敞开式循环冷却水中悬浮物浓度随浓缩的变化关系是如何计算的?
敞开式循环冷却水系统中的悬浮物一部分来源于补充水。由于补充水多是经过预处理的水,所以其悬浮物含量大致一定。另一部分来源于空气中的尘埃。空气中的含尘量随地区和季节不同有较大差异,其带入循环水中的悬浮物往往要比补充水所带进的高许多倍。如果空气尘埃在冷却塔中的淋洗效率为1.0,由空气带入系统的尘埃量(g/h)为:尘埃量=RACA
RA=1000λR/γA
式中 RA———冷却塔空气流量,m³/h;
CA———空气中含尘量,g/m³;
R———循环冷却水量,m³/h;
γA———空气密度,kg/m³;
λ———冷却塔的气水比,即每千克(kg)水冷却到预定温度所需要的空气(kg)。λ值根据冷却塔的设计计算确定,一般大致范围如下:
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空气带入系统的尘埃大部分沉积在冷却塔池底部,可通过塔池池底排污排出系统。悬浮在循环水中的只占空气尘埃量的一小部分,约为1/5~1/2。即由空气带入系统的悬浮物量=βRACA,β为悬浮物沉降系数,应通过试验确定。一般β=0.2~0.5。当无试验资料时,可选用β=0.2。
系统中的悬浮物由补充水及空气带入,经过浓缩,又通过连续排污排出一部分,其浓度变化为以下关系式:
C=NCM+βRACA/B-(NCM+βRACA/B-C0)e-B(t-t0)/V
式中 V———系统容积或保有水量,m³;
B———排污水量(包括渗漏、风吹损失水量),m³/h;
CM———补充水中悬浮物质量浓度,mg/L;
C0———循环水中悬浮物初始质量浓度,mg/L;
C———循环水中悬浮物变化后质量浓度,mg/L;
t0———悬浮物形成C0时的时刻,H;
t———悬浮物形成C时的时刻,H;
N———要求达到的浓缩倍数;
e———自然对数底数,约为2.718。
根据上式可大致计算系统在不同倍数、不同运行时间的悬浮物浓度。例如,某系统的系统容积V为2000m³,循环水量R为10000m³/h,循环水中悬浮物初始浓度C0为3mg/L,补充水悬浮物CM为2mg/L,空气含尘量CA为0.45mg/m³,冷却塔气水比λ为1.0,空气密度γA为1.2kg/m³,如选β=0.2,则:
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如不同倍数时的排污水量B及补充水量M已经算出,则可根据B值计算不同时间的悬浮物浓度,如N=1.5、B=348.8m³/h时,以C24表示24H后的浓度,则:
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如果浓缩过程无限期延长, http://img70.mtnets.com/5/20220926/637998309139409565860.png趋近于0。此时C值为CC,趋近于平 http://img70.mtnets.com/5/20220926/637998309140347101771.png
计算倍数N与循环水最终悬浮物浓度CC的关系见下表:
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Cc随N、CM及CA升高而升高。当浓缩倍数升高时,空气含尘量CA对CC的影响大于补充水悬浮物CM的影响,当遇到风沙天气,CA可能突然猛增,会使循环水中悬浮物猛增。这时悬浮物会在系统中流速低的部位沉积下来。例如壳程水冷却器的管间即常有悬浮物沉积。在这种情况下应考虑改善冷却塔的环境,使CA降低,或者在系统中加旁滤器除掉部分悬浮物。 多谢整理,行业很需要这种总结。 专业到位,先收着慢慢研究 专业好文,收藏学习用 感谢发帖!自动化技术是工业进步的基石,欢迎交流。 专业到位,码住学习 感谢分享!这个控制思路很新颖。 感谢楼主,板块需要这样的好帖。 感谢分享!很系统的技术总结,辛苦了。 专业内容,先收藏再看
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