南京企鴻制藥設(shè)備有限公司自成立以來(lái)，一直致力于在制藥、生物、食品和啤酒飲料等行業(yè)中使用的衛(wèi)生級(jí)不銹鋼壓力容器、結(jié)晶罐、常壓容器、過(guò)濾器、衛(wèi)生泵、流體管道閥門(mén)及系統(tǒng)安裝的不銹鋼設(shè)備開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、銷售及售后服務(wù)于一體的企業(yè)。作為南京制藥設(shè)備***廠家，質(zhì)量保障，服務(wù)|第|一。

結(jié)晶器作為連鑄機(jī)的心臟，高溫鋼水在結(jié)晶器中凝固所釋放出的熱量絕大部分是由冷卻水帶走的，因而，結(jié)晶器性能的優(yōu)劣對(duì)生產(chǎn)效率和鑄坯質(zhì)量都會(huì)造成直接影響。結(jié)晶器性能受冷卻水水質(zhì)的影響非常大。在實(shí)際操作中，冷卻水的暫時(shí)硬度一般要控制在80 mg/L（以CaO計(jì)）以內(nèi)，補(bǔ)充水宜采用除鹽水或軟水。  　　

在實(shí)際工作中，為了保證結(jié)晶器具有良好的傳熱效率，***水垢的形成并盡可能地延長(zhǎng)結(jié)晶器的使用壽命，采用何種冷卻方式和冷卻水道結(jié)構(gòu)能較經(jīng)濟(jì)、合理和適用，需要技術(shù)人員根據(jù)所在鋼鐵企業(yè)的客觀實(shí)際情況進(jìn)行不斷地探索。本文以某廠使用的連鑄機(jī)為實(shí)例，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面對(duì)幾種常見(jiàn)的結(jié)晶器循環(huán)水冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了探討。

結(jié)晶器  　　

結(jié)晶器循環(huán)水冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)介  　　

開(kāi)路循環(huán)水系統(tǒng)  　　

采用開(kāi)路循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)晶器回水直接利用余壓上冷卻塔，經(jīng)冷卻塔降溫后的冷卻水再用泵加壓送回，此種系統(tǒng)一般采用工業(yè)凈化水，而對(duì)于工業(yè)凈化水無(wú)法滿足設(shè)備的用水技術(shù)條件時(shí)，可以將工業(yè)凈化水和軟水混合使用。  　　

半閉路循環(huán)水系統(tǒng)  　　

采用半閉路循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)晶器回水直接通過(guò)熱交換器進(jìn)行冷卻降溫，然后冷卻降溫后的水會(huì)流入泵站吸水井，后通過(guò)泵加壓送回。采用此系統(tǒng)通常要設(shè)置緩蝕劑加藥裝置和二次冷卻裝置，系統(tǒng)補(bǔ)充水一般采用軟化水。  　

閉路循環(huán)水系統(tǒng)  　　

采用閉路循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)晶器冷卻回水通過(guò)二次冷卻裝置冷卻，系統(tǒng)補(bǔ)充水一般采用軟水或除鹽水。這種系統(tǒng)大的特點(diǎn)就是水在循環(huán)過(guò)程中與大氣隔絕。該系統(tǒng)一般設(shè)有氮封膨脹罐、自動(dòng)補(bǔ)水裝置、事故自動(dòng)泄水閥，且系統(tǒng)的工作壓力由充N2進(jìn)行控制，自動(dòng)補(bǔ)水則由膨脹罐內(nèi)的水位進(jìn)行控制。與半閉路循環(huán)水系統(tǒng)類似，閉路循環(huán)水系統(tǒng)也要設(shè)置緩蝕劑加藥裝置和二次冷卻裝置。  　　

顯而易見(jiàn)，因?yàn)橐陨?種循環(huán)水系統(tǒng)的的密閉性不同，所以它們的補(bǔ)水方式、補(bǔ)水水質(zhì)及循環(huán)系統(tǒng)水消耗量也存在不同。  　　

結(jié)晶器循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例

本文以某廠使用的連鑄機(jī)為例。依照該廠使用連鑄機(jī)的資料設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)這3種冷卻方式不同的系統(tǒng)。其中，半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)冷卻水的暫時(shí)硬度按小于10 mg/L設(shè)計(jì)；開(kāi)路循環(huán)冷卻水的暫時(shí)硬度按60 mg/L設(shè)計(jì)。  　　

對(duì)所設(shè)計(jì)的三種循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行比較。  　　

性能比較  　　

對(duì)于開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)而言，因?yàn)樗苯优c空氣接觸，存在蒸發(fā)損失，再考慮到排污和泄露損失，所以在三個(gè)系統(tǒng)中它的補(bǔ)水量大，本實(shí)例中，它的補(bǔ)水量為循環(huán)水量的3%；對(duì)于閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，隨著循環(huán)冷卻過(guò)程的進(jìn)行，水不存在蒸發(fā)、濃縮和排污，所以它的補(bǔ)水量在三個(gè)系統(tǒng)中小，本實(shí)例中，該系統(tǒng)的補(bǔ)水量低于循環(huán)水量的0.1%；半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)水量介于其它兩種系統(tǒng)之間，在本實(shí)例中，其補(bǔ)水量為循環(huán)水量的0.5%。  　　

開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)水質(zhì)差，由于系統(tǒng)是開(kāi)放的，水直接與外界大氣接觸，所以外界灰塵很容易進(jìn)入，并且因?yàn)殛?yáng)光照射的緣故，可能出現(xiàn)大量的藻類繁殖，而這些極易產(chǎn)生生物粘泥，進(jìn)而影響冷卻效果，閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)則更|好相反。  　　

開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)因直接與大氣接觸，所以系統(tǒng)中的溶解氧含量通常都較閉路和半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)高，故它的腐蝕率也較另外兩者高。  　　

開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)因?yàn)槔昧擞鄩?，所以有一|定的節(jié)能效益，但它沒(méi)有閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)對(duì)設(shè)備回水壓力的利用充分，所以節(jié)能效果沒(méi)閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)好。半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)因?yàn)椴荒芾糜鄩海阅芎母摺? 　　

開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)因?yàn)椴恍枰O(shè)置二次冷卻裝置，所以建設(shè)成本低，且操作使用簡(jiǎn)便。  　　

因?yàn)殚_(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的年補(bǔ)充軟水量高，所以系統(tǒng)的年能源消耗費(fèi)用高；而閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的年補(bǔ)充軟水量和年耗電量低，所以它的年能源消耗費(fèi)用低。  　　

綜上可知，在投資允許的情況下，推薦采用軟水閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，它具有安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、水質(zhì)好和腐蝕小等優(yōu)點(diǎn)。  　　

暫時(shí)硬度的設(shè)計(jì)值與補(bǔ)充水暫時(shí)硬度的關(guān)系  　　

如果已經(jīng)確定結(jié)晶器冷卻水的暫時(shí)硬度值，則在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)***對(duì)補(bǔ)充水的形式進(jìn)行充分考慮。  　　

根據(jù)《連鑄工程設(shè)計(jì)規(guī)定》的規(guī)定，結(jié)晶器冷卻水暫時(shí)硬度的設(shè)計(jì)值以CaO計(jì)要控制在10.0～80.0 mg/L的范圍之內(nèi)。在我國(guó)北方的一些地區(qū)，原水的暫時(shí)硬度通常都較高。因此，連鑄結(jié)晶器冷卻水質(zhì)暫時(shí)硬度的設(shè)計(jì)值可以設(shè)為低于40.0 mg/L，宜采用軟水閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。  　　

與此不同的是，我國(guó)南方一些地區(qū)的原水暫時(shí)硬度較低。所以，結(jié)晶器冷卻水質(zhì)暫時(shí)硬度的設(shè)計(jì)值可以設(shè)為80.0 mg/L左右，可采用開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，并采用部分工業(yè)水和部分軟水混合的方式進(jìn)行系統(tǒng)補(bǔ)水。顯而易見(jiàn)，這時(shí)的軟水補(bǔ)充量相對(duì)少，設(shè)備投資小，既合理又經(jīng)濟(jì)。  　

通過(guò)以上分析可知，在開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、半閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)三種系統(tǒng)當(dāng)中，閉路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)具有冷卻水水質(zhì)好、軟水補(bǔ)充量小和能耗低等優(yōu)點(diǎn)，在投資允許的情況下，是原水暫時(shí)硬度較高地區(qū)的方案。當(dāng)然，對(duì)于那些原水暫時(shí)硬度較低的地區(qū)，可以考慮采用開(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。因?yàn)殚_(kāi)路循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的補(bǔ)充水可采用工業(yè)水和軟水混合使用的方式，所以軟水補(bǔ)充量相對(duì)少、系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本較