11章—1循環(huán)冷卻特點(diǎn)及處理要求

1、11章 循環(huán)冷卻水水質(zhì)（穩(wěn)定）處理水質(zhì)穩(wěn)定處理11-1循環(huán)冷卻水的特點(diǎn)及處理要求 直流式：用后直接排放（水量大） 密閉式：完全封閉，與大氣僅有熱 量傳遞，無水量傳質(zhì)散熱。n冷卻水系統(tǒng) 損失水量小， 水質(zhì)處理單純。 問題：腐蝕。 敝開式：水質(zhì)處理最復(fù)雜，應(yīng)用的 最多(主要講敝開式系統(tǒng)水處理)一、循環(huán)水的處理特點(diǎn)和任務(wù)n1、水垢：原因：caco3，mg(oh)2 n 危害：交換器熱交換效率下降， 管道過水?dāng)嗝鏈p小，增加管阻，耗能。 造成事故。 n2、腐蝕：防止水對金屬管道及器件的腐蝕。 n3、污垢： 懸浮物，有機(jī)或無機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生泥垢。 微生物及其分秘物粘垢。 任務(wù)：防止或減輕水垢、防止或減輕水對設(shè)備

2、及管系統(tǒng)的腐蝕、防止或減輕系統(tǒng)中產(chǎn)生的污垢。 二.循環(huán)冷卻水的基本水質(zhì)要求:n常用腐蝕和沉積物控制要求基本水質(zhì)指標(biāo)。 n表中要求條件：n1、年污垢熱阻 m2h/kj n2、腐蝕率：mm/a n并且總堿度：以c( 1/2 ca2+)計(jì)，是極限碳酸鹽硬度。 n（一）腐蝕率：每年平均腐蝕深度（mm/a）ncl由實(shí)驗(yàn)確定。 p0，p腐蝕前后金屬重量；g 金屬密度；g/cm3 f試件表面積；m2 t試驗(yàn)（腐蝕作用）時(shí)間。hftppcl076. 8 n1、點(diǎn)蝕系數(shù)：金屬最大腐蝕深度與平均腐蝕深度之比。 反映的是點(diǎn)蝕危害程度。 n2、緩蝕率：處理后的水質(zhì)腐蝕率降低的效果。 nc0，cl循環(huán)水未處理和處理后的

3、腐蝕率。0l0ccc n（二）污垢熱阻：n 1、熱阻：傳熱系數(shù)（k）的倒數(shù)。 n 2、污垢熱阻： （rt）由于結(jié)垢和污垢沉積使熱交換器熱阻增加的量稱為污垢熱阻。（m2h/kj） nk0未結(jié)垢所測總傳熱系數(shù)；kj /m2h nkt運(yùn)行 t 時(shí)間（結(jié)垢了）所測總傳熱系數(shù) ； nt積垢后傳熱效率降低百分?jǐn)?shù)。 n可作 trt 的變化曲線，工作中應(yīng)用，可做控制指標(biāo)。11111110000ttttkkkkkr二、循環(huán)冷卻水的積垢和腐蝕n（一）水質(zhì)影響因素： n 1、循環(huán)水的水質(zhì)污染： n（1）補(bǔ)充水帶來污染：懸浮物，溶解鹽，有機(jī)物，微生物。 n（2）水處理引起的污染：藥劑帶入雜質(zhì)，冷卻時(shí)，大氣帶進(jìn)雜質(zhì)：塵

4、埃，雜草，樹葉，有機(jī)物。 n（3）工藝流體的漏入。 n（4）系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的污染：金屬，砼受腐蝕脫落產(chǎn)物，藻類脫落物。 n2、循環(huán)水脫co2作用：在冷卻塔中有一定量的co2進(jìn)入空氣。 ca(hco3)caco3+co2+h2o n由于co2進(jìn)入空氣中，使反應(yīng)產(chǎn)生水垢。 n3、循環(huán)水的濃縮作用： 補(bǔ)充水量=損失水量=p=p1+p2+p3+p4 設(shè)補(bǔ)充水含鹽量sb循環(huán)水含鹽量s，補(bǔ)充水帶進(jìn)鹽： sb（p1+p2+p3+p4） 風(fēng)吹、排污滲漏及生產(chǎn)耗水帶走的鹽量： s（p2+p3+p4） n系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間后， 帶進(jìn)鹽帶走鹽 n系統(tǒng)中的含鹽量趨于一個(gè)穩(wěn)定值，用sp表示， 即： sb（p1+p2+p3+

5、p4 ）=sp（p2+p3+p4） n令其為： k濃縮倍數(shù)。 由于有p1 k大于1spsb系統(tǒng)有可能結(jié)垢。11143243211pppppppppppppssbp111pppsskbp n4、溶解度與溫度的關(guān)系： 單位：mg/ln水溫變化的影響： n（1）熱交換器中： t 升高，ca2+、mg2+的鹽類溶解度降低。 當(dāng)ca2+、mg2+及hco3 、oh含量高于溶 解度時(shí)。水失去穩(wěn)定性（可能）產(chǎn)生結(jié)垢。 n（2）冷卻塔： t下降； ca2+、mg2+的鹽類溶解度升高。 即有 hco3 水顯酸性產(chǎn)生腐蝕。 t020406080100caco3956539262015mg(oh)210986.55

6、.75.2 n（3）系統(tǒng)由溫度引發(fā)的： 低溫區(qū)（設(shè)備冷水進(jìn)口）腐蝕 高溫區(qū)（設(shè)備熱水出口）結(jié)垢n（二）金屬化學(xué)腐蝕：化學(xué)已學(xué)過：是電位差使電子遷移的過程。n1、電池陽極： 鐵失去了2個(gè)電子： fe2e-fe2+n2、電池陰極：電子沿鐵中電阻小的途徑達(dá)到陰極部位。n（1）酸性水或中性水：h+ 2h+2e- h2 而 fe2+2oh-fe(oh)2 fe(oh)2致密層，保護(hù)鐵不再被氧化。 n 由h2和fe(oh)2的生成而引起電位差的變化稱為極化。n極化的作用抑制金屬腐蝕。(阻蘭；烤蘭)n（2）當(dāng)水中有溶解氧時(shí)o2 n陰極繼續(xù)： fe（oh）3鐵銹，起去極化作用， 繼續(xù)腐蝕金屬。 n（3）堿性水

7、中：陰極直接產(chǎn)生ohohoh22221ohohfeohoohfe3222221222222221ohfefeoheooh n3、凡是金屬表面的兩部位間存在差異（電位差），就會(huì)發(fā)生腐蝕。 電位低的成為陽極，受腐蝕。 電位高的成為陰極，產(chǎn)生沉積物。n4、形成差異的原因： ph值（h+，oh-）；溶解氧；溶解鹽；懸浮物；沉積物微生物等。(金屬中的雜質(zhì)等合金)n（三）循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定的判別： n 1、極限碳酸鹽硬度法： hjz 水中co2與碳酸鹽硬度應(yīng)保持平衡關(guān)系，保持不結(jié)垢的碳酸鹽硬度極限碳酸鹽硬度hjz，經(jīng)驗(yàn)公式：條件 t=3065耗氧量25mg/l no補(bǔ)充水的耗氧量；mg/l n hy補(bǔ)充水的非

8、碳酸鹽硬度;n t循環(huán)水的最高水溫。當(dāng) t40時(shí)，仍以40計(jì)。 濃度平衡時(shí)，碳酸鹽硬度hc=khb。 nhb補(bǔ)充水的碳酸鹽硬度。 nk濃縮倍數(shù)。n（1）當(dāng)hc=khb hjz水質(zhì)不結(jié)垢（不結(jié)垢，但要排污） n（2）當(dāng)hc=khb hjz產(chǎn)生水垢應(yīng)處理。 nhjz僅判定是否結(jié)垢，不能判定腐蝕， 3104070684. 2705 . 5403088 . 21 ththyzj n2、水質(zhì)穩(wěn)定性指標(biāo)：飽和指數(shù)il，穩(wěn)定指數(shù)ir n（1）飽和指數(shù)：（langelir saturation index） il= ph0phs (書：lsi=ph0phs ) ph0水的ph值。 phs水的caco3飽和ph

9、值 n當(dāng)il0時(shí)，caco3處于過飽和，有結(jié)垢的傾向。 n當(dāng)il0時(shí)，caco3未飽和而co2過量，水有腐蝕性。 n當(dāng)il=0時(shí)，水質(zhì)穩(wěn)定。 工程控制：il=（0.250.30）范圍內(nèi)。 n（2）、穩(wěn)定指數(shù)：ir（rgznar） n經(jīng)驗(yàn)式： ir=2phsph。 n ir=4.05.0 水有嚴(yán)重結(jié)垢傾向； nir=5.06.0 水有輕微結(jié)垢傾向； nir=6.07.0 水有輕微結(jié)垢或腐蝕傾向； nir=7.07.5 腐蝕顯著； n ir=7.59.0 時(shí)，嚴(yán)重腐蝕 。 n它不能提供計(jì)算數(shù)據(jù)，僅能判斷水的結(jié)垢和腐蝕的傾向。 n 3、結(jié)垢控制指標(biāo)：n（1）其它影響因素：（對結(jié)垢有影響的因素） 懸浮物及溶解的有機(jī)物濃度。 水溫。（換熱器水溫升高） 處理藥劑。（主要是緩垢劑） n（2）經(jīng)驗(yàn)控制指標(biāo):nphscaco3 飽和時(shí)的ph值。 nphp ca3(po4)2 飽和時(shí)的ph值。nph0 循環(huán)水的實(shí)際ph值。nsio2 sio3以sio2計(jì)。結(jié)垢物質(zhì)控制參數(shù)控制指標(biāo)caco3 caso4ca3(po4)2mgsi