循環(huán)水涼水塔性能優(yōu)化

2011年39卷第18期廣州化工循環(huán)水涼水塔性能優(yōu)化溫銅川,周文華(陜西延長(cháng)石油(集團)有限責任公司,延安石油化工廠(chǎng),陜西延安727406)摘要:介紹了延安石油化工廠(chǎng)循環(huán)水涼水塔存在的問(wèn)題,通過(guò)對問(wèn)題的分析,采取一系列整改措施,如對涼水塔填料層進(jìn)行粘泥剝離、改造填料等方法使循環(huán)水冷后溫度≤30℃,循環(huán)熱水和循環(huán)冷水溫差達到10℃左右,確保了全廠(chǎng)裝置的平穩長(cháng)周期運行關(guān)鍵詞:涼水塔;填料;改造Performance Optimization of Cooling Tower of Circulating WaterWEN Tong -chuan, ZHOU Wen-huaShaanxi Yanchang Petroleum( Group)Co, Ltd, Yan'an Petrochemical Works, Shaanxi Yan'an 727406, China)Abstract: Problems about cooling tower of circulating water in Yan'an Petrochemical Works were introduced and an-alyzed. A series of transforming measures were taken, such as stripping slime from cooling tower fill layer, modifying fillers and so on, which made circulating water temperature decreased less than 30 C after cooling, and difference temperature between hot and cool circulating water was about 10C, which effectively ensured smooth long-term operation of allequipment in whole factorKey words: cooling tower; filler; transformation延安石油化工廠(chǎng)循環(huán)水系統設計規模為18800m3h,共有風(fēng)速、風(fēng)量遠低于設計值,進(jìn)而導致循環(huán)水進(jìn)出口溫差小。20m×20m、NH-4700型涼水塔4間,采用1.2m高的薄膜填為了保證生產(chǎn)正常運行,需對涼水塔填料層進(jìn)行在線(xiàn)粘泥料,于200年3月底投入運行,主要為重整、加氫、聚丙烯等裝置剝離。粘泥剝離是指在循環(huán)冷卻水系統中投加一定量化學(xué)藥換熱設備提供冷卻水。涼水塔頂部上來(lái)的循環(huán)熱水被布水管上劑,利用循環(huán)水系統的循環(huán)運行,達到清除換熱器和冷卻設備上的布水器均勻的噴淋在填料上,使水形成很薄的水膜或濺散成的藻類(lèi)生物粘泥。細碎的水滴,與側面來(lái)的冷空氣在填料層中發(fā)生傳熱、傳質(zhì)。由同時(shí)進(jìn)行殺菌剝離處理,通過(guò)大劑量高效氧化性殺生劑和于溫差的存在溫度較高的水與較低空氣發(fā)生熱傳導,從而使熱非氧化性殺生劑交替使用,利用不同的殺生作用把輸水管線(xiàn)涼水冷卻,再者水蒸氣進(jìn)入干燥的空氣中帶走大量的熱,從而使水水塔鐘填料、水冷卻器中的菌藻和粘泥剝離殺死,并使其脫落。溫進(jìn)一步降低。藥劑配方及用量見(jiàn)表1。1涼水塔運行中的問(wèn)題表1粘泥剝離處理藥劑配方Table 1 Prescription of reagent in stripping slime延安石油化工廠(chǎng)循環(huán)水涼水塔設計回水溫度≤41℃,冷后藥劑代號投加量/(mg/L)用量溫度≤31℃,溫差10℃,但自2009年3月投運后不足一年,涼水塔熱力性能已嚴重下降,冷后溫度高達38.6℃,循環(huán)熱水和高效氧化性殺菌劑循環(huán)冷水最大溫差3~4℃,均達不到設計值。YC-S-03殺菌劑循環(huán)水是連續、安全、高效生產(chǎn)的重要保障,水系統的良好粘泥剝離劑運行,對于減少檢修頻率及費用,延長(cháng)設備壽命,穩定、提高生產(chǎn)消泡劑100l.0的產(chǎn)量和質(zhì)量,降低綜合生產(chǎn)成本、避免意外事故等方面,具有重要意義。為保證全廠(chǎng)裝置正常運行生產(chǎn),減少資源浪費,改造經(jīng)過(guò)在線(xiàn)剝離,涼水塔填料層表面潔凈、無(wú)粘泥,填料支撐涼水塔勢在必行。梁及涼水塔內壁無(wú)明顯微生物、藻類(lèi),涼水塔的進(jìn)風(fēng)量、風(fēng)速及2首次技術(shù)改造冷卻效果有所改善,循環(huán)冷水溫度降至35℃左右,循環(huán)熱水和循環(huán)冷水溫差增至5℃左右,但仍未達到設計值。2010年5月對涼水塔進(jìn)行檢修發(fā)現填料層粘泥堵塞嚴重,3再次技術(shù)改造這是由于原水來(lái)自洛河與沮河,泥沙較多,同時(shí)含有部分油類(lèi)物質(zhì),水質(zhì)富營(yíng)養化嚴重,易滋生菌藻。粘泥堵塞嚴重會(huì )導致系統通過(guò)對涼水塔結構及填料深入調查分析,針對造成循環(huán)l52廣州化工2011年39卷第18期冷水溫度高的原因,采取以三間運行一間改造的方式對涼水塔進(jìn)行改造。3.1進(jìn)風(fēng)口偏小,風(fēng)筒高度不足干燥空氣在涼水塔中作為冷介質(zhì)和不飽和介質(zhì),帶走了循環(huán)水中的熱量,因而進(jìn)風(fēng)量的大小直接關(guān)系到冷卻效果,進(jìn)風(fēng)口偏小、風(fēng)筒高度不足,導致進(jìn)風(fēng)量嚴重不足,故對進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)筒進(jìn)行改造,改造效果見(jiàn)表2表2涼水塔改造前后對比Table 2 Contrast of cooling water before and after transformation目改造前改造后改造后優(yōu)勢圖2新型淋水填料Fig 2 New -style packing filler進(jìn)風(fēng)口風(fēng)板,進(jìn)塔阻力增大進(jìn)風(fēng)口,增設減少總阻力,消進(jìn)風(fēng)口偏小,無(wú)導大,存在渦流區導風(fēng)板除進(jìn)風(fēng)口渦流3.4收水器改造設置收水器是為了減少塔內水滴風(fēng)吹夾帶的損失,好的收流線(xiàn)型較差的水保證出風(fēng)口平水器在降低水滴飄失的同時(shí)對氣流進(jìn)入風(fēng)機前能起到導流的作泥通風(fēng)筒,高度偏增設玻璃鋼材質(zhì),緩,消除風(fēng)筒出用。效率高的收水器,一般其比表面積亦大,通風(fēng)阻力相應要風(fēng)筒低,無(wú)導流圈,出流線(xiàn)型好的風(fēng)筒,口渦流區。輕高。本廠(chǎng)涼水塔原來(lái)采用的收水器由現場(chǎng)加工制成,收水效果口存在風(fēng)的渦流提高風(fēng)筒高度便、防震性能較差,水量損耗較大,影響換熱效果,改造后采用新型收水效果好,拆裝方便明顯的PVC收水器,漂水量小于0.01%,通風(fēng)效果好。3.5增設填料支架3.2配水系統改造原填料片質(zhì)量差,水流沖刷導致填料碎片脫落,且填料直接原配水系統采用槽式重力配水配水壓力偏低。原噴淋系擺放在涼水塔內橫梁上,承重時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )導致橫梁發(fā)生變形、填噴臂質(zhì)量較差,且損壞現象嚴重出現了水柱和偏流現象,這些正常生產(chǎn)。其次,無(wú)填料支架,入塔作業(yè)較為危險,故增設填料原因均減小了水流與填料的有效接觸面積,需對配水系統進(jìn)行支架。填料支架采用H58玻璃鋼擠拉型材做網(wǎng)格,填料采用擱改造噴淋系統,選用多層流濺式噴頭,消除噴淋中的中空現象,使布水均勻細密,最大限度充分利用淋水填料性能。同時(shí),濺式表3再次技改前后對比噴頭可以拆裝,可以在堵塞時(shí)清理,有效解決了散熱翅片管堵塞Table 3 The second before and after transformation帶來(lái)的熱水槽溢流問(wèn)題。時(shí)間再次技改前時(shí)間再次技改后3.3填料改造2-31溫差/℃溫差/℃涼水塔填料原來(lái)采用老式薄膜填料(圖1),該填料片紋路2011.4.52011.4.17簡(jiǎn)單,易脫落,高度為1.2m,相對較低,且為單層,這些原因將導2011.4.20致水流在填料層中停留時(shí)間較短,熱交換時(shí)間短。而新型淋水填料(圖2)具有較好的綜合性能,通道面積大,粘接牢固,整體l1.4.82011.4.21組裝鋼度好等優(yōu)點(diǎn)。因而將填料改用新型填料,并將填料層高20ll.4.0011.4.29度提至1.5m,改為3層,層與層之間水流方向發(fā)生改變,進(jìn)行兩2011.4.120I1.4.24次換熱同時(shí)增加了塔內單位空間的填料表面積,提高了換熱效0114>/數據時(shí),環(huán)境溫度為18-20℃201l.4.269.8注:以上測量由表3可以看出,經(jīng)過(guò)再次技術(shù)改造后,溫差效果達到原設計指標。表明此次技術(shù)改造的徹底性,方案是完全正確的、可行的。從而為我廠(chǎng)的主裝置的平穩運行,提供了強有力的保證4結語(yǔ)在冷卻水處理過(guò)程中,由于種種原因,不可避免的會(huì )發(fā)生些特殊情況,關(guān)鍵是要及時(shí)處理,減少損失,避免造成不良后果本廠(chǎng)針對涼水塔冷后溫度高,經(jīng)過(guò)多項技術(shù)改造,提高了涼水塔的溫降效果,最終達到循環(huán)冷水溫度≤30℃,循環(huán)熱水和循環(huán)冷圖1老式薄膜填料水溫差在10℃左右。冷水塔大大提高了處理量,提高了循環(huán)水Fig. 1 old-fashioned film fille利用率,降低了運行成本,取得了可觀(guān)的經(jīng)濟效益,同時(shí)為全廠(chǎng)裝置及水冷設備“安、穩、滿(mǎn)、優(yōu)”運行提供了有力保證2011年39卷第18期廣州化工169能力上的指導作用。象及其規律性提出的一種假定性的推測和說(shuō)明,是科學(xué)思維的實(shí)踐表明在理論教學(xué)中探討邏輯思維推理和科學(xué)思維方式種重要形式和方法。假說(shuō)是科學(xué)理論發(fā)展的必由階段,是科不僅可以加強學(xué)生對理論的理解,使學(xué)生得到科學(xué)思維方式的學(xué)研究的重要方法6。模型化思維是根據科學(xué)實(shí)驗和科學(xué)知識訓練,而且大大提高了學(xué)生的學(xué)習興趣。下面是我們在物理化所建立的真實(shí)模型或理論模型。假說(shuō)和模型化思維是科學(xué)歸納學(xué)教學(xué)中講解的部分科學(xué)思維的例子,總結出來(lái)與大家共勉,希的具體形式之一。在物理化學(xué)中大家最熟悉理論模型有:理想望能起到拋磚引玉的作用。氣體、理想溶液模型等等。如果我們講解這些模型時(shí),講解模型3熱力學(xué)中的部分科學(xué)思維方法建立過(guò)程中可能的思路,則能更好地幫助同學(xué)們更好地打開(kāi)思路。如:卡諾循環(huán)的建立過(guò)程,卡諾研究的目的是為了尋找最高3.1科學(xué)歸納效率的熱機。什么樣的熱機效率最高呢?毫無(wú)疑問(wèn)做功最大,用熱量最少的熱機效率最高。怎么來(lái)設計這樣一個(gè)熱機呢?引科學(xué)歸納是在簡(jiǎn)單枚舉的基礎上,通過(guò)對事物之間因果聯(lián)導學(xué)生用學(xué)習過(guò)的知識—可逆過(guò)程系統對外做最大功、環(huán)境對系的把握,從而概括出一般性結論的不完全歸納2。熱力學(xué)中系統做最小功,設計出效率最高的熱機——卡諾可逆熱機。設以高壓氣體向低壓擴散,熱量從高溫物體傳遞給低溫物體,鋅置計模型時(shí),忽略活塞與缸體之間的摩擦力等次要因素,是抓主要換溶液中的銅等為例進(jìn)行科學(xué)歸納,從彼此孤立實(shí)例中歸納出矛盾的科學(xué)思維方法。該理想模型不僅解決了如何提高熱機效共同特征——自發(fā)性。并由此發(fā)現了自發(fā)過(guò)程的判據。正如科率問(wèn)題,還演繹出了卡諾定理,熱力學(xué)第二定律的數學(xué)表達式學(xué)家貝弗里奇指出的一樣:“歸納過(guò)程雖然可靠程度不夠卻等。由此可見(jiàn)模型化思維方式的重要性富于創(chuàng )造性。其富于創(chuàng )造性是由于歸納過(guò)程是得出新理論的一3.4對比和聯(lián)想種方法?！蓖ㄟ^(guò)觀(guān)察生產(chǎn)實(shí)踐現象、收集科學(xué)實(shí)驗結果、總結前人的科學(xué)結論,亦有可能歸納出新的科學(xué)理論?？藙谛匏箯膫鳠釋Ρ仁撬季S方式中最常用的方法之一,就是從同質(zhì)的東西現象歸納出“熱不可能從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其它中找到差異即同中求異。聯(lián)想這是從不同質(zhì)的東西中找到相影響”。開(kāi)爾文則從熱和功轉換歸納出“不可能從單一熱源吸取同,異中求同。對比和聯(lián)想是同一思維過(guò)程中的兩個(gè)不同方面,熱量使之完全轉化為功而不產(chǎn)生其它影響”。他們所歸納的結者是對立統一關(guān)系。論就是偉大的熱力學(xué)第二定律?？梢?jiàn),科學(xué)地歸納一些實(shí)驗現熱力學(xué)物理量中熱力學(xué)能、焓、亥姆霍茲自由能、吉布斯自象,也能為科學(xué)的發(fā)展,社會(huì )進(jìn)步做出重大貢獻。由能等雖然各個(gè)的物理意義不同,但是采用聯(lián)想的方法,找出它3.2演繹們所具有共同的特性,即它們的變化值與系統的變化途徑和過(guò)程無(wú)關(guān),只與系統的始終態(tài)有關(guān)。從而抽象出了狀態(tài)函數的概歸納和演繹是邏輯思維的基本方法?？茖W(xué)研究過(guò)程中,除念這既是一個(gè)抽象與概括過(guò)程也是一個(gè)對比與聯(lián)想過(guò)程。由此了要應用歸納法從個(gè)別中概括出一般結論,還要應用演繹法,從可見(jiàn)所謂科學(xué)思維方式往往也存在相互關(guān)聯(lián),彼此共生的關(guān)系。般中認識個(gè)別。從普遍性的理論知識出發(fā)去認識特殊和個(gè)別當然熱力學(xué)里面蘊含了許多哲學(xué)思想和方法論,這需要每現象的思維過(guò)程和推理方法都屬于演繹法。位物理化學(xué)教師在教學(xué)中去發(fā)現。以上僅是我們在教學(xué)中悟出物理化學(xué)課程中演繹方法同樣扮演著(zhù)重要角色。例如亥的熱力學(xué)部分的科學(xué)思維方法,其它部分的科學(xué)思維方式有待隔離系統,比較麻煩。于是亥姆霍茲應用“組合思維"將熱力想和科學(xué)思維方式相比仍有不足。期望該文能起到拋磚引玉之學(xué)第一定律與第二定律結合起來(lái)推導并定義了亥姆霍茲自由作用,為培養學(xué)生的科學(xué)思維方式起到一定的促進(jìn)作用。溫等壓條件下的吉布斯自由能。吉布斯演繹中的大部分與亥姆參考文獻霍茲的演繹相同采用了相似思維。該例說(shuō)明模仿別人也可1]朱曉靜淺談高中物理教學(xué)[門(mén)中國校外教育理論,20074)以進(jìn)行創(chuàng )造。他的成功在于模仿別人的同時(shí),進(jìn)行了創(chuàng )新。他78-80.應用拆分思維將功拆分為膨脹功和非膨脹功,使得結論更加有[2]劉冠軍,王維先科學(xué)思維方法論[M].濟南:山東人民出版社用。經(jīng)過(guò)模仿和簡(jiǎn)單的改變就可以帶來(lái)了一個(gè)偉大的創(chuàng )造,同2000:135-153學(xué)們會(huì )感覺(jué)以普通人的思維能力,亦能做到這偉大的創(chuàng )造。當[3]范崇政何天敬有關(guān)《物理化學(xué)》教學(xué)改革的若干問(wèn)題[]教育與把這些演繹講出來(lái)時(shí),不僅使同學(xué)們了解了幾種思維方式,還激現代化,1999(4):46-48發(fā)了他們學(xué)習興趣,取得了良好的教學(xué)效果。[4]弗里奇科學(xué)研究的藝術(shù)[M].北京:科學(xué)出版杜,1979:89-2903.3假說(shuō)與模型化思維方式[5]席振偉.數學(xué)的思維方式[M].南京:江蘇教育出版社,1995:%66]竇洪庚歸納類(lèi)比與假說(shuō)方法在化學(xué)教材與教學(xué)中的應用中小歸納和演繹是科學(xué)思維的基本方法,具體的科學(xué)歸納與演學(xué)教材教學(xué),2004(6):18-20.繹往往又是多種多樣的,籠統的講歸納與演繹不易把握,因此人[7]馬青江科學(xué)思維方法[M].濟南:黃河出版社,2002:257們又將科學(xué)思維方式具體化,以便于理解與掌握。[8]呂國欣,侯振亞科學(xué)思維的工具[M].成都:四川大學(xué)出版社科學(xué)假說(shuō)指根據已知的事實(shí)和科學(xué)原理對所研究的自然現991:23-25如向…機價(jià)44444444(上接第152頁(yè))[2]曹翠芝,丁文峰百度文庫[OL].hp:/ wenku. baidu. corn/view/參考文獻fe042c668fafal069dco21 e html