内燃机车冷却系统论文范文第1篇
随着芯片集成化程度的不断提高, 电子装置工作时所产生的高密度热流必须及时带走, 以避免损坏灵敏装置;但在冷却时为规避短路风险, 必须去除回路水中的带电离子, 以防流经时造成电子装置短路, 而付出高昴代价。通常采用非铜中间换热器, 例如激光焊接或镍纤焊的不锈钢板式换热器, 安装在各式电子装置的冷却回路中, 并由去离子水担当载冷剂, 以应用在激光器、电视发射站以及变压器等场合。
2 激光器的冷却
激光器的冷却是去离子水冷却电子装置的回路中, 最典型的应用之一。激光器现已广泛用于工业加工, 如精确切割工具;以及医学, 如癌症治疗等过程中;其中所含的点火灯和激光发生器, 就需冷却以防部件过热。
(1) 激光发生器的冷却回路。
如图1所示, (1) 为激光器, (2) 为其中的激光发生器, 由于激光发生器的冷却对载冷剂的电阻率要求甚高, 因此必须采用去离子水作载冷剂, 并采用非铜中间换热器 (5) 。去离子水流经激光发生器 (2) 时, 吸收其中散热而升温, 再流经非铜中间换热器 (5) , 以向另侧的载冷剂放热而降温, 然后与新产生的去离处理水相混合, 并流经膨胀器 (9) 后, 再由水泵 (6) 驱动, 一路流经过滤器 (8) , 然后再次去冷却激光发生器 (2) ;另一路流经去离子设备 (7) , 以重新完成去离子过程。
(2) 点火灯的冷却回路。
如图1所示, 由于点火灯 (3) 的冷却对载冷剂的电阻率不作要求, 因此采用普通中间换热器 (4) , 并无需由去离子水作载冷剂。冷却水分两路流经点火灯 (3) , 吸收其中散热而升温, 再流经中间换热器 (4) , 以向另侧的载冷剂放热而降温, 然后重新去冷却两只点火灯 (3) 。
3 多功能循环回路驱动电子装置冷却系统
(1) 电子装置冷却系统。
电子装置冷却系统如图2中左侧所示:去离子水流经非铜中间换热器 (1) , 以向另侧的载冷剂放热而降温后, 一部分流入电子装置冷却盘管 (2) 中, 吸收其中散热而升温;另一部分则与补充水 (8) 混合后进入净水回路 (3) 中, 先后流经除氧器 (4) 和离子交换器 (5) , 再流经膨胀器 (6) 和过滤器 (7) , 最后与电子装置冷却盘管 (2) 中流出的高温水相混合, 并由水泵 (9) 重新打入非铜中间换热器 (1) 中, 以完成电子装置冷却系统的循环。
电子装置冷却系统的现有二级驱动回路如图2中右侧所示:载冷剂在水泵 (11) 的驱动下流经非铜中间换热器 (1) , 吸收其中散热而升温, 然后或者流经干式空冷器, 以把电子装置散热直接排放环境;或者流经冷水机组, 以把电子装置散热间接排放环境;从而一方面极大浪费了电子装置的散热, 另一方面电子装置操作间的夏季空调负荷、春/秋季新风负荷、冬季采暖负荷, 却要由单独的热泵机组来负担, 既增加一套热泵机组的初投资, 也增加其运行费用。
(2) 多功能循环回路。
鉴于电子装置冷却系统的现有二级驱动回路, 在初投资和运行费用上的缺陷, 本文提出一种新型二级驱动回路, 多功能循环回路如图3所示;循环泵驱动温度Tp的载冷剂流经:止回阀、制冷量Qp的热泵换热器、温度Tf的储热水箱、换热量Qf且出口载冷剂温度Te的风机盘管、吸收热量Qe的非铜中间换热器;其中室外环境温度Tout, 电子装置操作间的室内温度Tin;以实现一年四季的多功能回路循环。
4 多功能回路循环
(1) 制冷-冷却循环。
如图4所示:循环泵驱动温度Tp为30℃的载冷剂流经:止回阀、制冷量Qp为10kW的热泵换热器、温度Tf为20℃的储热水箱、不散热因此出口载冷剂温度Te也为20℃的风机盘管、吸收热量Qe为10kW的非铜中间换热器;其中室外环境温度Tout为35℃～42℃, 电子装置操作间的室内温度Tin不作要求;以实现夏季空调最大负荷时的制冷-冷却循环。
(2) 制冷-冷却+空调循环。
如图5所示:循环泵驱动温度Tp为30℃的载冷剂流经:止回阀、制冷量Q p为12kW的热泵换热器、温度Tf为18℃的储热水箱、散冷量Qf恰好满足5kW空调名义负荷Qac且出口载冷剂温度Te为23℃的风机盘管、吸收热量Qe为7kW的非铜中间换热器;其中室外环境温度Tout为28℃～35℃, 电子装置操作间的室内温度Ti n为2 6℃;以实现夏季空调名义负荷时的制冷-冷却+空调循环。
(3) 电装-新风循环。
如图6所示:循环泵驱动温度Tp为30℃的载冷剂流经:止回阀、不制热的热泵换热器、温度Tf也为30℃的储热水箱、散热量Qf恰好满足5k W新风负荷Qn且出口载冷剂温度Te为25℃的风机盘管、吸收热量Qe为5k W的非铜中间换热器;其中室外环境温度T ou t为14℃～28℃, 电子装置操作间的室内温度T in为2 1℃;以实现春、秋季新风负荷时的电装-新风循环。
(4) 电装-采暖循环。
如图7所示:循环泵驱动温度Tp为30℃的载冷剂流经:止回阀、不制热的热泵换热器、温度Tf也为30℃的储热水箱、散热量Qf恰好满足3k W采暖名义负荷Qh且出口载冷剂温度Te为27℃的风机盘管、吸收热量Qe为3k W的非铜中间换热器;其中室外环境温度Tout为0～14℃, 电子装置操作间的室内温度Tin为20℃;以实现冬季采暖名义负荷时的电装-采暖循环。
(5) 电装+制热-采暖循环。
如图8所示:循环泵驱动温度Tp为30℃的载冷剂流经:止回阀、制热量Qp为5kW的热泵换热器、温度Tf为35℃的储热水箱、散热量Qf恰好满足6kW采暖最大负荷Qh且出口载冷剂温度Te为29℃的风机盘管、吸收热量Qe为1kW的非铜中间换热器;其中室外环境温度Tout为-14℃～0, 电子装置操作间的室内温度Tin为20℃;以实现冬季采暖最大负荷时的电装+制热-采暖循环。
5 技术优势
多功能循环回路的技术优势分述如下。
(1) 回路中循环水温的均衡分布。
由表1可见:载冷剂先后流经热泵换热器-风机盘管-中间换热器, 这种循环流经次序使得无论热泵在夏季制冷还是冬季制热, 其换热器的出水温度Tf无论是较低的18℃还是较高的35℃, 经风机盘管的散冷或散热之后, 使中间换热器的进水温度Te均又恢复到最佳的20℃～29℃范围, 且出水温度Tp更是恒定在30℃;回路中循环水温的均衡分布既确保了电子装置的冷却需要, 又兼顾了电子装置操作间的空调、采暖、新风等多功能需求, 是实现多功能的技术前提。
(2) 电子装置的冷却负荷与其操作间的房间负荷保持平衡。
由表1可见:假设电子装置的冷却负荷按照室外温度成线性分布, 则通过控制热泵和风机盘管的启/停, 以及制冷/制热, 或高速/低速的切换, 可使一年四季中电子装置的冷却负荷与其操作间的房间负荷保持平衡;从而既确保了电子装置的冷却需要, 又兼顾了电子装置操作间的空调、采暖、新风等多功能需求。
(3) 多功能。
由图4～图8可见:充分回收和利用电子装置的冷却负荷, 可就地满足电子装置操作间的夏季空调名义负荷、春/秋季新风负荷、冬季采暖名义负荷、冬季采暖最大负荷, 从而实现多功能。
(4) 低流阻循环。
由表1可见:对于热泵换热器、风机盘管和中间换热器的优化选型, 可使载冷剂流经多功能循环回路的总流动阻力∑P控制在46kPa, 故而属低流阻循环, 从而极大降低串联回路的运行成本!
(5) 节省热泵机组初投资及其运行费用。
由表1可见:在电子装置操作间中其春、秋季的新风负荷和冬季的采暖名义负荷是由回收的电子装置冷却负荷所独立承担, 而其冬季的采暖最大负荷则由回收的电子装置冷却负荷共同分担;并且其夏季的空调名义负荷和冬季的采暖最大负荷均是由电子装置冷却用热泵机组所承担, 从而既节省一套电子装置操作间用热泵机组的初投资, 也节省其运行费用。
6 结语
载冷剂的循环流经次序, 确保了回路中循环水温的均衡分布, 是实现多功能的技术前提;通过控制热泵和风机盘管的运行切换, 可使一年四季中电子装置的冷却负荷与其操作间的房间负荷保持平衡;充分回收和利用电子装置的冷却负荷, 可就地满足电子装置操作间在四季中的各种负荷, 以实现多功能;优化各设备选型, 可形成低流阻循环, 从而降低运行成本;既节省一套电子装置操作间用热泵机组的初投资, 也节省其运行费用。
摘要：本文分析现有电子装置的冷却负荷, 无论直接或间接排放环境, 均造成极大浪费;为此提出多功能循环回路驱动电子装置冷却系统这个技术集成的新概念, 可就地充分回收和利用电子装置的冷却负荷, 满足电子装置操作间在四季中的各种负荷, 以实现5种功能;载冷剂的循环流经次序, 确保了回路中循环水温的均衡分布, 是实现多功能的技术前提;此外, 通过控制热泵和风机盘管的运行切换, 可使一年四季中电子装置的冷却负荷与其操作间的房间负荷保持平衡;优化各设备选型, 可形成低流阻循环, 从而降低运行成本;既节省一套电子装置操作间用热泵机组的初投资, 也节省其运行费用。
关键词：多功能,循环回路,电子装置,冷却系统,去离子水
参考文献
[1] 侴乔力, 马春青.大连冰山集团有限公司, 空气-太阳能-电能复合热源热泵型冷热水机组[J].暖通空调, 2004 (12) .
内燃机车冷却系统论文范文第2篇
对于化工型生产企业来说, 高耗能是其主要特征之一, 因此节能降耗是化工企业日常工作的重点内容。而循环冷却水系统又是化工生产系统中的关键部分, 该系统的能源消耗量占据了整个化工生产过程中大部分耗能。因此, 对于化工企业来说, 若想有效改善能源消耗, 降低生产成本, 就必须在循环冷凝水系统上大下功夫, 提供生产经营效益。
1 循环水系统节能改造概括
1.1 现阶段循环水系统运行情况
通常情况下, 工业循环水系统中会流入冷却塔的水流包含着巨大的能量, 具体体现在下面几个方面:
首先是由于换热设备的位置较高, 导致循环水必须泵至很高的位置, 循环水的最高位置到出口或热水池之间具有较大的位差, 这种位差致使循环回水具有较高的位能, 又称作势能;
其次水泵富余, 也就是所选择的水泵具有较大的额定扬程。这是由于计算系统阻力是通过主观经验而判断的, 具有较大的主观性, 因此在设计的过程中考虑到安全性, 就会选择扬程较大的水泵, 大部分都高于10米。因此, 水泵为循环水所提供的能量会出现富余现象。以上所说的两张能量浪费现象在大部分化工企业中都是普遍存在的。
1.2 水轮机项目改造工艺介绍
水轮机是一种将水流所产生的能量转化为旋转机械的动力设备, 它属于原动机范畴, 主要依靠水能进行工作。它的应用使企业在生产过程中的电耗大大降低, 为企业降低了生产成本, 对于生产企业来说是一种必不可少的节能降耗途径。
水轮机根据工作原理通常可以分类为冲击式水轮机与反冲击式水轮机两个类型。冲击式水轮机的转轮是在水流冲击的作用下而产生旋转的, 在运转过程中部分转轮受到水流的作用于大气发生联通, 从而产生动能的转换。反冲击式水轮机又可以分为混流式、轴流式、斜流式、和贯流式几个类型。反击式水轮机在运转过程中其转轮流道完全被水充斥, 所有叶片在同一时间受到水流作用, 因此在相同的水头下转轮直径通常会小于冲击式水轮机。
任何一种水轮机所对应的使用范畴都略有不同, 通常根据水头、流量的不同, 其适用水轮机种类也是不同的, 只有使用合适的水轮机才能够使效率最大化, 并实现最佳能量转换。
2 循环冷却水系统的具体改造方案及改造效果
2.1 节能改造具体方案
正确应用水轮机可以有效地将富余能量转化为动能来进一步利用。在冷却塔原有的电动机位置处使用水轮机来替代电动机, 并通过联轴器、传动轴、减速机等部位将上塔主管道引至塔平台上 (应适当根据工作情况对减速比率进行调节, 并选择配套的减速机, 具体可以选择使用方所指定的品牌, 确保与元减速机保持一致) , 再通过主管道将水流引至水轮机的水流进口部位, 做功完成之后再将水流从水轮机的出口部位引至原来的布水主管道中。在此过程中, 应注意水轮机的前进水管中必须安装蝶阀, 且水轮机的进水部位还应安装伸缩节, 安装数量各为一个, 这样可以有利于后续的安装及检修。在原上水管道中, 水轮机进水引水管道与出水饮水管道之间应增加一阀门用于进行水流的调节, 当风机的转动速度过高时, 可以将部分水流从此阀门流入冷却塔中, 在此过程中不需要通过水轮机。这种改造方案对循环冷却水系统中的富余能量进行了充分利用, 水轮机的使用可以完全替代原有的风机电动机, 且水轮机的转速能够达到原有电动机的转速。
2.2 节能改造效果分析
该改造通过应用水轮机对原循环冷却水系统中产生的富余能量进行了充分利用, 并确保了水泵出口的压力不变。因此水泵的流量也与改造之前保持一致, 唯一的区别在于水轮机将电动机所浪费的压能转换为了旋转动力, 完全替代了原有的电动机驱动风机, 使电能消耗有效降低。这一改造方案在不改变原冷却塔系统内部结构的情况下实现了电发动机所具有的相同的功能, 并节约了电耗, 冷却效果保持一致。
3 循环水冷却系统节能改造的经济效益
以本企业流量为4500m3/h的温塔为例, 计算取消功率为200KW的电机后所节约的电能。
该企业一共有10台水轮机, 冷却塔电机功率为200KW, 实际功率为107KW, 每年使用时间按照330天籁计算, 每天使用时间按照24小时来计算, 则每年所需消耗的电力为:107KW*330天*24小时*10台=8474400度/年。
若电价按照0.5元/度进行计算, 则每年所需要消耗的总费用为:0.5元/度×8474400度/年=423.72万元/年。
按照具体普查结果得出, 电机日常维护保养及管理所花费的最低成本为10元/吨/年, 那么总成本为:10元/吨/年×4500T×10台=45万元/年。
由此可以计算出循环水冷却系统节能改造每年所消耗的总费用为423.72万元/年+45万元/年=468.72万元/年。
4 结语
综上所述, 我们可以得知, 通过循环水冷却系统开展的节能改造方案, 可以帮助供水车
间节约的电费总额高达423.72万元, 如按照冷却塔寿命为10年进行计算, 所节约的电费总额为468.72万元。
摘要：本文围绕循环水系统节能改造概括、循环冷却水系统的具体改造方案及改造效果、循环水冷却系统节能改造的经济效益三个方面展开讨论, 对化工生产循环冷却水系统的节能技术进行了分析, 并提出了一些理论建议。
关键词：化工厂,循环冷却水,节能降耗
参考文献
[1] 田连雨, 循环冷却水系统的节能技术探讨[J].石油和化工节能, 2014.03.20
[2] 刘甲申, 循环冷却水系统节能优化的探讨[J].粮食与食品工业, 2015.04.15
[3] 吴志云, 工业循环冷却水系统设计[J].工业用水与废水, 2013.10.28
内燃机车冷却系统论文范文第3篇
循环冷却水系统在运行过程中, 因为热量交换、水质污染、电化反应等原因, 经常性出现结垢、腐蚀、生物菌藻及污泥的问题。在实际生产过程中, 我们应采用科学有效的方法进行监测, 保证循环冷却水系统的正常运行, 下面先就常见问题及危害做综合概述。
1.1 结垢
1.1.1 结垢的主要因素
循环水结垢主要是循环水系统中微溶物质在环境条件发生变化时, 导致出现过饱和的现象, 从而有晶核析出, 随着结晶不断变大而附着在换热器表面, 这里的环境条件主要包括了水质、水温、流速、换热温差等因素。
(1) 循环水在运行过程中, 随着吸热产生挥发效应, 水中各种微溶物的浓度就会相应增大, 结垢的概率也会增加, 这时补充水的水质就显得尤为重要, 其含盐量、碱度、硬度、p H值越高循环水越容易达到饱和而产生结垢;
(2) 循环水的水垢一般由碳酸钙、碳酸镁等微溶盐组成, 大多数该类化合物在水中的溶解度随水温的升高而降低;
(3) 水垢的附着速度与换热器内循环水流速基本属于负相关的关系, 水流速度加快, 就会有更大的冲击力作用在水垢、悬浮物等杂质之上, 破坏垢物的附着;
(4) 循环冷却水和热介质之间进行热量交换之后, 带来的温降也和结垢有着直接关系, 温降越大结垢的概率也越大。
1.2 腐蚀
循环水腐蚀主要分电化学腐蚀和化学腐蚀, 循环水的腐蚀性主要与水质指标如p H值、所含离子以及水的硬度、总碱度、浊度等相关, 同时跟循环水中结垢物和水的流速以及水的温度等有关系。
1.2.1 腐蚀分类及主要因素
(1) 点蚀
天然水中普遍存在氯离子, 是一种腐蚀阴离子, 这种离子具有较高的极性, 并且属于阴性, 是高腐蚀性离子, 同时具有较强的穿透属性, 容易刺透金属表面的预制膜, 造成点蚀。在一些死角或通道变化较大地方, 因为流速的变化, 从而形成了氯离子富集区域, 这个区域的点腐蚀也是最严重的。除了流速作用之外, 温度在氯离子腐蚀作用中也起到了诱导的作用, 温度是化学反应的重要因素, 氯离子存在时, 温度与腐蚀成正相关作用, 即低温时腐蚀程度很小, 高温时腐蚀会加剧而导致破裂。同时上文所叙的结垢程度也会影响氯离子腐蚀情况, 在结垢比较严重的区域, 也容易形成氯离子富集区而加重腐蚀。
(2) 溶解氧腐蚀
多数循环水系统为敞开式系统, 特别是很多冷却塔为露天开放式, 水在冷却塔内喷洒曝气, 水中溶解氧大量增加, 增加了循环水对设备的腐蚀, 这种腐蚀称为溶解氧腐蚀。由于金属的电极电位比氧的电极电位低, 金属受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀, 其中金属是阳极遭受腐蚀, 氧是阴极, 进行还原。
在热交换器等的碳钢面板上常见到黄褐色或转红色的鼓包, 敲破鼓包后下面是黑色粉末状物, 这些都是腐蚀产物, 当将这些腐蚀产物清除后, 便会出现因腐蚀而造成的陷坑。究其原因是铁经过溶解氧腐蚀后产生亚铁离子, 属于不稳定化学物质, 经常会与水中其他游离离子结合再次发生反应而形成二次腐蚀产物。
(3) 微生物腐蚀
微生物腐蚀是一种类似点腐蚀现象的局部腐蚀, 危害相当严重, 而且往往与水垢、电化学腐蚀混在一起, 互相促进。微生物腐蚀主要由细菌、真菌, 还有藻类及原生物引发, 是多种微生物综合影响的结果。
1.3 菌藻污泥
循环水的水温及其所含营养成分, 都是有利于微生物繁殖的因素, 敞开式循环水系统为藻类的繁殖创造了光合作用的条件, 藻类本身对金属不产生直接腐蚀, 但死亡的藻类会形成粘泥, 从而沉积, 形成浓差腐蚀电池, 加速了换热器的腐蚀, 同时粘泥也产生污垢热阻, 影响传热, 甚至影响生产的正常进行。
2 循环冷却水系统控制方法
2.1 循环冷却水水质控制指标
根据实际的生产运行状况, 确定合适的循环冷却水水质控制指标, 定时测定各项水质是否符合指标要求, 随时掌握循环冷却水的水质变化。水质测定项目主要有:p H值、浊度、电导率、总碱度、钙硬度、余氯、氯离子、总铁、浓缩倍数等。
2.2 结垢的控制方法
结垢的控制方法主要有: (1) 降低循环冷却水补充水的浊度, 尽量杜绝补充水造成水质问题; (2) 增加旁滤装置, 旁流量一般为循环水量的1%~5%; (3) 适当提高循环冷却水水流速度, 管道流速控制在0.8~1.2m/s, 水垢等杂质易被水流冲走, 不易沉积; (4) 加酸或通二氧化碳气体, 降低p H, 稳定重碳酸盐; (5) 投加阻垢剂; (6) 选择合适的浓缩倍数。根据实际工艺、设备条件维持各因素之间协调, 才能有效抑制循环冷却水的结垢。
公司采用自动加酸装置, 向循环冷却水中投加浓硫酸, 控制水的p H, 但在线p H检测不灵敏时, 会出现加酸过量的情况, 造成腐蚀。为解决加酸过量的问题可在硫酸储罐和加药泵之间增加“一日量加酸罐”作过渡, 让储罐通过“一日量加酸罐”把浓硫酸加到循环冷却水系统中。
公司采用检测循环水挂片腐蚀的方法, 监测腐蚀状况。从下图中可以看出, 在10-11月碳钢挂片腐蚀速率远低于国家标准 (碳钢<0.075mm/a) , 但12-1月份, 发现有腐蚀现象, 腐蚀率超标, 2-3月碳钢腐蚀速率恢复正常, 低于国家标准。
情况分析:10-11月期间, 工艺装置区正常运行, 循环冷却水系统处于热态运行, 所用药剂为无磷阻垢缓蚀剂A, 碳钢腐蚀速率远低于国家标准;12-1月期间, 工艺装置停车, 循环冷却水系统处于冷态运行, 所用的药剂A含高效分散剂, 总体来说是热态运行用药, 防结垢为主, 缓蚀为辅, 造成碳钢腐蚀速率超标;2-3月循环水冷态运行期间, 为缓解腐蚀状况, 药剂更换为具有更好缓蚀效果的低磷阻垢缓蚀剂B, 从图中可以看出腐蚀状况得到很好的控制改善。依据循环冷却水不同的运行状态, 选用合适的阻垢缓蚀剂。
2.3 腐蚀的控制方法
根据前文所叙腐蚀种类及因素, 针对本厂循环冷却水运行状况, 我们主要从四个方面来控制腐蚀, 即控制PH值、控制氯离子、控制氧含量、控制微生物。
从源头控制水质, 严格按标准执行, 控制水质p H值在正常范围里, 增加p H值可以大大降低腐蚀速率, 但p H值过高又会增加系统结垢。因为热消耗作用, 水质p H值可能会自然升高, 增加结垢风险, 通过自动加酸装置, 向循环冷却水中投加浓硫酸, 控制水的p H值。
由于水在冷却塔内喷洒曝气, 水中溶解氧大量增加, 达到该温度与压力下氧的饱和浓度, 增加了循环水对设备的腐蚀。公司在工艺装置区停车期间, 出现循环水系统溶解氧腐蚀严重的情况, 因工艺装置停车, 循环水温度变化不产生影响, 为减少循环水的喷洒曝气, 降低氧含量, 采取循环水不经过冷却塔, 走旁通管路的措施, 使循环水溶解氧腐蚀得到有效控制。
循环冷却水系统中通过定期投加氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂来控制微生物, 但投加杀菌剂, 时常会使冷却水中的氯离子含量增加, 引起点蚀。时刻注意循环水系统中氯离子含量, 当含量超标时, 及时排污补水, 降低循环冷却水中氯离子含量。
在腐蚀不可避免的情况下, 需要一定的药剂进行缓蚀控制, 目前公司采用的阻垢缓蚀剂主要有聚磷酸盐和锌盐。聚磷酸盐是一种传统低成本的缓蚀剂, 除了具有缓蚀作用外还兼有一定阻垢性能, 但是过量的聚磷酸盐也容易形成磷酸钙垢而造成垢下腐蚀, 同时磷酸离子亦是微生物趋利的营养分子, 可以促进微生物的繁殖代谢。常用的锌盐主要有氧化锌和硫酸锌两类, 通过一些实际生产试验中, 我们不难发现单独使用锌盐时防腐蚀效果较差, 主要与其他缓蚀剂, 如聚磷酸盐、磷酸盐混合使用时, 缓蚀效果很更加明显。但是由于锌属于有毒重金属, 不利于生物生长, 故在排污时需要进行特别处理, 存在一定的经济附加, 需慎重考虑后严格控量投放。
2.4 生物菌藻类污泥控制方法
在生产过程中, 我们通常采用氧化杀菌剂和非氧化杀菌剂两种药剂交替使用来控制生物菌藻, 在生产过程中非氧化杀菌剂一般一个月加一次, 氧化杀菌剂每天加一次。但是我们根据季节的不同, 可适当调节投放频率, 在日光充足的夏季可以适当加大投放频率, 而在冬季可适当降低频率。
氧化性杀菌剂, 主要是用来预防微生物在系统中产生粘泥而形成污垢和与此伴随的腐蚀危害, 从而达到设备能长期正常安全运转同时尽量提高系统设备的工作期限, 降低成本。其杀菌机理主要是依靠与水结合反应生成次氯酸, 破坏菌藻类微生物吸收养分的酶, 最后致死。
非氧化性杀菌剂主要是控制微生物粘泥对氧化性杀菌剂的抗药性, 同时剥离附着在系统管壁上的生物粘泥, 长期使用氧化性杀菌剂会增加菌藻的抗药性, 所以需要交替投放非氧化性杀菌剂。其杀菌机理主要是与菌藻细胞表面形成静电破坏其生命体征, 同时可破坏菌藻的新陈代谢与酶来达到控制效果。
通过药剂剥离系统内管壁附着物之后, 应尽快在冷却塔进行人工打捞或用旁滤器进行旁路排除, 同时加大循环水排污补水量, 降低水质浊度等, 保证控制效果。
3 结语
通过综合分析及实际生产过程中经验, 为更好的控制循环冷却水水质, 保证系统的正常运转, 我们应做到如下几点:
(1) 严格控制系统补水水质, 保持水质源头正常。
(2) 在实际生产中, 细心观察水质, 可以通过表象做出初步判断, 结合化验分析, 加强水质日常监测。根据水质情况、季节、温度等变化, 对突出指标加强分析, 特别是影响水质的硬度、总碱度、总铁及氯离子含量等主要指标应时刻观察, 根据实际情况做出即时反应。
(3) 根据水质情况分析, 对循环水出现的问题采取药剂控制时, 需综合考虑, 不能单一处理, 防止次生物成为二次系统污染源或形成有毒物质而加大后期排放成本等, 尽量做到有效、便捷、低成本的标准。
(4) 建议在后期生产过程中, 深入分析各种引起水质变化因素, 并尽量优化循环冷却水系统的组成结构, 多依靠物理手段保证水质正常。
摘要：循环冷却水系统是整个公用工程非常重要的一个组成部分, 整个系统主要是负责为发热装置提供冷却水。但是在循环水日常的运行中, 经常由于各种因素的影响而出现结垢、腐蚀以及淤积污泥问题, 从而导致设备换热能力下降, 进而降低设备的运行寿命, 甚至影响正常的生产作业。本文通过结合本工厂循环冷却水系统的运行状况, 分析循环冷却水系统运行过程中常见问题以及出现问题的原因, 并针对性的总结控制循环水系统水质情况的控制方法。
内燃机车冷却系统论文范文第4篇
一、PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统原理
室外气候对于蒸发冷却空调的影响十分大, 因而首先就需要根据室外气候的实际情况进行处理, 一般来说, 可以将室外气候分为三种方式分别进行:夏季气候、冬季气候以及过渡季节气候处理, 因而对于控制系统也需要采用双级蒸发冷却系统。以下主要从夏季气候处理、冬季气候处理、过渡季节气候处理以及新风、回风、排风风阀的控制四个方面对于PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统原理展开分析。
(一) 夏季气候处理
夏季气候处理的过程主要分为两个阶段:温度上升至设置温度转换点上限以及出风温度达不到所设定温度。以下分别对这两个阶段的过程进行详细的分析。 (1) 温度上升至设置温度转换点上限, 此时, 系统将直接进入分级冷却控制, 蒸发冷却泵开启, 室外新风阀全开、回风风阀紧闭, 排风风阀全开。在室内温度过大的情况之下, 利用湿度传感器, 能够有效的调节蒸发冷却泵的高低转速。 (2) 出风温度达不到所设定温度, 此时利用出风温度传感器测量温度, 开启冷却塔风扇。而如果水泵的功率过大, 则需要使用变频器之后在打开冷却塔风扇。需要注意的是, 本系统所使用的是采风量空调系统, 因而其出风温度需要得到稳定控制, 主要是通过采用PLC进行调节的方式。
(二) 冬季气候处理
冬季气候处理的过程可以分为两个阶段:温度下降达到冬季温度设定点之下以及出风温度达不到设定值。以下分别对这两个阶段的过程展开详细的分析。 (1) 温度下降达到冬季温度设定点之下, 此时, 需要打开预热阀进行预期, 之后通过出风温度传感器测量处出风温度, 并通过PLC内部的调节稳定出风温度。 (2) 出风温度达不到设定值, 这种情况下, 需要开启加热盘管控制出风温度。当室内湿度过低时, 就可以直接打开蒸发冷却器水泵控制湿度。
(1) 过渡季节气候处理。如果室外的温度为舒适温度, 空调的主要作用为换气, 那么系统则可以在全新风条件下运行。而风量的大小主要是由PLC内部进行精准计算的, 主要控制方式为变频器调节。
(2) 新风、回风、排风风阀的控制。风阀的开启和闭合, 都有一个固定的时间, 并且在不同的运行情况之下, 新风、回风、排风风阀的阀位都各有不同, 此时通过对PLC的利用来实现对风阀的开启和关闭, 能够实现不同运行情况之下的风阀的角度的调节, 最终达到理想的效果。
二、变风量控制系统的实现
相比较于静压控制而言, 总风量控制可以说是一个结构十分简单的控制方式, 总风量控制方式的主要优势在于能够避免使用压力测量装置, 以及减少了一个风机的闭环控制, 与此同时, 静压控制所需要应用的末端阀位信号, 在总风量控制这种方式当中也能够得到有效简化, 最终能够达到可靠稳定的效果。而所谓的总风量控制, 指的就是直接设定风量, 并对风机的转速进行控制, 需要注意的是, 所设定的风量, 并不是房建负荷变化之后立刻设定就能够达到的风量, 而是由房间温度偏差积分的逐渐稳定下来的中间控制量。
对总分量控制方法作出改进十分有必要, 主要原因在于风量检测器的投入成本不仅高, 测量精度也不够高, 并且在使用的过程当中还会出现不断老化导致精度不断降低的情况。其最大优势在于能够达到有效的节能目的。
三、PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统软硬件设计
PLC是一种通用工业自动控制装置, 以微处理器为核心, 结合了通信技术、计算机技术、自动控制技术, 有点在于稳定性高、可靠性强、通用性强、程序设计简单以及维护方便, 因此在实际的工业应用当中也十分的广泛。PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统选用的是西门子可编程控制器, 包括如下装置:系统输入信号有启动开关、个末端风量开开关、温度湿度传感器、各运行工况开关、风阀、变频器等等。其中人机界面, 是工作人员操作系统的入口, 通过使用文字、按钮、图像、数字, 工作人员能够对于系统进行全方位及时的控制, 并能够实时的掌握多重信息, 并通过可视化变成对PLC串口进行数据采集并将其显示在界面之上。人体通过对空调机组的温度、湿度的设定, 能够实现人机界面的可视化操作。
四、小结
总而言之, 本文主要从PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统原理、变风量控制系统的实现以及PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统软硬件设计三个方面对于PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统的开发展开了详细的分析, 可供相关人士参考。
摘要：本文主要从PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统原理入手, 对于变风量控制系统的实现以及PLC+模糊控制蒸发冷却空调控制系统软硬件设计展开了详细分析, 以下为主要内容。
关键词：PLC控制,模糊控制,变风量,蒸发冷却,空调控制系统
参考文献
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内燃机车冷却系统论文范文第5篇
烧嘴冷却水压力低于气化炉操作压力,如果烧嘴冷却水盘管损坏,合成气因泄漏被冷却水带入烧嘴冷却水分离罐353V104。烧嘴冷却水分离罐的放空管线上设有CO在线分析,一旦CO超标,表明有合成气进入工艺烧嘴的盘管,工艺烧嘴损坏,需立即停车处理。烧嘴冷却水系统另设有事故烧嘴冷却水罐353V003,并连续通入低压氮气,为其保证一定的压力,当两台烧嘴冷却水泵均出现故障,冷却水无法满足供应时,可作紧急补水。
在气化炉运行过程中,为保证工艺烧嘴冷却水夹套和盘管不缺水、断水,系统安全运行而设置了以下连锁:
(1)烧嘴冷却水泵353P001自启动连锁:当烧嘴冷却水泵353P001出口总管压力PIA0041LL(<2.0Mpa)时,备用泵自启动;A、B泵不能同时设自启动;正常操作中,备用泵必须投自启动。
(2)事故烧嘴冷却水阀XV-0041连锁:当烧嘴冷却水总管压力PIA0041LLL时,事故烧嘴冷却水槽切断阀XV-0041打开,当事故烧嘴冷却水槽353V003液位LT0042LL(<30%)时关闭。
(3)烧嘴冷却水槽自动补水连锁:当烧嘴冷却水槽液位LIA0041LL(<80%)时,烧嘴冷却水补水阀XV0042自动打开进行补水,确保烧嘴冷却水槽有足够液位防止断水。
(4)若全厂停电,柴油发电机将给烧嘴冷却水泵353P001紧急供电,使烧嘴冷却水泵353P001挂自启动的泵自启动,保证烧嘴冷却水的供应;在日常操作中,需定时维护和保养柴油发电机,确保在紧急状态下能及时投用。
(5)烧嘴冷却水停车连锁:
烧嘴冷却水四选二、烧嘴冷却水紧急停车按钮将导致烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1032关闭和气化炉安全连锁停车,防止烧嘴冷却水盘管泄漏造成事故。
(烧嘴冷却水进口流量底底FIA1031LL、烧嘴冷却水进口压力底底PIA1031LL、烧嘴冷却水出口流量高高FIA1032HH、烧嘴冷却水出口温度高高TIA1031HH)如果以上条件中任何两个条件满足,XV1031、XV1032将自动关闭,气化炉安全系统停车;
烧嘴冷却水紧急停车按钮按下后,XV1031、XV1032将自动关闭,气化炉安全系统停车;
一旦烧嘴冷却盘管或水夹套烧穿破裂,导致高温高压合成气进入冷却水系统,可能会发生下列现象:
气化炉压力高于烧嘴冷却水压力,气化炉的高压合成气将阻止烧嘴冷却水盘管的烧嘴冷却水供应,使其不能正常循环造成烧嘴冷却水入口流量FIA1031LL低低,使烧嘴冷却水入口压力PIA1031高高;
高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管,使烧嘴冷却水进口流量FIA1031LL低低,烧嘴冷却水出口流量FIA1032HH高高;
高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管,使烧嘴冷却水出口温度TIA1031HH高高,烧嘴冷却回水分离罐上CO在线分析AT1031报警;
烧嘴冷却盘管或水夹套烧穿破裂时,上述三种情况将同时发生,为了防止合成气泄漏到大气中,烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1032将联锁自动关闭,若该安全联锁条件未达到联锁值,但能够确认烧嘴冷却水盘管泄漏,应立即按下烧嘴冷却水紧急停车按钮,强行关闭烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1031,且绝对不可以再打开,防止发生蒸汽爆炸事故。
(6)烧嘴冷却水系统的操作要点及注意事项:
烧嘴冷却水槽液位LIA0041,正常中控显示液位不低于80%,液位低于80%后显示红色并声光报警;现场操作工每小时巡检时要保证烧嘴冷却水槽液位正常,并检查现场液位计是否在正常指标内;中控人员定期检查LA0041是否高于80%,发现低于80%及时打开烧嘴冷却水槽补水阀XV0042给烧嘴冷却水槽加水;并定期对烧嘴冷却水槽现场液位计和LIA0041进行校对。
中控在ESD安全系统空试时,打手动状态开关XV1031、XV1032,现场确认XV1031、XV1032开关自如,空试结束后XV1031、XV1032投自动。
在正常生产中,发现烧嘴冷却水进出口流量均在降低,尽快通知现场检查353P001打量及运行状态,必要时启动备泵;若发现烧嘴冷却水进口流量降低、出口流量上涨、入口压力上升、支管压力上涨、出口温度上涨等情况时,立即查看烧嘴冷却回水分离罐上CO在线分析AT1031报警,判断烧嘴冷却水盘管是否漏,确认泄漏通知中控按烧嘴冷却水紧急停车按钮,系统停车。
巡检时检查泵的运行状态,检查泵的进、出口压力正常,电机电流正常;定期检查轴承发热情况,轴承温度不应超过70℃,电机温度正常;检查润滑油、脂正常,油位加至油窗1/2~2/3处;检查密封泄露量是否正常;检查泵体及电机有无异常振动及噪音;检查备用泵自启动状态是否正常。
通过对烧嘴冷却水系统操作要点及注意事项的分析,能有效避免工艺烧嘴受高温辐射而造成烧穿泄漏等问题。
摘要：烧嘴冷却水系统在水煤浆气化工艺操作中起保护工艺烧嘴、避免工艺烧嘴受高温辐射而造成烧穿泄漏,其正常运行至关重要,本文主要介绍烧嘴冷却水系统安全连锁及操作要点。
关键词：烧嘴冷却水,温度,压力,流量,连锁
参考文献
[1] 许士科.水煤浆加压气化烧嘴冷却水联锁方案优化及操作[J].中氮肥2015,20(3):21-22.
内燃机车冷却系统论文范文第6篇
干法水泥窑在生产过程中会产生大量的高温含尘废气 (350℃左右) , 由于烟气湿度小, 携带的粉尘比电阻高, 如果不对烟气进行调质处理, 会严重影响对废气的除尘效果。目前对烟气比较有效的调质处理方法是对烟气进行喷水增湿, 烟气的增湿一般是在称为增湿塔的装置内进行, 增湿塔是一钢制筒式装置, 烟气从上部通入, 截面风速一般在2.0m/s左右, 高压水从上部以雾状喷入塔内, 烟气与水雾进行强烈的热交换, 雾化后的细小水滴在增施塔内的停留时间约为11s~15s, 使水滴蒸发成水蒸气, 烟气中的粉尘吸附水蒸气, 从而降低粉尘的比电阻, 适应电收尘的操作要求, 提高收尘效率, 净化废气排放质量。
增湿塔是大型干法水泥窑在生产过程中的主要耗水点, 耗水量一般为水泥窑产量的20%~22%, 以我公司日产1000吨窑为例, 日耗水量约为200吨~220吨, 年耗水量约为6万吨, 此部分消耗水为地下井水, 如果将生活污水经过简易过滤处理作为增湿塔的消耗水源, 即可节约珍贵的水资源, 又可为企业取得可观的经济效益。传统的增湿塔喷水雾化系统采用高压水泵—喷枪组合模式, 以天津市水泥实业公司日产1000吨干法水泥窑为例, 该系统喷枪24支, 出水孔径为∮0.8mm, 配套两台高压水泵, 单台高压水泵装机容量为45kW, 两台互为备用。高压水泵—喷枪组合模式要求喷枪出水孔径尽可能降低, 通过高压促使喷出的流体充分雾化, 因污水中有大量不确定形状及尺寸的颗粒物存在, 上述系统对污水的适应能力很差, 只适用于清水介质;即使对污水进行精细过滤, 喷枪也很难长期在增施塔内部高粉尘浓度的环境恶劣下工作, 极易造成喷枪的出水孔堵塞, 影响增湿和收尘效果。
2 双流体增湿喷雾系统的工作原理与特点
随着水泥工业的技术进步, 对水泥工业高温废气增湿处理技术及装备的开发近年来取得了显著的成果, 一种专利产品大孔径不锈钢双流体喷枪及变频泵送智能控制系统能很好的适应污水、河水、湖水及泥浆的物态特征, 在大型干法水泥窑的增湿塔与篦冷机的废气冷却工序得到广泛的推广应用, 该系统的控制目标是根据烟气温度的变化自动调节喷枪的喷水量, 保证增湿塔出口温度维持在设定的温度范围内。
工作原理:冷却水自水源水箱经过过滤器过滤后由变频水泵升压并调节到一定的压力和流量, 经出口管路送到喷枪, 在压缩空气的作用下雾化, 产生非常细小的雾化颗粒, 水雾在高温烟气中迅速蒸发, 吸收烟气的大量热量, 使烟气温度迅速降低并维持在一定的温度范围内。当出口测温组件检测烟气温度超过温度设定值时, 在控制器的控制下, 变频水泵自动调节转速, 增大供水压力和流量, 使喷水量增大, 从而使烟气温度降低到控制范围内;当出口温度降低超过温度设计值时, 在控制器的控制下, 变频水泵自动调节转速, 减小供水压力和流量, 使喷水量减小, 从而使烟气温度回升到指定范围内。工艺流程示意图如图1所示。
该系统的主要特点为双流体喷枪独特的专利结构设计, 喷枪为不锈钢材质, 水、气双腔结构, 工作气压约为4.5公斤左右, 靠压缩空气带动常压水在喷头出口实现水的完全雾化, 每支喷枪的实际最佳喷水量为0.9~3.2t/h, 喷枪出水孔为∮4.8mm, 平均雾化颗粒为150μm, 最大雾粒为250μm, 可以在4s之内完全蒸发, 流体阻力较小, 单台变频水泵的装机容量仅为7.5kW, 适用于江、河、湖水、污水等流体介质, 为水泥行业进一步实现污水的综合利用提供了较好的技术保障与装备保障。
该自动喷雾系统主要包括供水系统、供气系统和电气控制系统3大部分。
供水系统:包括过滤单元, 在供水水箱与水泵之间, 安装并联管路过滤器;水泵单元, 该系统配置2台不锈钢进口立式离心泵, 一用一备, 采用变转速调装置, 保证该系统安全正常的工作;流量检测单元, 采用高性能的液体流量计精确检测水流量, 检测信号送至电气控制柜监测流量。
供气系统:由空压机、气体压力调节阀、电磁控制阀、压力检测组件等组成。作用是按喷枪的工作条件要求向喷枪提供一定量和压力的压缩空气, 用于冷却水的微细雾化。
电气控制系统:采用以PLC控制软件为逻辑处理中心, 实现自动喷雾控制。
3 应用效果
该双流体增湿喷雾系统目前已成功的应用于日产5000吨级干发水泥窑的窑尾废气冷却和窑头篦冷机的废气处理工艺环节中, 较传统装备可降低废气温度20℃~30℃, 有利于下道工序收尘器收尘效率的提高, 减少污染;同时因可适应江、河、湖及生活污水等水质, 可大量节约净水资源, 仅以天津市水泥实业公司日产1000吨干发水泥窑为例, 年耗水量约为6万吨, 可全部实现用生活污水替代地下井水, 按目前的地下水价格4.60元 (含排污费) 计算, 每年可节约水费27.60万元, 经济效益十分可观;该增湿喷雾系统同时还可应用于煤矿、码头、露天堆场等货物装卸及倒运过程中的降尘作业, 效果显著, 具有一定的推广价值。
摘要：在水泥熟料生产过程中产生的大量高温废气必须经过增湿冷却处理才能获得较好的收尘效果, 传统的增湿喷雾设备由于设备自身工艺参数的制约, 通过的流体介质只能为清水 (自来水或井水) 。本文介绍了一种新型增湿喷雾智能化系统在高温水泥窑废气处理过程中的应用, 该系统适用的流体介质可用全部的生活污水代替清水, 既满足了生产要求, 又节约了珍贵的水资源, 同时有利于提高收尘质量, 对于其他相关行业也具有一定的借鉴意义。