3.4 循环冷却水设计温度的确定

3413.42 循环冷却给水设计温度,是以生产工艺换热设备允许的最高给水温度为依据,结合当地夏季最热时期的气象条件(湿球温度、干球温度及大气压力计算冷却设施可达到的最低冷却水温并通过经济技术比较后最终确定,以较为经济合理的方案满足生产工艺要求。
    循环热水在冷却塔中通过热交换(传热、传质被冷却,空气被加湿加热后把水中的废热带到大气中。冷却任务表达式为: 。在其他条件不变的情况下,冷水温度愈低,逼近度(t2τ )愈小,Δh愈小,其冷却任务数 Ω 愈大冷却任务函数为减函数,Δh趋小,函数减幅趋大,气水比就会在较小的范围变化,也就意味着处理同样水量需要更多的风量),冷却难度愈大,需要的冷却面积和风机愈大,冷却塔投资愈高。相反冷水温度高,冷却塔投资会小,但循环水在冷却工艺产品时若保持冷量不变则热水温度就高,“热水温度高”对填料材质的要求就越高,寿命也会受影响。且循环水按何种温度设计,不仅仅取决于冷却塔,还应满足循环水所服务装置的工艺和产品收率的要求,需结合工艺冷却设备的投资及运行费用等因素综合考虑。冷水温度的确定是对冷却塔设计影响较大的工况参数,牵扯的因素又较多,不是一两个简单的函数关系式能够解决的。需建立包含冷却塔投资、工艺装置的产品收率、装置换热面积等相关因素的年综合费用的优化模型来确定冷水温度。合理确定循环冷水水温,需要各方面协调配合和大量数据处理。根据生产工艺的特点和冷却塔冷却的特性,在工艺装置的产品收率影响不大情况下适当提高冷水温度是更经济的,因为工艺换热器是间接换热,循环水的冷量是与温度呈线性关系的,当冷量不足时只需线性地扩大换热面积就可解决。根据大量的工程应用经验,以冷却塔设计湿球温度加4℃~5℃作为循环冷却水给水温度来设计是较为经济合理的,因此,将此经验值作为推荐参数。