2025/4/81循環水基礎知識

2025/4/82循環水系統簡介、工作原理

與控制參數

2014年12月2025/4/83目錄乙烯循環水場設計簡介循環冷卻水處理基礎知識簡介循環水冷卻原理循環水處理設施循環水場主要控制指標循環水主要水質指標

如何確定循環水場水質處理方案？2025/4/84乙烯工程簡介一、乙烯裝置（含干氣預精制）100萬噸/年二、裂解汽油加氫裝置70萬噸/年三、丁二烯抽提裝置16萬噸/年四、芳烴抽提裝置60萬噸/年五、環氧乙烷/乙二醇裝置65萬噸/年六、聚乙烯裝置45萬噸/年七、MTBE/丁烯-1裝置11/4萬噸/年八、聚丙烯裝置30萬噸/年九、環氧丙烷/苯乙烯裝置28.2/62萬噸/年公用工程及輔助工程2025/4/85圖紙介紹乙烯東西區平面圖乙烯循環水系統圖乙烯第一循環水場圖乙烯第二循環水場圖2025/4/86一循設計規模：80000m3/h；供水對象：為乙烯（含干氣預精制）、裂解汽油加氫、芳烴抽提、丁二烯抽提和綜合辦公樓等裝置提供循環冷卻水。2025/4/87一循鏈接：一循循環水場設計圖2025/4/88裝置用水量表序號系統名稱正常水量(m3/h)最大水量(m3/h)給水溫度(℃)回水溫度(℃)給水壓力(MPaG)回水壓力(MPaG)備注1乙烯裝置560006500033430.450.202裂解汽油加氫4200545033430.450.203芳烴抽提862104133430.450.204丁二烯抽提5400650033430.450.205綜合辦公樓35035033430.450.206合計6681278341800002025/4/89一循環水場主要設計參數循環冷卻給水壓力0.45~0.55MPaG循環冷卻回水壓力0.15~0.20MPaG循環冷卻給水溫度33℃循環冷卻回水溫度43℃濃縮倍數≥4污垢熱阻3.0×10-4m2.K/W干球溫度33.0℃濕球溫度28.5℃2025/4/810工藝流程循環水加壓系統：循環熱水靠余壓經循環冷卻回水管道進入冷卻塔，在塔內與空氣進行充分的蒸發散熱與傳質散熱。水被冷卻進入冷卻塔塔底水池，經平衡渠道匯集流入吸水池，由循環水泵通過吸水管道將吸水池的水加壓送至各裝置循環使用。水質處理系統：投加緩蝕阻垢劑系統；加堿系統；加氯系統；旁濾系統；2025/4/811一循主要設備冷卻塔：鋼筋混凝土結構逆流式機械通風冷卻塔，20臺。風機20臺。單臺處理能力4000m3/h。填料為薄膜填料。循環水泵：水平中開臥式離心泵，共10臺，8開2備。單泵流量10000m3/h，揚程52m。旁濾罐：壓力過濾罐，單臺處理水量250m3/h，濾速20~30m/h，共10臺。2025/4/812加藥設備選用自動加藥系統1套，包括如下加藥設備：本系統設置緩蝕阻垢劑、殺菌劑和次氯酸鈉殺菌劑加藥裝置。緩蝕阻垢劑和次氯酸鈉加藥裝置配備一個溶液箱，溶液箱上配備磁翻板液位計，配置LMI計量泵。在冷卻水管路上配置米頓羅PH表、栗田電導率儀和藥劑濃度儀表，HACH濁度儀和余氯儀，通過以上儀表在線檢測水質，西門子200PLC控制，整套加藥裝置自動運行。加藥系統的工作狀態可在工控機上顯示，并控制。2025/4/813二循設計設計規模：32000m3/h。供水對象：EO/EG、MTBE/丁烯-1、西區罐區、全廠公用倉庫等裝置和輔助設施組成：循環冷卻部分、旁濾部分、水質處理部分、水質監控部分組成。2025/4/814二循圖紙鏈接：二循圖紙2025/4/815工藝流程自各生產裝置及輔助設施來的循環熱水（CWR）進入循環水場后，在冷卻塔內進行蒸發散熱和傳質散熱，使43℃的熱水冷卻到33℃，冷卻后的水經塔下集水池自流至吸水池，由循環冷水泵提升加壓，送至全廠性循環水管網，供各生產裝置及輔助設施使用。2025/4/816設計參數裝置邊界處循環冷水工作壓力0.50MPa裝置邊界處循環熱水工作壓力0.25MPa循環冷水系統設計溫度33℃循環熱水系統設計溫度43℃冷卻塔設計干球溫度(θ)33.0℃冷卻塔設計濕球溫度(τ)28.5℃冷卻塔設計大氣壓力99.99167KPa污垢熱阻值1.72×10-4m2·k/w濃縮倍數≥4.02025/4/817主要設備1）、冷卻塔8間，單塔處理水量4000m3/h，溫降10℃。2）、循環冷水泵6臺，4開2備，單泵流量Q=9500m3/h，H=52m。3）、壓力式過濾器4臺，單臺處理水量250m3/h。2025/4/818加藥設備包括藥劑貯罐、計量泵、在線檢測儀表、PLC控制系統等。加藥系統能實現的功能排污控制；緩蝕阻垢劑的添加控制；pH監測及液堿添加控制；余氯監測及氧化性殺菌劑添加控制；在線瞬時腐蝕速率及掛片點蝕監測；在線濁度監測；2025/4/819循環冷卻水系統簡介2025/4/820

熱交換器熱效率下降熱交換器泄漏材質強度下降熱交換器堵塞泵壓上升、流量下降促進腐蝕浪費藥劑腐蝕冷卻塔效率下降冷卻塔填料變型下陷視覺污染淤泥堆積結垢粘泥淤泥沉積2025/4/821循環水必要性節約水源減少排污水量防止熱污染減少設備體積，節約鋼材。2025/4/822循環冷卻水的產生2025/4/823工業冷卻水化學工業、石油工業、冶金工業及建筑的生活系統中常需要將熱工藝介質進行冷卻，水的特性很適合用作冷卻介質。工業冷卻水通過換熱器(或稱熱交換器，水冷卻器、水冷器)與工藝介質間接換熱。熱的工藝介質在熱交換過程中降低溫度，冷卻水被加熱而溫度升高。工業冷卻水的用量往往很大，在化學工業許多企業中占到工業用水總量的90％～95％以上。因此要進行回收循環使用。2025/4/824水質特點和處理措施2025/4/825冷卻構筑物類型2025/4/826水面冷卻池2025/4/827噴水池2025/4/828循環冷卻水系統分類冷卻水系統直流冷卻水系統封閉式循環冷卻水系統敞開式循環冷卻水系統2025/4/829濕式冷卻塔分類2025/4/830敞開式循環水系統水泵換熱器熱流體流程：冷水流入換熱器將熱流體冷卻，水溫升高，利用其余壓流入冷卻塔進行冷卻。冷卻后的水再用水泵送入換熱器循環使用。2025/4/831敞開式循環水系統組成組成設備：源水處理設備、冷卻塔、循環水泵站、換熱設備、旁濾設備、加藥設備。預處理

冷卻塔

泵站

換熱器

旁濾器排污

加藥設備2025/4/832冷卻塔作用：冷卻換熱器中排出的熱水。原理：熱水從塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀，空氣則由下向上與水滴或水膜逆向流動，或水平方向交流流動，在氣水接觸過程中，進行熱交換，使水溫降低。2025/4/833空氣冷凝器冷卻塔冷卻塔主要用于生產工藝過程中被加熱的水基液體的冷卻。比如說：原油提煉生產中大型空冷系統用水，發電工藝用水等等。主要有以下兩種冷卻系統：冷卻塔和空氣冷凝器。空氣空氣蒸汽熱交換器蒸汽冷凝蒸汽冷凝高溫冷卻液高溫冷卻液空氣空氣低溫冷卻液冷卻液2025/4/834冷卻塔和空氣冷凝器的區別冷卻塔空氣冷凝器冷卻塔概括地分為兩大類：開放式和密閉式。共同點：都是以風機作為空氣動力裝置，帶動氣流運動。使循環冷卻液與進入塔內的空氣進行熱交換，達到冷卻目的。不同點：循環冷卻液是否和空氣直接接觸。因為冷卻塔內非常潮濕，電機一般安裝在冷卻塔外部。空氣冷凝器內部環境干燥，主要使用空氣為冷卻媒體。熱交換過程是首先把冷卻液泵入冷凝器頂部的熱交換器，然后通過風機使冷卻空氣強制流通過頂部熱交換器，對其進行散熱。這種冷卻方式效率相對較低。一般適用于水資源相對不足和某些無法使用冷卻塔方式的環境下。2025/4/835冷卻液直接和空氣接觸開放式冷卻塔冷卻塔冷卻塔-開放式高溫冷卻液空氣低溫冷卻液開放式冷卻塔冷卻效率高，冷卻液直接和外界空氣接觸進行熱交換。純凈的水在冷卻過程中會慢慢蒸發，剩余的冷卻液與空氣接觸后產生沉淀和污垢，所以需要定期更換或加注冷卻液。冷卻液高溫冷卻液空氣2025/4/836冷卻液不直接與空氣接觸密閉式冷卻塔冷卻塔冷卻塔-密閉式空氣高溫冷卻液低溫冷卻液灑水灑水水槽密閉式冷卻塔，它的冷卻液被灌注在冷卻盤管中，和空氣不發生直接接觸。因此，它的冷卻效率只有開放式冷卻塔的一半。這種類型的冷卻塔較多應用于水質較差的地區，如：電腦和半導體加工區，或空氣質量較差的地區(灰塵較重地區)。2025/4/837不同冷卻方式優缺點對比2025/4/838逆流和橫流冷卻塔比較塔型逆流式冷卻塔橫流式冷卻塔效率水與空氣逆流接觸，熱交換效率高，（可保持最冷的水與最干燥溫度低的空氣接觸，最熱的水與最潮濕溫度高的空氣接觸）如水量和容積散質系數相同，填料容積要比逆流塔約大15％～20％。風阻因為水氣逆向流動，加上配水對氣流的阻擋，故風阻較大；為減少進風口的阻力降，往往提高進風口高度以減少進風速度。比逆流塔低，進風口高即為淋水裝置高，進風風速低。配水設備對氣流有阻力，配水系統維護檢修不便。對氣流無阻力影響，維護檢修方便。占地淋水填料平面面積基本同塔面積。平面面積較大。塔高度因進風口高度和除水器水平布置等因素，塔總高度較高。填料高度接近塔高，除水器不占高度，塔總高度較低。空氣回流比橫流塔小。由于塔身低風機排氣回流影響較大。2025/4/839循環水系統工作原理2025/4/840水的冷卻理論濕空氣的性質水的冷卻原理接觸傳熱量和蒸發傳熱量2025/4/841濕空氣2025/4/842濕空氣的壓力對冷卻塔來說，濕空氣的總壓力就是當地的大氣壓。飽和空氣：當空氣在一定溫度下，吸濕能力達到最大值，空氣中的水蒸氣處于飽和狀態。一定溫度下，達到飽和的空氣，當溫度升高時變為不飽和；反之，不飽和的空氣，當溫度降低時，又趨于飽和。2025/4/843濕度絕對濕度：每m3濕空氣中所含水蒸氣的質量。相對濕度：空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的絕對濕度之比。表示濕空氣接近飽和的程度。相對濕度低的空氣較干燥，易吸收水分；反之則差。2025/4/844濕球溫度和水的冷卻理論極限：干濕球溫度是空氣的主要熱力學參數，干球溫度為一般溫度計測得的氣溫。測定濕球溫度時：１）紗布必須完全包住水銀球２）風速３—５m/s以上。濕球溫度代表在當地氣溫條件下，水可能被冷卻的最低溫度，也即冷卻構筑物出水溫度的理論極限值。2025/4/845冷卻塔傳熱蒸發傳熱：當水在其表面溫度時的飽和蒸汽壓大于空氣中的水蒸氣分壓時，水滴表面的水分子克服液態水分子的吸引力而汽化逸入空氣中，并帶走氣化潛熱，使液態水的溫度下降。每蒸發1Kg水，要帶走約2.43×106J熱量。約占冷卻塔中傳熱量的75％～80％。接觸傳熱：當空氣中的濕球溫度低于水溫時，熱量從水傳向空氣，使空氣溫度升高而水溫下降，帶走的熱量是顯熱，約占冷卻塔中傳熱量的20％～25％。2025/4/846傳熱區別春、夏、秋三季內，室外氣溫較高，表面蒸發起主要作用，最炎熱復季的蒸發散熱量可達總散熱量的90％以上，故水的蒸發損失量最大，需要的補充水量也最多。在冬季，出于氣溫降低，接觸散熱的作用增大，從夏季的10％～20％增加到40％～50％，嚴寒天氣甚至可增加到70％左右，故在寒冷季節水的蒸發損失量減少，補充水量也就隨之降低。2025/4/847蒸發過程2025/4/848接觸過程2025/4/849水冷卻的基本原理圖

水的冷卻過程是通過蒸發傳熱和接觸傳熱實現的，水溫的變化則是兩者作用的結果。2025/4/850提高蒸發傳熱的措施增加熱水與空氣的接觸面積。接觸面積越大，則水分子逸出的機會就越多，蒸發越快；提高水面空氣流動的速度，使逸出的水蒸氣分子迅速擴散。維持蒸發擴散動力為常數，不使降低。2025/4/851蒸發傳熱和接觸傳熱的季節變化冬季氣溫低，溫差大，接觸傳熱量大，達50％～70％。蒸發傳熱量小。夏季氣溫高，溫差小，甚至為負，接觸傳熱量甚小，蒸發傳熱占80％～90％。2025/4/852循環水處理設施2025/4/853循環水處理設施冷卻塔加壓系統加藥系統旁濾系統監測系統2025/4/854冷卻塔熱水分配裝置：配水系統、淋水填料；通風及空氣分配裝置：風機、風筒、進風口；其它裝置：集水池、除水器、塔體2025/4/855配水系統作用：

將熱水均勻的分配到冷卻塔的整個淋水面積上。要求：在一定的水量變化范圍內（80％～110％）保證配水均勻且形成微細水滴或水膜，系統本身水流阻力和通風阻力較小，并偏于維修管理。型式：

管式、槽式、池（盤）式。2025/4/8562025/4/857管式配水系統固定管式配水系統：Ⅰ、由配水干管、支管及噴嘴組成。Ⅱ、配水均勻的關鍵：噴嘴的形式和布置。Ⅲ、噴嘴：噴水角度大，水滴細小、布水面均勻、供水壓力低、不易堵塞等要求。旋轉管式配水系統：Ⅰ、由給水管、配水管、旋轉體組成。Ⅱ、系統是轉動的，對每單位面積的淋水填料間歇配水，有利于熱量的交換和空氣的對流、氣流阻力的減少及配水效果的提高。Ⅲ、多用于小型玻璃鋼逆流冷卻塔。2025/4/8582025/4/8592025/4/860淋水填料作用：將配水系統中濺落的水滴，經多次濺散呈微細小水滴或水膜，增大水和空氣的接觸面積，延長接觸時間，保證空氣和水的良好熱、質交換；水的冷卻過程主要是在淋水填料中進行，是冷卻塔的關鍵部位。型式：點滴式、薄膜式、點滴薄膜式。2025/4/8612025/4/862薄膜式淋水填料散熱表面水膜（厚約0.25～0.5mm，流速約0.15～0.3m/s）散熱，約占70％。板隙中的水滴表面散熱，占20％；水從上層流到下層濺散而成的水滴散熱，占10％。關鍵：增加水膜表面積是提高這種填料冷效的主要途徑。提高填料的比表面積是關鍵。2025/4/863影響薄膜式淋水填料的主要因素主要是膜板規格和布置方式；減少膜板厚度，可增加單位體積的水膜面積，同時減輕結構重量，降低造價，但受加工條件和材料強度的限制。同時增加空氣阻力。如果水質處理不好，在填料上大量積垢，堵塞填料空隙，惡化冷卻效果，嚴重時造成填料塌落。理想填料：厚度薄、材質輕，且能滿足結構強度要求；孔隙較小，比表面積大，但阻力不大。2025/4/864斜波淋水填料由硬聚氯乙烯（PVC）薄片（0.2～0.5mm）壓制成一定波高和波距的與水平線成60度（逆流塔）傾角的斜波紋片組成。安裝時，將相鄰斜波片傾角正反重疊，在填料內部形成許多互相交叉對稱的傾斜通道。水流在相鄰兩片的棱背接觸點上均勻的向兩邊分散。自上而下經過多次這樣的接觸點，使水流均勻分布到填料表面，并延長水膜移動流程。2025/4/8652025/4/8662025/4/8672025/4/868點滴式淋水填料主要依靠水在填料上濺落過程中形成的小水滴進行散熱。水滴散熱約占65％～70％，水膜散熱約占25％～30％。常見的點滴式淋水填料有橫剖面形式按一定間距傾斜排列的矩形鉛絲網水泥板條、塑料十字形、塑料M型、T型等。2025/4/8692025/4/870淋水填料的基本要求具有較高的冷卻能力，即水和空氣的接觸面積大、接觸時間長；親水性強，容易被水濕潤和附著；通風阻力小，以節能動力；材料易得而又加工方便的結構形式；價廉、施工維修方便；質輕、耐久。2025/4/871風機型式：軸流式風機原理：風機啟動后，風機下部形成負壓，冷空氣從下部進風口進入塔內。特點：風量大、風壓小、能正反轉，可通過調整葉片數或葉片角改變風量和風壓，但功率增多，效率下降。組成：葉輪（葉片和輪轂）、傳動裝置（減速齒輪箱、傳動軸、聯軸器）、電機。2025/4/8722025/4/873通風筒組成：進風收縮段、進風口、上部擴散筒。進風口：流線形喇叭口，為了保證進風平穩和消除風筒出口的渦流區。擴散筒：減少塔出口動能損失和減輕出塔濕空氣回流。2025/4/8742025/4/875乙烯風筒技術規定5.2.1風筒采用玻璃鋼材質動能回收型風筒。風筒的設計上用梯形空腹加強“米”字筋結構以提高整體強度，應力集中段和聯接端埋有預制件以保證風機整體強度和運行強度，風筒應拼裝嚴密；風筒內壁與風機葉尖間隙應符合GB7190.2-1997中的規定；風筒使用壽命不低于20年。風筒收縮段玻璃鋼厚度：12mm;風筒喉部玻璃鋼厚度：12mm;風筒擴散段玻璃鋼厚度：10mm。5.2.2風筒緊固件采用不銹鋼316L材質。5.2.3風筒外表面不龜裂、不褪色，其表面膠衣采用進口膠衣，能抗紫外線的長期照射。5.2.4風筒采用加強型設計，風筒抗風壓能力不小于120kg/m2，保證能承受臺風襲擊的能力。5.2.5每個風筒上部需設置不銹鋼SS304避雷環，塔頂避雷系統應根據國家有關規范規定引至塔下與廠區系統地線相連。5.2.6風筒材質為自息、阻燃型FRP。風筒片之間用不銹鋼SS316L緊固件緊固，連接緊密，沒有縫隙。并設有風機檢修門，風筒與塔平面的連接用碳鋼底板固定，用水泥砂漿抹面。5.2.7樹脂含量45-55%，固化度

85%，巴氏硬度

35，彎曲強度

196Mpa。風筒外表面噴涂抗紫外線和抗老化的膠衣樹脂。2025/4/876空氣分配裝置逆流塔：進風口和導風裝置；進風口：填料以下到集水池水面以上的空間。進風口面積較大，則進口空氣流速小，塔內空氣分布均勻，氣流阻力小，但增加了塔體高度；進風口面積較小，則風速分布不均，進風口蝸流區大，影響冷卻效果。2025/4/8772025/4/8782025/4/879除水器從冷卻塔中排出的濕空氣中，一部分是混合于空氣中的水蒸汽，不能機械方法分離；另一部分是隨氣流帶出的霧狀小水滴，可以用除水器進行分離。利用慣性分離原理，當細小水滴被塔內氣流攜帶上升到弧形片時，因接近飽和狀態的氣流相對質量較大，運行慣性大，撞擊到除水器的弧形片上，被分離和回收。2025/4/8802025/4/881序號名稱規格和型號材質數量制造商1風筒?9210×H4000FRP736片（46套）2風機葉片和輪轂?9144FRP/碳鋼46套風機減速器組合件46套風機碳纖維傳動軸純碳纖維46根3電機YKK3552-4WTH組合件45臺佳木斯電機股份有限公司或南陽防爆集團有限公司YP315-4WTH組合件1臺4風機和電機底座配套碳鋼46套5收水器Bo160-45PVC46臺6配水管（擱置式）DN300、DN50FRP46臺7配水管底座配套FRP46臺8配水穩壓管DN65FRP46臺9配水噴頭TP-ⅡABS46臺10填料雙斜波改性PVC46臺2025/4/88211填料托架矩型材65×30FRP46臺12收水器托架工字型I38FRP46臺13塔內直爬梯二段式（收水器整體）SS316L46臺14風機內檢修平臺配套FRP踏板+SS316L扶欄46臺15進風口導流檐配套FRP46臺16玻璃鋼維護墻板配套FRP46臺17外露混凝土柱包裝玻璃鋼配套FRP46臺18避雷系統避雷帶（配套）SS30446臺19風機運行監測系統KR939SB4組合件46臺20接線箱（含防雷浪涌保護器）配套組合件46臺2025/4/8832025/4/8842025/4/885加壓系統2025/4/886循環水泵

1、水泵的基本構成：電機、聯軸器、泵頭（體）及機座（臥式）。

2、水泵的主要參數有：流量：單位時間內泵排出液體的體積，

用Q表示，單位是M3/H，L/S。揚程：單位重量液體通過泵所獲的能量，用H表示，單位是M。

對清水泵，必需汽蝕余量（M）參數非常重要，特別是用于吸上式供水設備時。H=標準大氣壓--汽蝕余量—安全量=10.33-汽蝕余量-0.5對潛水泵，額定電流參數（A）非常重要，特別是用于變頻供水設備時。3、電機的主要參數：電機功率（KW），轉速（r/min），額定電壓（V），額定電流（A）2025/4/887循環水泵名稱型號操作條件泵技術參數原動機介質比重溫度℃入口壓力m液柱流量m3/h揚程m流量m3/h揚程m效率%汽蝕余量m轉速r/min軸功率kW密封要求型號功率kW轉速r/min循環水泵KPS90-900水1000Kg/m340常壓10000521000052885.85901550機封1800590真空泵2BEX202-0水1000Kg/m3400.02-0.034.04.03598019.6機封Y3-200L2-622980污水提升泵2.3.4G65WFB-6C水1000Kg/m340常壓30603060290015.6機封YB2-180M-2W-V12229002025/4/888旁濾系統2025/4/889旁濾器作用控制循環冷卻水的濁度；過濾量為循環水量的1％～5％；常用：重力式無閥濾罐和壓力過濾器。2025/4/890壓力過濾器的結構罐體濾料配水配氣系統進出水管控制系統2025/4/891圖示結構2025/4/892結構簡圖2025/4/893過濾待過濾水經進水閥，通過中心上升管道直到罐頂部喇叭口，在喇叭口和配水槽緩沖作用下，進水均勻分布到多介質濾料層的表面。原水經過濾料層、承托層和濾帽，進入底部空間，經排放閥送出。2025/4/894反洗隨著過濾時間的延續，濾層不斷截留懸浮物雜質，水頭損失增大，使進出水壓差增大。當壓差上升到設定值或運行時間達到設定周期時，過濾通過自動進行反洗；反洗水從反洗進水閥進入，經過濾帽、承托層、濾料層，循著過濾相反的方向從下而上使濾料層受到反沖洗。沖洗廢水經中心管進入原來的進水管道，再通過排污閥排放到污水池。經過水沖洗、氣水沖洗、水沖洗三個階段。2025/4/895加藥系統2025/4/8962025/4/8972025/4/898水質監測2025/4/899監測換熱器2025/4/8100流程圖見文件2025/4/8101循環水系統主要指標2025/4/8102敞開式循環水系統主要指標循環水量蒸發水量濃縮倍數補充水量排污水量循環水系統容積（保有水量）循環水平均停留時間干球溫度和濕球溫度冷卻塔溫差2025/4/8103循環水量R每小時泵輸送的總水量。單位m3/h；2025/4/8104蒸發水量（E）每小時因蒸發而損失的水量。理論上冷卻水從工藝介質得到的總熱量與冷卻塔內因蒸發而帶走的總熱量相等，計算出蒸發水量：E=R·△t/r；（r：水在一定溫度下的蒸發潛熱）季節夏春秋冬季實際蒸發損失量/計算蒸發損失量90％～100％70％～80％50％～60％實際蒸發損失量與計算蒸發損失量的關系2025/4/8105濃縮倍數定義：循環水中某物質的濃度與補充水中某物質的濃度之比。原理：在敞開式循環水系統中，由于蒸發系統中的水越來越少，而水中各種礦物質合離子含量就會越來越濃。為了使水中含鹽量維持在一定的濃度，必須補入新鮮水，排出濃縮水。應用：操作時用濃縮倍數來控制水中含鹽的濃度。通常有Cl－、SiO2、K+等或總溶解固體。2025/4/8106應用提高濃縮倍數不但可以節約用水，而且也可減少隨排水而流失的藥劑量，因而節約了藥劑費用。敞開式循環水系統的濃縮倍數應盡量爭取達到3～5涪，但究竟選用多少的濃縮倍數為合適，必須事先分析濃縮后的水質情況。如果水中有害離子氯根或成垢離子鈣、鎂等含量過高，并有產生腐蝕或結垢的傾向，則濃縮倍數就不宜提得過高，以免增加腐蝕或結垢。濃縮倍數高了，增加了水在系統的停留時間，不利于微生物的控制。操作時若保持濃縮倍數不變，蒸發量大時，要增大補充水量；操作時若保持水平衡，增大補充水量M或排污水量B，都要影響濃縮倍數下降，因而操作時，不能任意改變M、B值。2025/4/8107補充水量包括以下四部分：M=E+D+B+F蒸發損失E：與水量、氣候和冷卻幅度有關。風吹損失D：包括飛濺和霧沫夾帶。排污水損失B:由濃縮倍數和蒸發量確定。滲漏損失F:管道、泵進出口、水池等滲漏。2025/4/8108排污水量B=E/(K-1):（忽略泄漏量和風吹損失時）只要知道循環水量和濃縮倍數，可以算出蒸發量、排污水量和補充水量。在一定系統中，只要改變補充水量和排污水量就可以改變濃縮倍數。2025/4/8109循環水系統容積定義：循環水系統容積又稱系統保有水量，它包括冷卻塔水池、旁濾池、循環水管道、換熱器、集水井等空間體積。系統容積大小，對系統的化學清洗、預膜、正常運行等的初始投藥量和水處理藥劑在系統中停留時間有很大影響。

2025/4/8110系統容積大小如果系統容積(V)過小，則每小時水在系統內循環次數就增加，因而水被加熱的次數就增多，藥劑被分解的機率越高。如果系統容積過大，則藥劑在系統中停留的時間長，藥劑分解的機率也高，同時初始加藥量多，特別是間斷投加的殺生劑消耗大。因而系統容積不可太大，也不可過小。一般系統溶積(V)按所投加的藥劑允許停留時間計算求得，或按循環水小時循環量的1／3或1／5確定。一般防腐防垢藥劑在系統中停留時間不超過50h左右。循環冷卻水在系統中的設計停留時間不應超過藥劑的允許停留時間。2025/4/8111循環水在系統內的平均停留時間定義：T=V/(B+D)為了使各種藥劑在系統內保持應有的效力并防止沉淀，對停留時間T應加以限制，不能過大，一般不超過50小時。如采用聚磷酸鹽藥劑，在系統中停留時間太長了，不僅使藥劑失效，而且水解后能直接轉化為正磷酸鹽，形成磷酸鈣沉淀，從而增加換熱器的熱阻。此外，水在系統中停留時間愈長，微生物愈易繁殖；反之停留時間了也不能太短，因藥劑還未在水處理中發揮作用就被排掉，造成藥劑的浪費。所以停留時間是選擇水處理藥劑時需注意的重要因素。2025/4/8112空氣干球溫度和濕球溫度干球溫度和濕球溫度是測定冷卻塔冷卻效率的主要氣象資料。干球溫度是溫度計水銀球干燥時所測的溫度，即用一般溫度計所測得的氣溫。濕球溫度是在溫度計水銀球上蓋上一層很薄的濕布，濕布中的水分必然要蒸發進入空氣中，其蒸發所需的汽化熱則由水溫降低所散發的熱來供給，水溫不斷下降直至穩定在τ時，該時的溫度就是濕球溫度。空氣的干、濕球溫度一般可從干、濕球溫度計中測得。濕球溫度τ1由干球溫度和空氣的濕度而決定，它代表在當地氣溫條件下，水可能被冷卻的最低溫度，也是冷卻設備出水溫度的理論極限值。2025/4/8113主要水質指標2025/4/8114水質分析項目及意義PH值；電導率；濁度；堿度；鈣硬度；氯根濃度；硫酸根濃度；二氧化硅濃度；銨離子濃度；COD；一般細菌數；總鐵；水質穩定劑。2025/4/8115PH值為了了解水的腐蝕性和結垢傾向而測定；循環水的PH值在7.0～8.0左右最適宜；PH值在6.5以下，需要進行調整；堿處理時PH值在8.0～9.0的情況下，也沒有問題。2025/4/81161、PH<5時，碳鋼表面形成的鈍化膜很快被破壞；2、PH<4時，析氧反應開始，使鐵溶解，腐蝕速度加快。3、冷卻水的PH較低時，混凝土冷卻塔也會遭到侵蝕，使水的硬度增加。2025/4/8117電導率為了了解水中鹽類離子的概況而定；電導率高的水一般水質差，容易發生故障；2025/4/8118濁度為了了解水中所存在的懸浮物的量而測定；若濁度成分在系統中附著，將稱為換熱器的效率降低和點蝕發生的原因；希望循環水的濁度盡可能保持最低；2025/4/8119堿度判斷碳酸鈣結垢傾向的標準；PH值和堿度在某種程度上具有相關性；堿處理時，堿度成為水質管理的重要因素；2025/4/8120鈣硬度評價循環水濃縮管理和碳酸鈣結垢傾向的標準。2025/4/8121氯根濃度一般作為循環水濃縮管理的指標；采用氯處理的系統不能用作指標；高氯離子濃度的水腐蝕性強。2025/4/8122硫酸根濃度硫酸根離子濃度高的水腐蝕性強；2025/4/8123二氧化硅濃度二氧化硅是生成結垢的主要因素；通常濃度控制在130mg/L;采用磷酸鹽防腐劑時，可控制在200mg/L。2025/4/8124銨離子濃度銨離子濃度高的水容易發生黏泥故障；另外使用銅類材質時，可形成配位化合物，成為腐蝕的原因。2025/4/8125COD化學需氧量高的循環水系統容易發生黏泥故障，需進行有效的黏泥處理。2025/4/8126一般細菌數可作為黏泥發生的指標；在斷定殺菌劑的效果時，對一般細菌數反復測定。2025/4/8127總鐵作為循環水的總鐵來說，除由補充水帶入的離子鐵、膠體鐵之外，同時也包括因系統腐蝕而生成的鐵。鐵作為污垢的附著是二次腐蝕發生的原因，所以要盡可能的降低。2025/4/8128水質穩定劑緩蝕劑和阻垢劑需保持適當的濃度；變化過大時，得不到良好的緩蝕和阻垢效果。2025/4/8129循環水和補充水水質名稱允許含量過高或過低時的危害渾濁度一般要求≤20mg／L，使用板式、翅片式和蝶旋式換熱器時宜≤10mg／L污垢沉積含鹽量(以電導率計)投加緩蝕阻垢劑時，一般小宜>3000μS／cm3腐蝕或結垢鈣離子（以CaCO3計）根據碳酸鈣穩定指