2004年第5期東化工7化工設備與設計造粒水槽冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的設計與改造倪少龍(汕頭海洋集團第一聚苯樹脂有限公司,汕頭,515041)楠要介紹冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的組成。通過熱量衡算進行設備選型，并對原有能力不匹配的設備作相應更換,從而達到節(jié)能降耗,減少設備因能力不匹配造成故障頻繁的目的。關鍵詞熱力衡算 .操作點,設備選型Design and Transfom of Cooling Water Recycle SystemNi Shaolong(Shantou Soe First Polytyrene Resin Co.Lid, Shantou,515041)Abstraet This paper itodure about the compostion of coling waer reyele system. The aim of higber efeett and lowercorsumption is rahed sedue the fil of the ouipmen that caused by the unap cpeity troue cooing topes od qipnenand calculating of heat bolace and replace the equipments tha bhave unapt capacity,Keywords het blace, the oernting pintypes of eqipment我司為專業(yè)的聚苯乙烯樹脂廠家，成品采用模頭擠出表1各工藝點的溫度和介 質熱焓拉條在水槽水浴冷卻后風干造粒，造粒水槽冷卻循環(huán)水系統(tǒng)起著提供冷卻水并同時將回收熱水泵送至冷卻塔作冷卻回收循環(huán)利用的作用。在生產過程中,有一條新增生產線的.工藝點_單位①②③④料條水槽冷卻系統(tǒng)經常出現(xiàn)水泵軸承燒壞，冷水塔播水管物溫度C 237.8 6.3破損斷裂等故障,而且水泵的能耗偏大。針對上述問題,在物熱蠟Kcalkg 10.3 23.6理論計算后再結合原有泵及冷水塔的使用情況，對其進行重新選型改造。自2000年改造以來,徹底解決了上述問題，水溫度57.5 37 32且取得年節(jié)能近十萬度電的良好成績,而投入費用不多,值水熱焙Kcalk_57.5 37 32得在工況相近的使用場合中進行推廣。1造粒水槽冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的組成和運行概況冷水泵從冷水池抽水至料條水槽冷卻料條，水變熱后造粒機冷卻循環(huán)水系統(tǒng)由冷卻供水和回水循環(huán)兩大部流回熱水池,由熱水泵泵送到冷水塔冷卻，冷卻后回水流入分組成，其流程如圖1所示,工藝點如表1。冷水池供循環(huán)使用,冷、熱水池之間有溢流溝。2造粒水槽冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的設計總的熱量衡算,如圖1所示,造粒水槽冷卻水循環(huán)系統(tǒng)G4二日甲由冷水泵、熱水泵、冷卻塔等主要設備組成,在設計中,物料D在水槽中冷卻時散發(fā)的熱量是整個系統(tǒng)能力衡算的基礎，物料自237.8C的熔融狀態(tài)到68.3C左右的固態(tài),其放出的!室熱量同冷卻水帶走的熱量平衡:Q=m(H-H)Q:總放熱量m:物料質量流量:150/天=1.74kg/s1. 冷水泵2.料條水槽 3.水泵 4.冷卻塔中國煤化工kg: Kealkg圍1料條水槽流程工藝 點示意圍YHCNMHG18廣東化工2004年第5期2.2設備的選型Al:冷水塔能提供的溫度差5C有了總的放熱量，在定出冷卻水水溫后便可計算出冷Cp:水的比熱1 KcalC.kg水流量,因為循環(huán)水由冷水塔冷卻,所以用冷水塔在我國南代人m=8.7kg/s=103.4 m/hx節(jié)流系數(shù)1.2=124 m/h方夏天標準工況條件來確定水溫，水溫差5C(進水溫度-因為冷水塔放在天面.比泵所在位置高15米,塔的自身揚出水溫度),這樣的話,各工作點的溫度可定如下:冷卻水溫程為4米,管路損耗根據(jù)折合長度查表約為3米左右,總需度329C;水槽水溫57.59C,熱水池溫度379C。要揚程為22米,參照泵廠家樣本,選用1S100-80-16。其2.1冷卻水泵的選型操作點和原有操作點對比見下表3。原有的冷、熱水泵采用井泵,優(yōu)點是液下吸水,開泵不表3兩臺熱水泵的極限操作點對比用灌水;缺點是泵軸距長，，軸支承結構復雜,上端定位的推原蔡力軸承易于損壞,故選型改為IS單吸離心泵,該泵軸距短，項目名稱(:151080-160) (型號: DB150Y-22)軸支撐簡單,作為一個成熟的國標產品,其維護保養(yǎng)十分簡單,配件來源也易于解決。在定下泵類型后對泵的能力進行Q (單位mh) 120 100 60 10A4 198 2268衡算,其中冷卻水泵的供水量應能帶走物料散發(fā)的熱量。H:(單位:m) 28 32Q=m(H- -H2)P5KW 2960 rpm30 Kw 2960 rpmm=Q(H,-H)Q:總放熱量: 143.9 KcalHuxppH:水在55C的熱焓57.5 KealkgH:水在32C的熱焓32 Keal/kg。-代人m=5.64Kg/S= 20.3m/hrx節(jié)流系數(shù)1.2=24.4m/hr根據(jù)現(xiàn)場水池和水槽落差為1.5m,管路損耗以折合管108(n/hr)道長度參照手冊查表約6.5m,總壓頭在8m左右,參照泵樣圖3熱水泵特性及管道特性關系曲線本選型選取IS65-50-125B,其運行曲線如圖2,在實際使用工作曲線如圖3,在實際使用中,通過閥門調節(jié)操作點中通過閥門調節(jié)操作點為(24m/hr,12m)為(100m/h,30m)。在圖中可看出,經核算后的運行曲線其操作點和原有操作點對比見下表2。同原有的運行曲線僅在頭尾處稍為重疊,原運行曲線同管表2兩臺冷水 泵的極限操作點對比路特性曲線的交點已超出泵的極限工作點。實際使用中，在夏天時閥門全開,對應出口表壓為0.2mpa ,對應的流量新為190m'左右,遠遠超出了使用的需要如只用關小出口(型號: 5-.253) (型號: DB6SY-25)閥來調節(jié),操作點將落在泵的極限工作區(qū)外,引起泵的振動Q (單位n2h) 126 21 25.2 15.8 28.8 33.1和損壞,只好通過旁路調節(jié);在冬天當需要循環(huán)水量變小時，H (單位:m) 148 13.5 12.5 30 25 20旁路管DN75閥門全開,水量還是太大,出口閥門的開度再關小,又將導致泵振動劇烈,時常損壞,所以,冬天也只能保P:.5KW 2960rpm s.s KW 2960mpm_持夏天時的閥門開度,徒然增大能耗。而過大的循環(huán)水量又使冷水塔布水管轉速過快,使塔的布水管和布水頭易于損i2.2.3塔的選型原有系統(tǒng)的冷水塔為旋轉布水頭布水圓塔,無收水器，布水漂水嚴重,布水頭和布水管每年都要更換,故在系統(tǒng)的水泵都作更換后,對水塔也作改型更換,重新選取了采用固圄2冷水泵特性及箐道特性關系 曲線定噴頭布水,具收水器和進風百葉的馬利SRC-AS-150方其運行特性曲線見圖2,從兩條運行特性曲線同管路塔,漂水僅為0005%,更換后,徹底解央了漂水問題及塔特性曲線的交點兩者對比,可看出原設計泵的壓頭和流量老化帶來的熱力性能下降、維修成本上升等問題。都偏大。在實際運行中通過出口閥門調節(jié),使泵運行在高3經濟效益揚程低流量不穩(wěn)定區(qū),這不但導致能耗大，且泵因在不穩(wěn)定在水泵作了改造后,整個系統(tǒng)的能耗得到大幅度降低,區(qū)運行形成的振動屢屢損壞泵的軸承。通過運行的電流鉗測對比見表4。2.2熱水泵的選型表4冷熱水泵更換前后運行電流對于一個標準工況的冷水塔,它只能提供Ot=5C的降電流更換前 更換后 總差值折合溫,所以要帶走循環(huán)水的熱量,熱水泵要提供比供水泵大數(shù)位號(A) (A)(A)_電功率倍的流量來循環(huán)冷卻。熱量衡量:Q=O, m Cp冷水泵8.20.5 12 3kw/hQ:總放熱量143.9 Kcal中國煤化工m:循環(huán)水量MHCNMHG(下轉第10頁)10廣東化工2004年第5期精密度試驗分別稱取硫酸銅樣品(2)(精 確到0.001g)果。結果見表2。由表2可以看出,用2.2步驟分析試樣,在12份,6份按2.2步驟制備分析試樣，另外6份按2.3.3的.檢出限附近,得不到精密度數(shù)據(jù);用2.3.3步驟分析試樣,精步驟制備分析試樣,在波長283.3 nm處,以不扣背景方式密度符合要求。測量吸光度(A)。分別按外推作圖法和標準曲線法計算結加標回收和方法對照試驗:分別稱取硫酸銅樣品(2)2.0表2精密度試驗結果分析結果平均值相對標準偏差樣品名稱分析次數(shù)n 采用方法”(pb) x10*“(pb)X 10*RSD%硫酸銅樣品(2)標準方法6.8, 5.6, 負數(shù)，0.8. 負數(shù)，0.4.--------改進方法7.2, 59, 6.3. 6.8, 5.8, 5.3.6.211.24g(精確到0.001 g)6份,其中3分別加入20 μg鉛標準,按分別稱取硫酸銅樣品(2)20 g(精確到0.01 g)3份,按銅2.3.1 的步驟制備試樣、測量吸光度(A)和計算分析結果。結化學分析方法(GB 5120.6- -85)進行樣品分析。結果見表果見表3。2。經F檢驗和↓檢驗,方法對照試驗的兩組數(shù)據(jù)標準偏差表3加標回收和方 法對照試驗結果加標測量值原樣品測量值加標利量值回收率本法結果方法對照結果樣晶名稱Pb( ng/)___ Pb( ng/1)____ Pb ( mg/1).. ()__ w(pb)x10* 。(pb) x10*硫酸錒樣晶(2)10.200.1270. 330101. 57.25.0硫酸銅樣品(2)30. 1270. 340106.56.7硫酸銅樣品(2)20. 200. 322.3和分析結果無顯著性差異。刷:264- -2904結論2國家環(huán)保局<水和廢水監(jiān)測分析方法)編委會:水和廢水監(jiān)測分析根據(jù)3.1方法靈敏度與檢出限試驗的結論，飼料級硫方法第三版: 49-50酸銅中鉛含量<0.001%定量分析困難，分析誤差不能達到3李述信.原子吸收光譜分析中的干擾及消除方法北京大學出版社.1987年10月第一-次印刷。95-101標準規(guī)定的要求。選擇次靈敏線283.3 nm為分析線,背景吸收與基體干4中國有色金屬T.業(yè)總公司標準計量研究所有色金屬工業(yè)產品化擾很小,可忽略不計。建議采用標準曲線法代替用標準加入學分析方法標準匯編(1).1992年10月第一次印刷: 505-507法,并將分析取樣量增加至2.0g/100 ml, 分析效率、結果精(2004年4月收稿)密度,準確度均得到提高,分析誤差達到標準規(guī)定的要求。作者簡介吳燕凌 ,女,1968年生,T程師,浙江仙居人,從事參考文獻.原子光譜分析及研究。1邱德仁.原子光譜分析.復旦大學出版杜,2002年3月第一次印(上接第18頁)我司為連續(xù)生產企業(yè),以8000h/年計,即節(jié)能為12.3x行成本,提高運行效益的目的。8000=98400KW,而總的投資不超過8萬元(含換新水塔),參考文獻自2000年運行以來,取得顯著的節(jié)能成果,而且對應的水1泵浦百科金書.張昆典等譯,臺灣機械月刊社1988版泵除了換填料外,運行一直良好。解決了以往設備維修頻繁2聚合物物理化學手冊，第二卷[烏克蘭] B.I.普里瓦爾科編的問題。3馬利冷卻塔選型手冊4結束語(2004年6月收稿)設備能力的配置在設計中應理論聯(lián)系實際，過于保守的方案有時不但造成資源的浪費,還會因能力不匹配而引起設計中未預見的設備問題,所以在設計中抓住主要因素,中國煤化工理。從實際出發(fā),作一合適的估算,才能達到降低工程造價及運YHCNMHG