循環水:循環冷卻水-中文百科頻道

工業循環冷卻水處理

人類日常生活離不開水，工業生産也同樣離不開水。随着工業生産的發展，用水量越來越大，很多地區已經出現供水不足的現象，因此合理和節約用水已經成為發展工業生産中的一個重要問題。

工業用水主要包括鍋爐用水、工藝用水、清洗用水和冷卻用水、污水等。其中用水量最大的是冷卻用水，約占工業用水量的百分之九十以上。不同的工業系統和不同用途對水質的要求是不同的；但各工業部門使用的冷卻水對水質的要求基本上是一緻的，這就使得冷卻水質控制在作為一門應用技術獲得了迅速的發展。在工廠中，冷卻水主要用來冷凝蒸汽，冷卻産品或設備，如果冷卻效果差，就會影響生産效率，使産品的收率和産品的質量下降，甚至于會造成生産事故。

水是比較理想的冷卻介質。因為水的存在很普遍，和其它液體相比，水的熱容或比熱較大，水的汽化潛熱（蒸發潛熱）和熔化潛熱也很高。比熱是單位質量的水溫度升高一度時所吸收的熱量。常用的單位是卡/克·度(攝氏)或英熱單位(B．T．U．)/磅·度(華氏)。用這兩個單位表示水的比熱度時，其數值是相同的。熱容大或比熱大的物質升高溫度時需要吸收大量的熱量，而本身溫度并不明顯升高，因此水具有良好的貯熱性能。潛熱是物态發生轉變時所吸收或放出的熱量。一克分子水蒸發成為一克分子蒸汽需要吸收近一萬卡的熱量，因此水蒸發時能吸收大量的熱量，從而使水溫下降，這種依靠水份蒸發帶走熱量的過程稱為蒸發散熱。

和水一樣，空氣也是一種常用的冷卻介質。水和空氣的導熱性能都很差，在0℃時，水的導熱系數是0.49千卡/米·小時·℃，空氣的導熱系數是0.021千卡/米·小時·℃，但水與空氣相比，水的導熱系數要比空氣高24倍左右。因此，當冷卻效果相同時，用水冷卻比用空氣冷卻的設備要小得多。大型工業企業和用水量大的工廠一般都采用水冷卻。常用的水冷系統可以分成三類，即直流系統、密閉系統和敞開蒸發系統，後兩種冷卻水都是循環使用的，故又稱為循環冷卻水系統。

冷卻水系統用水來冷卻工藝介質的系統稱作冷卻水系統。冷卻水系統通常有兩種：直流冷卻水系統和循環冷卻水系統。

直流冷卻水系統在直流冷卻水系統中，冷卻水僅僅通過換熱設備一次，用過後水就被排放掉，因此，它的用水量很大，而排出水的溫升卻很小，水中各種礦物質和離子含量基本上保持不變。

敞開蒸發系統的分類

冷卻水由循環泵送往系統中各換熱器，以冷卻工藝熱介質，冷卻水本身溫度升高，變成熱水，此循環水量為R的熱水被送往冷卻塔頂部，由布水管道噴淋到塔内填料上。空氣則由塔底百頁窗空隙中進入塔内，并被塔頂風扇抽吸上升，與落下的水滴和填料上的水膜相遇進行熱交換，水滴和水膜則在下降過程中逐漸變冷，當到達冷卻水池時，水溫正好下降到符合冷卻水的要求。空氣在塔内上升過程中則逐漸變熱，最後由塔頂逸出，同時帶走水蒸氣。這部分水的損失稱為蒸氣損失E。熱水由塔頂向下噴濺時，由于外界風吹和風扇抽吸的影響，循環水會有一定的飛濺損失和随空氣帶出的霧沫夾帶損失。由于這些損失掉的水，統稱為風吹損失D。為了維持循環水中的一定的離子濃度，必須不斷向系統中加入補充水量M和系統外面排出一定的污水。這部分水量稱為排污損失B。

冷卻塔的種類很多，按照塔的構造和空氣流動情況來區分，有自然通風冷卻塔和機械通風冷卻塔兩大類。按照空氣與水在塔内的相對流動情況，又可分為逆流式和橫流式。有關各種類型冷卻塔的結構和特點，可參閱有關的參考文獻。機械通風冷卻塔冷卻效果最好。設計中應綜合考慮循環比,其應在3～5倍為宜。