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注塑厂海天注塑机设备冷却水系统设计施工项目

2025-09-28 14:14
冷却循环水系统设计是确保系统长期高效、稳定、低能耗运行的核心,需围绕换热需求、水质控制、能耗优化、安全可靠四大目标,统筹考虑工艺参数、设备选型、管路布局、水质处理等关键环节。以下从基础参数确定、系统形式选择、核心设备设计、管路与附件设计、水质管理设计、能耗与安全优化六个维度,冷却循环水系统的设计部分技术要点。

一、基础参数确定:设计的前提与依据

准确的基础参数是系统设计的 “源头”,直接决定后续设备选型与运行效率,需重点明确以下核心参数:

1. 热负荷计算(Q)

热负荷是冷却系统需带走的总热量,需根据工艺设备(如换热器、反应釜、压缩机)的散热需求精确计算,公式为:Q = K × A × Δt
  • K:换热器总传热系数(W/(m²・℃),需根据流体类型、流速、污垢热阻确定,需预留 10%-15% 余量);

  • A:换热器传热面积(m²);

  • Δt:换热器冷热流体平均温差(℃)。

    注:若为多个散热设备并联,需叠加各设备热负荷,并考虑 10%-20% 的工艺波动余量,避免系统能力不足。


2. 循环水量计算(G)

循环水量是系统流量设计的核心,需满足热负荷与温差要求,公式为:G = Q / (c × ρ × Δt₃)
  • c:水的比热容(取 4.186 kJ/(kg・℃));

  • ρ:水的密度(取 1000 kg/m³);

  • Δt₃:循环水进出塔温差(开式系统通常取 5-10℃,闭式系统取 8-15℃,温差越大,水量越小,能耗越低,但需匹配工艺允许的回水温度)。

3. 关键温度参数

  • 设计进水温度(t₁):工艺设备要求的冷却水进水温度(如 32℃,需根据工艺上限确定,避免影响生产);

  • 设计出水温度(t₂):工艺设备排出的冷却水温度(如 42℃,即 t₂ = t₁ + Δt₃);

  • 湿球温度(t_wb):冷却塔冷却能力的极限温度,需采用当地夏季极端湿球温度(如上海 31.5℃、北京 28℃),确保冷却塔在最热工况下仍能达标,避免选用 “干球温度” 导致设计偏小。