闭式冷却塔对循环水有什么要求？

闭式冷却塔对其内部循环水（即喷淋水/蒸发水）和被冷却的工艺循环水都有特定要求，这些要求直接影响设备的性能、效率和寿命。以下是详细的要求说明：

️一、 内部喷淋水（蒸发水）的要求

这部分水在塔内喷淋到换热盘管外表面，通过蒸发带走热量。虽然它不直接接触工艺流体，但水质差仍会导致严重问题：

1. 低悬浮固体（SS）：

• 要求： 悬浮物含量尽可能低（通常建议 < 30-50 mg/L）。
• 原因： 悬浮物会在喷淋喷嘴、填料（如果有）、水泵叶轮和换热盘管外表面沉积，造成堵塞、水流分布不均、降低换热效率，并滋生微生物。高SS是堵塞的主要原因。

2.低硬度（控制结垢倾向）：

• 要求： 总硬度（以CaCO₃计）建议控制在 < 200 mg/L，越低越好。需结合碱度、pH、浓缩倍数综合评估结垢倾向。
• 原因： 水分蒸发导致水中钙、镁离子浓度升高，容易在盘管外壁形成碳酸钙等硬垢。硬垢是热的不良导体，会显著降低换热效率，增加能耗。

3.控制碱度与pH值：

• 要求： pH值通常维持在 7.0 - 9.0 之间（具体范围需根据水质和缓蚀剂类型调整）。总碱度需与硬度匹配。
• 原因：
• pH过低（<7.0）会加速金属腐蚀（盘管、水盘、管道）。
• pH过高（>9.0）会促进结垢和沉积。
• 合适的pH和碱度有助于缓蚀剂发挥作用并控制结垢。

4.控制含盐量/总溶解固体（TDS）：

• 要求： TDS建议控制在 < 2000 mg/L（具体取决于水源和浓缩倍数设计）。需定期排污控制浓缩倍数。
• 原因： 高TDS加剧结垢和腐蚀风险，影响水的表面张力，可能降低蒸发效率。浓缩倍数过高是结垢的元凶。

5.控制氯离子（Cl⁻）和硫酸根离子（SO₄²⁻）：

• 要求： Cl⁻ < 250 mg/L (对不锈钢盘管尤其关键)；SO₄²⁻ < 400 mg/L。浓度越低越好。
• 原因： 高浓度的Cl⁻和SO₄²⁻具有强腐蚀性，特别是对不锈钢（如304、316）换热盘管，可能导致点蚀和应力腐蚀开裂。铜管对Cl⁻也敏感。

6.控制微生物/藻类：

• 要求： 定期投加杀菌灭藻剂（如氧化性杀菌剂次氯酸钠、二氧化氯；非氧化性杀菌剂异噻唑啉酮等）。
• 原因： 温暖湿润的环境极易滋生细菌、藻类、真菌和生物粘泥。粘泥附着盘管降低换热，微生物代谢产物腐蚀金属，且存在军团菌等卫生风险。

7.控制油类和脂类：

• 要求： 严禁油污进入喷淋水系统。
• 原因： 油污会在盘管表面形成油膜，严重阻碍换热，并粘附灰尘形成污垢。

️二、 被冷却的工艺循环水的要求

这部分水在闭式冷却塔内部的换热盘管内封闭循环，理论上可以做到非常纯净（如软化水、去离子水），要求相对喷淋水更严格：

1. 极低结垢倾向：

• 要求： 硬度、碱度、二氧化硅等结垢因子含量应极低。通常使用软化水（硬度接近0）或去离子水。
• 原因： 盘管内部通道狭窄且难以清洗，一旦结垢会严重影响流量和换热，且清洗成本极高。

2.极低腐蚀性：

• 要求： 控制溶解氧、CO₂、Cl⁻、SO₄²⁻等离子浓度。通常需添加缓蚀剂（如钼酸盐、硅酸盐、有机膦酸盐等，根据材质选择）。
• 原因： 盘管材质（铜、不锈钢、碳钢）在封闭循环中仍可能发生腐蚀。腐蚀产物会堵塞管道或沉积在管壁上，降低效率甚至导致穿孔泄漏。

3.清洁度：

• 要求： 无颗粒杂质、铁锈、焊渣等。
• 原因： 杂质可能在盘管内沉积或堵塞狭窄流道（特别是在U型弯处）。

4.化学兼容性：

• 要求： 工艺水成分需与盘管材质兼容。
• 原因： 某些特殊工艺流体（如高浓度氨、某些有机溶剂）可能腐蚀特定金属（如铜）。选型时必须明确工艺水质。

️三、 水质维护的关键措施

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1. 定期监测与分析：

• 对喷淋水需定期（至少每月）检测：pH、电导率/TDS、硬度、碱度、Cl⁻、浊度/SS、微生物指标。
• 对工艺水需定期检测：pH、电导率、关键离子浓度、腐蚀挂片或在线监测腐蚀速率。

2.化学水处理：

• 喷淋水系统： 必须添加：
• 阻垢分散剂： 防止碳酸钙、硫酸钙、硅酸盐等结垢。
• 缓蚀剂： 保护塔体、水盘、管道、盘管（外表面）免受腐蚀。
• 杀菌灭藻剂： 氧化性和非氧化性交替使用，控制微生物。
• 工艺水系统： 根据水质添加专用缓蚀剂，确保封闭系统水质稳定。

3.排污与补水控制：

• 根据电导率/TDS设定值自动或手动排放部分高浓度喷淋水（排污），补充新鲜水（补水），以控制浓缩倍数在合理范围内（通常3-5倍）。这是防止结垢和腐蚀的核心操作。

4.定期清洗：

• 喷淋水侧： 定期（如每年或根据情况）对换热盘管外表面进行高压水冲洗或化学清洗，去除沉积的污垢和生物粘泥。
• 工艺水侧： 在系统启动前必须彻底冲洗干净。运行中若发现压降异常增大，可能需要专业清洗（难度大）。