2011年39卷第18期廣州化工151循環(huán)水涼水塔性能優(yōu)化溫銅川,周文華(陜西延長石油(集團)有限責任公司,延安石油化工廠,陜西延安727406)摘要:介紹了延安石油化工廠循環(huán)水涼水塔存在的問題,通過對問題的分析,采取一系列整改措施,如對涼水塔填料層進行粘泥剝離、改造填料等方法使循環(huán)水冷后溫度≤30℃,循環(huán)熱水和循環(huán)冷水溫差達到10℃左右,確保了全廠裝置的平穩(wěn)長周期運行關鍵詞:涼水塔;填料;改造Performance Optimization of Cooling Tower of Circulating WaterWEN Tong-chuan, ZHOU Wen-huaShaanxi Yanchang Petroleum( Group )Co, Ltd, Yanan Petrochemical Works, Shaanxi Yan'an 727406, ChinaAbstract Problems about cooling tower of circulating water in Yan'an Petrochemical Works were introduced and an-alyzed. A series of transforming measures were taken, such as stripping slime from cooling tower fill layer, modifying fill-ers and so on, which made circulating water temperature decreased less than 30 C after cooling, and difference tempera-ture between hot and cool circulating water was about 10C, which effectively ensured smooth long-term operation of allequipment in whole factoryKey words: cooling tower: filler: transformation延安石油化工廠循環(huán)水系統(tǒng)設計規(guī)模為18800m3/h,共有風速、風量遠低于設計值,進而導致循環(huán)水進出口溫差小。20m×20m、NH-4700型涼水塔4間,采用1.2m高的薄膜填為了保證生產正常運行,需對涼水塔填料層進行在線粘泥料,于2009年3月底投入運行,主要為重整、加氫、聚丙烯等裝置剝離。粘泥剝離是指在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加一定量化學藥換熱設備提供冷卻水。涼水塔頂部上來的循環(huán)熱水被布水管上劑,利用循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)運行,達到清除換熱器和冷卻設備上的布水器均勻的噴淋在填料上,使水形成很薄的水膜或濺散成的藻類生物粘泥。細碎的水滴,與側面來的冷空氣在填料層中發(fā)生傳熱、傳質。由同時進行殺菌剝離處理,通過大劑量高效氧化性殺生劑和于溫差的存在溫度較高的水與較低空氣發(fā)生熱傳導,從而使熱非氧化性殺生劑交替使用,利用不同的殺生作用把輸水管線、涼水冷卻,再者水蒸氣進入干燥的空氣中帶走大量的熱,從而使水水塔鐘填料、水冷卻器中的菌藻和粘泥剝離殺死,并使其脫落。溫進一步降低。藥劑配方及用量見表1。1涼水塔運行中的問題表1粘泥剝離處理藥劑配方Table 1 Prescription of reagent in stripping slime延安石油化工廠循環(huán)水涼水塔設計回水溫度≤41℃,冷后藥劑代號投加量/(mg/L)用量/t溫度≤31℃,溫差10℃,但自2009年3月投運后不足一年,涼水塔熱力性能已嚴重下降,冷后溫度高達38.6℃,循環(huán)熱水和高效氧化性殺菌劑循環(huán)冷水最大溫差3~4℃,均達不到設計值。YC-S-03殺菌劑2.4循環(huán)水是連續(xù)、安全、高效生產的重要保障,水系統(tǒng)的良好粘泥剝離劑2.4運行,對于減少檢修頻率及費用,延長設備壽命,穩(wěn)定、提高生產消泡劑100的產量和質量,降低綜合生產成本、避免意外事故等方面,具有重要意義。為保證全廠裝置正常運行生產,減少資源浪費,改造經過在線剝離,涼水塔填料層表面潔凈、無粘泥,填料支撐涼水塔勢在必行。梁及涼水塔內壁無明顯微生物、藻類,涼水塔的進風量、風速及2首次技術改造冷卻效果有所改中國煤化工右,循壞熱水和循環(huán)冷水溫差增2010年5月對涼水塔進行檢修,發(fā)現填料層粘泥堵塞嚴重,3再次技術改造CNMHG這是由于原水來自洛河與沮河,泥沙較多,同時含有部分油類物質,水質富營養(yǎng)化嚴重,易滋生菌藻。粘泥堵塞嚴重會導致系統(tǒng)通過對涼水塔結構及填料深入調查分析,針對造成循環(huán)作者簡介:溫銅川,(1975-),男,畢業(yè)于西安石油大學化工工藝專業(yè),大專,現在從事生產調度工作。數據152廣州化工2011年39卷第18期冷水溫度高的原因,采取以三間運行一間改造的方式對涼水塔進行改造。3.1進風口偏小,風筒高度不足干燥空氣在涼水塔中作為冷介質和不飽和介質,帶走了循環(huán)水中的熱量,因而進風量的大小直接關系到冷卻效果,進風口偏小、風筒高度不足,導致進風量嚴重不足,故對進風口、風筒進行改造,改造效果見表2表2涼水塔改造前后對比Table 2 Contrast of cooling water before and after transformation頁目改造前改造后改造后優(yōu)勢圖2新型淋水填料Fig. 2 New -style packing filler進風口風板,進塔阻力增大進風口,增設堿少總阻力,消進風口偏小,無導大,存在渦流區(qū)導風板除進風口渦流3.4收水器改造設置收水器是為了減少塔內水滴風吹夾帶的損失,好的收流線型較差的水保證出風口平水器在降低水滴飄失的同時對氣流進入風機前能起到導流的作泥通風筒,高度偏增設玻璃鋼材質,緩,消除風筒出用。效率高的收水器,一般其比表面積亦大,通風阻力相應要風筒低,無導流圈,出流線型好的風筒,口渦流區(qū)。輕高。本廠涼水塔原來采用的收水器由現場加工制成,收水效果口存在風的渦流提高風筒高度便、防震性能較差,水量損耗較大影響換熱效果,改造后采用新型收水效果區(qū)好,拆裝方便明顯的PVC收水器,漂水量小于0.01%,通風效果好。3.5增設填料支架3.2配水系統(tǒng)改造原填料片質量差,水流沖刷導致填料碎片脫落,且填料直接原配水系統(tǒng)釆用槽式重力配水,配水壓力偏低。原噴淋系擺放在涼水塔內橫梁上,承重時間過長會導致橫梁發(fā)生變形、填統(tǒng)噴頭噴灑水幕小,且有傘膜及中空現象,填料實際利用率低;料脫落等現象,填料碎片會進入循環(huán)水系統(tǒng)后堵塞換熱器,影響噴臂質量較差,且損壞現象嚴重,出現了水柱和偏流現象,這些正常生產。其次,無填料支架,入塔作業(yè)較為危險,故增設填料原因均減小了水流與填料的有效接觸面積,需對配水系統(tǒng)進行支架。填料支架采用H58玻璃鋼擠拉型材做網格填料采用擱改造。一是將槽式重力配水改為密閉管式壓力配水系統(tǒng);二是置方式,平整嚴密,沒有較大的空隙。改造噴淋系統(tǒng),選用多層流濺式噴頭,消除噴淋中的中空現象,使布水均勻細密,最大限度充分利用淋水填料性能。同時,濺式表3再次技改前后對比噴頭可以拆裝,可以在堵塞時清理,有效解決了散熱翅片管堵塞Table 3 The second before and after transformation帶來的熱水槽溢流問題。時間再次技改前時間再次技改后3.3填料改造2-3溫差/℃溫差/℃涼水塔填料原來釆用老式薄膜填料(圖1),該填料片紋路2011.4.520l1.4.1簡單,易脫落,高度為1.2m,相對較低,且為單層,這些原因將導2011,4.62011,4.20致水流在填料層中停留時間較短,熱交換時間短。而新型淋水填料(圖2)具有較好的綜合性能,通道面積大,粘接牢固,整體20l1.4.820ll.4.21組裝鋼度好等優(yōu)點。因而將填料改用新型填料,并將填料層高20l1.4.1020l1.4.229.8度提至1.5m,改為3層,層與層之間水流方向發(fā)生改變,進行兩2011.4.1l2011.4.24次換熱,同時增加了塔內單位空間的填料表面積,提高了換熱效5.220l1.4.269.8率注:以上測量數據時,環(huán)境溫度為18~20℃由表3可以看出,經過再次技術改造后,溫差效果達到原設計指標。表明此次技術改造的徹底性,方案是完全正確的、可行的。從而為我廠的主裝置的平穩(wěn)運行,提供了強有力的保證。4結語在冷卻水處理過程中,由于種種原因,不可避免的會發(fā)生些特殊情況,鍵是要形時外理減心失,避免造成不良后果本廠針對涼中國煤化玉改造,提高了涼水塔的溫降效果CNMHG℃,循環(huán)熱水和循環(huán)冷圖1老式薄膜填料水溫差在10筆正右。水哈大大提咼J處理量,提高了循環(huán)水Fig. 1 old-fashioned film filler利用率,降低了運行成本,取得了可觀的經濟效益,同時為全廠裝置及水冷設備“安、穩(wěn)、滿、優(yōu)”運行提供了有力保證(下轉第169頁)2011年39卷第18期廣州化工能力上的指導作用。象及其規(guī)律性提出的一種假定性的推測和說明,是科學思維的實踐表明在理論教學中探討邏輯思維推理和科學思維方式種重要形式和方法。假說是科學理論發(fā)展的必由階段,是科不僅可以加強學生對理論的理解,使學生得到科學思維方式的學研究的重要方法6。模型化思維是根據科學實驗和科學知識訓練,而且大大提高了學生的學習興趣。下面是我們在物理化所建立的真實模型或理論模型。假說和模型化思維是科學歸納學教學中講解的部分科學思維的例子,總結出來與大家共勉,希的具體形式之一。在物理化學中大家最熟悉理論模型有:理想望能起到拋磚引玉的作用。氣體、理想溶液模型等等。如果我們講解這些模型時,講解模型建立過程中可能的思路則能更好地幫助同學們更好地打開思3熱力學中的部分科學思維方法路。如:卡諾循環(huán)的建立過程,卡諾研究的目的是為了尋找最高3.1科學歸納效率的熱機。什么樣的熱機效率最高呢?毫無疑問做功最大用熱量最少的熱機效率最高。怎么來設計這樣一個熱機呢?引科學歸納是在簡單枚舉的基礎上,通過對事物之間因果聯導學生用學習過的知識一可逆過程系統(tǒng)對外做最大功、環(huán)境對系的把握從而概括出一般性結論的不完全歸納2。熱力學中系統(tǒng)做最小功,設計出效率最高的熱機—卡諾可逆熱機。設以高壓氣體向低壓擴散熱量從高溫物體傳遞給低溫物體,鋅置計模型時,忽略活塞與缸體之間的摩擦力等次要因素,是抓主要換溶液中的銅等為例進行科學歸納,從彼此孤立實例中歸納出矛盾的科學思維方法。該理想模型不僅解決了如何提高熱機效共同特征—自發(fā)性。并由此發(fā)現了自發(fā)過程的判據。正如科率問題還演繹出了卡諾定理,熱力學第二定律的數學表達式學家貝弗里奇指出的一樣“:“歸納過程雖然可靠程度不夠卻等。由此可見模型化思維方式的重要性。富于創(chuàng)造性。其富于創(chuàng)造性是由于歸納過程是得出新理論的一種方法?！蓖ㄟ^觀察生產實踐現象收集科學實驗結果、總結前3.4對比和聯想的科學結論,亦有可能歸納出新的科學理論?？藙谛匏箯膫鳠釋Ρ仁撬季S方式中最常用的方法之一,就是從同質的東西現象歸納出“熱不可能從低溫物體傳到高溫物體而不產生其它中找到差異,即同中求異。聯想這是從不同質的東西中找到相影響”。開爾文則從熱和功轉換歸納出“不可能從單一熱源吸取同,異中求同。對比和聯想是同一思維過程中的兩個不同方面,熱量使之完全轉化為功而不產生其它影響”。他們所歸納的結者是對立統(tǒng)一關系7論就是偉大的熱力學第二定律?？梢?科學地歸納一些實驗現熱力學物理量中熱力學能、焓、亥姆霍茲自由能、吉布斯自象,也能為科學的發(fā)展,社會進步做出重大貢獻。由能等雖然各個的物理意義不同,但是采用聯想的方法,找出它3.2演繹們所具有共同的特性,即它們的變化值與系統(tǒng)的變化途徑和過程無關,只與系統(tǒng)的始終態(tài)有關。從而抽象出了狀態(tài)函數的概歸納和演繹是邏輯思維的基本方法?？茖W研究過程中除念,這既是一個抽象與概括過程也是一個對比與聯想過程。由此了要應用歸納法從個別中概括出一般結論還要應用演繹法從可見所謂科學思維方式往往也存在相互關聯彼此共生的關系。般中認識個別。從普遍性的理論知識出發(fā)去認識特殊和個別當然熱力學里面蘊含了許多哲學思想和方法論,這需要每現象的思維過程和推理方法都屬于演繹法。位物理化學教師在教學中去發(fā)現。以上僅是我們在教學中悟出物理化學課程中演繹方法同樣扮演著重要角色。例如:亥的熱力學部分的科學思維方法,其它部分的科學思維方式有待姆霍茲自由能和吉布斯自由能的推導等。熵變作判據只能用在于進一步總結。我們的發(fā)現與物理化學中所蘊含的眾多哲學思隔離系統(tǒng),比較麻煩。于是亥姆霍茲應用“組合思維”將熱力想和科學思維方式相比仍有不足。期望該文能起到拋磚引玉之學第一定律與第二定律結合起來,推導并定義了亥姆霍茲自由作用,為培養(yǎng)學生的科學思維方式起到一定的促進作用。能和亥姆霍茲判據。吉布斯采用類似方法進行演繹,演繹出等溫等壓條件下的吉布斯自由能。吉布斯演繹中的大部分與亥姆參考文獻霍茲的演繹相同采用了相似思維。該例說明模仿別人也可[1]朱曉靜,淺談高中物理教學[刀中國校外教育,理論,0(4)以進行創(chuàng)造。他的成功在于模仿別人的同時,進行了創(chuàng)新。他78應用拆分思維將功拆分為膨脹功和非膨脹功使得結論更加有[2]劉冠軍,王維先科學思維方法論[M]濟南:山東人民出版社用。經過模仿和簡單的改變就可以帶來了一個偉大的創(chuàng)造,同2000:135-153學們會感覺以普通人的思維能力亦能做到這偉大的創(chuàng)造。當[3]范祟政何天敬有關(物理化學》教學改革的若干問題[教育與把這些演繹講出來時,不僅使同學們了解了幾種思維方式,還激現代化,1999(4):46-48發(fā)了他們學習興趣,取得了良好的教學效果。[4]弗里奇科學研究的藝術[M]北京:科學出版杜,1979:89-2903.3假說與模型化思維方式[51席振偉.數學的思維方式[M].南京:江蘇教育出版社,1995:%6[6]竇洪庚歸納.類比與假說方法在化學教材與教學中的應用中小歸納和演繹是科學思維的基本方法,具體的科學歸納與演學教材教學,2004(6):18-20繹往往又是多種多樣的,籠統(tǒng)的講歸納與演繹不易把握,因此人[7]馬青江科學思維方法[M].濟南:黃河出版社,2002:257們又將科學思維方式具體化,以便于理解與掌握[8]呂國欣,侯振亞.科學思維的工具[M].成都四川大學出版社科學假說指根據已知的事實和科學原理對所研究的自然現1991:23-25H中國煤化工CNMHG(上接第152頁)[2]曹翠芝,丁文峰.百度文庫[OL].htp:/wenku,badu.com/view參考文獻fe042c668fafah069dc021e. html[1]王艷紅中國水網[OL].hp:/paper.h2o-china.com/14710.shm[3]于戰(zhàn)德中國水工業(yè)網[OL].hp://www.shuigongye.com/company/juche/ paper/6-851E-F6EA9F89459F htm