冷卻循環水系統節能技術改造

何旭

摘要：通過對熱處理生產工藝需求用冷卻水循環系統的工作原理和節能運行成本進行分析，找出不合理的設計安裝和能耗原因，采取節能技術措施重新進行冷卻循環水系統工藝布局和管道改造，改造后在保證循環水安全可靠運行的情況下取得了較為明顯的節能降耗效果。

關鍵詞：水泵；成本分析；改造；實效

1引言

公司熱表處理車間有5臺淬火爐，均由水池循環水進行冷卻， 循環系統由2臺潛水泵、5臺臥式水泵分別循環，除鹽浴爐、氮化爐外，均無備用泵。水池深5m，水深約3m，水面距地面水泵有2m的距離。由于系統設計安裝不合理，循環系統多，暗裝管道漏水不易排查，經常出現抽空現象，或滲水燒毀潛水泵電機，循環不正常，影響生產。維修運行成本高，管理繁雜，決定對其改造。循環泵主要性能參數見表1《冷卻設備主要性能參數表》，

運行時，循環水泵分別提供循環對各淬火爐進行冷卻回入循環水池。冷卻循環流程見圖1《冷卻循環水布置圖》。

2方案確定與實施

2.1存在原因分析

熱處理爐的冷卻循環水系統單獨運行、單獨操作，互不影響。投產初期，生產任務不足，使用率不高，運行時間短，獨立冷卻循環系統利于管理和節能。后期生產任務逐漸飽滿，設備使用率高，運行時間長，故障頻發，冷卻系統已不能滿足生產和節能降耗要求。一旦維修放水，冷卻系統不能工作，又無備用泵，還嚴重影響生產進度；潛水泵長期運行在水里，機械密封處易磨損滲水燒壞電機，軸承損傷，故障率高，特別是22kw潛水泵的維修費用每次都在8000元以上，工作量大，基本2至3個月就要維修1次。臺數多，型號規格不統一，零部件互換性差，維修困難；功率大，運行費用高，每月運行費用5000余元。

2.2改造方案確定

根據生產需求，廢除多循環系統，改成單一冷卻循環系統。為減小投資成本、便于維護保養，決定廢除原地下管道，重新明管安裝。除鋁合金淬火爐外，各爐子與循環水池基本無高度差，相距不足20m，鋁合金淬火爐距離水池約40m，循環水高度差約20m，根據管道損失計算原則，選取鋁合金淬火爐循環水最不利管線進行管損設計核算，確定選用50m揚程，供水量為100m3/h，吸程為6米的臥式離心水泵2臺，重新布置管線安裝改造。工藝布置見圖2《冷卻水循環系統改造平面布置圖》。

2.3實施

在原鹽浴爐、氮化爐冷卻系統水泵基礎上重新澆做基礎，安裝水泵。供回水總管道采用1.6 Mpa、DN100的PVC水管。各設備進回水支管與供回水總管連接，并對管線設備設施加固減震處理。

3成本節能分析

改造后，冷卻水量基本不變，揚程降低，規格型號統一，設備數量少，每臺電機功率22kw，能滿足生產需求；維修費用、運行費用節約明顯。主要性能參數詳見表2《改造前后設備主要性能參數對照表》；

根據使用情況與數據參數可得：

3.1節電

循環水運行時間每天按10小時工作日、每月按22天計，每月耗電量為：

改造前：水泵運行總功率為38.5kw/h，每月耗電量為：38.5×22×8=6776kw.h

折算成電費為：0.75×6776=5082元/月。

改造后：水泵運行總功率為22kw/h，每月耗電量為：22×22×8=3872kw.h.

折算成耗電費用為：0.75×3872=2904元/月。

故每月節約電費：5082-2904=2178元/月。年節約電費2.6萬元。

3.2節水

改造前地下管漏水，維修潛水泵時水池放水，水池大小6m×6m×5m， 每月耗水1000余噸，改造后每年節約用水1.2萬噸，折算成水費4.8萬元。

3.3維修費

改造前，每次維修費用都在8000元以上，每年按4次維修計算，年發生維修費用3萬余元。改造后，定期對臥式離心泵的軸承，軸封進行維護保養，年發生費用千元以內，每年可節約維修費用近3萬元。

可見改造后，每年可節約費用10萬余元。

4結論

改造后，經1年運行，冷卻水量和循環水壓均滿足使用要求，未維修過，節約明顯，運行可靠，降低運行成本的同時，還利于管理、操作、維護保養。今后，將舉一反三對公司相應設備設施的運行使用情況進行現場調研，對不符合節能生產要求的設備設施進行改造，優化能耗，在滿足生產需求的同時，最大限度降低成本費用。

參考文獻：

[1]流體力學，王維新，1986，煤炭工業出版社.

[2]化工管路手冊，石油化學工業部化工設計院石油化工設計建設組組織編寫，1978，石油化學工業出版社出版.

[3]中國給水排水（半月刊），丁堂堂，2012， 《中國給水排水》雜化 志社.