冷卻塔旁流水處理

1、旁流水處理的目的旁流水處理的目的是保持循環(huán)冷卻水質(zhì)，使循環(huán)水系統(tǒng)在滿(mǎn)足濃縮倍數(shù)的條件下有效和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。在高濃縮倍數(shù)條件下運(yùn)行時(shí)，可減少補(bǔ)充水量和排污水量，減輕對(duì)環(huán)境的污染。旁流水就是取部分循環(huán)水量按要求進(jìn)行處理后，仍返回系統(tǒng)。旁流處理方法可分去除懸浮物和溶解固體二類(lèi)，其處理方法和一般給水處理的有關(guān)方法相同。通常使用的是過(guò)濾方法去除懸浮物。其流程見(jiàn)圖12-18。1循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中有下列情況時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置旁流水處理設(shè)施：1在設(shè)計(jì)確定的濃縮倍數(shù)尤其是較高的濃縮倍數(shù)情況下冷卻水水質(zhì)超過(guò)允許指標(biāo)。2由于外界如空氣中飄塵等污染，工藝物料泄露及其他污染物。2旁流水處理可根據(jù)具體需要去除下列雜質(zhì)的一項(xiàng)或幾項(xiàng)：1去除懸浮物、生物黏泥等雜質(zhì)。2去除堿度、硬度或含氧量。3去除其他有害污染物質(zhì)、油類(lèi)污物等。2、懸浮物的處理1敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用過(guò)濾處理懸浮物時(shí)，其過(guò)濾水量宜為循環(huán)冷卻用水量的1%～5%或結(jié)合國(guó)內(nèi)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定，也可按下式計(jì)算：式中QS——旁流水處理量m3h；Qm——補(bǔ)充水量m3h；Cm——補(bǔ)充水中的懸浮物含量mgL；CA——空氣中含塵量gm3；RA——冷卻塔進(jìn)氣量m3h；CR——循環(huán)冷卻水中允許的懸浮物含量mgL；CS——經(jīng)旁流過(guò)濾后水中的懸浮物含量mgL；Qb——排污和滲漏損失水量m3h；Qw——風(fēng)吹損失水量；K——懸浮物沉淀系數(shù)，與環(huán)境條件、塵埃性質(zhì)、顆粒大小有關(guān)。可通過(guò)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)資料時(shí)，一般選用15。2密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)旁流水處理設(shè)施時(shí)，旁流水量一般取循環(huán)水量的2%～5%。3、溶解離子的去除當(dāng)需要去除堿度、硬度、含鹽量及其他有害污染物時(shí)，可根據(jù)濃縮后的水質(zhì)和污染情況與冷卻水允許的各項(xiàng)指標(biāo)等因素，通過(guò)計(jì)算確定。當(dāng)去除溶解離子時(shí)，旁流水處理量可按下式計(jì)算：式中QS——旁流水處理量m3h；Qm——補(bǔ)充水量m3h；Qb——排污和滲漏損失水量m3h；Qw——風(fēng)吹損失水量m3h；C′m——補(bǔ)充水中的溶解離子含量mgL；C′R——循環(huán)冷卻水中允許的溶解離子含量mgL；C′S——經(jīng)旁流處理后水中溶解離子含量mgL。當(dāng)冷卻水與工藝物接觸而使得冷卻水懸浮物或溶解離子增加時(shí)，則計(jì)算中需將此增加值計(jì)入。

冷卻塔散熱量

單位時(shí)間內(nèi)的傳導(dǎo)散熱量在傳熱學(xué)中，牛頓冷卻公式為：當(dāng)tfθ時(shí)，tf-θ是水向空氣傳導(dǎo)散熱的推動(dòng)力，水的比熱C=1kcalkg℃，則單位時(shí)間、單位面積F上傳導(dǎo)散熱量hα為：如用在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)水與空氣接觸的微元面積dFm2來(lái)表示傳導(dǎo)熱量dHα，則：hα=dHαdF，dHαdF=αtf-θ，得：式中tf-θ——水與空氣的溫度差℃，傳導(dǎo)散熱的推動(dòng)力；α——溫度差引起的傳導(dǎo)散熱系數(shù)kcalm2·h·℃或103Jm2·h·℃；dF——水與空氣接觸的微小面積m2；dHα——水與空氣接觸的微小面積上單位時(shí)間的傳導(dǎo)散熱量kcalh或103Jh。單位時(shí)間內(nèi)的蒸發(fā)散熱量在前面討論中已知：P″qPq，ΔPq=P″q-Pq，ΔPq是蒸發(fā)散熱的推動(dòng)力，ΔPq越大，單位時(shí)間里蒸發(fā)水量dQu越多，則蒸發(fā)散熱量dHβ也越多，單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)水量dQu與ΔPq成正比，比例系數(shù)為βP即稱(chēng)ΔPq引起的蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)注：有些書(shū)上蒸發(fā)散熱量用Qu表示，有的用Hβ表示，Qu與Hβ之間的關(guān)系是Hβ=γQu，故兩種表示都是可以的。現(xiàn)按傳質(zhì)定律得蒸發(fā)散熱量為：式中γ——水的汽化熱kcalkg或103Jkg；P″q——與水溫tf相應(yīng)的水面飽和水蒸氣分壓力kgm2或kPa；Pq——空氣中水蒸氣分壓力kgm2或kPa；P″q-Pq——水蒸氣分壓力差的平均值kgm2或kPa；βP——分壓力差的蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)kgm2·h。為了推導(dǎo)和計(jì)算方便，在應(yīng)用中，往往以空氣的含濕量差X″-X來(lái)替代水蒸氣的分壓力差P″q-Pq，但不用面積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)βP，而用相應(yīng)的含濕量差引起的蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)βX來(lái)代替，則得：式中X″———與水溫tf相應(yīng)的飽和空氣含濕量kgkg干空氣；X———空氣中的含濕量kgkg干空氣；βx———含濕量差引起的面積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)kgm2·h。因X″是與水溫tf相應(yīng)的水面飽和汽層含濕量，水溫是變化的，對(duì)冷卻塔來(lái)說(shuō)水溫tf的變化范圍為t1，t2進(jìn)出塔水溫，故相對(duì)應(yīng)的含濕量變化范圍為X″1，X″2。則：X″1———與t1相應(yīng)的水面飽和汽含濕量kgkg濕空氣；X″2———與t2相應(yīng)的水面飽和汽含濕量kgkg濕空氣；X1———與進(jìn)塔時(shí)空氣溫度θ1時(shí)含濕量kgkg干空氣；X2———與出塔時(shí)空氣溫度θ2時(shí)含濕量kgkg干空氣。在蒸發(fā)冷卻時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的蒸發(fā)散熱量dHβ等于蒸發(fā)水量與水汽化熱γ的乘積：式中γ———水的汽化熱kcalkg或103Jkg。總散熱量1、在單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)冷卻散發(fā)的總熱量dH等于傳導(dǎo)散熱量dHα和表面蒸發(fā)散熱量dHβ之和：淋水填料全部接觸表面積F的總散熱量H為：式中tf-θm———冷卻塔內(nèi)水面溫度與空氣溫度差的平均值℃；X″-Xm———飽和含濕量與空氣中含濕量差的平均值kgkg空氣。2、容積法計(jì)算總散熱量上述討論中，用式6-11計(jì)算總散熱量H時(shí)，必須知道F即塔內(nèi)水滴、水膜與空氣接觸的表面積，在水膜式淋水裝置中，F(xiàn)取決于淋水填料的表面積，點(diǎn)滴式裝置取決于水的自由表面積，因此要具體地確定其散熱總面積十分困難。但是對(duì)某一固定的填料來(lái)說(shuō)，一定量的填料體積相應(yīng)地含有一定量的面積，故實(shí)際計(jì)算中不用水與填料接觸面積，而用填料體積法計(jì)算，即用填料容積V來(lái)確定自由面積F因某一填料的單位容積有多少自由表面積是可以知道的。采用容積法后，α、βP、βX都不用了，采用相應(yīng)的冷卻塔的單位有效容積傳導(dǎo)散熱系數(shù)αv、分壓力差容積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)βPV、含濕量差容積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)βXV。則得傳導(dǎo)散熱量：式中αv=αFV——容積傳導(dǎo)散熱系數(shù)kcalm3·h；βpv=βp·FV——分壓力差引起的容積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)kgm3·h·atm；βxv=βx·FV——含濕量差引起的容積蒸發(fā)散質(zhì)系數(shù)kgm3·h；V——填料體積m3。得總散熱量H為：根據(jù)實(shí)驗(yàn)，循環(huán)水冷卻的系數(shù)α與β之間近似存在如下比例關(guān)系：βXV反映了單位時(shí)間內(nèi)每m3填料體積所能蒸發(fā)的水量，其值越大越好，其值大蒸發(fā)散熱量也大。所以βXV是評(píng)定冷卻塔效果好與差的主要指標(biāo)之一。