水的冷却与水质稳定阐述.pptx

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1、 2 饱和水蒸气分压力 当空气在一定温度下，吸湿能力达到最大时，空气中的水蒸气处于饱和状态。水蒸气的分压称为饱和水蒸汽压（Pq）。湿空气的饱和水蒸气分压只与温度有关，与大气压力无关。0PqPq：第1页/共37页 3绝对湿度 绝对湿度每M3湿空气中所含水蒸汽的质量称为空气的绝对温度。其数值等于水蒸汽在分压Pq和湿空气温度T时的密度。(q)第2页/共37页4相对湿度：=q/q=Pq/PqPq=Pq Pq Pq第3页/共37页 5含湿量：在含有一kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸汽的质量x（kg）称为湿空气含湿量，也称为比湿，单位为kg/kg(干空气)第4页/共37页6湿空气的密度 湿空气的密

2、度随大气压力的降低和温度的升高而减小。7湿空气的比热（Csh）使总质量为（x）kg的湿空气（包括kg干空气和xkg水蒸汽）温度升高所需的热量，称为湿空气的比热，用Csh表示。Cshg+Cq x Csh=1.00+1.84x Csh一般采用.KJ/(kg)第5页/共37页8 湿空气的焓（i）湿空气的焓等于Kg干空气和含湿量x公斤水蒸汽的含湿量之和。iigxig以的水的热量为零：水蒸汽的焓以两部分组成：a.汽化热r0=2500kJ kgb.1kg干空气由升至所需的热量：第6页/共37页湿空气的焓湿图：湿球温度（）和水的冷却理论极限：干湿球温度是空气的主要热力学参数，干球温度为一般温度计测得的气温。

3、测定湿球温度时：）纱布必须完全包住水银球）风速m/s以上。湿球温度代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。第7页/共37页15.2水冷却的基本原理水的冷却原理 水的冷却过程是通过蒸发传热和接触传热实现的，水温的变化则是两者作用的结果。第8页/共37页1522 接触传热量和蒸发传热量X1进塔空气含湿量X2出塔空气含湿量第9页/共37页在冷却塔中，淋水填料邻接触表面积F的总传热量H为 第10页/共37页15.3冷却塔的工艺与设计 理论公式计算法目前国内外常用的有两种：1.三变量分析法（t,Pq）热水有接触散热传给空气的热量dHa将使空气干球温度升高。空气通

4、过dz段所增加的含湿量等于该段内水的蒸发量dQu,会引起空气中水蒸气分压Pq的增大。dz段中，水放出了热量必然引起水温t的下降。第11页/共37页 2两变量分析法（t,i）Merkel焓差方程为基础，麦克尔于1925年引用“焓”的概念。建立了麦克尔焓差方程：从而只需分析水温t与i，i代替，P 1531 麦克尔焓差方程 表示了热量交换和质量交换之间的速度关系。第12页/共37页1、2、第13页/共37页 空气所到的热量：第14页/共37页 K为考虑蒸发水量传热的流量系数。第15页/共37页此即为逆流式冷却塔热力学计算基本方程。散热性能以及气、水流量有关，称为冷却塔的特性数。第16页/共37页 1

5、532 对热力学基本方程的讨论 xv：单位容积淋水填料在单位焓差的推动力的作用下，所能散发的热量。第17页/共37页1533 逆流塔焓差法热力学基本方程图（it图）解1、第18页/共37页 2空气操作线 起点：在t坐标上找到当地湿球温度值，作垂线交饱和焓曲线于B点，B点的纵坐标为i1，即为进入塔中空气的焓值。第19页/共37页3焓差的物理意义：第20页/共37页1534先根据it图作出第21页/共37页用simpson积分法第22页/共37页1535 冷却塔的性能：1、(1)(2)第23页/共37页2淋水填料性能：1）热水特性数：A，m或A,m,n等参数由模型塔或生产性塔试验求得。2）阻力特性

6、：3）淋水填料模型塔与工业塔的热力学性能比较。4)当出塔时空气的含湿量恰好达到饱和（=1.0），此时空气的流量为理论空气需氧量。第24页/共37页1536 冷却数（N）与特性数（N）的统一。第25页/共37页1537 横流式冷却塔基本公式的推导：1矩形横流塔基本公式的推导：第26页/共37页单位时间水所散发的热量 单位时间空气所吸收的热量：由于i在x方向有变化，i在y方向有变化：第27页/共37页右端表示冷却塔的冷却能力，左边为冷却任务时对冷却塔的要求。第28页/共37页2求解：第29页/共37页15.4循环冷却水水质稳定循环冷却水水质特点和处理要求 15411 敞开式循环水冷却水具有的特点

7、1循环冷却水的浓缩作用 2冷却水中CO2的散失和O2的增加 3.循环冷却水的水质污染 4水温变化 第30页/共37页项目要求条件允许值浊度（度）1.年污垢热阻9.510-5m2h0C/kJ2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻1.410-4m2h0C/kJ3.腐蚀率0.125mm/a201.年污垢热阻1.410-4m2h0C/kJ2.腐蚀率0.2mm/a501.年污垢热阻1.410-4m2h0C/kJ2.腐蚀率0.2mm/a100电导率（us/cm）采用缓蚀剂处理3000总碱度（mmol/L）采用缓蚀剂处理7PH值6.59.015412循环循环冷却水的处理要求：1敞开式循环冷却系统对水的浊度，电导

8、度，总碱度，PH值等均有要求，详见表敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标第31页/共37页2腐蚀率：.概念(2).点蚀参数：点蚀时，腐蚀可用点蚀参数反应。点蚀系数越大，对金属危害越大。(4).缓蚀率：3污垢热阻：热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。第32页/共37页 4循环冷却水结垢控制指标 不稳定的水：1.结垢性水 2腐蚀性水循环水结垢控制指标 影响因素：盐分浓缩：CaCO3,CaSO4,MgSO4结垢。悬浮固体及有机物浓度。热交换器提高了水温的影响。水处理药剂。结垢控制参数控制指标CaCO3pHspH0pHs+（0.52.5）CaSO4溶解度Ca2+SO42-500000Ca3（PO4）2pHppH0pHP+1.5MgSiO2溶解度Mg2+SiO22-S1(P2+P3+P4)S1(P2+P3+P4)失去的盐量随着系统的运行，系统中的含盐量增大，当增大到SBP=SB（P1+P2+P3+P4）S1(P2+P3+P4)时：含盐量稳定，以SP代替S2，则第36页/共37页感谢您的观看！第37页/共37页