系統設計要點
1、循環水管路高點設定排氣裝置
由於管網系統初期充水及管道局部流速過高導致水中空氣析出,閉式循環水管網中存有空氣,系統會發生管道氣阻、振動等現象,影響系統安全運行,所以循環水系統管路高點處設定排氣閥,有條件化水平管沿流水方向設有2%向上坡度,保證管道內的空氣順利的通過排氣閥排出系統外。
2、管道材質的選擇
管道材質的選擇應根據設計壓力、管徑、外部荷載、管道敷設方式、敷設地區的氣候條件、空氣品質、地形地質、材料的供應,按照運行安全、耐久、減少漏損、施工和維護方便、經濟合理等因素綜合確定。目前在工業系統的大型密閉式循環冷卻水系統中,焊接鋼管仍是最常用的管材。
3、管徑的確定
管徑應根據流體的流量、性質、流速、及管道允許的壓力損失等確定。
Di=0.0188[W0/Vρ]0.5
Di-管子內徑(m);
W0-質量流量(kg/h);
V-平均流速(m/s);
ρ-流體密度(kg/m )。
4、循環水管道敷設
循環水管道敷設一般為架空敷設和埋地敷設。隨著工業循環水系統越來越龐大,導致循環水輸送管道管徑大,一般管道採用埋地敷設,將管道埋深應在冰凍線以下,當無法實施時,採用可靠的防凍保護措施,例如:用戶端供回水加設聯通循環管是最常用的防凍保護措施。設計選用鋼管管道埋地敷設時,應滿足土壤壓力的穩定性及剛度要求,鋼管管道結構應按下列兩種極限狀態進行設計:進行承載能力極限狀態計算(包括強度計算和穩定驗算)、正常使用極限狀態驗算,應按照國家規範《給水排水工程埋地鋼管管道結構設計規程》CECS 141:2002進行校核計算。
5、閉式冷卻水系統停電事故設計
在工業生產過程中,特別是化工工藝生產中,如果發生突然停電事故,致使循環水系統停止運行,這不單會影響生產,極有可能產生爆炸事故,造成人員生命安危及國家財產損失的重大安全事故。停電安全設計是設計工程師必須首要任務。當發生停電事故時,閉式冷卻水系統應根據工藝設備的事故用水量與安全給水時間不同的要求,可採取安全給水措施:
1)當安全給水時間大於1h,且事故用水量與正常給水量相同時,宜採用快速採油機泵直接供水;
2)當安全給水時間大於1h,但事故用水量小於正常給水量時,宜採用快速採油機泵與高位水箱結合供水,同時系統低點應設定事故泄水池;
3)當安全給水時間小於1h,但事故用水量小於正常給水量時,宜採用高位水箱結合供水,同時系統低點應設定事故排水閥。
閉式循環冷卻水系統優點
1、閉式循環冷卻水系統是清潔、節能的冷卻水系統,適合於水源匱乏地區及工業工藝清潔度及密閉性要求較高的冷卻水系統。
2、閉式循環冷卻水系統的工程設計是根據建設工程和法律法規的要求,對建設該循環冷卻水系統工程所需的技術、經濟、資源、環境等條件進行綜合分析、論證。
設計是對該工程項目的建設提供有技術依據的設計檔案和圖紙的整個活動過程,編制建設工程設計檔案的活動,是保證閉式循環冷卻水系統建設項目的重要環節 。