循環(huán)水系統常規節能節水措施有:一是加強循環(huán)水質(zhì)日常管理,如改進(jìn)配方以減少腐蝕及結垢,改進(jìn)循環(huán)水系統的補水、加藥、排污管理模式,以保障水冷器冷換效果、避免因換熱效率低不得已增開(kāi)水泵、風(fēng)機等耗能現象,;二是進(jìn)行結構改進(jìn),如冷卻效果差的冷卻塔進(jìn)行改型,或塔內構件改用換熱效率高、風(fēng)阻小的填料及新型擋水板等,以上措施能節約工業(yè)水及部分蒸汽消耗(工藝側),但對于循環(huán)水系統的總能耗影響不大。
近年來(lái),研究發(fā)現工業(yè)循環(huán)水系統水泵耗電能方面存在較大的浪廢現象,一方面設計系統及后期運行階段,輸水泵的設計或實(shí)際壓力遠高于系統正常需求;另一方面因部分循環(huán)水系統用戶(hù)(水冷器)定置位置較高,造成系統供水壓力較高,回水壓力富袷能量較大。如能正確核算循環(huán)水系統需電量、充分利用輸水泵的動(dòng)能,或針對系統狀況,充分利用回水富裕動(dòng)能,對循環(huán)水單位電力消耗等指標的有效下降、系統能耗的有效降低有較大意義。
經(jīng)理論論證及實(shí)踐經(jīng)驗表明:對工業(yè)循環(huán)冷卻水系統,先進(jìn)行水泵改造以降低循環(huán)水送水揚程,在此基礎上若回水系統仍有一定的富余能量,則進(jìn)行水輪機替代電機等方式節能改造,是較為理想的節能途徑。
1循環(huán)水泵優(yōu)化
工業(yè)循環(huán)冷卻水系統的冷換熱備位差高低叁差不齊,而在循環(huán)水泵的揚程設計中,為確保冷換熱備的用水需求,一般水泵會(huì )設計有高于實(shí)際需求約30%左右的富裕水頭。因此在循環(huán)水系統中,水泵出口閥或冷卻塔上水閥關(guān)閉現象層出不窮,該現場(chǎng)存在并不是人們通常理解的進(jìn)行涼水塔系統切換或壓力平衡需求,更主要是消耗部分回水動(dòng)能,以免回水壓力過(guò)高沖壞噴嘴或填料的因素。
在進(jìn)行循環(huán)水泵降低揚程改造設計中,要將最高水位點(diǎn)和最大換熱器損失定位系統最不利點(diǎn)進(jìn)行計算和校核,同時(shí)為保證系統的安全生產(chǎn),一般建議保留5-15%的安全裕量,對循環(huán)水泵進(jìn)行優(yōu)化改造。
目前,比較常用的水泵節能優(yōu)化方法有變頻、整體更換高效水泵、
高效葉輪更新、切削葉輪、進(jìn)行關(guān)鍵配件改造等。實(shí)際操作中,應從投資、改造時(shí)間、改造效果多方面比較,如果條件允許,運行周期長(cháng)的水泵建議優(yōu)先采用更體更換高效泵,其次是進(jìn)行三元流葉輪更新等形式。
2 水輪風(fēng)機改造
在完成了循環(huán)水泵的節能改造后,若回水富余的動(dòng)能提供一定的功率要求,驅動(dòng)水輪機帶動(dòng)冷卻塔風(fēng)機產(chǎn)生滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的風(fēng)量,則可進(jìn)行水輪風(fēng)機替代電動(dòng)風(fēng)機改造。
循環(huán)水系統中水輪機的工作過(guò)程:循環(huán)水系統回水由水輪機進(jìn)水口進(jìn)入切擊葉輪,使葉輪帶動(dòng)葉片旋轉,水流在出水區域緩釋?zhuān)詈蠼?jīng)出水口流出,流至下接的布水管中。水由布水管分配后經(jīng)噴嘴流出,經(jīng)填料等區域與空氣換熱后匯入集水池。水輪機主要工作部件是葉輪,葉輪接受了流體的能量后進(jìn)行旋轉。旋轉葉片之間水流有自由表面,轉輪前后水流壓差是主要動(dòng)能。
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