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摘要：循环水冷却系统是工业企业不可或缺的重要设备，水冷却系统通常由冷却塔、水泵和换热系统等组成，其工作流程是由冷水流过需要降温的生产设备有效换热后再返回冷却塔，通过冷却塔内将温度上升的循环水降温，然后通过循环水泵加压后再次循环使用。
关键词：循环水冷却系统 节能改造
前言：循环水冷却系统作为企业主要的供能设备，占企业用电量的比重相对较大，在国家日渐提倡重视节能环保的新时代下，通过对循环水冷却系统进行节能改造而降低用电消耗，不仅能为企业创造较好的经济效益，更能实现良好的社会效益，在工业循环水冷却系统中循环水泵、冷却塔风机是用电大户，所以节能改造的关键点在于研究如何对循环水泵和冷却塔风机进行节能改造，本文就具体的节能改造措施进行简单阐述。
1.循环水泵的节能改造
水冷却系统的循环水泵作为主要的动能设备，占能源消耗的比重相当大，循环水泵方面除采用高效节能泵外还可以通过以下几个方面进行节能改造，一是通过水泵的富余流量分析，以控制循环水泵的回水阀门开关度的方式来调节循环水的供应压力，在满足系统运行的实际扬程情况下低于水泵的设计扬程时，可以有效避免因额外的循环量而产生的能效浪费;二是随着高压大功率电机变频调速技术的不断成熟，运用变速变流量的节能原理，根据水泵的压力和流量特性曲线，在保证循环水冷却系统压力的前提下，采用对循环水泵电机调节方式进行变频改造来实现优化节能，根据循环水泵的转速、扬程、功率与节电率的变化，在转速降低、流量减小时，电机所需功率近似按流量的3次方大幅度下降，虽然降低转速时额定的工作参数会相应降低，但水泵仍能在同样的效率下工作，所以降低转速能大大降低轴功率从而达到节能的目的;循环水泵在进行变频节电改造后，改造后的变频系统相当于一个全自动的调节阀，水泵降低了转速，流量就不再用关小阀门来控制，阀门始终处于全开状态，避免了由于关小阀门引起的能效损耗，同时也避免了总效率的下降，确保了能源的充分利用，设备需要多少，就能供应多少;在采用变频调速时，50Hz工况下满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低很多，是因为变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约20%左右的容量，从而确保了能源的有效利用;三是降低水泵出口压力，通过对水冷系统运行参数和水泵设计参数进行充分的分析比较，通过对循环水泵进行削切叶轮来减小叶轮直径，降低水泵扬程和水泵出口压力，从而达到降低水泵电耗的目的。切削水泵叶轮直径降低水泵出口压力的改造手段能保证系统流量需求且系统改动较小，无需增加额外的运行维护，且改造成本低，节能增效显著。
2.冷却塔风机的改造
通过采用水轮机替代电机驱动冷却塔风机转动来达到节能的目的，以水力驱动风机，以水轮机取代电机作为风机动力源，而水轮机的工作动力主要来自循环冷却系统的富余流量和富余扬程，由于设计时通常会考虑到管道阻力，设备负荷，换热面积以及其它各方面的因素影响，在水泵的选型上往往会有一定的流量富余，通过风机的无电化改造，水泵提供的循环水经过水轮机并带动其旋转，使水轮机的输出轴直接与风机相连，进而带动风机旋转，在系统改造好水轮机后，同时将进冷却塔的阀门打开直至系统流量的需要值，因为水泵功率与流量成正相关，所以改变阀门的开度能调节泵的流量，流量变化时水泵的功率才会发生变化，流量不变化时水泵电机功率也不变化，所以使阀门开度保持在系统需要值状态是最有利于节能的状态。
3.对冷却水进行优化管理
循環水系统的水质对能耗也有着一定的影响，水中的泥垢杂质或是腐蚀物质等会造成冷凝器脏堵或泄漏等各种问题，从而导致系统冷却不下来，无形中造成了水量和电量的增加;基于此，必须对循环冷却水进行优化处理，以提高水资源的利用率，保障循环水系统功能的持久发挥，冷却水的优化处理一是通过在水塔水入水源头增加过滤器过滤杂质异物，二是定期投放阻垢缓蚀剂和杀菌剂进行杀菌剥离清洗，杀菌剥离的目的是去除附着在系统中的泥垢和粘泥附着物，切断其对药剂的隔绝作用，使药剂最大限度发挥其缓蚀阻垢的作用;在集水池水位降至最低安全水位时，以节约药剂用量，投放粘泥剥离剂进行杀菌剥离，投放过程中要仔细观察冷却塔顶部配水装置和塔内壁的粘泥、菌藻的去除情况以及出水孔堵塞缓解情况，直至塔内壁绿苔消失，循环水浊度数小时不变后开大补充水及排污阀进行置换排放。
4.做好设备的维护管理
由于循环水冷却系统具有较高的节能与环保价值，循环冷却水使用的目的是为企业更好的节约水电资源。随着企业生产规模的逐渐扩大，尤其要做好循环水系统的日常维护保养，通过建立健全相关的保养机制，定期检查循环冷却系统各种设备以及阀门的功能状态，检查高低压凝气器的运行状态，为冷却水循环系统的正常运行创造有利前提。
结束语：通过结合企业自身生产实际出发，在满足企业正常生产所需设备的换热需求下，通过技术手段对循环水冷却系统进行节能改造，优化循环水用量、降低循环水压力，在保持原有生产规模的情况下，改造后的循环水冷设备达到节约电能消耗、减少水资源浪费、降低工人劳动量及设备的维护成本需求，更好的实现循环水系统的经济运行和节能增效的目标。
参考文献：
[1] 陈鑫 化工循环水系统整体优化分析与改造《广东化工》2018年 第11期 141-143页
[2] 周强 王武 冷却塔风机联合变频节能探讨《制氧》2019，（7）TH43 38-40页
[3]杨海鹏 王彧斐 冯霄 采用双供水回路的循环水系统改造《计算机与应用化学》2018，35（4）TQ025.2 259-268页
关键词：循环水冷却系统 节能改造
前言：循环水冷却系统作为企业主要的供能设备，占企业用电量的比重相对较大，在国家日渐提倡重视节能环保的新时代下，通过对循环水冷却系统进行节能改造而降低用电消耗，不仅能为企业创造较好的经济效益，更能实现良好的社会效益，在工业循环水冷却系统中循环水泵、冷却塔风机是用电大户，所以节能改造的关键点在于研究如何对循环水泵和冷却塔风机进行节能改造，本文就具体的节能改造措施进行简单阐述。
1.循环水泵的节能改造
水冷却系统的循环水泵作为主要的动能设备，占能源消耗的比重相当大，循环水泵方面除采用高效节能泵外还可以通过以下几个方面进行节能改造，一是通过水泵的富余流量分析，以控制循环水泵的回水阀门开关度的方式来调节循环水的供应压力，在满足系统运行的实际扬程情况下低于水泵的设计扬程时，可以有效避免因额外的循环量而产生的能效浪费;二是随着高压大功率电机变频调速技术的不断成熟，运用变速变流量的节能原理，根据水泵的压力和流量特性曲线，在保证循环水冷却系统压力的前提下，采用对循环水泵电机调节方式进行变频改造来实现优化节能，根据循环水泵的转速、扬程、功率与节电率的变化，在转速降低、流量减小时，电机所需功率近似按流量的3次方大幅度下降，虽然降低转速时额定的工作参数会相应降低，但水泵仍能在同样的效率下工作，所以降低转速能大大降低轴功率从而达到节能的目的;循环水泵在进行变频节电改造后，改造后的变频系统相当于一个全自动的调节阀，水泵降低了转速，流量就不再用关小阀门来控制，阀门始终处于全开状态，避免了由于关小阀门引起的能效损耗，同时也避免了总效率的下降，确保了能源的充分利用，设备需要多少，就能供应多少;在采用变频调速时，50Hz工况下满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低很多，是因为变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约20%左右的容量，从而确保了能源的有效利用;三是降低水泵出口压力，通过对水冷系统运行参数和水泵设计参数进行充分的分析比较，通过对循环水泵进行削切叶轮来减小叶轮直径，降低水泵扬程和水泵出口压力，从而达到降低水泵电耗的目的。切削水泵叶轮直径降低水泵出口压力的改造手段能保证系统流量需求且系统改动较小，无需增加额外的运行维护，且改造成本低，节能增效显著。
2.冷却塔风机的改造
通过采用水轮机替代电机驱动冷却塔风机转动来达到节能的目的，以水力驱动风机，以水轮机取代电机作为风机动力源，而水轮机的工作动力主要来自循环冷却系统的富余流量和富余扬程，由于设计时通常会考虑到管道阻力，设备负荷，换热面积以及其它各方面的因素影响，在水泵的选型上往往会有一定的流量富余，通过风机的无电化改造，水泵提供的循环水经过水轮机并带动其旋转，使水轮机的输出轴直接与风机相连，进而带动风机旋转，在系统改造好水轮机后，同时将进冷却塔的阀门打开直至系统流量的需要值，因为水泵功率与流量成正相关，所以改变阀门的开度能调节泵的流量，流量变化时水泵的功率才会发生变化，流量不变化时水泵电机功率也不变化，所以使阀门开度保持在系统需要值状态是最有利于节能的状态。
3.对冷却水进行优化管理
循環水系统的水质对能耗也有着一定的影响，水中的泥垢杂质或是腐蚀物质等会造成冷凝器脏堵或泄漏等各种问题，从而导致系统冷却不下来，无形中造成了水量和电量的增加;基于此，必须对循环冷却水进行优化处理，以提高水资源的利用率，保障循环水系统功能的持久发挥，冷却水的优化处理一是通过在水塔水入水源头增加过滤器过滤杂质异物，二是定期投放阻垢缓蚀剂和杀菌剂进行杀菌剥离清洗，杀菌剥离的目的是去除附着在系统中的泥垢和粘泥附着物，切断其对药剂的隔绝作用，使药剂最大限度发挥其缓蚀阻垢的作用;在集水池水位降至最低安全水位时，以节约药剂用量，投放粘泥剥离剂进行杀菌剥离，投放过程中要仔细观察冷却塔顶部配水装置和塔内壁的粘泥、菌藻的去除情况以及出水孔堵塞缓解情况，直至塔内壁绿苔消失，循环水浊度数小时不变后开大补充水及排污阀进行置换排放。
4.做好设备的维护管理
由于循环水冷却系统具有较高的节能与环保价值，循环冷却水使用的目的是为企业更好的节约水电资源。随着企业生产规模的逐渐扩大，尤其要做好循环水系统的日常维护保养，通过建立健全相关的保养机制，定期检查循环冷却系统各种设备以及阀门的功能状态，检查高低压凝气器的运行状态，为冷却水循环系统的正常运行创造有利前提。
结束语：通过结合企业自身生产实际出发，在满足企业正常生产所需设备的换热需求下，通过技术手段对循环水冷却系统进行节能改造，优化循环水用量、降低循环水压力，在保持原有生产规模的情况下，改造后的循环水冷设备达到节约电能消耗、减少水资源浪费、降低工人劳动量及设备的维护成本需求，更好的实现循环水系统的经济运行和节能增效的目标。
参考文献：
[1] 陈鑫 化工循环水系统整体优化分析与改造《广东化工》2018年 第11期 141-143页
[2] 周强 王武 冷却塔风机联合变频节能探讨《制氧》2019，（7）TH43 38-40页
[3]杨海鹏 王彧斐 冯霄 采用双供水回路的循环水系统改造《计算机与应用化学》2018，35（4）TQ025.2 259-268页