循环水系统节能优化探讨

循环水系统节能优化探讨

张肇成

四川天华股份有限公司646207

张肇成

摘要：水是生命资源,我们在日常工作学习生活的过程中无时无刻都会用到水,淡水资源尤其可贵.本文从循环水系统的发展情况出发,结合目前循环水系统中存在的问题进行讨论.并且能够为循环水系统技能提升提供参考.循环水系统目前在很多行业中都有非常广泛的应用,它不仅能够为企业降低能耗提高利用率,而且可以为企业的经济利益和受教效益带来巨大的提升.

关键词：循环水系统；节能优化；环保；策略

随着我国经济的不断发展,市场经济的开放性不断扩大使得各企业的竞争更加激烈.那么对于企业而言其竞争不仅仅在技术方面,还有另一边生产技术方面.一般的生产技术并不具有明显的优势,节能减排才成为竞争的重点,因此很多企业都采用了循环水系统.虽然循环水系统为生产提供了便捷,但是运行工作中又存在着很大的能源消耗.那么为了改变这一局面各个企业都需要加强技术提升.改造循环水系统增加竞争性这是一个重中之重的关键因素.

1 节能优化技术的基本原理

对工业循环水系统而言,其在实际的系统运行过程中,要达到节能技术的改进主要是要以水为介质来进行工艺流程的优化,实现相应的能量转换.在实际的节能技术改造过程中,专业人员在实际的改造工作中,需通过对系统能量互换效率的分析,通过阀门技术等来对循环水系统中的某一要素实施优化控制,达到优化生产流程提升能量互换效率的目的.一般情况下,对于工业冷却循环水系统而言,其在实际的应用过程中,为提升系统的运行效率与质量需要注意以下,全面准确地分析系统内换热设备泵站等各类设备的运行参数信息,对系统中的相应管网加以优化,使得换热网络符合系统运行需求,并适当建立相应的水力数字模型来辅助系统运行与控制.对系统内的水流阻力与水泵运行效率加以监测,加强节能产品的使用.循环水系统的节能改造设计中相关人员可以利用阀门来对水泵的水量加以科学控制,将冷却温度控制在合理的范围内.智能阀门如果处于常开位置,就能够实现对系统的智能化调节,不仅提升了智能控制的整体水平,还有效减小了水泵的输出效率,有利于最大限度地发挥系统机组的作用,起到良好的节能控制.如果在系统中应用的是泵阀一体智能技术,当达到终端平衡的状态以后,还能够有效实现对管网阻尼的进一步降低,保障管网中泵阀的张开角度能够符合实际的要求.

2 循环水系统的发展状况

当今社会国内外都在加强对于循环水系统节能技术的研究,研究的主要方向是利用水轮机来替代电机,驱动风机运转.当然运用在循环水系统中,能够代替电机驱动风机运转的水轮机有三种,分别是低速混流式三元流模拟设计水轮机低速混流式补偿设计水轮机和高速混流式水轮机,第一种水轮机的技术水平较高,能源利用效率可以达到93%以上.因此为了能够降低循环水系统的能耗,使用水轮机代替电机驱动风机,对操作方法和操作条件进行优化是今后相当长一段时间内的主要节能措施.目前已经在不少工业企业中得到了应用并且取得了较为显著的成果.

3 更换节能水泵

水泵作为循环水系统中的关键构成,在循环水系统的节能改造过程中同样可以通过节能水泵的更换来达到节能目的.为保障这一节能改造的有效性,企业需在实施改造之前,对系统的流量压力数据来加以测量,根据测量结果来进行节能水泵的设计,通过节能水泵的更换来提高水泵运行效率,保持水泵与系统良好的协调性与配合性.

4 循环水系统运行中存在的问题

发展至今在循环水系统运行中存在很多问题,影响系统功能正常发挥的同时也导致了能耗的增大.一是水泵选型问题.现阶段部分工业企业在设置循环水系统的过程中没有重视循环水泵的选型工作,导致水泵和实际运行不匹配,存在高扬程低流量的情况,循环水系统换热器的流速相对较低,对于患者效果产生了负面影响；二是局部偏流问题.部分循环水分支管线的流速偏低导致换热器换热效果差,而且很多时候换热器中的循环水会走管程,在流速较低的情况下很容易出现循环水管束管路堵塞的问题,还可能引发垢下腐蚀；三是轮机驱动问题.就目前来看循环水系统中风机的驱动方式可以分为电机驱动和上文提到的水力驱动,两种驱动方式各有利弊,同时也都有着一定的优化空间；四是系统压力问题,在循环水系统中压力问题是一个综合性问题.通常来讲单个循环水系统会同时供多套装置使用存在跨部门使用的情况,给系统管理工作带来了一定难度,如何对系统压差和循环水换热器管束的流速进行平衡,是技术人员需要解决的关键性问题；五是水质问题结合循环水系统换热器的检修情况分析,不少换热器都存在结垢和腐蚀的问题,表明水质相对较差需要对垢下腐蚀的原因进行分析,做好循环水水质的优化,对其运行方式进行调整和完善,保证循环水系统的稳定运行；六是温差问题.循环水系统中换热器给水和回水存在相应的温差问题可能出现不同位置的换热器换热温差有的可以满足需求,有的无法满足需求的情况.

5 叶轮切削技术

叶轮切削技术是一种有效的节能技术,其在具体的应用过程中主要是要对水泵叶轮外缘实施切割处理,这一处理方式主要是为了降低水泵的出力,实现流量控制,通过扬程的控制来降低水泵电机运行时的效率,达到节能目标.当然叶轮切削技术是一种最为简单的节能技术,这一技术在选型大、大马拉小马的水泵中更为常用,具有操作的便捷性,整体的改造时间相对较短,技术、资金投入相对较低。这一节能改造技术在应用时同样存在着一定的缺陷,主要表现在：当叶轮切削以效率会降低，叶轮削切后不能恢复，对削切水平要求高。

6 变频器等调速技术

 在循环水系统的运行过程中,频率与转速、流量之间存在着紧密的联系,频率与转速、流量之间为线性关系,并且频率与功率之间也存在着一定的联系,要实现节能技术改造,在实际的工作过程中相关人员需正确把握好这些关系,通过频率的改变来降低水泵流量与扬程,达到对水泵电机运行效率的降低目的.变频器在循环水系统运行中具有突出的优势,其可以根据系统的具体运行情况来进行相应的调节与控制,能够达到节能降耗的目的.如果在循环水系统中应用的是变频器调速技术,不需要对原有设备进行相应的改造就可以达到系统优化.工业冷却循环水系统中由于水泵的运行参数相对稳定,变频器并不适用.当前很多工业企业在节能改造的过程中多采用的是降频运行,并未采用变频运行,在这一技术改造趋势下高压变频器的资金投入量相对较大,技术实用性较低.

7 关注系统调节

需要通过对循环水系统日常管理提高冷却塔、循环水泵运行效率。对于循环水系统中存在的局部偏流问题应该做好整体调节和局部优化,通过分支路调整和流速工艺调整等对局部偏流的问题进行解决,对于经过调整后依然存在偏流问题的支路旁线,可以在适当位置增加管道泵,不过这需要经过设计人员的认可和上级领导的批准.冷却塔的淋水装置、

8 结语

总而言之,可持续发展背景下社会发展对于工业产业的节能环保提出了更加严格的要求,而伴随着科学技术的快速发展,循环水系统的节能空间能够得到进一步的挖掘和提升,无论是系统的优化、工艺的调整还是先进设备的使用,对于循环水系统的高效运行都不可或缺,必须认识到循环水系统节能优化是一个长期性持续性的过程,必须常抓不懈这样才能达到预期的节能效果.
 

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