冷卻塔工作原理(冷卻塔工作原理簡述)

　　循環(huán)過程中的水質變化水在循環(huán)使用和冷卻過程中，會不斷地產生問題，引起循環(huán)水水質的變化，主要有以下方面。

　　1、CO2含量的降低循環(huán)水在循環(huán)過程中和在冷卻塔中與空氣接觸，水中游離及溶解的CO2大量散失，引起水質不穩(wěn)定，產生CaCO3等沉淀結垢。這可從反應式12-1得到理解：反應式12-1達到平衡時，水中CaCO3、CO2和CaHCO32量保持不變，CaCO3不會產生沉淀結垢，稱為穩(wěn)定的水，或稱水質穩(wěn)定?，F(xiàn)反應式右邊的CO2不斷散失，左邊的CaHCO32不斷分解，則不斷地產生CaCO3沉淀結垢。同時水中CO2的含量與水溫密切相關，水溫越高，CO2含量越少，見表12-1所示。水在冷卻設備或后水溫升上，則水中CO2含量很少，易產生CaCO3沉淀，這就是換熱器中形成結垢的主要原因之一。

　　2、含鹽量的增加由于水在循環(huán)和冷卻的過程中，水量不斷被蒸發(fā)，水中含鹽量不斷被濃縮而增加。水量損失以循環(huán)水量的百分比%計，設蒸發(fā)損失水量為P1，風吹飄失水量為P2，漏失水量為P3，排污損失水量為P4，則總損失水量即要補充的新鮮水量為：P=P1+P2+P3+P412-2設補充水單位體積的含鹽量為α0mgL，循環(huán)水單位體積的含鹽量為αmgL，則補充水量進入系統(tǒng)的鹽量為QP1+P2+P3+P4α0m3h，因蒸發(fā)水量損失并未造成鹽量損失，則水量損失造成的含鹽量損失為QP2+P3+P4αm3h。α與α0之比稱為循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，用N表示，則;在水量損失量P中，只有排污水量P4是可以變化的，為盡可能減少補充水量，只有通過減少排污量的辦法才能達到，則含鹽量必增加，濃縮倍數(shù)N也會增大。在實際運行中，循環(huán)系統(tǒng)中Cl-僅僅從補充水進入，并無其他來源時，由于氯化物溶解度很大，在系統(tǒng)中不會沉淀下來，系統(tǒng)中氯化物濃度在全部溶解鹽類濃度中所占比例不會變化，所以Cl-濃度與補充水的Cl-濃度之比也代表了含鹽量之比，則濃縮倍數(shù)可寫成：

　　3、pH值的變化循環(huán)水的pH值變化與水中的堿度、溫度有關，并高于補充水的pH值。補充水進入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中之后，水中游離的和溶解的CO2在塔內等處曝氣過程中逸入大氣中而散失，故冷卻水的pH值逐漸上升，直到冷卻水中的CO2與大氣中的CO2達到平衡為止。此時的pH值稱為冷卻水的自然平衡pH值。冷卻水的自然平衡pH值通常在8、5～9、3之間。為計算出溫度變化而引起的pH值變化，可以把室溫20℃計下測得的pH值與另一溫度下的pH值之間寫成下式表示：pHt=pH20-αt12-8式中pH20——在水溫為20℃時測得pH值;pHt——在水溫為t℃時的pH值;αt——溫度t℃時的pHt校正值。在水溫為20℃時，不同的堿度在水溫為t℃時校正值αt與對應的20℃的pH已制成表這里略，查得后按式12-8得pHt值。如查得堿度0、5molL，pH20=9、0時，50℃時的α50為0、4，故得50℃的pH50=pH20-αt=9、0-0、4=8、6。

　　4、濁度的增加循環(huán)水中沉淀物可分為泥垢、結垢和黏垢三類，通稱為污垢。主要成分為泥土、膠體等懸浮物引起的沉淀物稱為泥垢;主要成分為溶解鹽類如CaCO3，MgOH2引起的沉淀物稱結垢;由微生物塔內微生物的自然生長和鐵細菌等的腐蝕所引起的黏狀沉淀物稱為黏垢。這三類污垢在循環(huán)水中都存在，而且不斷濃縮增加，則濁度也必然增加。除上述之外，循環(huán)水在冷卻塔中不斷與空氣接觸，使空氣中的塵埃不斷地帶入循環(huán)水中;水在塔內與空氣接觸，使空氣中的氧不斷地溶入水中，對換熱器會進行氧化腐蝕;水中含有富營養(yǎng)化物質，塔內水中氧氣充分，水溫適宜，有利于微生物繁殖，并不斷地新陳代謝。這些都會增加循環(huán)水的濁度。

　　5、溶解氧的增加水在冷卻塔內冷卻的過程中，實際上也是不斷噴灑曝氣過程，水中溶解大量的氧，可達到或接近該溫度與壓力下氧的飽和濃度，這是很不利的，會增加循環(huán)水對被冷卻設備、換熱器等腐蝕。

　　6、微生物含量的增加微生物含量增加主要有以下方面：冷卻水的水質標準見表122遠低于自來水，富營養(yǎng)化成分豐富，為微生物生長繁殖提供了營養(yǎng)物質基礎;由于水中有充足的溶解氧，為微生物提供耗氧繁殖;適宜的水溫在日光照射部分及塔內會產生藻類繁殖;水中溶解的氧對設備的氧化腐蝕又會產生微生物。因此水在循環(huán)過程中不同微生物的量均會增加。

　　7、有害氣體的溶入循環(huán)水在冷卻塔內如果與受污染空氣接觸時空氣中的SO2、H2S、NH3等有害氣體不斷地溶入循環(huán)水中，會對鋼、銅、銅合金的腐蝕性增大。

　　8、工藝泄漏物的溶入冷卻水在循環(huán)過程中，系統(tǒng)中的換熱器可能發(fā)生泄漏，從而使工藝物如煉油廠的油類、合成氨廠的氨等進入循環(huán)水中，使水質惡化或水的pH值發(fā)生變化，增加循環(huán)水對設備、換熱器等的腐蝕、結垢或微生物生長。循環(huán)冷卻水處理的任務循環(huán)水系統(tǒng)分為敞開式和密閉式兩種。密閉循環(huán)系統(tǒng)采用的通常為軟水去鈣、鎂離子水、脫鹽水或蒸汽冷凝水，水質遠優(yōu)于表1-2的水質指標。該系統(tǒng)中水不與空氣接觸，不受陽光照射、結垢、微生物生長繁殖等因素的影響。除非泄漏、補充水帶入氧氣、不同金屬引起電偶腐蝕和微生物。因此密閉式循環(huán)水不是水處理的主要對象。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水吸收熱量后在冷卻塔冷卻過程中直接與大氣接觸，如上所述，水中CO2散失，溶解氧和濁度增加，水中溶解鹽類增加及工藝介質泄漏等，使水質惡化，給系統(tǒng)造成結垢、腐蝕、菌藻繁殖等問題。沉積物的附著、設備的腐蝕、微生物的孳生、鈣、鎂的結垢，造成換熱器的換熱效率降低，能耗增加、能源浪費，管道過水斷面減少，阻力增大，通水能力降低，甚至使設備、管道腐蝕穿孔，造成危害及事故。循環(huán)冷卻水處理的任務是消除或減少結垢、腐蝕、微生物生長、污垢等危害，使系統(tǒng)安全可靠地運行。同時節(jié)省水資源，減少對環(huán)境的污染。循環(huán)冷卻水處理的方法循環(huán)冷卻水的處理，可概括為去除懸浮物、污垢泥垢、黏垢、結垢、控制腐蝕及微生物等4個方面。