冷却水进水管道的合理设计是冷却水循环系统正常运行的关键。
增压器自身的冷却主要依靠油冷和风冷,机油在中间体轴部件中运行,承担润滑和冷却作用,蜗壳中通过的是高温废气,其冷却依靠风冷。对于具有高转速的增压器油冷则是达不到要求的,会另外再用水冷。即是除了油路,再做一个水路,在增压器中间壳里有水管,给增压器轴部提供额外降温,同时配有进水和排水管道,水路连通发动机冷却系统。
系统设计要点1、循环水管路高点设置排气装置
由于管网系统初期充水及管道局部流速过高导致水中空气析出,闭式循环水管网中存有空气,系统会发生管道气阻、振动等现象,影响系统安全运行,所以循环水系统管路高点处设置排气阀,有条件化水平管沿流水方向设有2%向上坡度,保证管道内的空气顺利的通过排气阀排出系统外。
2、管道材质的选择
管道材质的选择应根据设计压力、管径、外部荷载、管道敷设方式、敷设地区的气候条件、空气质量、地形地质、材料的供应,按照运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经济合理等因素综合确定。目前在工业系统的大型密闭式循环冷却水系统中,焊接钢管仍是最常用的管材。
3、管径的确定
管径应根据流体的流量、性质、流速、及管道允许的压力损失等确定。
Di=0.0188[W0/Vρ]0.5
Di-管子内径(m);
W0-质量流量(kg/h);
V-平均流速(m/s);
ρ-流体密度(kg/m3)。
4、循环水管道敷设
循环水管道敷设一般为架空敷设和埋地敷设。随着工业循环水系统越来越庞大,导致循环水输送管道管径大,一般管道采用埋地敷设,将管道埋深应在冰冻线以下,当无法实施时,采用可靠的防冻保护措施,例如:用户端供回水加设联通循环管是最常用的防冻保护措施。设计选用钢管管道埋地敷设时,应满足土壤压力的稳定性及刚度要求,钢管管道结构应按下列两种极限状态进行设计:进行承载能力极限状态计算(包括强度计算和稳定验算)、正常使用极限状态验算,应按照国家规范《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》CECS 141:2002进行校核计算。
5、闭式冷却水系统停电事故设计
在工业生产过程中,特别是化工工艺生产中,如果发生突然停电事故,致使循环水系统停止运行,这不单会影响生产,极有可能产生爆炸事故,造成人员生命安危及国家财产损失的重大安全事故。停电安全设计是设计工程师必须首要任务。当发生停电事故时,闭式冷却水系统应根据工艺设备的事故用水量与安全给水时间不同的要求,可采取安全给水措施:
1)当安全给水时间大于1h,且事故用水量与正常给水量相同时,宜采用快速采油机泵直接供水;
2)当安全给水时间大于1h,但事故用水量小于正常给水量时,宜采用快速采油机泵与高位水箱结合供水,同时系统低点应设置事故泄水池;
3)当安全给水时间小于1h,但事故用水量小于正常给水量时,宜采用高位水箱结合供水,同时系统低点应设置事故排水阀。1
闭式循环冷却水系统优点1、闭式循环冷却水系统是清洁、节能的冷却水系统,适合于水源匮乏地区及工业工艺清洁度及密闭性要求较高的冷却水系统。
2、闭式循环冷却水系统的工程设计是根据建设工程和法律法规的要求,对建设该循环冷却水系统工程所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证。
设计是对该工程项目的建设提供有技术依据的设计文件和图纸的整个活动过程,编制建设工程设计文件的活动,是保证闭式循环冷却水系统建设项目的重要环节 。1
本词条内容贡献者为:
胡建平 - 副教授 - 西北工业大学