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循环水技术改造
作者:网站采编关键词:
摘要：一、 设计过程 本方案针对换热管在蒸发式空冷器中进行换热，循环水进新换热器口40℃，出口直接设计为直接蒸发。增加蒸发降低循环水温度。 利用原冷凝的蒸汽(锅炉低压蒸汽)T1=18
一、 设计过程
本方案针对换热管在蒸发式空冷器中进行换热，循环水进新换热器口40℃，出口直接设计为直接蒸发。增加蒸发降低循环水温度。
利用原冷凝的蒸汽(锅炉低压蒸汽)T1=180℃，T2=50℃(已考虑温降)
冷水(循环水)t1=100℃，t2=40℃
(一)热水热量计算
查资料：锅炉来水为蒸汽180℃，压力0.35MPa；每小时5吨；蒸汽比热容取2.08kJ/kg·℃，汽化热2019.3kJ/kg，饱和温度在138℃，水比热容取4.18kJ/kg·℃(忽略部分温度影响)。
Q热=m热[Cp蒸(T1-138)+2019.3+Cp水(138-T2)]
=5000×[2.08×(180-138)+2019.3+4.18×(138-50)]
=1.238×107kJ/h
(二)冷水热量计算
循环水可以认为其比热容与水相同4.18×103J/(kg·℃)；循环水控制流量，使其进行循环部分全部变为蒸汽。由于风机抽风，导致压力下降，蒸汽压下降，沸点降低至85℃(一般有稍许下降，80～90之间)，蒸发焓△VHm=40.63kJ/mol.
Q冷=m冷CP(t1-t2)+(m冷/Mr)*△VHm=m冷×4.18×(85-40)+(m冷/18)×103×40.63kJ/h
(三)换热器热量计算
Q换=KS△Tm
①K值在不考虑污垢热阻、管道的导热系数的情况下，两边均为水的情况下，总传热系数K一般为1000～1500W/(m2·℃)，在此处取1200W/(m2·℃)。
②S=nLπd0(n为根数，L为单段管道长度，d0为外径)
③△Tm采用逆流(此处有混流，但可认为逆流)
△Tm=[(180-100)-(50-40)]/ln[(180-100)/(50-40)]
=33.66℃
Q换=KS△Tm=1200×nL×3.14×0.032×33.66W
(四)能量守恒
Q热=Q冷=Q换
由①=②得m冷=1.238×107/2446=5061kg/h=5.06吨/h
即：每小时循环水可以靠热源蒸发5.06吨。其他另行考虑。
由②=③得，nL=[1.238×107×1000/3600]/(1200×3.14×0.032×33.66)=845m
即：每根Φ32若采用6米，需要141根进行换热。
(五)配管径选取
G=5000kg/h=1.389kg/s
v的取值(Di在100～200之间时，取30～50m/s；di在<100时，取30～40m/s)
ρ在0.35MPa情况下，取用4kg/m3
①假设取v=35m/s，带入得Di=112mm>100mm。
②假设取v=40m/s，带入得Di=102mm≈100mm。
考虑①②后，直接取管径Φ108的管。
(六)小管进口管选取
忽略管路损失及冷凝后，
因体积流量不变：
带入数据0.12=n0.0252
得n=16即可。
进口小管选取16根为进口，折叠9次后(16×9=144)出口。
二、 结论
本次技术改造属于尝试性技术改造，首先增加空冷器增加空气量进行冷却，在改进过程中对其进行增加小列管通多余蒸汽进行水蒸发吸热，同时多循环水进行了置换操作，冷凝水、循环水蒸发水经污水处理排入污水处理，比较原来直接排入，Cl-下降明显，污水处理容易处理。对于本次技术改造的效果还有待继续观察效果。
[1]黄应文，田军.用循环水技术改造硫酸生产中的直排冷却水[J].川化，2004(1)：19-21.
[2]刘昭斌，李永效，冯质杭，等.全循环水溶液尿素自汽提—分塔应用总结[G].全国化工合成氨设计技术中心站2007年技术交流会论文集，2011.
[3]林抗强.宁夏PVA项目循环水站防结冰技术改造[J].中国给水排水，2012，28(18)：84-86.
田燕飞，山西省晋城市，山西兰花清洁能源有限责任公司。
一、 设计过程本方案针对换热管在蒸发式空冷器中进行换热，循环水进新换热器口40℃，出口直接设计为直接蒸发。增加蒸发降低循环水温度。利用原冷凝的蒸汽(锅炉低压蒸汽)T1=180℃，T2=50℃(已考虑温降)冷水(循环水)t1=100℃，t2=40℃(一)热水热量计算查资料：锅炉来水为蒸汽180℃，压力0.35MPa；每小时5吨；蒸汽比热容取2.08kJ/kg·℃，汽化热2019.3kJ/kg，饱和温度在138℃，水比热容取4.18kJ/kg·℃(忽略部分温度影响)。Q热=m热[Cp蒸(T1-138)+2019.3+Cp水(138-T2)]=5000×[2.08×(180-138)+2019.3+4.18×(138-50)]=1.238×107kJ/h①(二)冷水热量计算循环水可以认为其比热容与水相同4.18×103J/(kg·℃)；循环水控制流量，使其进行循环部分全部变为蒸汽。由于风机抽风，导致压力下降，蒸汽压下降，沸点降低至85℃(一般有稍许下降，80～90之间)，蒸发焓△VHm=40.63kJ/mol.Q冷=m冷CP(t1-t2)+(m冷/Mr)*△VHm=m冷×4.18×(85-40)+(m冷/18)×103×40.63kJ/h②(三)换热器热量计算Q换=KS△Tm①K值在不考虑污垢热阻、管道的导热系数的情况下，两边均为水的情况下，总传热系数K一般为1000～1500W/(m2·℃)，在此处取1200W/(m2·℃)。②S=nLπd0(n为根数，L为单段管道长度，d0为外径)③△Tm采用逆流(此处有混流，但可认为逆流)△Tm=[(180-100)-(50-40)]/ln[(180-100)/(50-40)]=33.66℃Q换=KS△Tm=1200×nL×3.14×0.032×33.66W③(四)能量守恒Q热=Q冷=Q换由①=②得m冷=1.238×107/2446=5061kg/h=5.06吨/h即：每小时循环水可以靠热源蒸发5.06吨。其他另行考虑。由②=③得，nL=[1.238×107×1000/3600]/(1200×3.14×0.032×33.66)=845m即：每根Φ32若采用6米，需要141根进行换热。(五)配管径选取G=5000kg/h=1.389kg/sv的取值(Di在100～200之间时，取30～50m/s；di在<100时，取30～40m/s)ρ在0.35MPa情况下，取用4kg/m3①假设取v=35m/s，带入得Di=112mm>100mm。②假设取v=40m/s，带入得Di=102mm≈100mm。考虑①②后，直接取管径Φ108的管。(六)小管进口管选取忽略管路损失及冷凝后，因体积流量不变：带入数据0.12=n0.0252得n=16即可。进口小管选取16根为进口，折叠9次后(16×9=144)出口。二、 结论本次技术改造属于尝试性技术改造，首先增加空冷器增加空气量进行冷却，在改进过程中对其进行增加小列管通多余蒸汽进行水蒸发吸热，同时多循环水进行了置换操作，冷凝水、循环水蒸发水经污水处理排入污水处理，比较原来直接排入，Cl-下降明显，污水处理容易处理。对于本次技术改造的效果还有待继续观察效果。参考文献：[1]黄应文，田军.用循环水技术改造硫酸生产中的直排冷却水[J].川化，2004(1)：19-21.[2]刘昭斌，李永效，冯质杭，等.全循环水溶液尿素自汽提—分塔应用总结[G].全国化工合成氨设计技术中心站2007年技术交流会论文集，2011.[3]林抗强.宁夏PVA项目循环水站防结冰技术改造[J].中国给水排水，2012，28(18)：84-86.
文章来源：《计算机产品与流通》 网址: http://www.jsjcpylt.cn/qikandaodu/2021/0120/696.html
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