循環冷卻水系統

在許多工業部門的生產過程中，產生大量廢熱，需及時用傳熱介質將其轉移到自然環境中，以保證生產過程正常運行。由於天然水具有優良的熱傳遞性能且費用低廉，資源豐富而被用作工業廢熱的傳熱介質，在工業生產中稱為冷卻水，工業冷卻水在各國都是工業水最大用戶，除升高溫度外冷卻水的理化性質無甚顯著變化，若採取適當降溫措施，使之形成循環回用系統，是節約工業用水的重要途徑。

（1）循環冷卻水的重複利用的效率非常低。在我國一般的化工行業中，循環水濃縮倍數為2~3倍左右，石油化工行業大約為4倍。發達國家的循環水濃縮倍數約為5倍，我國與發達國家來相比，循環水的濃縮倍數低。循環水的濃縮倍數低，也就意味著循環水的排出量大，補充水的量大，循環系統所需的水費就高。

（2）循環冷卻水系統的能耗太大。當前，化工行業中針對循環冷卻水系統的操作存在很多不足，主要包括：在我國，循環冷卻水系統沒有引起足夠重視，系統的操作缺乏相應理論的支撐，因此循環水量、循環水的出塔溫度等操作的參數在不同的季節沒有做相應的調整。

（3）風機和循環水余量太大。水泵、風機以及管路的供水能力和處理水能力與實際要求長期存在“大馬拉小車的現象”，造成能耗的嚴重浪費。

以水作為冷卻介質，並循環使用的一種冷卻水系統。主要由冷卻設備、水泵和管道組成。冷水流過需要降溫的生產設備（常稱換熱設備，如換熱器、冷凝器、反應器）后，溫度上升，如果即行排放，冷水只用一次（稱直流冷卻水系統）。使升溫冷水流過冷卻設備則水溫回降，可用泵送回生產設備再次使用，冷水的用量大大降低，常可節約95%以上。冷卻水占工業用水量的70%左右，因此，循環冷卻水系統起了節約大量工業用水的作用。

冷卻設備有敞開式和封閉式之分，因而循環冷卻水系統也分為敞開式和封閉式兩類。敞開式系統的設計和運行較為複雜。

冷卻設備有冷卻池和冷卻塔兩類，都主要依靠水的蒸發降低水溫。再者，冷卻塔常用風機促進蒸發，冷卻水常被吹失。故敞開式循環冷卻水系統（圖1）必須補給新鮮水。由於蒸發，循環水濃縮，濃縮過程將促進鹽分結垢(見沉積物控制)。補充水有稀釋作用，其流量常根據循環水濃度限值確定。通常補充水量超過蒸發與風吹的損失水量，因此必須排放一些循環水（稱排污水）以維持水量的平衡。循環冷卻水系統

在敞開式系統中，因水流與大氣接觸，灰塵、微生物等進入循環水；此外，二氧化碳的逸散和換熱設備中物料的泄漏；也改變循環水的水質。為此,循環冷卻水常需處理，包括沉積物控制、腐蝕控制和微生物控制。處理方法的確定常與補給水的水量和水質相關，與生產設備的性能也有關。當採用多種藥劑時，要避免藥劑間可能存在的化學反應。

封閉式循環冷卻水系統（圖2）採用封閉式冷卻設備，循環水在管中流動，管外通常用風散熱。除換熱設備的物料泄漏外，沒有其他因素改變循環水的水質。為了防止在換熱設備中造成鹽垢，有時冷卻水需要軟化（見水的軟化）。為了防止換熱設備被腐蝕，常加緩蝕劑；採用高濃度、劇毒性緩蝕劑時要注意安全，檢修時排放的冷卻水應妥善處置。

以敞開式循環冷卻水系統為例，由以下部分

1.冷卻塔

2.換熱器

3.加壓系統（循環水泵）

4.旁濾系統（壓力過濾器）

5.補水池

6.監控系統

負責管路中介質流量大小，在管路因堵塞等因素照成的管內流量過低或者過高，可以及時向控制系統發出下線報警點（流量過低時）或者上線報警點（流量過高時）提供開關量信號。我們稱之為流量報警開關

循環冷卻水系統的運行參數

（1）循環量，是指在循環冷卻水系統中，每小時用水泵輸送的總水量。

（2）蒸發量，是指在循環冷卻水系統中，每小時因蒸發損失的水量。

（3）補充水量，是指系統內總水量保持一定的狀態下運行，每小時補充給冷卻水系統中的水量。

（4）排污量，是指每小時因控制冷卻水的濃縮倍數而強制排放的水量。

（5）保有水量，又稱系統容積，是指管線和冷卻水池等整個冷卻水系統中所保存的水量。

（6）濃縮倍數，在敞開式循環冷卻水系統中，由於蒸發使循環水中的鹽類不斷累積濃縮，水的含鹽量大大高於補充水的含鹽量，兩者的比值稱為濃縮倍數。主要由強制排污來控制。

1、各種水處理的水溫控制。

2、海洋館、水產養殖設備。

3、海鮮暫養系統。