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冷却塔-开放式
高温冷却液
高温冷却液
空气
空气
开放式冷却塔冷却效率高，冷却液直 接和外界空气接触进行热交换。 纯净的水在冷却过程中会慢慢蒸发， 剩余的冷却液与空气接触后产生沉淀 和污垢，所以需要定期更换或加注冷 却液。
冷却液
低温冷却液
开放式冷却塔
冷却液直接和空气接触 2014-12-9 35
38 由于塔身低风机排气回流影响较 大。
风阻
配水设备 占地 塔高度
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空气回流
循环水系统工作原理
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水的冷却理论
湿空气的性质 水的冷却原理 接触传热量和蒸发传热量
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湿空气
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湿空气的压力
对冷却塔来说，湿空气的总压力就是当地的 大气压。 饱和空气：当空气在一定温度下，吸湿能力 达到最大值，空气中的水蒸气处于饱和状态。 一定温度下，达到饱和的空气，当温度升高 时变为不饱和；反之，不饱和的空气，当温 度降低时，又趋于饱和。
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水质特点和处理措施
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冷却构筑物类型
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水面冷却池
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喷水池
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循环冷却水系统分类
直流冷却水系统
冷却水系统
封闭式循环冷却水系统
敞开式循环冷却水系统
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湿式冷却塔分类
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密闭式冷却塔 冷却液不直接与空气接触
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冷却方式
优点
缺点 1,冷却液容易受到污染
开放式冷却塔 高效
2,冷却液在冬天容易雾化 3,需要定期排污
1,冷却液可以保持干净 密闭式冷却塔 2,冷却液在冬天不会发生雾化 3,不会受到周边空气环境的影响 设备体积相对较大
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逆流和横流冷却塔比较
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湿度
绝对湿度：每m3湿空气中所含水蒸气的质量。 相对湿度：空气的绝对湿度与同温度下饱和 空气的绝对湿度之比。表示湿空气接近饱和 的程度。 相对湿度低的空气较干燥，易吸收水分；反 之则差。
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湿球温度和水的冷却理论极限：
干湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为 一般温度计测得的气温。 测定湿球温度时：１）纱布必须完全包住水银球 ２）风速３—５m/s 以上。
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循环冷却水的产生
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工业冷却水
化学工业、石油工业、冶金工业及建筑的生活 系统中常需要将热工艺介质进行冷却，水的特性很 适合用作冷却介质。工业冷却水通过换热器(或称热 交换器，水冷却器、水冷器)与工艺介质间接换热。 热的工艺介质在热交换过程中降低温度，冷却水被 加热而温度升高。工业冷却水的用量往往很大，在 化学工业许多企业中占到工业用水总量的90％～95 ％以上。因此要进行回收循环使用。
循环水基础知识
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循环水系统简介、工作原理 与控制参数
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目录
乙烯循环水场设计简介 循环冷却水处理基础知识简介 循环水冷却原理 循环水处理设施 循环水场主要控制指标 循环水主要水质指标 如何确定循环水场水质处理方案？
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敞开式循环水系统
热流体
换 热 器 水泵
流程：冷水流入换热器将热流体冷却，水温升高，利用其余压流 入冷却塔进行冷却。冷却后的水再用水泵送入换热器循环使用。
2014-12成设备：源水处理设备、冷却塔、循环水 泵站、换热设备、旁滤设备、加药设备。
加药设备
预处理
冷却塔
塔型 逆流式冷却塔 横流式冷却塔
效率 水与空气逆流接触，热交换效率高， 如水量和容积散质系数相同，填 （可保持最冷的水与最干燥温度低 料容积要比逆流塔约大15％～20 的空气接触，最热的水与最潮湿温 ％。 度高的空气接触） 因为水气逆向流动，加上配水对气 流的阻挡，故风阻较大；为减少进 风口的阻力降，往往提高进风口高 度以减少进风速度。 对气流有阻力，配水系统维护检修 不便。 淋水填料平面面积基本同塔面积。 因进风口高度和除水器水平布置等 因素，塔总高度较高。 比横流塔小。 比逆流塔低，进风口高即为淋水 装置高，进风风速低。 对气流无阻力影响，维护检修方 便。 平面面积较大。 填料高度接近塔高，除水器不占 高度，塔总高度较低。
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主要设备
1）、冷却塔8间，单塔处理水量4000m3/h， 温降10℃。 2）、循环冷水泵6台，4开2备，单泵流量 Q=9500m3/h，H=52m。 3）、压力式过滤器4台，单台处理水量 250m3/h。
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加药设备
包括药剂贮罐、计量泵、在线检测仪表、PLC控制 系统等。 加药系统能实现的功能 排污控制； 缓蚀阻垢剂的添加控制； pH监测及液碱添加控制； 余氯监测及氧化性杀菌剂添加控制； 在线瞬时腐蚀速率及挂片点蚀监测； 在线浊度监测；
泵站
换热器
旁滤器 排污
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冷却塔
作用：冷却换热器中排出的 热水。 原理：热水从塔顶向下喷淋 成水滴或水膜状，空气则由 下向上与水滴或水膜逆向流 动，或水平方向交流流动， 在气水接触过程中，进行热 交换，使水温降低。
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冷却塔主要用于生产工艺过程中被加热的水基液体的冷却。 比如说：原油提炼生产中大型空冷系统用水，发电工艺用水等等。 主要有以下两种冷却系统：冷却塔和空气冷凝器。
因为冷却塔内非常潮湿，电机一般安装在冷却塔外部。
空气冷凝器
空气冷凝器内部环境干燥，主要使用空气为冷却媒体。
热交换过程是首先把冷却液泵入冷凝器顶部的热交换器，然后通过风机 使冷却空气强制流通过顶部热交换器，对其进行散热。
这种冷却方式效率相对较低。一般适用于水资源相对不足和某些无法使 用冷却塔方式的环境下。
蒸汽 热交换器
高温冷却液
高温冷却液
空气
空气
蒸汽冷凝
蒸汽冷凝
空气
空气
冷却液
低温冷却液
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冷却塔
空气冷凝器
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冷却塔
冷却塔概括地分为两大类：开放式和密闭式。 共同点：都是以风机作为空气动力装置，带动气流运动。使循环冷却液与进 入塔内的空气进行热交换，达到冷却目的。 不同点：循环冷却液是否和空气直接接触。
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66812 78341
80000
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一循环水场主要设计参数
循环冷却给水压力 0.45~0.55MPaG 循环冷却回水压力 0.15~0.20MPaG 循环冷却给水温度 33℃ 循环冷却回水温度 43℃ 浓缩倍数 ≥4 污垢热阻 3.0×10-4m2.K/W 干球温度 33.0℃ 湿球温度 28.5℃
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一循
链接：一循循环水场设计图
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装置用水量表
序 号 系统名称 正常 最大 给水 水量 水量 温度 (m3/h) (m3/h) (℃) 乙烯装置 56000 65000 33 裂解汽油 4200 加氢 芳烃抽提 862 丁二烯抽 5400 提 综合办公 350 楼 5450 1041 6500 350 33 33 33 33 回水 温度 (℃) 43 43 43 43 43 给水 压力 (MPa G) 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 回水 压力 (MPa G) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 备注
工艺流程
自各生产装置及辅助设施来的循环热水 （CWR）进入循环水场后，在冷却塔内进行 蒸发散热和传质散热，使43℃的热水冷却到 33℃，冷却后的水经塔下集水池自流至吸水 池，由循环冷水泵提升加压，送至全厂性循 环水管网，供各生产装置及辅助设施使用。
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设计参数
装置边界处循环冷水工作压力 0.50MPa 装置边界处循环热水工作压力 0.25MPa 循环冷水系统设计温度 33℃ 循环热水系统设计温度 43℃ 冷却塔设计干球温度(θ) 33.0℃ 冷却塔设计湿球温度(τ) 28.5℃ 冷却塔设计大气压力 99.99167KPa 污垢热阻值 1.72×10-4m2· k/w 浓缩倍数 ≥ 4.0
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工艺流程
循环水加压系统：循环热水靠余压经循环冷 却回水管道进入冷却塔，在塔内与空气进行 充分的蒸发散热与传质散热。水被冷却进入 冷却塔塔底水池，经平衡渠道汇集流入吸水 池，由循环水泵通过吸水管道将吸水池的水 加压送至各装置循环使用。 水质处理系统：投加缓蚀阻垢剂系统；加碱 系统；加氯系统；旁滤系统；
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加药设备
选用自动加药系统1套，包括如下加药设备： 本系统设置缓蚀阻垢剂、杀菌剂和次氯酸钠杀菌剂 加药装置。 缓蚀阻垢剂和次氯酸钠加药装置配备一个溶液箱， 溶液箱上配备磁翻板液位计，配置LMI计量泵。 在冷却水管路上配置米顿罗PH表、栗田电导率仪和 药剂浓度仪表，HACH浊度仪和余氯仪，通过以上 仪表在线检测水质， 西门子200PLC控制，整套加药装置自动运行。加药 系统的工作状态可在工控机上显示，并控制。
乙烯工程简介
一、乙烯装置（含干气预精制） 二、裂解汽油加氢装置 三、丁二烯抽提装置 四、芳烃抽提装置 五、环氧乙烷/乙二醇装置 六、聚乙烯装置 七、MTBE/丁烯-1装置 八、聚丙烯装置 九、环氧丙烷/苯乙烯装置 公用工程及辅助工程 100万吨/年 70万吨/年 16万吨/年 60万吨/年 65万吨/年 45万吨/年 11/4万吨/年 30万吨/年 28.2/62万吨/年