工藝冷卻水(Process Cooling Water),全稱工藝冷卻水系統(tǒng)或制程冷卻水系統(tǒng)。是工廠生產(chǎn)中為設備機臺進行降溫的水循環(huán)系統(tǒng),可以理解為設備機臺的空調。工藝冷卻水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接關系到設備的正常運行,一旦工藝冷卻水系統(tǒng)出現(xiàn)異常,直接會導致設備高溫報警或直接宕機,嚴重的情況下,會燒壞機臺設備,造成巨大的經(jīng)濟損失,因此工藝冷卻水系統(tǒng)的設計以及施工建造就尤為重要,本文結合設計以及運行中的實例,淺述幾點有關設計以及運維中的見解,主要講解閉式系統(tǒng),希望能夠與各位同行共同進步學習。
系統(tǒng)概述
配置齊全的閉式工藝冷卻水系統(tǒng)主要組成部分有循環(huán)水泵(配應急電源或應急柴油泵)、循環(huán)管道、板式換熱器、膨脹補水箱、定壓補水裝置、水處理加藥裝置、控制閥門以及壓力溫度傳感器等。
工藝冷卻水水循環(huán)分為一次側與二次側循環(huán)。
工藝冷卻水一次側水循環(huán):冷水機組產(chǎn)出的7℃的低溫冷凍水或者13℃的中溫冷凍水通過冷凍水泵輸送至工藝冷卻水板換一次側進口,從一次側出口回到冷凍水集水器中,再通過管道進入到主機進行制冷,一般在板換出口加裝電動調節(jié)閥,用以控制冷凍水流量。
工藝冷卻水二次側水循環(huán):車間機臺內的冷卻出水通過回水管道經(jīng)過循環(huán)水泵加壓后,經(jīng)過過濾器過濾后,進入到板換的二次側進水端。在板換內與來自冷水機組的低溫或中溫冷凍水進行換熱后,從板換的二次側出水口出來,再通過管道輸送至車間機臺內部工藝冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。
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板式換熱器設計
溫度相關的設計
工藝冷卻水溫度范圍一般在16-25℃之間,PCW供水管道的溫度傳感器將檢測到的溫度傳輸?shù)絇LC控制器,通過與PLC控制器程序中的溫度設定值作比對,從而去調節(jié)板換二次側冷凍水電動調節(jié)閥的開度,控制冷凍水管道內供水的流量,以確 保工藝冷卻水供水系統(tǒng)溫度的穩(wěn)定。
非潔凈區(qū)管道、閥門、過流設備等都需要保溫,一般采用橡塑保溫,厚度根據(jù)計算確定,并在2M以下的部分安裝鋁箔保護層。
壓力相關的設計
工藝冷卻水供水壓力范圍一般在0.3-0.7MPa之間,工藝冷卻水供水主管道的壓力傳感器將檢測到的壓力傳輸?shù)絇LC控制器,通過與PLC控制器程序中的壓力設定值作比對,從而去調節(jié)運行水泵的頻率,以確 保系統(tǒng)供水壓力的穩(wěn)定。為了避免壓力傳感器故障導致系統(tǒng)波動,通常配置雙壓力傳感器,取平均值。
系統(tǒng)配置備用泵,備用泵啟用條件如下
1.運行水泵自動調節(jié)至滿頻時,供水壓力仍不能達到設定壓力,備用泵會啟動,投入運行;
2.供水壓力低于設定壓力達到一定的差值時,備用泵啟動,投入運行;
3.系統(tǒng)監(jiān)測到運行水泵故障時,備用泵啟動,投入運行。
補水系統(tǒng)的設計
工藝冷卻水因工藝要求水質補水常用的為一級RO水或二級RO水。RO水從純水站的RO水箱經(jīng)RO水輸送泵輸送到工藝冷卻水膨脹補水箱。膨脹水箱設計有RO水補水浮球閥,以及應急自來水補水閥,和液位計,在膨脹補水箱后接一套穩(wěn)壓補水裝置,根據(jù)工藝冷卻水系統(tǒng)回水壓力實際值與設定值的差值實現(xiàn)自動補水,用來穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。在工廠中同樣采用RO水為水源的有空調箱加濕器、中溫水以及其它閉式水循環(huán)系統(tǒng)。
為了有效地避免混水情況的發(fā)生,需要在設計時重點做好以下幾點:
1、RO水進入中溫水或其它的閉式水系統(tǒng)時,都需經(jīng)過補水箱緩沖,這樣可以有效地避免,因補水系統(tǒng)故障引起的中溫水或其它閉式水系統(tǒng)引起的水的虹吸進入到低一層的系統(tǒng)內,比如;工藝冷卻水系統(tǒng)中。
2、工藝冷卻水設計應急自來水補水系統(tǒng)時,管道布置以及接入工藝冷卻水水箱時采用獨立的系統(tǒng)。即:不允許自來水管接入到RO補水管道,中間安裝切斷閥門的做法??捎行П苊馊藶槭韬鰧е碌淖詠硭烊氲絉O水系統(tǒng)中,造成二級RO或者EDI系統(tǒng)污染。
加藥系統(tǒng)的設計
工藝冷卻水系統(tǒng)通常情況下,需要加入緩蝕劑以及非氧化性..劑。
緩蝕劑可以鈍化鐵和銅的表面,提高管道抗腐蝕的能力,也可以調整水系統(tǒng)的PH值,中和RO水中的酸度,從而抑制腐蝕;
非氧化性殺 菌劑可以有效控制工藝冷卻水系統(tǒng)中的細菌、真菌、藻類、產(chǎn)粘泥菌、硫酸鹽還原菌等的生長,保障水質。
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總之,工藝冷卻水的科學設計是后期是否能夠穩(wěn)定運行的前提,關乎后期的穩(wěn)定以及經(jīng)濟運行。設計完 善 的系統(tǒng),在無人值守的情況下,抗風險能力以及應急能力都很強,可以有效降低發(fā)生非計劃停機的概率。
本文文章引自微信公眾號..廠務
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