李强

【摘  要】近年来，随着经济的发展，工业用水量不断增加，循环冷却水优化设计对企业的重要性日益凸显。如何合理利用现有水资源满足生产成为了一个重要的研究方向。本文从循环水系统中重要的循环泵入手，探讨一项新技术，探索解决旧系统问题的方法。目前机械吸水冷却塔还普遍在我国的生产生活中被广泛使用。新型的节水除雾冷却塔主要考虑取消机械吸水冷却塔，取而代之的是新能源泵。新能源泵的效率与传统方法相比有较大的提升。

【关键词】工业冷却;水循环节能;优化设计

引言

随着我国工业生产规模的不断扩大和产业升级，节能降耗有效提高了经济效益，成为企业生产的重要指标。很多企业的循环冷却水系统存在一定的问题，能耗大，导致企业成本上升，影响企业经济效益。工业生产过程之中的半成品大多需要经过冷却处理。工业水作为一种最为常见的冷却剂，其成本低廉，容易获取。水力风机冷却塔和高效节能泵的出现，使得传统的水冷工艺水平得到了进一步的提升。设备各冷却器的冷却效果对循环水系统的能耗影响很大，如水冷却器。回水温度过高直接影响循环水系统的能耗，优化可达到节能效果。由于工业水具有可以多长利用，效率高的优点，已成为工业生产过程中一种十分重要的冷却介质。循环冷却系统节能优化技术已广泛应用于工业循环水系统的节能改造。为了有效的分析改进现有的机械式冷却水循环利用装置，可以采用多次实验，控制变量的方式对于不同改进结构对于提升冷却水循环利用效率的有效程度进行分析。在实际的生产环节之中，可以从循环水泵、换热器、制冷设备、水循环管道对循环水系统进行分析试验。可以从不同的角度分析各个不同子系统的效率，达到分析出系统综合效率的目标。

1水循环系统节能运行的意义

对于高温产品工业循环水冷却领域。在我国，再生水占工业用水量的比值连年增加，近年来已经超过50%，在某些行业更是可以达到75%以上。循环水系统中的冷能交换包括循环水泵、热交换装置等，推动循环水循环实现冷却的主要动力原一般都采用水泵這一结构简单，稳定可靠的动力装置。

在我国，工业循环水泵系统的能耗水平与发达国家相比任然存在着一定的差距，系统运行效率降低15%-25%，这一数值随着时间的不断推移将产生十分巨大的资源浪费，从而体现在终端产品的成本上，使得我国生产的产品成本与外国同类产品相比，成本上不占优势。循环水系统是石油化工行业的重要环节。这种能耗上的差距对于促进石油化工行业工业冷却循环水系统的优化和节能具有重要意义。石油化工行业中存在许多半成品冷却步骤，使得冷却成为了石油化工产品生产过程中必不可少的一个环节。焦炉煤气温度高，净化困难。而工业水冷可以降低焦炉煤气的高温，更好地进行生产工作。制冷是工业生产中的重要生产过程。经常使用水冷却。工业用水的优点是传热效果好。工业用水来源广泛，可大规模应用。工业用水冷却后，可节约用水。这样做是为了减少对周围环境的污染。工厂普遍使用循环水系统来大幅减少水资源的占用，这对于提高生产效率，降低生产成本来说是十分有益的。水冷系统存在冷桥效率低的问题。通过改进设计可以在一定程度上帮助企业提高经济效益。

2工业水循环系统节能优化技术原理

工业循环水节能优化技术是根据循环水泵、换热清管器、制冷设备等工业循环水系统的运行原理，对系统的能源利用效率进行研究、识别和评价。提出了一套系统能源利用效率的工艺优化方案。工业循环水节能优化技术包括系统运行能源利用效率分析、系统能源监控等方面。主要包括对换热装置、循环水系统温度等运行参数的准确采集。专家分析诊断、水力平衡调整等一系列针对性、高效节能产品，优化换热网络、流量、泵运行效率。

通过抽水量的协同节能优化控制，控制工业冷却水循环系统的温度，实现动态水力和热平衡，满足冷却塔的动态水力和热平衡，满足冷却塔的动态水力和热力要求。通过优化冷却塔的冷却效果，确定需要启动的泵台数，最小化泵的出力，最大限度地节约能源，调整泵的规格和特性。

3工业冷却水循环系统的冷却方式

常用的流体冷却方式可分为传热冷却和蒸发冷却。冷凝是冷却水与冷却介质直接接触，达到降低循环水温度的效果。例如，在夏天将冰放入水中冷却水是一种直接的冷却方式。喷雾冷却一般采用喷嘴来分散水流，增加空气的热交换面积，通过这种方式可以在一定程度上提高热交换的效果，提升整体冷却效率。然而在实际直冷生产中，这种方式的冷却效果往往无法满足工业化长期生产的需求，还需要增加其他的冷却手段来辅助提高冷却效果。间接冷却法是冷却水和冷却介质不直接接触的冷却方法，在有特殊制造要求的领域使用较多。汽化冷却是日常生活中常用的冷却方式，通过液体的蒸发进行冷却。在物理学中，汽化潜热常用于表示液体蒸发引起的温度变化。在常压下，每公斤水蒸发的温差在50℃以上，利用沸水的热量去除热源。在实际工作中不可能通过冷却来达到良好的汽化率。较少的沸水用于蒸发和冷却。

4循环水冷却节能优化技术应用

工业冷却水循环节能优化技术适用于机械及其他相关领域的电动循环水系统及电子、食品、制药、热电。大庆某石化水煤气厂4500m3/h的处理能力，随着设备的使用年限增加，冷却效果不断降低，已经难以满足实际生产需要。在改造过程中用闭管配水方案替代原有的开放式配水方案，对于配水系统进行了改造，减小了水源的扩散面积。同时通过引入二次回收系统，提高了系统的冷却效率和冷却水的利用率。通过循环水系统的优化改造，每年可节约运行费用18万元。

该系统优化技术在工业循环水系统节能改造中的应用效果显著，得到了广泛的应用。目前，我国的钢铁、电力、化纤、建筑中央空调、城市供热等行业已进入大规模推广应用阶段。通过节能改造，与原循环水系统相比，综合效率达到60%。

某石化公司乙二醇循环水冷单级双吸离心泵11台，运行效率低。通过节能技术改造，优化水泵水力设计，在一定程度上提高了泵的总体效率。利用水泵和水设备提高冷却水系统的效率，同时大幅提高了设备的可靠程度，将设备的平均故障率降低了一个数量级，每小时节能593 kWh，同时提升了系统的可靠性，降低了年平均故障时间。

5结语

在工业循环系统节能中，普遍存在的工业循环水系统能耗高、效率低的技术难题。节约能源明显，系统运转噪音低，可不停机维护。循环水系统用电占用电的比例。工艺优化后，可以节约15%-35%的水资源，通过节能优化，使石化行业的直接经济效益提高约3%-5%。

参考文献：

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