循環水池

循環水池主要用來存放裝置設備冷換所需的冷卻水,起循環、冷卻(涼水塔)和儲存作用;如供給冷凝器、冷卻器、壓縮機、機泵等冷卻用水。

用途

不可以兼做消防水池,只要保證循環水正常水質要求即可。可以作為事故時的一個備用水源。滿足一般事故從發生到撲救時間緩衝即可。

設計

循環水池設計與節能

1.循環水池位置的選擇:循環水池的建造位置應該就近建造需求循環水量最大的裝置區周圍,其餘生產裝置區儘可能建立在循環水池四周,以減少給排水管線長度和彎頭,降低管阻損耗,對於較遠的生產裝置區,可採用單獨建造循環水池的方式。

同時儘可能將循環水池建立在地勢較高部位,高位供水系統中,生產裝置區內的循環水進口壓力和出口壓力會同時加大,可以滿足較多平面層的用水需求。

例如:某項目需求建設一個循環水池,分別向0.00平面、6.00平面和12.00平面供水,如果將水池建在0.00平面,供水壓力必須達到0.12Mpa以上方能滿足需要,如果將水池和泵房建在12.0平面,只需供水壓力大於最遠處的管阻壓力便能滿足供水需求,可以看出,產生很明顯的節能效果。

2、設計時儘可能的降低泵的進口管阻。

泵的進口管阻的影響,要比同樣管阻泵的出口管阻影響大的多。因為在實際的生產運行過程中,泵的進口管阻除會產生壓力降外,同時會因為泵的進口管阻大,容易造成泵的進水擴散的流態不穩,存在旋流現象,容易發生“喘振”及“氣蝕”現象,降低了泵的吸水能力和效率,造成能源浪費。

3、打破原先循環水壓集中供給的設計方式,根據各個項目的提姿對循環水的壓力進行統計,按照壓力進行分級,首先確定需求流量最大的壓力,作為主要供給對象,對於壓力低,流量很小的,可以併入確定的壓力供給。對於,需求循環水壓力大或壓力小、流量大的生產單元或設備採用另選泵單獨供給的方式。為確保生產的穩定,可以將各個壓力區的泵群總管利用連通閥門連線起來,以滿足各等級水壓系統互為備用。

4、泵的選擇

我國水泵耗能總量約占全國總發電量的20~25%,而我國水泵的平均設計效率為75%,比國際先進水平低約5個百分點,因此,泵型號的選擇,存在著極大的節能潛力。我們在設計過程中,應當選擇水力模型設計先進,高效率,高節能的泵,另外,每種型號的泵都有自身最合理、最高效的運行範圍,泵的設計運行工況應該儘量選擇或靠近泵自身的運行高效範圍。

5、管道經濟流速的選擇

所謂經濟流速是一次投資與運行費用之和最小時的流速為經濟流速,而相應的管徑即為經濟管徑。所以選擇輸配水管管徑的大小涉及投資與耗電的大小,管徑大基建費用高,電費卻省,管徑小一次投資省,但水頭損失大,水泵揚程高,電費貴。故以往設計中以經濟流速來控制。為了更合理設計管網,我們往往採用計算機對管網進行平差,以便降低能耗。根據以上設計原則,我們在計算管道的經濟流速時,應當首先確定管道的使用年限、年使用率,多次擬定管徑大小,並計算管道的投資和管道壽命內,管阻損失帶來的經濟浪費金額,以管道投資和運行浪費金額之和最小的管徑和流速作為設計依據。為避免裝置區或設備的“爭水”現象,回水管線的經濟流速還需重新確定,通常,為緩解“爭水”現象,必須加大供水管線和回水管線的壓力差,比較經濟的方法就是降低回水管線的回水壓力,如:一般設計,供水管線的經濟流速我們選擇1.8-2.5米/秒,回水管線,可以選擇1.3-2.0米/秒。

6、水泵大小搭配

在設計過程中,泵的選擇儘可能選流量大、電機電壓等級高的泵,通常,流量大、電機電壓高泵的效率也同樣高,同時配合部分小泵作為調節。在正常的生產過程中,當大泵不在最合理,最節能的工況範圍內運行時(既大馬拉小車或不能滿足負荷需求時)。小泵的選擇以大泵額定流量的50%為宜,當一台小泵不能滿足需求時,可以再以小泵額定流量的50%添加一台小泵。

7、跟蹤調查

項目建設完畢後,對於已安裝的泵進行實地技術測量,收集泵的出口壓力、流量和消耗功率,計算泵的實際效率是多少,當泵的效率低於70%時,予以更換。或通過節能技術服務中心,根據測量的技術指標,定做或選擇更高效的泵,將原泵予以拆除,更換新泵。此項技術,現已成熟並已推向市場,雖然前期投資較大,可能造成部分設備不能再利用,但節能效果明顯。

8、安裝變頻器

在一般情況下,水泵採用恆速交流電動機拖動,而用水量卻是變化的,為了保證水池的正常供水,工人要在現場經常調節擋板或閥門開度大小來控制水泵的抽水量,或者將水池中用不完的水白白流掉。這樣做不僅增大了工人的勞動強度,而且有大量的電能浪費在水泵閥門阻力的損失上。因此就要求水泵處於變工況運行,若利用變頻器進行調速,以調節電動機轉速的方法取代調節擋板或閥門,則不僅可以減輕工人勞動強度,還能達到節約電能目的,對提高企業經濟效益有重要意義。由電機特性分析可知,均勻改變電機供電頻率F,就可以平滑地改變電動機的轉速,從而改變泵機的轉速;結合泵機特性分析,降低電動機轉速,電動機輸入功率也隨之減少,泵機軸功率就相應減少。這就是變頻器控制水泵的節能原理。

運算

循環水池容積計算

循環冷卻水的系統容積宜小於小時循環水量的1/3。當按下式計算的系統容積超過前述規定時,應調整水池容積。 V=Vf+Vp+Vt

式中Vf——設備中的水容積( );

Vp——管道容積( );

Vt——水池容積( )。

註:首先保證循環冷卻水的系統容積宜小於小時循環水量的1/3,但考慮到今後的發展,在場地允許的條件下還是儘量按大的設計.並且在設計循環水池時宜考慮:一般冷卻水水池、回收用高溫水池,單獨處理,不要混用,對系統溶劑損耗、節能降耗都是有好處的。

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