增加旁滤设备可减少污垢生成的通用公式

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：综上所述，根据物料平衡的概念，有：设循环水的起始浓度为c0，经t0到t时间后变为c，则将上式积分并整理，可写成：式（4-4）即为增加旁滤设备后循环水浊度变化的通用公式。如果在系统中增设旁滤设备，只要控制旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保证系统在长时间运行下浊度也不会增加，维持在控制的指标内，从而减少污垢的生成。

即使在水质处理较好、补充水浊度也较低的情况下，循环水系统中的浊度仍会不断升高，从而加重污垢的形成。循环冷却水系统浊度升高的原因是由于冷却水经过冷却塔与空气接触时，空气中的灰尘会被洗入水中，特别是在地理环境干燥、灰尘飞扬时更是明显。循环冷却水的瞬时浊度的变化主要受以下各项变化的影响。

（1）循环冷却水浊度瞬时增减量设循环冷却水在管道、换热器和凉水池等设备中的总贮水量为V（m³），其瞬时浊度为c（mg/L），则循环冷却水浊度瞬时增减量为d（V·c）·g。

（2）补充水瞬时引入的浊度量设补充水量为M（m³/h），补充水的浊度为c_M（mg/L），则补充水每小时引入的浊度量为M·c_M（g/h）。故补充水瞬时引入的浊度量为M·c_M·dt·g。

（3）空气中灰尘瞬时引入的浊度量空气进入冷却塔，带入的灰尘一部分被洗入冷却水中，使冷却水的浊度增加，增加量与时间成正比关系。设每小时从空气中引入冷却水的灰尘量为W₁（g/h），则空气中灰尘瞬时引入的浊度量为W₁·dt·g。

（4）循环冷却水自身瞬时产生的浊度量由于水质处理不够理想，形成的结垢产物、腐蚀产物和菌藻滋生的产物如沉积不下来，必然会使循环水的浊度变大。设W₁（g/h）为每小时循环冷却水中自身所产生的浊度量，则循环冷却水自身瞬时产生的浊度量为W₂·dt·g。

（5）循环冷却水浊度沉降瞬时析出量循环冷却水中悬浮固体的颗粒增长至一定程度时，或水流速度降低时，都会遵循斯托克斯定律而沉降析出，或沉积在换热器传热管表面，或管道中，或水池中，由此而使循环冷却水的浊度降低。设循环冷却水每小时沉降析出悬浮固体为W₃（g/h），则循环冷却水瞬时沉降析出的浊度量为W₁·dt·g。

（6）排污水瞬时排出的悬浮固体量设每小时排污量为B（m³/h），循环冷却水的瞬时浊度为c（mg/L），则排污水瞬时排出的悬浮固体量为B·c·dt·g。

综上所述，根据物料平衡的概念，有：

设循环水的起始浓度为c₀，经t₀到t时间后变为c，则将上式积分并整理，可写成：

式（4-4）即为增加旁滤设备后循环水浊度变化的通用公式。

当t=t₀时，c=c₀，即为循环水的起始浊度。

当t=∞时，c=N·c_M+（W₁+W₂+W₃）/B。

由上式可知，循环水最终浊度不仅与补充水浊度c_M、浓缩倍数N有关，而且与运转中的W_l、W₂、W₃有关。如果操作在理想条件下进行，即W₁=W₂=W₃=0，则c=N·c_M。然而当空气中灰尘多，循环水的浊度必然会随着运行时间而增加。