封閉式循環(huán)水系統的發(fā)展趨勢

科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2008年12月(36)封閉式循環(huán)水系統的發(fā)展趨勢李靜軍'，鄒家平2(1.-汽解放汽車(chē)有限公司,吉林長(cháng)春130117;2.裝甲 兵技術(shù)學(xué)院,吉林長(cháng)春130117)商要:工業(yè)循環(huán)水冷卻系統是汽車(chē)焊裝工藝生產(chǎn)的重要公用設備,良好的循環(huán)系統是汽車(chē)焊裝點(diǎn)焊設備安全、穩定、長(cháng)周期、滿(mǎn)負荷運轉的必要條件之一。文章就此論述了封閉式循環(huán)水系的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:封閉式;循環(huán)水系統;敞開(kāi)式;阻力損失中圖分類(lèi)號: TB65文獻標識碼: A文章編號: 1000-8136(2008)36- 0011-03管道長(cháng)度最長(cháng),式中平均流速w、平均密度p.摩擦阻力系數入、管1敞開(kāi)式循環(huán)水系統存在的問(wèn)題道起點(diǎn)和終點(diǎn)的標高H2、H、安全系數基本上在-套水循環(huán)系統本廠(chǎng)二條焊裝生產(chǎn)線(xiàn)的循環(huán)水系統均為敞開(kāi)式循環(huán)系統，中可視為一個(gè)定值,系統中的局部阻力系數的總和馬循環(huán)水系生產(chǎn)線(xiàn)分別建于1986 年(長(cháng)頭車(chē)生產(chǎn)線(xiàn))和1995年(平頭車(chē)生統末端值最大,為此OP循環(huán)水壓力損失也最大,循環(huán)水末端水產(chǎn)線(xiàn)),主要是向懸掛式點(diǎn)焊機、座點(diǎn).焊接機器人、液壓泵站等的流速?lài)缆?、水壓最低流量最小，最終導致循環(huán)水分配不均,整設備提供合格的循環(huán)冷卻水,循環(huán)水循環(huán)量為200 m'hn,保有水個(gè)循環(huán)水系統水力平衡處在失衡狀態(tài)。量:80 m?h-~100 mMh,補充水量:26 m/h。1.4 系統周邊環(huán)境惡劣,揚塵太大為降低能耗,延長(cháng)設備使用壽命,使設備換熱裝置的換熱率空氣中含有大量粉塵,循環(huán)水在冷卻塔內與工業(yè)大氣接觸，最大化.提高經(jīng)濟效益.循環(huán)冷卻水系統必須實(shí)現優(yōu)化運行。由把大量工業(yè)粉塵洗滌下來(lái)帶人循環(huán)水中.使懸浮物含量增高,因于系統存在以下因素的影響,阻礙了裝置的優(yōu)化運行。而造成流道改變而沉積在換熱設備和管道中影響熱交換效果。1.1 地下部分回水滲漏嚴重1.5水質(zhì)污染嚴重, 管線(xiàn)堵塞長(cháng)頭車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)循環(huán)水系統目前使用的是敞開(kāi)式較為傳統的本系統為敞開(kāi)式循環(huán)水系統,冷卻塔由于使用時(shí)間長(cháng),填料壓力式供水、自流式回水方式,回水主管線(xiàn)、儲水槽均敷設在地老化,填料碎片進(jìn)入水體中堵塞換熱器管道。管路內壁、換熱裝下,自1986年建線(xiàn)投產(chǎn)以來(lái),一直作為- -汽中重型卡車(chē)焊裝線(xiàn)置等運行時(shí)間較長(cháng).均不同程度存在腐蝕問(wèn)題.循環(huán)水帶著(zhù)管路的生產(chǎn)基地，由于使用多年地下回水主干管腐蝕嚴重.各轉彎井內壁的銹蝕和水中自帶有的菌類(lèi)及循環(huán)帶回來(lái)的油污等為微生及循環(huán)水槽滲水率較高，循環(huán)水的丟失率高，為此補水量非常物提供營(yíng)養,使系統中生物粘泥生長(cháng)迅速,引起垢下腐蝕、銹瘤,大,造成極大的能源浪費。從而導致了水質(zhì)電導率升高,水質(zhì)惡化,加速管路系統腐蝕,使管1.2 敷設形式維修及工藝改造工作量增加道過(guò)流斷面減小.循環(huán)水流量減少從而降低換熱器的冷卻效果。對工藝和設備進(jìn)行改造時(shí)，由于循環(huán)水回水主干管敷設在1.6 普通過(guò)濾器和電子水處理儀無(wú)法改變循環(huán)水的水質(zhì)地下,增加土建費用,無(wú)形中造成改造預算成本的增加,同時(shí)給我們發(fā)現循環(huán)水系統的水質(zhì)直接影響到管線(xiàn)的魔蝕程度換維修人員帶來(lái)很大的不便。熱設備的使用壽命和換熱效果。普通過(guò)濾設備的過(guò)濾精度非常1.3 循環(huán)系統管路設計布環(huán)合理低,-般在10~ 15目,只能去除大顆粒物體.循環(huán)水內的雜質(zhì)除1995年上新車(chē)型,借鑒了長(cháng)頭車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)循環(huán)水在近10年的了少數大顆粒雜質(zhì)外,主要由空氣中的塵沙、粘泥和管路中的鐵運行中發(fā)現的不足，在設計理念上發(fā)生了變化，解決了補水量銹等細小的懸浮物組成.普通過(guò)濾設備對這些懸浮物的過(guò)濾效率大,維修、改造不便等問(wèn)題。循環(huán)水系統的回水均設計為壓力式幾乎為零。另外,電子水處理器只能解決水垢問(wèn)題，管路系統的回水,但由于循環(huán)水系統管路設計方式為異程式運行方式,系統腐蝕及菌藻等問(wèn)題也無(wú)法得到有效的控制。末端管道的壓力阻力損失( OP)最大(水頭損失),末端循環(huán)水的2封閉式循環(huán)水系統在卡車(chē)駕駛室新焊裝線(xiàn)上的應流動(dòng)要克服管道局部阻力和沿程摩擦阻力及管道內循環(huán)水的靜壓差三項的阻力之和,見(jiàn)公式: .用OP-1.15{pw22( I0)Vd x L+Z5) }+10p(Hr-H)2005年中重型新卡車(chē)駕駛室焊裝基地建成，卡車(chē)從原有的式中: OP:循環(huán)水管道內流動(dòng)總阻力,Pa;中型、準重型向重型化發(fā)展.新的焊裝線(xiàn)引進(jìn)國外先進(jìn)的裝備配w:循環(huán)水平均計算流速,m/e,2~3 m/s;置來(lái)保證領(lǐng)先的工藝技術(shù),從而使產(chǎn)品達到質(zhì)量要求。為點(diǎn)焊服p:循環(huán)水平均密度(kg/m'),1 x 10 kg/m';λ:沿程阻力系數,常用鋼管查(動(dòng)力管道設計手冊);務(wù)的循環(huán)水系統在保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量方面起到了重要的作用。借鑒以往敞開(kāi)式循環(huán)水系統的弊端,更新設計理念,從系統配制d:管道內徑,mm;到管線(xiàn)的合理布局,都大大提高了循環(huán)水冷卻效果,在保證產(chǎn)品L:管道直線(xiàn)長(cháng)度;焊接質(zhì)》:局部阻力系數的總和,m;2.1中國煤化工:降低水損耗H、H:管道起點(diǎn)和終點(diǎn)的標高,m;CN M H G系統配置。1.15:安全系數。根據壓力阻力損失計算公式可得知，已知循環(huán)水末端沿線(xiàn)整個(gè)封閉式循環(huán)水系統的水循環(huán)基本上處在與大氣隔絕的-11-應用技術(shù)李靜軍，鄒家平:封閉式循環(huán)水系統的發(fā)展趨勢狀態(tài),杜絕了循環(huán)水的二次污染,提高了水質(zhì),同時(shí)解決了由于并聯(lián)管路中各支路阻力關(guān)系:從圖3可以看出,A.B兩點(diǎn)的測壓管液面高差,表示A.B兩點(diǎn)之間的水頭損失hw,又由于A(yíng)、自來(lái)水系統(補水)加水一架凝劑加藥裝置]- 壓力式過(guò)健B為并聯(lián)管路三支管段所共有,雖然各支管段的長(cháng)度和管徑可能循環(huán)水槽]--[軟化水器K有所不同,但它們具有公共的始端和末端.因此,A、B兩點(diǎn)的測壓管液面高差同時(shí)表示了并聯(lián)管路三支點(diǎn)管段的水頭損失。設三個(gè)支管段的水頭損失分別為:hw( 1)=hw(2)=hw(3)=hw以上關(guān)系表明,并聯(lián)管路系統各支管段水頭損失相等。循環(huán)水槽循環(huán)水泵一循環(huán)水供水管線(xiàn)封閉式循環(huán)水系統設計理念是遵循環(huán)狀管網(wǎng)的流體運動(dòng)的特點(diǎn),避免各設備點(diǎn)循環(huán)水的水頭損失和流量匹配不等的弊端，循環(huán)水系統達到了水力合理分配的目的。封閉式冷卻塔循環(huán)水回水管線(xiàn) 點(diǎn)焊設備換熱裝置2.4采用封閉式冷卻塔, 杜絕循環(huán)水的二次污染同時(shí)減少水的燕發(fā)量圖1循環(huán)水工作時(shí)系統配 圖封閉式冷卻塔的工作原理是:循環(huán)水在冷卻塔的銅管內循[ 循環(huán)水槽一過(guò)德器桶不泵一+*[自動(dòng)過(guò)地器--◆循壞水槽環(huán)，當溫度低于28C時(shí),冷卻塔風(fēng)機啟動(dòng)進(jìn)行冷卻,當溫度高于團2循環(huán)水工作時(shí)水處理配置圖30心時(shí),冷卻塔下部接水盤(pán)內的冷卻循環(huán)泵啟動(dòng),向散熱銅管上循環(huán)冷卻水蒸發(fā)、飛濺漏損、濃縮形成的鹽類(lèi)污垢,造成管網(wǎng)堵噴水,對銅管內的循環(huán)水進(jìn)行冷卻,從而達到冷卻的目的。循環(huán)塞,另外因系統的滲漏點(diǎn)的減少和循環(huán)水蒸發(fā)量的減少,也大大水同大氣完全隔絕，循環(huán)水的冷卻消除了周邊環(huán)境對水質(zhì)的污的降低了循環(huán)水系統的補水量,節約了大量的水資源。染,同時(shí)也控制了循環(huán)水的蒸發(fā)量,大大降低了系統補水量。2.2封閉式循環(huán)水系統的循環(huán)水泵改變水泵低效運行和節能2.5 引進(jìn)新產(chǎn)品降低循環(huán)水的污染循環(huán)水系統在運行的過(guò)程中處在非恒流恒壓狀態(tài),循環(huán)水采用鋼槊復合管來(lái)替代普通鋼管，鋼塑復合管引入納米材系統的流量和揚程的變化靠調節水泵的出口閥門(mén)來(lái)控制是無(wú)法料,具有抗菌功能。其利用普碳鋼的強度,納米塑料的仰菌性能形達到泵及電機的效率處在合理的工作區，它改變了輸水系統的成完美組合,金屬管內壁凸型網(wǎng)格克服了兩種材料線(xiàn)膨脹系數的特性曲線(xiàn)，造成了不必要的浪費。不一致問(wèn)題,具有金屬管材的耐壓抗沖擊強度、良好的彎曲性，(1)調節閥門(mén),管路系統流量滿(mǎn)足要求,這時(shí)泵的運行是效又具有塑料管(PE)的耐腐蝕、低流體阻力、不結垢、耐壓受溫性率提高,但造成了閥門(mén)上的水頭損失,電機提供的功率沒(méi)有作有能好等特性。鋼塑復合管外作鍍鋅處理,具有較強耐腐蝕性。鋼塑用功而消耗在閥門(mén)上。復合管解決了普通鋼管內銹瘤而造成的管路狹窄、內壁粗糙度增(2)流量減少時(shí)不作任何操作,泵的運行效率是提高了,也大從而導致過(guò)水能力降低的問(wèn)題,結合表1可看出不同的管材的沒(méi)有閥門(mén)上的水頭損失,但靜揚程得到了提高,沒(méi)有必要的提高絕對粗糙度的差異。衰1揚程也是一-種能源上的浪費。循環(huán)水泵采用變頻控制技術(shù),使系統處在恒壓狀態(tài),此時(shí)水絕對粗糙度管道種類(lèi)普通鋼管|生銹鋼臂 重銹鋼管鋼襯塑復合管泵上的閥門(mén)完全打開(kāi),不作控制，系統需求流量的變化，是通過(guò)系統返回的壓力控制信號,水泵的電機通過(guò)調節運行速度來(lái)保絕對粗糙度/mm| 0.02-0.100.5-1.01.0-3.00.05證系統壓力的-一個(gè)恒定值來(lái)實(shí)現流量調節。這時(shí)循環(huán)水泵處在結合水頭損失OP公式中的λ (沿程阻力系數),沿程阻力最經(jīng)濟的運行狀態(tài)上。系數同管材的粗糙度成正比，從而可得知粗糙度的大小直接影2.3合理的環(huán)狀管路系統布置封閉式循環(huán)水系統的供、回水千管采用環(huán)狀布置,環(huán)狀管路響到水頭損失,為了保證- -定的安全可靠性,沿程阻力系數一般的特點(diǎn)在某-共同的節點(diǎn)斷面分支,然后又在另一共同的節點(diǎn)都是根據舊管的粗糙度來(lái)確定。另外,冷卻循環(huán)水對管路系統的腐蝕率:碳鋼換熱器管壁的斷而匯合,它是若干并聯(lián)管路組合而成的,因此,它符合并聯(lián)管腐蝕速度小于0.125 mn/a,銅合金和不銹鋼的腐蝕速度小于路的流動(dòng)規律。并聯(lián)管路中各支管線(xiàn)流量的關(guān)系:根據流量質(zhì)最平衡規律，0.005 mm/a,塑料管腐蝕速度小于0.001 mn/a。為此鋼襯塑復合管的特點(diǎn)是:粗糙度較低即降低了水頭損對于不可壓縮的流體,密度ρ=常數(循環(huán)水密度為常數),即流失同時(shí)自身的抗腐蝕性較高,對循環(huán)水沒(méi)有產(chǎn)生污染,大大提高人節點(diǎn)的體積流量和流出的體積流量相等。見(jiàn)圖3。了循環(huán)水系統的換熱效率。工2.6 配置合理的水處理工藝循環(huán)水的水處理目的是提供合格的工業(yè)用水，其主要工藝是將外網(wǎng)提供的自來(lái)水(原水)通過(guò)加藥裝置(絮凝劑)-→壓力式過(guò)濾器(凈水)- +軟化器(軟化水),通過(guò)處理達標的軟化水被加放在封閉式循環(huán)水系統中。-F-.6.1 絮凝劑加藥裝置B絮凝劑加藥裝置包括一臺加藥箱和兩臺加要泵，該加藥裝置的作用是向過(guò)濾前的原水中加人絮凝劑，利用直流凝聚的作可用，使原水中的細小縣泗物產(chǎn)生卻減酒過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾掉。加藥團3點(diǎn)設中國煤化工Q=Q1+Q2+Q3以上關(guān)系表明,無(wú)節點(diǎn)出流的并聯(lián)管路系統，總管段的流量2.6.2DHCNMHG種級別的石英砂,它可將等于各并聯(lián)支管流量之和。水中的懸浮物凝聚的片狀物及膠體等除去,降低原水的獨度。-12-科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2008年12月(36) C |粉煤灰混凝土在橋梁工程中的應用張正星(山西省交通規劃勘察設計院，山西太原03012)摘要:文章通過(guò)粉煤灰混凝土在河北灤河特大柝樁基、承臺及系粱基礎工程中的應用，提出了對粉煤灰的技術(shù)要求,指出了粉煤灰混凝土配合比設計的齡期及方法,給出了粉煤灰取代水泥的最大限量,強調了粉謀灰混凝土的施工要點(diǎn)，闡述了粉煤灰混凝土在工程應用中的優(yōu)缺點(diǎn)，旨在大力推廣和正確使用粉煤灰混凝土。關(guān)鍵詞:水下工程;粉煤灰混凝土;應用技術(shù)中圖分類(lèi)號: U445文獻標識碼: A文章編號: 100-8136(2008)36 0013-02山西太行路橋有限公司2005年承攬了河北省沿海公路秦含量4項指標進(jìn)行檢驗。其質(zhì)量等級-般不宜低于I級,如經(jīng)試皇島至樂(lè )亭段高速公路Q(chēng)6合同段灤河特大橋施工建設任務(wù),大驗論證,也可使用皿級粉煤灰。橋全長(cháng)5.11 km。上部結構為146孔35 m先簡(jiǎn)支后連續預應力箱每批粉煤灰應有供灰單位的出廠(chǎng)合格證,合格證的內容應梁,下部結構為雙柱式橋墩肋板式橋臺,基礎為鉆孔灌注樁,樁包括:廠(chǎng)名、合格證編號粉煤灰等級、批號、出廠(chǎng)日期、粉煤灰數間設系梁。灤河特大橋樁基直徑1.6 m,樁長(cháng)50 m~ 60 m,總計灌量及質(zhì)量檢驗結果等。注樁有596根162300m'混凝土，樁系梁290根/1900m'混疑粉煤灰的取樣,應以連續供應的200 t相同等級的粉煤灰為土,施工中灌注樁與樁系梁均采用粉煤灰混凝土,取得了良好的一批,不足 200t也按- -批計。 粉煤灰的取樣應符合下列規定:工程效果和經(jīng)濟效益。(1 )散裝灰的取樣,應從每批不同部位取15份試樣.每份不配制水下或地下粉煤灰混凝土對粉煤灰的技術(shù)要得少于1kgo混拌要均勻,按四分法縮取出比試驗用量大1倍的試樣。求(2)袋裝灰的取樣,應從每批中任抽10袋,每袋各取試樣不粉煤灰在進(jìn)場(chǎng)前應對其細度、燒矢量、需水量比、三氧化硫得少于1 kg,按第1條方式縮取試樣。2.6.3軟化器行效率同時(shí)達到了節能的目的，使循環(huán)水系統處于良好的運行軟化器的材質(zhì)為鋼襯玻璃鋼,內裝填強酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，狀態(tài),解決系統因末端沿程水頭損失大造成系統水力失衡,局部它可將水中的鈣.鎂等二價(jià)離子除去,降低水的硬度、電導率,從水壓低流速慢流量小而造成的點(diǎn)焊設備電纜、電極、焊機的整而達到降低循環(huán)水的對管路及換熱裝置的腐蝕。流部分控制箱的可控硅因溫度過(guò)高經(jīng)常發(fā)生燒毀的現象,保障2.6.4封閉式循環(huán)水系統 自循環(huán)過(guò)濾器了焊接設備的工藝需求,有力地保證了汽車(chē)車(chē)身的焊接質(zhì)量。循環(huán)水的加水和補水是通過(guò)水處理后加入系統中，但在系3.1敞開(kāi)式循環(huán)水系統的水消耗統計統循環(huán)時(shí)，整個(gè)封閉循環(huán)系統也無(wú)法保證水質(zhì)在運行- -定的時(shí)時(shí)間|2007年5月2007年6月{2007年7月2007年8月間內,不在被污染變質(zhì),為此為保證循環(huán)水在加入時(shí)和運行- -定周期后的水質(zhì)的一貫性，在封閉式循環(huán)水系統中加裝- -套自循自來(lái)水消耗量N月7 0368 98695419098環(huán)水過(guò)濾器,來(lái)消除系統循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的各種菌類(lèi)。月平均水消耗量=(7036+8 986+9 541+9098)/4-8665.25v/月月耗能費用=8 665.25v月x5.32元1=46 099.13元1月3效果3.2 封閉式循環(huán)水系統的水消耗統計封閉式循環(huán)水系統是車(chē)身焊接工藝裝備發(fā)展的新方向,合月平均水消耗量=(4 256+4 683+5 146+5 671 )4=4 9391/月理的管網(wǎng)布局設計和先進(jìn)的設備配套,利用水處理設施解決水月耗能費用=4939 u月x5.32元1=26275.48元1月質(zhì)問(wèn)題。封閉式冷卻塔及新管材的運用,避免循環(huán)水同大氣的直|2007年5月|2007年6月2007年7月2007年8月接接觸等措施，不僅提高了循環(huán)水水質(zhì)，同時(shí)也降低水的補充量。另外通過(guò)循環(huán)水泵的變頻控制技術(shù)的運用,提高了水泵的運自來(lái)水消耗量N月 42564 6835 1465671Closed Circulating Water System Development TrendU Jingiun,Zhou JiapinAbstract: Industial crculating water coling system is the autonotive weldin中國煤化工crclaloay system is theautomotive spot welding equipment, welding safety, sability, long ceycle, f:fYHCNMHGgcessary conditions.Thisarticle discusses the closed circulating water system development trend.Key words: closed; circulating water system; open; resisance loess- 13-