运用中冷却液

运用中冷却液（精选九篇）

运用中冷却液 篇1

内燃机车运用中冷却液的分析检测是监控内燃机车柴油机质量的重要手段。定期检测冷却液中的总硬度 (钙、镁离子浓度含量) 和缓蚀剂的总浓度的工作, 是保证机车用冷却液质量达标, 防止机车冷却系统管道、柴油机缸套等起垢、腐蚀的重要方法;与铁路机车的安全运营密切相关。

新制的机车冷却液是无色、透明的液体, 但是冷却液在机车内部经过长时间高温条件下使用后, 颜色会改变成浅黄色或至深黄色 (冷却液中存在金属干扰离子) 。经检测这种带颜色的冷却液钙、镁离子浓度含量偏高乃至不合格。

使用中的冷却液检测数据不合格, 即产生机车用冷却液的更换。影响机车检修作业的交车, 又浪费大量冷却剂和处理过的水, 增加了大量的经济成本和人力。因此急需找出可行的办法, 解决使用中的冷却液中离子干扰的问题。

2 原因分析

内燃机车冷却系统主要是由铁、铜和铝等材质组成, 冷却液在长期与管道接触后, 再经过高温作用, 有部分Cu2+、Fe2+和Al3+会进入到水溶液中。Cu2+自身显蓝色, Al3+本身是无色的, Fe2+则是浅黄色的, 因此, 带给我们干扰的离子主要就是Cu2+和Fe2+。

目前机务化验采用的钙、镁离子浓度检测方法是EDTA容量法, 这种方法的缺点是EDTA可以与Fe2+、Ca2+、Mg2+同时络合, 因此检测出的总硬度必然偏高。而内燃机车冷却液中的有害离子主要是Ca2+、Mg2+, 这两种离子在长期的运行中会结成水垢, 依附在机车的冷却液系统设备上, 影响机车发动机的散热功能, 引发柴油机机油的快速老化变质报废;还会导致缸头、缸套穴蚀, 造成气缸的提前报废;严重的会造成机车运行中停机。我们将这种有害离子称之为“目标检测离子”, 而Fe2+、Al3+等金属离子并不会造成管道结垢, 我们将其称之为“干扰离子”。因此怎样消除“干扰离子” (Fe2+、Al3+) 对“目标检测离子” (Ca2+、Mg2+) 检测结果的影响是本文要研究的事情。

3 实验方法分析

3.1 实验方法的选择

EDTA属于氨羧络合剂, 具有非常广泛的络合作用;而我们的实际分析对象是具有含多种元素属性;这些元素之间经常相互干扰;因此选择性滴定Ca2+、Mg2+是需要解决的重要问题。

通过查阅各金属与EDTA络合物的稳定常数如表1:

从表1中数据可以得出结论:Ca2+、Mg2+与EDTA的络合常数要小于其他几种离子, 也就是说, 我们的目标检测离子的络合常数小于干扰离子的络合常数, 这意味着我们不能使用控制酸度进行分步滴定法来解决问题, 必须要采用离子掩蔽法, 将干扰离子掩蔽。否则采用EDTA检测方法将无法准确测定Ca2+、Mg2+离子真实含量。

3.2 掩蔽剂的基本功能:

在化学分析中, 干扰离子会影响分析结果的准确性, 如何消除其它离子的干扰, 提高分析结果的准确度, 除了发展高选择性的试剂外, 掩蔽剂的使用也是一个很重要的途径, 它对改进旧有方法和发展新方法都具有很大的实际意义。

分析化学中的所谓“掩蔽”, 是指离子或分子无须进行分离而仅经过一定的化学反应 (通常是形成络合物) 即可不再干扰分析反应的过程。对于有干扰的离子或分子, 如不用分离的方法, 则必须借助于掩蔽手段。

3.3 选择掩蔽剂的一般原则

常用的掩蔽剂有无机掩蔽剂和有机掩蔽剂两大类。有机掩蔽剂品种更多, 效果更好, 得到了更多的研究和应用。

3.3.1 掩蔽剂与干扰离子所形成的络合物的稳定常数必须足够地高。与其相反, 与被测离子形成的络合物的稳定常数应尽可能低。

3.3.2 掩蔽反应的速度应当足够地快。

3.3.3 掩蔽产物最好是无色的或浅色的, 而且在水中有足够大的溶解度, 或者形成不影响滴定终点判断的沉淀。

3.3.4 不影响目标检测离子与滴定剂的化学反应。

3.3.5 掩蔽剂加入后, 并不影响溶液的p H值。

3.3.6 所选用的掩蔽剂最好是低毒或无毒的。

3.4 掩蔽剂的选择:

根据掩蔽剂的选择原则, 结合我们检测的是无机的金属离子含量, 我们决定采用有机掩蔽剂, 这样可以尽可能地减少对被测物的影响。三乙醇胺作为常用的配位络合掩蔽剂, 对Al3+、Fe2+有着非常理想的掩蔽效果, 能够与Al3+、Fe2+形成稳定的络合物, 而且不与目标检测离子作用, 最适合掩蔽Al3+、Fe2+这类变价金属离子, 又不影响被测离子;而对于Cu2+, 可以通过一些沉淀掩蔽剂比如Na2S来进行掩蔽。我们通过一些计算来验证选取该掩蔽剂的可行性。

3.5 实验方案设计:

先利用Al3+、Fe2+在酸性水溶液中不水解的化学性质, 我们先将冷却液水样酸化, 假定调整到PH值为5, 然后在溶液中加入配位掩蔽剂三乙醇胺, 使之与Al3+、Fe2+生成非常稳定的络合物, 而Ca2+、Mg2+几乎不与它反应;然后加入铵盐缓冲溶液, 将待测溶液PH值调整为10, 加入Na2S作为沉淀掩蔽剂, 使Cu2+生成溶解度非常小的Cu S沉淀, Cu S的常温Ksp (溶度积常数) 为8.5×10-45, 几乎不溶于水。从而达到了掩蔽三种干扰离子的作用。最后再加入指示剂EBT指示剂, 用EDTA标准溶液滴定即可。我们把掩蔽剂三乙醇胺称为“A”, EDTA称为“Y”, 目标检测离子称为“M”, 干扰离子称为“N”, 可以写出如下的反应方程式:

因为反应式 (2) , 所以[N]降至很低, 则αYN<<αYH, αY≈αY (H) , 此时:lg K (MY’) =lg K (MY) -lgαY (H)

在PH值=10时, lgαY (H) =0.45, 则lg K (MY') =lg K (Ca Y) -lgαY (H) =10-0.45=9.55, 9.55>8

lg K (MY’) =lg K (Mg Y) -lgαY (H) =8.7-0.45=8.25, 8.25>8

满足络合滴定的条件。

4 实验验证

4.1 实验仪器与试剂、样品

4.1.1 掩蔽剂三乙醇胺: (1+2) 的水溶液

4.1.2 硫化钠:用A.R.Na2S配制成0.2mol/l的水溶液;

4.1.3 铵盐缓冲溶液 (PH=10) :称取67.5g氯化铵溶于200ml水中加入570ml氨水, 用水稀释至1L

4.1.4 标准硬度的待测水:取新制的蒸馏软水500ml (Ca2+、Mg2+离子浓度为0) , 在其中加入1g的A.R.Ca Cl2, 1g的A.R.Mg Cl2完全溶解后备用。

4.1.5 1+2的硫酸溶液

4.1.6 EDTA二钠标准溶液 (0.025mol)

4.1.7 EBT指示剂:铬黑T干粉指示剂称取0.5g铬黑T, 加10.0g Na-Cl充分混合、碾磨均匀, 通过40~50目, 储于棕色瓶中, 密塞备用。

4.1.8 检测样品A、备两份:运用机车 (运行20万公里) 中的冷却液待测样, 颜色深黄色 (DF4D557机车冷却液、DF43031机车冷却) 。B、备1份:按照标准配制的新冷却液。

4.1.9 酸式滴定管一只, 三角烧瓶若干, 蒸馏水洗瓶一个, 25ml量筒一支

4.2 验证掩蔽剂对被测离子的干扰性

分别取25ml上述的新配置的标准冷却液, 5份按常规的硬度检测方法进行硬度检测, 即在待测溶液中各加入20ml铵盐缓冲液, 摇匀后加入0.2g EBT指示剂, 再摇匀后用EDTA标准溶液滴定至颜色由酒红色变为蓝色为止, 计算水的总硬度;另外5份对比溶液里面加入5ml的三乙醇胺, 滴入2滴硫酸溶液 (1+2) , 然后再加入20ml铵盐缓冲液和2ml的Na2S溶液摇匀后再按常规硬度检测方法检测, 结果如表2:

从检测结果看, 三乙醇胺与硫化钠联合掩蔽剂不会对Ca2+、Mg2+的检测结果产生影响。

4.3 验证掩蔽剂对干扰离子的掩蔽作用

4.3.1 取 (Ca2+、Mg2+) 浓度为零的去离子水500ml, 在其中加入0.1g的A.R.Al Cl30.1A.R.Fe Cl2, 0.1g的Cu Cl2完全溶解后备用。

4.3.2 分别取25ml上述溶液, 3份按上述的常规的硬度检测方法进行硬度检测, 3份溶液里面加入5ml的三乙醇胺和2ml硫化钠溶液, 再按常规硬度检测方法检测, 结果如表3:

表中的检测结果说明:三乙醇胺和硫化钠对Al2+、Fe2+、Cu2+的掩蔽非常彻底。

4.4 实效检测运用中冷却液的硬度

分别取留样:

(1) DF4D557机车冷却液 (颜色呈深黄色) 。 (2) DF43031机车冷却液 (颜色呈淡黄色) 。

两台机车冷却液的 (Ca2+、Mg2+) 浓度检测如下:分别取25ml上述运用中冷却液, 3份冷却液样品不加掩蔽剂;3份机冷却液加入掩蔽剂5ml的三乙醇胺和2ml硫化钠溶液进行检测, 结果如表4:

实际上从机车冷却液的总离子浓度我们也可以知道, 新制的冷却液离子浓度大约为4500左右, 在机车运行一段时间后, 水颜色发黄, 总离子浓度、含氯量虽有一定变化, 都基本上在控制范围之内。但冷却液中的Ca2+、Mg2+总硬度却超标了, 主要的原因就是冷却液管道系统的非硬度金属离子进入到冷却液中。以往简单地进行离子滴定测出的Ca2+、Mg2+总硬度超标的冷却液, 实际上就是非硬度离子 (干扰离子) 在干扰。

5 结束语

通过上述实验可知, 对机车冷却液而言三乙醇胺和硫化钠是一种非常理想的 (干扰) 离子掩蔽剂, 通过这两种络合和沉淀掩蔽剂的联合使用, 使内燃机车运用中冷却液中Ca2+、Mg2+硬度检测中的干扰离子完全被掩蔽, 相较于现有的检测方法可以较为准确地检测出冷却液的真实硬度, 较好地解决了工作中的实际问题, 避免了机车误换水, 产生了良好的经济效益。

参考文献

[1]武汉大学《分析化学》、《分析化学实验》

[2]师淑仪.黑龙江科技信息.

[3]孔景芳, 陈国权, 刘鑫, 王维莉, 丁敬增.锅炉炉水中磷酸盐掩蔽剂的掩蔽效果分析.

[4]王献科李玉萍.掩蔽与解蔽法螯合滴定测定钙镁[J].新疆有色金属, 2003 (38) .

[5]TB10104-2003.铁路工程水质分析规程[S].TB/T2725-1996.铁路机车用水技术条件[S].

运用中冷却液 篇2

食品物料在加工成型、杀菌之后，一般需经过冷却后再包装。由于许多糕点生产企业的规模都不大，很难在洁净的车间环境下对产品进行自动无菌包装。许多经高温处理的糕点食品，在冷却和包装过程中，仍与车间内的空气直接接触，如果此时车间空气中含有较多的微生物，则这些微生物就会附着在食品表面，再次污染食品、导致食品在贮藏期内发霉变质。

多数方便食品和袋装食品都需要经过冷却这么一个过程，比如熟食、面食、小包装食品、休闲食品等等。食品经过加热加工，随即进入到冷却环节，进行低温处理，然后再进行包装。高温加工的过程中，细菌不容易滋生，多数细菌被杀死，食品整体处在一个相对安全的环境之中，但是，一旦进入冷却环节，随着温度的降低，空气中的细菌再次在食物上滋生，菌落总数迅速增加，如果消毒灭菌方式选取不当，很容易造成安全问题，引起严重的后果。而化学添加的方式早已被国家严格控制，防腐剂的使用有严格的标准，且添加防腐剂也不能做到立体的灭菌消毒，空气中的细菌无法消除。

传统的静态灭菌方式已经不太适用动态的生产过程，尤其在冷却环节。而动态灭菌消毒技术的出现，很好的弥补了这一问题。

为解决含菌空气二次污染食品问题，诸多食品企业积极采购“食品动态消毒机”来弥补生产安全的薄弱点。据悉，上海康久消毒技术有限公司近日宣布推出“食品动态消毒机”——堪称国内第一个真正意义上的食品企业专用的动态消毒设备。所谓“动态消毒” 是指人机同场作业这样一种消毒方式，针对空气消毒时人员无需离开消毒场所，不存在任何的副作用，此种消毒方式称之为“动态消毒”。由于是人类通过科学技术战胜自然生物的一次成功实践，所以也称之为“NICOLER杀菌技术”。在国内属于新兴技术，其使用方法为：在工人上班时开机、过程中持续杀菌不允许关机，工人下班后同步关机。经实践表明：在无菌无尘环境下生产出的食品可减少菌落总数超标及食品霉变等问题发生。

浅谈新技术在冷却塔系统中的运用 篇3

关键词：冷却塔,新技术,运用

1 冷却塔的作用

工业生产或制冷工艺过程中产生的废热, 一般要用冷却水来导走。从江、河、湖、海等天然水体中吸取一定量的水作为冷却水, 冷却工艺设备吸取废热使水温升高, 再排入江、河、湖、海, 这种冷却方式称为直流冷却。当不具备直流冷却条件时, 则需要用冷却塔来冷却。冷却塔的作用是将挟带废热的冷却水在塔内与空气进行热交换, 使废热传输给空气并散人大气。

冷却塔中水和空气的热交换方式之一是, 流过水表面的空气与水直接接触, 通过接触传热和蒸发散热, 把水中的热量传输给空气.用这种冷却方式的称为湿式冷却塔 (简称湿塔) 。湿塔的热交换效率高, 水被冷却的极限温度为空气的湿球温度.但是, 水因蒸发而造成损耗;蒸发又依循环的冷却水含盐度增加, 为了稳定水质, 必须排掉一部分含盐度较高的水;风吹也会造成水的损失。这些水的亏损必须有足够的新水持续补充, 因此, 湿塔需要有补给水的水源。缺水地区, 补充水有困难的情况下;只能采用干式冷却塔 (简称干塔或空冷塔) 。干塔中空气与水 (也有空气与乏汽) 的热交换;是通过由金属管组成的散热器表面传热, 将管内的水或乏汽的热量传输给散热器外流动的空气。干塔的热交换效率比湿塔低, 冷却的极限温度为空气的干球温度。

2 循环水冷却塔防冰新技术

冷却塔结冰是目前国内冷却塔冬季运行中存在的一大难题。地处寒冷地区, 无论是引进的国外冷却塔, 还是国内自行设计施工的冷却塔, 均在冬季运行中存在严重结冰现象, 至今还没有提出一套彻底解决的方法。以日本石川岛播磨重冷却塔为例, 介绍循环水冷却塔防冰新技术的运用。日本石川岛播磨重30000m3/h横流干湿式冷却塔是七十年代末引进我国的。新疆地区冷冻期长, 严酷的气候条件给冷却塔冬季运行带来困难。虽然石川岛播磨重冷却塔设计时考虑了防冰问题, 但是运行实践证明结冰问题仍然存在。

2.1 改造技术方案

第一循环水场凉水塔是干湿横流式木冷却塔, 进入冬季, 冷却塔结冰严重, 使塔体结构、百叶窗、边层填料损坏严重。每年需投入大量资金、人力维修和维护, 其主要维护措施之一就是一直采用强制风机反转的方式来解决凉水塔冬季结冰的问题, 化冰效果虽好, 但也付出了风机部件加速损坏的代价。

为了彻底解决冬季冷却塔结冰严重的问题, 经过研究, 决定在一循冷却塔1-6层百叶窗顶端分别安装∮60×3.5UPVC塑料喷淋管, 喷淋管上每50mm间距加工一个∮7mm出水孔, 从而形成大面积热水幕来化掉冬季形成的冰块。

2.2 改造施工及运行情况

冬季风机反转, 由于蒸汽压力增大, 是湿热蒸汽夹带循环水加速向外漂移, 化冰管投用后, 减少了漂移量, 控制了漂移水量对凉水塔周围环境的影响, 减少了塔外结冰程度和对室外设备的侵蚀;同时由于塔结冰量减少, 使凉水塔整体外貌大为改观, 为今年的现场环境整治工作奠定了基础。

化冰管的投用, 使冬季凉水塔上形成的较大冰块对人员和生产造成的安全隐患基本消除, 提高了凉水塔运行的安全系数, 使凉水塔运行和员工巡检更加安全可靠, 间接效益十分明显。

化冰管的效果是比较明显的。它的投用, 基本解决了北方冬季独有的凉水塔严重结冰的情况, 提高了凉水塔自身运行的可靠性, 改善了凉水塔运行工况, 降低了风机部件的损耗, 延长了风机使用寿命, 使凉水塔运行更加安全平稳。

3 采用新型淋水填料改造冷却塔

3.1 例谈某冷却塔存在的问题

3.1.1 风速分布不均, 而且进

风口涡流区大, 气流总阻力增大, ÃÇÄÅÆÁ影响冷却效果;Á

3.1.2 淋水填料为水泥格网ÄÅÆÇÈÄ"ÆÇÁÄÅÆÇÈÄÅÆÇÁ板, 自重大, 淋水面积小, 散热效

果较差;水泥折板型收水器, 除水ÅÈÉÁ效果差, 目前均属于淘汰型填料;

3.1.3 通风筒仅有风筒部分, 为钢筋混凝土材质, 不设有导流圈, 不能消除风筒出口的涡流区;

3.1.4 塔的上水立管、配水管偏小, 喷头散水效果差, 喷水量

小。ÅÆÁÆÁ

3.2 改造内容

在循环水工艺中冷却塔是直Á

接影响循环水水温、水量的设施, 而决定冷却塔处理量及效果的又是塔内的淋水填料。因此, 我们特别注意对填料的选择。

57间4.7 m风机的冷却塔中, 18间为玻璃钢斜交错填料, 其余均为水泥格网板填料, 因无其它填料, 可从现有冷却塔的淋水分布、处理量进行比较, 发现使用的玻璃钢斜交错、水泥格网板填料多少存在布水不均的问题, 且玻璃钢斜交错填料有少部分脱落。为此, 可选择美国茵派克淋水填料。

该填料为点滴簿膜式, 形状为扁状球体, 扁状球体的横向直径尺寸185 mm, 纵向直径尺寸150 mm, 空隙率5%, 比表面积108 m2/m3, 堆积质量48.1 kg/m3, 装填数272个/m3, 由改性聚丙烯注塑成型。同时配套选用玻160-45型收水器。

3.3 改造运行情况

整个改造完成后, 4号塔5间冷却塔运行情况良好, 单塔处理水量明显增加, 淋水均匀、密度大, 水成点滴状下落;站在塔顶, 感觉不到有小水滴飞落。

3.4 技术总结

3.4.1 茵派克填料的总容积散热系数明显优于水泥格网板填料, 优于其3~4倍以上;

在其它因素不变时, 容积散热越大, 则冷却塔散热能力越大, 塔的体积可越小。

3.4.2 茵派克填充的凉水塔的冷却幅高小于水泥格网板填料。说明茵派克填料的热力性能好, 冷却效果佳。

3.4.3 在相同或接近的水汽比条件下, 茵派克填料的冷却数大于水泥格网板填料。说明茵派克填料的散热能力大于水泥格网板填料。

3.4.4 改造后冷却塔的单塔最大处理量可达600~700 m3/h以上, 此时冷却塔塔的风速均在1.

78~1.22 m/s之间, 属合理范围内;而水泥格网板填料的冷却塔处理量260 m3/h, 风速已达2.187 m/s, 超出合理范围。

3.4.5 收水器的效果, 收水器的除水效果一般通过现场观察, 改造后

冷却塔的玻160~45收水器风吹水滴看不到, 而水泥格网板填料的冷却塔风吹损失水量严重, 不仅塔顶风筒下方的部分被风吹到塔外落下的水滴弄湿, 而且水滴还飘落到冷却塔下。说明玻160-45收水器除水效果很好。

3.4.6 由以上几点可以看出, 改造后冷却塔技术改造工作是成功的。

运用中冷却液 篇4

1．电动冷水机组的冷凝器进、出水温差一般为5 _C，双效溴化锂吸收式冷水机组冷却水进、出口温 差一般为6~6.5 _C，因此，在选用冷却塔时，电动冷水机组宜选普通型冷却塔（Δt=5 _C）；而双效溴化 锂吸收式冷水机组宜选中温型冷却塔（Δt=8 _C）；

2．选用冷却塔时应遵循《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ87-85）的规定，其噪声不得超过下表所列的《噪声限制值》：

厂界噪声限制值/dB(A)

运用中冷却液 篇5

乙二醇一水型冷却液使用中的水易蒸发, 应定期补加软水。更换冷却液时, 应将柴油机升温至40～50℃再熄火, 打开膨胀水箱盖和放水开关 (或螺塞) , 放净系统中的冷却液。然后向柴油机内加满清洁的水, 再使柴油机先怠速后中速运转5min, 放出清洗水, 最后关上放水开关 (或螺塞) , 加入新冷却液。不要全年使用非长效冷却液。当环境最低温度高于0℃时, 可换用软水。

二、不同品牌的冷却液不能混用

市场上的冷却液基本上都是乙二醇型的, 以前曾经有过甘油型的, 甲醇, 乙醇型的, 但都已被淘汰。主要因为甘油的流动性差, 而甲醇, 乙醇的氧化稳定性差, 易挥发, 所以逐渐被淘汰了。乙二醇则克服了上述的缺点, 是比较理想的冷却液原料。乙二醇型冷却液绝不能与其它类型的冷却液混用。但同为乙二醇型的冷却液也不能混用, 因为每个合格品牌的冷却液都有一组优良而持久的缓蚀剂, 对各种金属有均衡的腐蚀抑制作用。一般的缓蚀剂由几种甚至几十种的化学制剂按一定的配比组成, 它们之间具有良好的化学平衡性, 不同的品牌有不同的缓蚀剂, 一旦混合会打乱原有的平衡, 起不到原有的作用, 易造成对金属的腐蚀。

三、选择冰点

应该选择比车辆运行地区的最低温度再低10℃左右的冰点的冷却液, 北京地区一般选择零下25℃左右的冷却液就足够了。如果冰点选的过高, 就会造成发动机冷却系统的冻结, 会把水箱冻裂;冰点选的过低, 乙二醇的浓度过大, 流动性较差, 影响冷却液的循环, 会造成发动机启动困难, 使水箱的温度偏高, 影响发动机的正常工作;而且从价格上来说也不够经济。

四、冷却液常年使用

如今各国汽车制造商要求一年四季使用优质冷却液, 而不许使用自来水, 目前认为优质冷却液每年更换一次为宜。尤其是对那些长时间运行的汽车, 比如出租车等。而那些运行时间较短的车, 可以两年更换一次, 也有一些汽车制造商要求30000km即更换冷却液。合格的冷却液不仅冬季防冻, 夏季还可以防沸, 它的沸点可以达到106～110℃。冷却液缓蚀, 阻垢, 无论春夏秋冬都可使用。

五、长效冷却液的有效使用期

为了防止冷却系统中的零件生锈和腐蚀, 长效冷却液中都加有防锈、防腐剂。目前大多数发动机所普遍采用的冷却液仍然是醇基 (正醇、油) 和乙二醇基两种冷却液剂中的一种。由于最常用的水一乙二醇冷却液在正常的发动机温度下不会沸腾, 乙二醇的沸点高于水, 因此蒸发损失实际上全是水, 从而保证其不致冻结, 这就是长效冷却液 (或称永久性冷却液) 的含义, 但这并不表示该液的良好性能不会变化, 也不表示该液能长久使用。美国材料试验学会规定长效冷却液的pH值为7.5～11, 溶液的储备碱度为10～20mg当量/100ml。即使如此, 也不能保证冷却液能长久使用。有效使用期究竟有多长?有资料指出, 加冷却液后, 在汽车行驶10000km时, 水箱冷却管不会出现腐蚀, 行驶到20000km时, 逐渐产生腐蚀, 当汽车行驶到40000km时, 腐蚀大大增加, 防腐剂基本失效, 好的冷却液一般也只能保证使用二年左右。这是由于冷却液中的乙二醇在使用中出现了氧化, 氧化生成物为酸性物质, 使其性质发生了改变。同时防腐剂也会因冷却液高速流动而产生废气, 废气进入冷却系统, 使腐蚀性的酸性气体与防腐剂的碱性中和等原因而逐渐失效。

六、发动机冷却系统由水换成冷却液时的注意事项

运用中冷却液 篇6

铝合金表面极易钝化,其上形成的致密的氧化膜可有效地保护合金,但是在含有侵蚀性离子的环境中,铝合金也会出现点蚀、晶间腐蚀和剥蚀等,因此,提高汽车全铝发动机的耐蚀性是一个亟待解决的重要问题。汽车发动机冷却液除了应具有良好的散热功能外,还必须具有防腐蚀、防结垢等功能。目前使用的普通冷却液主要是由30%～70%(体积分数)乙二醇、缓蚀剂和其他功能成分物质组成。关于铝合金在不同介质中的腐蚀性能已有报道[1,2],但对铝硅合金在发动机冷却液的腐蚀特性鲜见深入研究。为此,本工作利用失重法、电化学阻抗及极化曲线等方法对AA6061铝合金在乙二醇 - 腐蚀水模拟冷却液体系中的腐蚀行为进行了研究。

1 试 验

1.1 材料准备

试材为AA6061铝合金,成分见表1。用作电化学测试时的工作电极面积10 mm ×4 mm,用1,3,6号砂纸逐级打磨,无水乙醇除油,去离子水反复冲洗,脱脂棉擦干,非工作面涂抹少许松香,以锡为焊接材料,用电烙铁焊接,再用导电胶涂封,每隔2 h补封一次,补封4～5次后,放于干燥器中干燥24 h后待用。用作失重法测试的铝合金试样尺寸为2 mm ×40 mm ×25 mm,用1,3,6号砂纸逐级打磨、乙醇脱脂、蒸馏水清洗后备用。

1.2 腐蚀失重

按SH /T 0085-91“发动机冷却液腐蚀测定法(玻璃器皿法) ”进行腐蚀失重试验。模拟冷却液由乙二醇与腐蚀水组成,乙二醇占33%,腐蚀水是将148 mg Na2SO4,165 mg NaCl,138 mg NaHCO3溶解于1 L去离子水中配制而成,含有Cl-,SOundefined,HCO-3各100 mg/L,腐蚀溶液未经除氧处理,所用试剂均为分析纯。

将铝片浸泡在乙二醇 - 腐蚀水溶液中,温度为88 ℃,腐蚀试验前对试样称重,记为W0;试验结束后,将试片从溶液中取出,用蒸馏水冲洗、晾干称重,记为W1。每次试验使用3个平行试样。

1.3 电化学测量

电化学测试采用三电极体系,铝合金试样为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为辅助电极;测试系统为Solatron 电化学工作站。Tafel极化曲线测量时的扫描速度为5 mV/s,极化电位扫描范围为±250 mV (相对于腐蚀电位)。电化学阻抗的测量频率范围为50 mHz～1 000 kHz,交流激励信号幅值为2 mV。试验数据用 Zplot 和Corrware软件分别记录,用ZsimpWin软件拟合。

2 结果与讨论

2.1 AA6061在乙二醇 - 腐蚀水体系中的腐蚀速率

图1为AA6061铝合金在乙二醇 - 腐蚀水体系中的失重量与浸泡时间的关系曲线。从图1可以看出:AA6061铝合金的失重量随着时间的延长而增加,存在2种不同的腐蚀速率区间,浸泡前期腐蚀失重率较低,浸泡后期腐蚀失重率较高。以上情况出现的原因有[1]:溶液的pH值随着浸泡时间的延长而增大,试样浸泡的第2天,溶液的pH值从开始的6.68变成了10.22,在之后的反应中,溶液的pH值一直维持在10左右;乙二醇吸附在铝合金表面,抑制了腐蚀反应的发展,所以浸泡开始AA6061合金腐蚀速率较低[2];铝合金钝化膜本身存在很多缺陷,不能很好地保护金属[3];铝合金在乙二醇 - 腐蚀水体系中的腐蚀产物是一种结构复杂的化合物,含有水、乙二醇等,因此随着浸泡时间的延长,铝合金表面膜不再具有保护性,加上介质pH值的增加,导致AA6061的腐蚀速率增加[4]。

浸泡试验后试样表面不同程度、无规则地排列着有腐蚀点、呈“白斑黑心”、类似于“白毛”状的腐蚀产物,这是因为铝硅合金中硅的偏析和游离,导致其从硅的沉淀相的晶间处优先开始溶解,从而产生了点蚀所致[5]。

2.2 乙二醇对铝合金腐蚀的影响

2.2.1 直接性影响

图2为AA6061铝合金浸泡在含乙二醇和不含乙二醇的腐蚀介质中的电化学阻抗谱。可以看出,每一个阻抗谱均包含有高频容抗弧和低频容抗弧。高频区容抗弧与试样/介质界面物质的吸附有关[6],低频容抗弧可以反映传递电阻及双电层电容组成的阻容弛豫过程[7]。图3为其等效电路,其中,Rs表示溶液电阻,Rf和Cf分别是金属氧化膜的电阻及电容,Rt和Cdl为金属基体表面的电荷转移电阻及双电层电容。其拟合数据见表2。

从表2可以看出:AA6061铝合金浸泡在不同介质中2 h时,乙二醇的加入增加了溶液的电阻及金属的电荷转移电阻,此时乙二醇对AA6061具有缓蚀作用,这是因为乙二醇吸附在AA6061铝合金的表面,阻止了其他离子对金属的腐蚀作用;但是随着时间延长至4 h,AA6061铝合金在乙二醇 - 腐蚀水中的Rt从17.010 kΩ·cm2减少到了0.641 kΩ·cm2,表明乙二醇 - 腐蚀水体系的腐蚀性随着时间的延长而加剧。

2.2.2 高温氧化的间接性影响

乙二醇与空气接触时被氧化,在高温条件下生成乙醇酸等氧化副产物,对内燃机冷却系统中金属的腐蚀都有显著影响,严重降低了发动机的使用寿命[8]。乙醇酸是乙二醇高温氧化最主要的副产物之一,为此考察了乙醇酸对冷却液中铝硅合金腐蚀性能的影响。图4是AA6061铝合金浸泡在加入0,5,10 mg/L乙醇酸的乙二醇 - 腐蚀水体系中2 h的电化学阻抗谱,其拟合数据见表3。

由表3可以看出,加入乙醇酸显著降低了AA6061合金的电荷转移电阻,导致AA6061合金的耐蚀性降低。这表明乙醇酸等乙二醇的氧化副产物是AA6061合金在乙二醇冷却液中腐蚀敏感性提高的主要原因之一。

图5是AA6061合金在加入不同量乙醇酸的乙二醇 - 腐蚀水体系中浸泡2 h的极化曲线。可见在乙二醇 - 腐蚀水体系中,AA6061铝合金阳极极化曲线上随电位的增加出现一个氧化峰,进一步增加阳极极化电位,逐渐出现一个极限电流区。乙醇酸的加入导致腐蚀电位负移,腐蚀电流密度显著增加,阴极极化曲线斜率变化不明显,而阳极极化曲线斜率增加,这表明乙醇酸加速了铝合金的阳极腐蚀溶解过程,与电化学阻抗谱所得的结果一致。

3 结 论

(1)AA6061合金在乙二醇 - 腐蚀水溶液中的腐蚀速率随浸泡时间的延长而增加。

(2)短时间(2 h)浸泡时,乙二醇可以抑制AA6061合金的腐蚀;长时间(4 h)浸泡时,乙二醇将加剧AA6061合金的腐蚀。

(3)乙二醇的氧化副产物乙醇酸会加剧AA6061合金在乙二醇冷却液中的腐蚀敏感性。

参考文献

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运用中冷却液 篇7

1 乙二醇型冷却液的作用和组成

发动机冷却液与润滑油一样, 都是发动机正常工作、运转必不可少的组成部分。冷却液是发动机冷却系统的散热介质, 具有防腐、冷却、防冻和防垢的作用。现在常用的乙二醇型冷却液主要由水、防冻剂和各种添加剂组成。

1.1 水

目前, 虽然常用的冷却液都是乙二醇型的, 但是, 冷却液中只有乙二醇是不行的。乙二醇自身的冰点和沸点比较高, 不能满足发动机冷却系统的要求, 所以, 冷却液中需要加入水。由于混合后乙二醇的加入改变了冷却水的蒸汽压, 显著降低了冰点, 同时, 沸点也降到了水和乙二醇之间, 进而满足用户的使用需求。但是, 与乙二醇混合的水是不能随意添加的, 由于普通的自来水容易在冷却系统中形成水垢, 所以, 冷却液中加入的水必须是不含硫酸根和钙镁离子的纯净水, 或者是同等质量级别的水。

1.2 防冻剂

由于水的冰点高, 低温天气下易结冰, 所以, 冷却液中必须加入防冻剂保护发动机冷却系统, 以防冷却系统管道在低温下被冻裂。一些盐类化合物, 比如常用的氯化物等有明显降低冰点的功效。但是, 由于氯离子对某些金属, 比如铸铁、低碳钢等有严重的腐蚀性, 所以, 很少使用。目前, 经常使用的防冻剂为乙二醇, 简称EG。乙二醇的加入可以改变冷却水的蒸汽压, 降低冰点, 从而满足一些严寒地区对拖拉机使用和防护的要求。

1.3 添加剂

冷却液之所以有强大的功能, 是因为其中含有各种添加剂。冷却液浓缩液中使用的添加剂一般不超过5%, 而这些添加剂主要有缓蚀 (防锈) 剂、缓冲剂、防垢剂、消泡剂、防霉剂和着色剂等。

1.3.1 缓蚀 (防锈) 剂

发动机冷却系统主要有铜、铝、铸铁、钢和焊锡等金属。这些金属在与乙二醇冷却液长期接触的过程中, 难免会使冷却系统的金属材质被腐蚀, 或者会因腐蚀而发生焊缝开裂、穿孔或冷却液漏液的情况, 这主要是因为冷却液会严重腐蚀冷却系统中的某些金属。因此, 有必要在冷却液中添加缓蚀 (防锈) 剂, 阻止冷却系统被腐蚀。由于缓蚀 (防锈) 剂具有较高的选择性, 冷却系统中的金属种类也比较多, 所以, 在使用复合配方缓蚀 (防锈) 剂时, 必须复配缓蚀 (防锈) 剂, 这样才能起到良好的防护效果。

1.3.2 缓冲剂

发动机冷却系统中的金属腐蚀不仅与添加的缓蚀剂的质量浓度有关, 也与冷却液的p H值有关。冷却液中所加的缓蚀剂一般会在中性介质中发挥较好的效果。但是, 在工作过程中, 由于介质发生酸化, 导致冷却液整体p H值下降, 降低了缓蚀剂的缓蚀效果。因此, 为了将冷却液的p H值稳定在7.5~11.0之间, 需要在其中加入缓冲剂, 以形成缓冲体系, 使冷却液具有一定的缓冲能力。

1.3.3 防垢剂

防垢剂的主要作用是防止冷却液中矿物质及其在工作过程中释放的腐蚀产物沉淀、堆积, 比如水垢等。水垢主要是因为在冷却液工作的过程中, 冷却系统内表面附着的不溶性盐类或氧化物晶体所致。如果不定期清理附着在冷却系统散热器内部金属表面的水垢, 就会严重影响发动机冷却系统中散热系统的功能, 从而导致开锅、缺水, 甚至是黏缸、烧瓦等。

1.3.4 消泡剂

在机器运转带动过程中, 发动机不可避免地会发生振动。在振动过程中, 渗入空气会使冷却液产生泡沫, 不利于发动机工作而产生的热能传递, 同时, 泡沫的产生还会加剧铝质水泵的气穴腐蚀。所以, 为了减轻发动机工作过程中产生的泡沫所造成的危害, 通常要在冷却液中加入一定量的消泡剂, 防止泡沫的产生。

1.3.5 着色剂

市面上所售的冷却液之所以会呈现不同的颜色, 主要是加入了着色剂的缘故。在冷却液中加入着色剂的主要作用是使冷却液有醒目的颜色, 便于检查冷却液液面或者在发生故障时明确渗漏的位置。冷却液的颜色也可以让它区别于水或其他产品, 以免发生误食的情况。同时, 冷却液的颜色具有指示剂的作用, 便于监测冷却液的酸碱度变化。

2 理化检验指标

根据国家标准规定可知, 冷却液的性能指标检验项目主要有颜色、气味性、冰点、灰分、沸点、氯离子含量、储备碱度、水分、对汽车有机涂料的影响、玻璃器皿腐蚀、铝泵气穴腐蚀和传热腐蚀性能等。

对于冷却液, 要求其有醒目的颜色, 以便在使用过程中明确冷却液液体的位置;在发生故障时, 诊断出冷却系统泄漏发生的位置, 从而进行必要的检修。因此, 从市面上买到的冷却液会因厂家不同而呈现出不同的颜色。最常用的冷却液颜色有黄绿色、蓝色和橙色。

在冷却液的常规检验项目中, 值得注意的一个重要指标是氯离子含量。众所周知, 氯离子是具有超强腐蚀性能且很活泼的阴离子, 它能够使不锈钢活化, 诱发铝表面产生点蚀, 出现腐蚀点坑甚至穿孔。因此, 如果冷却液中氯离子含量过高, 就会对发动机冷却系统造成严重的危害。在冷却液常规检验项目中, 另一个重要指标是玻璃器皿腐蚀。汽车或农用机械发动机冷却系统主要是由不同金属组成的, 而不同金属的耐蚀性能又有一定的差别, 但是, 任何一种金属发生腐蚀都会影响发动机冷却系统。因此, 防腐蚀性能是冷却液能够连续使用的重要前提, 同时, 防腐蚀性能还是发动机冷却液最重要的基本性能。在氯离子含量和玻璃器皿腐蚀这两项指标上, 根据经验判断, 氯离子含量大的冷却液, 其玻璃器皿腐蚀试验会更严重。

下面, 以某2种品牌的乙二醇型发动机冷却液 (分别编号为1#、2#) 为例, 研究乙二醇型冷却液中氯离子含量与其本身玻璃器皿腐蚀试验之间的关系。

对2个样品进行氯离子含量检测, 检测结果如表1所示。

从表1中可以看出, 2#样的氯离子含量比较高, 并且超出了行业标准SH/T 0521的指标要求。由试样的氯离子含量可以推测, 2#样的玻璃器皿腐蚀一定会比1#样差。为了证实这个猜想, 对2个试样作了玻璃器皿腐蚀试验。试验结果如表2所示。

表2所示的试验结果显示, 几乎每个试片的増重、失重情况都是2#样比1#样严重。此结果证实了我们的推断, 当冷却液中氯离子含量较高时, 其玻璃器皿的腐蚀也越严重。

为了证实这个推断的准确性, 工作人员从市面上买来第三种品牌的冷却液, 将其编为3#, 并进行了氯离子含量检测试验, 试验结果如表3所示。

由表3所示的氯离子检验结果可以断定, 3#样的玻璃器皿腐蚀一定不会很严重。为了证实这个推断, 又对3#样进行了玻璃器皿腐蚀试验, 而试验结果也证实了这一推断。

3 结论

上述研究和试验说明, 某一品牌的冷却液, 如果其氯离子含量指标检测不合格, 或者对比某几种冷却液的性能时, 氯离子含量较高或不合格的样品, 对发动机冷却系统的腐蚀相对是比较严重的。

摘要：通过介绍冷却液的组成和作用, 研究和验证了冷却液中氯离子含量与玻璃器皿腐蚀之间的关系。试验表明, 氯离子含量较高的冷却液对玻璃器皿试片的腐蚀较为严重, 这也从侧面说明了氯离子的强腐蚀性。

运用中冷却液 篇8

蒸发冷却器是利用热湿交换原理进行直接蒸发冷却降温的节能产品。蒸发冷却器使用循环水进行直接蒸发冷却降温, 与大型空调机组配套使用;是针对干热、温差较大及缺水地区而设计的, 主要用于核电、火力发电企业的设备降温。蒸发冷却器夏季用于室内降温, 可起到既节能又降低运行费用的目的。本文以三门核电一期工程蒸发式空气冷却机组JDK55蒸发冷却器为例, 介绍蒸发冷却器的设计方案, 包括设计计算、产品特点和日常维护等。

2 蒸发冷却器计算

2.1 设计工况

JDK55蒸发式空气冷却机组:风量55000m3/h;蒸发冷却器进口干球温度32℃, 相对湿度68%;蒸发冷却器出口干球温度27.5℃, 相对湿度92.5%;要求蒸发冷却器饱和效率η>90%。

2.2 理论计算

(1) 加湿量计算 (见图1) :查焓湿图:t1=32℃, d1=20.47g/kg·干空气, h1=84.73kJ/kg·干空气, t2=27.5℃, d2=21.55g/kg·干空气, h2=82.76kJ/kg·干空气, tmax=27℃, dmax=22.62g/kg·干空气。

含湿量=d2-d1=21.55-20.47=1.08g/kg·干空气

则JDK55蒸发式空气冷却机组加湿量=55000×1.2×1.08/1000=71.28kg/h

(3) 冷量:△h=h1-h2=84.73-82.76=1.97kJ/kg·干空气

则JDK55蒸发式空气冷却机组冷量=55000×1.2×1.97/3600=36.12kW

1.循环水泵 (双) 2.PLC变频电控箱3.温湿度外控信号4.智能电子除垢自清洗水过滤器5.喷雾系统流量调节阀6.喷雾系统7.湿膜系统8.进水阀9.进水过滤器10.快速补水电磁阀11.补水浮球开关12.溢水口13.地漏14.排水电磁阀/泵15.液位差控制器16.过滤网17.电导率检测装置18.水泵液保护开关19.水泵流量调节阀装置20.水温检测装置21.流量开关22.压力表

(4) 补充水量:上述设计工况需要用减焓加湿降温方式, 即采用进排水混合降水温的方式, 可根据水温值来自动调控:排水电磁阀或排水泵, 来保证降温要求。

为维持降温所需的水温, 必须定时排走一部分水。假设给水温度20℃, 进风温度32℃, 每小时应排走水箱内定量的水约300～500kg/h。

补充水量=加湿量+排水量

则JDK55蒸发式空气冷却机组补充水量=71.28+300=371.28kg/h

2.3 降温焓湿图 (如图1)

这里t1-t3-t4-t2′围成的区域为等焓加湿区域。

进口干球温度32℃, 相对湿度40%～68%

查焓湿图:t1=32℃, d1=20.47g/kg·干空气, h1=84.73kJ/kg·干空气, 相对湿度68%;t2=27.5℃, d2=21.55g/kg·干空气, h2=82.76kJ/kg·干空气, 相对湿度92.5%;t2′=27.5℃, d2′=22.32g/kg·干空气, h2′=84.73kJ/kg·干空气, 相对湿度95.7%;tmax=27℃;t3=32℃, d3=11.88g/kg·干空气, h3=62.72kJ/kg·干空气, 相对湿度40%;t4=22℃, d4=15.94g/kg·干空气, h4=62.72kJ/kg·干空气, 相对湿度95.9%;其中t1-t2′为等焓线, t3-t4为等焓线。

看图得出t1-t2为减焓加湿线。当混水温度小于湿球温度时, 这一过程即为减焓加湿过程。

2.4 蒸发冷却器选型

为保证蒸发冷却器饱和效率>90%, 采用复合加湿降温方式:刺孔不锈钢湿膜 (填料) 300mm+单排喷雾+挡水板结构。蒸发冷却器结构布置图如图2;蒸发冷却器水电系统图如图3。

3 蒸发冷却器设计原理和产品特点

此直接蒸发冷却器是专为国内外干热地区电站、核电站行业设计制作的, 是利用热湿交换原理与金属导热原理进行直接蒸发冷却降温的节能产品。该机组使用循环水进行直接蒸发冷却降温, 与大型空调机组配套使用;是针对干热、温差较大及缺水地区而设计的, 主要用于核电、火力发电企业的设备降温, 经济、节能、实用。夏季用于室内降温, 起到节能又降低运行费用的目的。蒸发器主体结构及框架全部采用不锈钢材料, 保证不霉变、高寿命, 且易反复清洗, 采用复合加湿降温方式, 饱和效率≥90%, 远期运行可靠性好。

在此项目中, 我们采用低温混合水的传导降温与等焓加湿冷却相结合的方式-减焓冷却降温方式。

减焓冷却降温实施方法:主要是通过水箱内的水温传感器检测水温, 当温度高于设定值时, 排水电磁阀排掉水箱内部分水, 补充低温水, 利用供水温度低 (约20℃以下) 与原水箱内水混合后达到设定值, 再利用不锈钢湿膜独特的良好导热性能, 使喷雾水及湿膜表面循环水温度维持在20℃～26℃范围内, 直接对空气进行冷却降温, 此种方式为直接传导冷却与等焓加湿复合方式。即使在极端气候条件下, 也可确保冷却器的降温效率。

4 蒸发冷却器产品特点

(1) 采用复合加湿蒸发降温方式:即采用不锈钢刺孔湿膜+喷雾+挡水板结构方式。较传统单一湿膜蒸发冷却器, 增加了喷雾横向布水并延长了有效气化热湿交换距离, 既解决了高风速迎风无水, 又解决了金属膜不吸水的弱点, 进而提高了综合饱和效率 (≥90%) 。

(2) 采用特殊结构的铝合金大沟槽 (15mm) 挡水板 (≥4m/s) , 使高风速空调的占空距离大大减小, 过水率小于0.3g/kg。

(3) 主体结构全部采用不锈钢材料, 高寿命、不霉变, 可重复清洗寿命最高达40年。

(4) 蒸发冷却填料采用专利刺孔结构, 利用水的张力浸润原理, 穿透浸润, 提高了饱和效率, 冲孔可减小风阻。

(5) 采用高效雾式过滤旋转防堵双雾头, 可任意调节喷雾方向, 缩短布水范围与汽化距离;在动态风速下, 保持雾粒充满加湿段, 起到加湿、清洗净化作用。快速可换, 防阻塞, 易清洗。

(6) 双可靠性设计: (a) 进水采用粗过滤器, 出水采用智能电子刷式自清洗装置, 便于维护有效保证喷雾孔不堵, 喷雾头采用细滤等多级过滤方式, 维护清洗方便, 远期运用可靠。 (b) 针对水箱小, 供水大的瞬间供水保证要求, 采用电控式防水波动装置设计与低水位无水保护设计。 (c) 水路采用无水检测装置, 确保水泵在粗过滤堵塞清理的工况下, 水泵安全运行。 (d) 用帽式溢流装置代替反水弯, 防止高水位溢出。 (e) 针对冷却段较短的局限, 采用旋转双喷头, 以利于雾粒分布均匀, 缩短汽化与横向布水距离。

(7) 采用进口PLC控制柜, 全自控, 屏幕可显, 可远程控制, 安全可靠。

(8) 采用温度传感器控制排水可调, 手动与自动控制。

(9) 主体结构采用不锈钢设计, 高寿命。

(10) 设有独特防侧过水设计, 防水箱搜风带水设计。

(11) 水箱采用厚度2mm不锈钢焊接, 水箱内安装有机械浮球自动补水机构与快速补水电磁阀、防水位波动及保护水泵的液位控制器。确保动态条件下的远期无人值班安全运行。

(12) 水泵为多级离心式管道泵, 进口德国WILO品牌, JDK150机组采用湿膜供水及喷雾供水泵各一台, 保证足够使用流量及压力。

(13) 流量检测装置。在水泵出水管路中安装流量检测装置, 随时检测出水压力, 避免水泵由于进水口过滤网堵塞等问题, 使泵产生空转而烧损水泵。

(14) 水泵设有流量调节分路及反冲洗装置, 以变调节喷雾量及清洁水箱内一级过滤网, 延长清理时间。

(15) 在等焓加湿降温的设计上, 又增加了减焓冷却降温方式, 水箱设置排水电磁阀及水温传感器, 当水温超过设定值时, 自动排放水, 并且同时补充外部低温水, 把水温控制在20℃-26℃范围内。

(16) 智能电子除垢自清洗装置。具有对原水进行过滤并自动对滤芯进行清洗排污的功能, 且清洗排污时系统供水不间断。清洗方式简单, 且清洗循环电子监控, 可实现自动清洗排污。全自动自清洗过滤控制系统中的各参数均可调节。

(17) 电导率检测装置能随时检测水箱内的水质导电率, 检测水质水垢指标, 并根据设定值实现自动调节水箱内水质的导电率, 防止水垢积附在喷雾系统内, 造成喷头堵塞及减少湿膜及挡水板的表面结垢。

5 蒸发冷却器日常维护

(1) 清洗部件:水箱内过滤器正常情况下每半月清理一次;如果水质较差, 应一周或更短时间清理一次;清理时, 反旋开快拧接头, 过滤器托盘取出, 冲洗里面的杂质或沉淀物;或用备件更换使用;未装过滤器, 严禁开机, 以防供水泵堵塞无法使用;蒸发冷却器如长时间停用, 应把水箱内水排空, 以免水变质;水箱底及箱壁:每半年一次或视实际工况定;蒸发器湿膜、挡水板等需3～5年清洗一次, 用外接自来水或高压泵水枪冲刷。

(2) 清洗水箱办法:打开进水开关阀处的放水开关, 可接入冲洗软管, 放水刷洗, 或用专用清洗自吸泵 (自备) , 置于水箱中清洁冲刷、抽吸、排放, 反复几次, 干净为止或用高压水冲洗即可;

(3) 地区性水质差解决办法:加软化水装置即可解决, 可与厂家检测并选购。

(4) 循环水变质解决办法:加大排水比例 (>15%) ;采用高频电极软水器, 安装在喷雾回水旁通管上即可 (可向厂家选购) , 水箱长时间停用则排空并清理污物, 及时用清水清洗。

(5) 过水解决办法 (应严格预先做好密封, 以防为主) : (a) 拦水板下边水箱出风面过水解决办法:湿膜:减少后排膜供水量, 适当关小每块膜右侧水量调节阀;喷淋:减小供水量增大卸流量, 调整旁通阀, 压力表显示0.2～0.25MPa。 (b) 水箱侧底边 (角) 有飞沫现象解决办法 (>4m/s风速, 易产生此现象) :预先在水箱左右两侧加装L型侧封板;外形尺寸视情况由安装方自定, 可与厂家咨询。 (c) 水箱水质原因:水质浓度变化或残留清洁剂易产生的飞溅泡沫解决方法是换水、定期清洗。 (d) 调整水位方法:水位降低不得超过70mm;

运用中冷却液 篇9

关键词：水动能冷却塔,转炉设备,应用

1. 概述

在钢铁企业中, 为了对各种设备及炼钢、轧钢工艺用水进行冷却, 需要大量的水冷却设备, 其中各种形式冷却塔是普遍采用设备之一。冷却塔塔体内密排网格或其他形式填料, 布水器固定在塔内填料上端, 通过上塔水泵把高温水输送到塔上部布水器, 使水均匀的落在塔内填料上, 通过冷却塔风扇旋转, 形成一定流量的冷却风对水进行冷却, 从而使水的温度得到一定程度的降低。传统形式的冷却塔都是由防水电机带动冷却塔风扇形成冷却空气流, 对水进行冷却, 此种形式冷却塔历史悠久, 对冶金等各种行业水处理在一定时期内发挥了巨大作用。但随着时代发展, 钢铁企业节能降耗需求的日益突出及低碳环保理念的盛行, 企业在发展过程中呼唤新型节能设备的问世和使用。水动能冷却塔是目前国内近期发展起来的节能型冷却水系统, 它利用水轮机取代传统风机电机作为冷却塔风机动力源, 使风机由电力驱动改为水力驱动, 达到节能增效和免除电机维护的目的。

2. 水动能冷却塔工作原理

传统的电机驱动风机冷却塔冷却水经上塔泵直接输送至布水器, 由布水器排出顺塔体内填料落下进行冷却后再循环利用。而水动能冷却塔水经上塔泵先输送至水轮机, 经水轮机后再进入布水器, 水轮机利用冷却塔上塔水流的多余水能进行工作, 冷却塔上塔水流的多余水能是指满足布水器要求之外的剩余能量, 它通常以压能、位能和动能的形式存在。水轮机将多余水能转变为旋转机械能, 驱动风机转动, 增强冷却塔的冷却效果。当上塔水流的多余能量足以满足风机驱动功率的要求时, 水轮机有足够的出力以驱动风机达到额定转速, 且不增加水泵的能耗。传统型冷却塔的上塔泵在功率不提高的情况下, 水流基本能满足水动能冷却塔的工作要求。

3. 水动能冷却塔的结构

水动能冷却塔外部与传统普通型冷却塔大体类似, 上部为风筒下部为塔体漂水挡板, 内部从上至下依次为:风机、水轮机、水轮机进出水管、水轮机基座、布水管、填料、收水器等 (图1) 。

水轮机由蜗壳、座环、转轮、尾水管、轴、轴承构成。外壳设计独特, 断面呈逐渐缩小状, 可以保证水流均匀地进入水轮机, 座环除了支撑水轮机的相关部件外还起到调整水流方向的作用, 水轮机内部转轮是水能转变为机械能的主要部件, 做功后水流经尾水管进入布水器, 通常情况下, 水轮机轴与风机直接相联, 水轮机产生的动力经水轮机轴传递给风机, 从而实现对上塔水的冷却功能。

4.80t转炉净环水水动能冷却塔应用改造

(1) 水动能冷却塔的选用

青钢80t转炉净环水冷却塔由于原先设计冷却能力不足, 屡屡出现水温高的情况, 尤其是夏天问题更加突出, 为此在2010年5月份对其进行改造。不增加上塔泵的情况下在原先冷却塔旁另增加一座同能力冷却塔, 本着节能降耗、降低生产成本的原则, 选用了水动能冷却塔。

原先净环水上塔泵共有3台在线使用, 开二备一, 单台泵电机功率55kW, 扬程27.5m, 流量511m3/h。经专业厂家技术人员现场分析完全满足水动能冷却塔建造条件, 经研究决定投资20万元在原先冷却塔基础上另加两座ZLF-500型水动能冷却塔, 单台设计最高水流量500m3/h, 风机风扇外径Φ3200mm, 转速100~160r/min。

(2) 改造后实际使用情况

青钢80t转炉净环水水动能冷却塔2011年1月正式投入使用, 对投入使用半年时间的冷却塔进行现场运行情况跟踪结果如下:老塔与新塔总上塔流量1360m3/h, 由于现在新老两塔合用一根水管, 故在管道阀均完全开启状态下新水动能冷却塔流量为680m3/h, 经两塔进水管阀调节水动能冷却塔进水流量可达800m3/h, 压力可达0.3MPa, 此时水动能冷却塔风机转速达130r/min, 现上塔水温度为38℃, 冷却后温度为30℃, 冷却效果经现场检测基本达到工艺上的使用要求。