本发明专利技术公开了一种应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，能够保证主生产装置更长期安全稳定运行。它包括有水质测试加药系统、排气排污系统，各系通过管道连接，冷却水可依次通过水质测试加药系统、排气排污系统，还包括有供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统，除铁铜等排气排污系统的一个出口通过管道分别与供暖与热水系统以及大型分离式热管闭式冷却系统连接，供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统之间属于并联关系，升温后从除铁铜等排气排污系统出来的冷却水直接进入供暖与热水系统提供采暖与热水来利用冷却水中的热量，如果回水温度低于系统要求的冷却温度，则不开启大型分离式热管闭式冷却系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种闭路工业循环冷却水装置及方法，更具体的说涉及一种。
技术介绍
循环冷却水系统是石油化工、冶金、火力发电、核电、制药、电子加工、食品加工、造纸、酿造等众多行业的生产工艺流程中充当着非常重要的操作单元，循环冷却水用量占工业用水总量的70%以上，开发循环冷却水系统的节水技术对降低工业用水量，节约水资源具有重要意义。目前，大型工业企业(如大型石化企业)普遍采用的冷却水系统是敞开式循环冷却水系统，系统流量通常都为上万立方米/每小时。敞开式循环冷却水系统在运行过程中，与主生产装置上的冷却设备进行热量交换后的冷却水，在凉水塔里水滴通过与空气的接触传热和蒸发传热的过程发生能量交换，降低水温，温度降低后的冷却水进入系统循环使用。由于敞开式循环冷却水系统中冷却水在与空气进行热量交换的过程中的水汽的蒸发，随着系统运行时间的增加，蒸发水量累计增大，冷却水中的金属离子或矿物质浓度逐渐升高而被浓缩，生产装置中的冷却器在易发生腐蚀、结垢。与此同时，由于冷却水与空气的接触，为微生物的生长提供了有利条件，系统内细菌、藻类等微生物大量繁殖形成生物粘泥，会导致水质恶化、传热效率降低、甚至堵塞水冷器等一系列问题发生，严重影响企业的正常生产。为了防止结垢、腐蚀和微生物大量繁殖等现象的发生，普遍的做法是向敞开式循环冷却水系统中投加定量的水处理剂(缓蚀、阻垢、杀菌剂，大多为有机物，少量为无机物) 以维持冷却水的水质稳定。敞开式循环冷却水系统运行过程中，由于冷却水在凉水塔中不断地蒸发，储水量不断减少；同时含有多种水处理剂和矿物质的冷却水不断被浓缩，需要向外排放。所以敞开式循环冷却水系统需要在不断地大量补充优质水的同时排放出对环境有严重影响的污水。少量工业企业使用密闭式循环冷却水系统，密闭式循环冷却水系统在循环过程中，冷却水不接触空气，水量变化很小，水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化，冷却水与生产介质发生热量交换温度升高后，在空冷换热器中冷却。密闭式循环冷却水系统中冷却水的水质优良、可长期保持主生产装置上的冷却设备安全、稳定的运行，无需补加优质水和外排循环水，节水效果明显，但是空冷换热器所需要的换热面积很大，所以冷却水流量通常只能为几百 几千m3/h，用于较小规模的生产过程，如钢铁企业的高炉系统。为了解决密闭式循环冷却水系统运行流量小，敞开式循环冷却水系统运行过程中严重浪费水资源和外排水污染环境的问题，需要研发一种能够适用于各类工业企业、耗水量小、对环境污染小的新型循环冷却水系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的问题和不足，提供了一种应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，该装置能够保证主生产装置更长期、安全、稳定的运行，同时只需补加少量因系统密闭性不好而渗漏的水，可克服目前闭路工业循环冷却水装置仅用于冷却水流量较小规模的生产过程的缺点，基本不排污，对环境污染小，冬季可利用水冷却过程产生的热进行采暖和产热水，其它季节可产热水，高效、节能、环保。本专利技术的技术方案如下本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，包括有水质测试加药系统、除油系统和除铁铜等排气排污系统，各系统之间通过管道连接，冷却水可依次通过水质测试加药系统、除油系统和除铁铜等排气排污系统，其中该闭路工业循环冷却水装置还包括有供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统，除铁铜等排气排污系统的一个出口通过管道分别与供暖与热水系统以及大型分离式热管闭式冷却系统连接，供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统之间属于并联关系，升温后从除铁铜等排气排污系统出来的冷却水直接进入供暖与热水系统提供采暖与热水来利用冷却水中的热量，如果冷却水中的热量能全部通过供暖与热水系统利用掉则不需要开启大型分离式热管闭式冷却系统即如果回水温度低于系统要求的冷却温度，则不开启大型分离式热管闭式冷却系统，否则开启大型分离式热管闭式冷却系统交换掉冷却水中多余的热量。水质测试加药系统作用是测试运行中的水质是否符合运行要求，除油系统、除铁铜等排气排污系统则是根据水质测试的数据情况来决定是否开启，如果满足运行条件不需开启。本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，其进一步的技术方案是所述的供暖与热水系统由暖气片、热水箱、三通阀和各类管道及管件组成，升温后的冷却水通过三通阀与室内暖气片相连，通过室内热水箱外壳向室内散热完成供暖；室内自来水通过三通阀与室内热水箱相连，自来水通过热水箱中的暖气片加热来产热水，产出的热水通过三通阀进入浴室或其它使用热水的装置。再进一步的技术方案是所述的暖气片用铝材或碳钢制作，其作用是用来加热放入热水箱的自来水产热水，同时为冬季室内采暖提供热量；所述的热水箱可用铝材或碳钢制作，其作用是用来存放暖气片加热后的热水备用，同时充当冬季室内采暖的换热面。本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，其进一步的技术方案是所述的大型分离式热管闭式冷却系统包括有水域、蒸发段即吸热段、冷凝段即放热段、蒸汽上升管和液体下降管，蒸发段位置低于冷凝段，分离式热管内部处于工作介质的汽液两相状态；杂质气体分压不超过ltorr，杂质气体指除了工作介质蒸汽以外的所有气体，杂质气体的分压是指在其一个标准大气压时，沸点温度状态下分压，用于表征其含量；蒸汽上升管中蒸汽的运动整体朝上，任何位置不能有向下运动的部分；液体在液体下降管中的运动整体朝下，任何位置不能有向上运动的部分；当大型分离式热管闭式冷却系统开启时，冷却水热量由大型分离式热管传递到周围水域。再进一步的技术方案是所述的水域为自然水域或人工水域，所述的自然水域为江、河或湖；所述的人工水域为工业循环冷却水系统中的集水池。再进一步的技术方案还可以是所述的大型分离式热管的内部工作介质为低沸点介质，沸点低于80°C，其中所述的低沸点介质优选为水、酒精、丙酮或氟氯昂。本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，其进一步的技术方案是所述的冷却水为脱盐水，加入少量水处理剂以维持水质的长期稳定，用于在生产设备与生产介质发生热量传递。本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水的处理方法，将冷却水通过上述的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置进行处理。本专利技术的应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水的处理方法，其进一步的技术方案包括以下步骤(1)通过循环水泵将循环冷却水进入生产设备与生产介质进行热量交换；(2)如果冷却水中的热量能全部通过供暖与热水系统利用掉则从生产设备流出的循环冷却水全部进入供暖与热水系统用于冬季供暖和产热水；否则一部分进入供暖与热水系统用于冬季供暖和产热水，另一部分大型分离式热管闭式冷却系统交换掉冷却水中多余的热量；(3)通过供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统的水作为循环冷却水再次进行步骤⑴和⑵的循环。本专利技术的装置工作过程大致如下升温后的冷却水可进入供暖与热水系统提供采暖与热水来利用冷却水中的热量，如果冷却水中的热量能全部通过供暖与热水系统利用掉则不需要开启大型分离式热管闭式冷却系统，否则开启大型分离式热管闭式冷却系统交换掉冷却水中多余的热量，大型分离式热管闭式冷却系统中的水域可以是自然水域江河湖也可以是人工水域如工业循环冷却水系统中的集水池。冬季升温后的冷却水(60 80°C)通过三本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种应用分离式热管技术的闭路工业循环冷却水装置，包括有水质测试加药系统、除油系统和除铁铜等排气排污系统，各系统之间通过管道连接，冷却水可依次通过水质测试加药系统、除油系统和除铁铜等排气排污系统，其特征在于该闭路工业循环冷却水装置还包括有供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统，除铁铜等排气排污系统的一个出口通过管道分别与供暖与热水系统以及大型分离式热管闭式冷却系统连接，供暖与热水系统和大型分离式热管闭式冷却系统之间属于并联关系，升温后从除铁铜等排气排污系统出来的冷却水直接进入供暖与热水系统提供采暖与热水来利用冷却水中的热量，如果冷却水中的热量能全部通过供暖与热水系统利用掉则不需要开启大型分离式热管闭式冷却系统即如果回水温度低于系统要求的冷却温度，则不开启大型分离式热管闭式冷却系统，否则开启大型分离式热管闭式冷却系统交换掉冷却水中多余的热量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周永璋，刘敏，陶汉中，魏无际，陈东升，周桃玉，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84
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