
化工生產(chǎn)中,多數(shù)工藝存在 “放熱反應(yīng)”“介質(zhì)升溫” 或 “設(shè)備散熱” 需求,需通過(guò)循環(huán)水將熱量帶走以控制溫度(避免超溫導(dǎo)致反應(yīng)失控、設(shè)備損壞或產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)),玻璃鋼冷卻塔主要為這些工段的循環(huán)水提供冷卻服務(wù),典型工段包括:
1. 反應(yīng)工段(核心應(yīng)用工段)
化工反應(yīng)(如合成反應(yīng)、聚合反應(yīng)、氧化反應(yīng)等)多為放熱過(guò)程,需嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度:
例如:合成氨的 “氨合成塔” 反應(yīng)中,反應(yīng)溫度可達(dá) 400-500℃,需通過(guò) “反應(yīng)釜夾套” 或 “內(nèi)置盤(pán)管” 通入循環(huán)水降溫,避免溫度過(guò)高導(dǎo)致催化劑失活或副反應(yīng)激增;
又如:聚酯合成中,乙二醇與對(duì)苯二甲酸的縮聚反應(yīng)需維持 180-250℃的恒溫,循環(huán)水需持續(xù)帶走多余熱量,經(jīng)冷卻塔冷卻后重新送入反應(yīng)系統(tǒng)。
冷卻塔作用:將吸收反應(yīng)熱量后的 “熱水” 冷卻為 “冷水”,保證循環(huán)水持續(xù)穩(wěn)定為反應(yīng)系統(tǒng)控溫。
2. 蒸餾與精餾工段
蒸餾(或精餾)是化工分離提純的核心操作,塔頂 “氣相組分” 需通過(guò)冷凝器冷凝為液態(tài),而循環(huán)水是冷凝器的主要 “冷源”:
例如:乙醇 - 水分離的精餾塔中,塔頂氣相乙醇需在 “冷凝器” 中與循環(huán)水換熱冷凝為液態(tài)乙醇,此時(shí)循環(huán)水吸收熱量后升溫,需送入冷卻塔冷卻后重新用于冷凝;
又如:石油化工中 “常減壓蒸餾” 工段,塔頂輕組分(如汽油)的冷凝、側(cè)線產(chǎn)品(如柴油)的冷卻,均需大量循環(huán)水,冷卻塔需同步處理這些升溫后的循環(huán)水。
冷卻塔作用:回收循環(huán)水的 “冷卻能力”,確保冷凝器持續(xù)高效將氣相組分冷凝為液態(tài)。
3. 壓縮與泵類(lèi)設(shè)備工段
化工生產(chǎn)中,壓縮機(jī)(如空氣壓縮機(jī)、氣體壓縮機(jī))、泵(如離心泵、往復(fù)泵)等動(dòng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),因機(jī)械摩擦、介質(zhì)壓縮會(huì)產(chǎn)生大量熱量,需通過(guò) “冷卻水套” 或 “冷卻盤(pán)管” 降溫:
例如:化工氣體輸送的 “往復(fù)式壓縮機(jī)”,氣缸運(yùn)行時(shí)溫度可達(dá) 100℃以上,需用循環(huán)水通過(guò)氣缸水套降溫,避免氣缸過(guò)熱變形;
又如:輸送高溫介質(zhì)的 “熱油泵”,泵體與軸承需循環(huán)水冷卻,防止因高溫導(dǎo)致密封件失效或軸承損壞。
冷卻塔作用:冷卻吸收設(shè)備熱量后的循環(huán)水,保障動(dòng)設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行(避免因過(guò)熱停機(jī))。
4. 換熱設(shè)備通用工段
化工行業(yè)中,換熱器(如列管式換熱器、板式換熱器)是 “冷 - 熱介質(zhì)換熱” 的核心設(shè)備,當(dāng)循環(huán)水作為 “冷介質(zhì)” 時(shí),需冷卻塔配合完成冷卻循環(huán):
例如:化工廢水處理前,若廢水溫度過(guò)高(如超過(guò) 40℃),會(huì)影響生化處理中微生物活性,需通過(guò)換熱器用循環(huán)水降溫,升溫后的循環(huán)水經(jīng)冷卻塔冷卻后重復(fù)使用;
又如:原料預(yù)熱工段中,若 “熱原料” 需降溫至特定溫度再進(jìn)入下一道工序,可通過(guò)換熱器與循環(huán)水換熱,循環(huán)水升溫后由冷卻塔冷卻。
冷卻塔作用:作為循環(huán)水的 “最終散熱終端”,支撐各類(lèi)換熱器的換熱效率(若循環(huán)水無(wú)法降溫,換熱器冷量不足,會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱效果下降)。
5. 聚合與結(jié)晶工段
部分精細(xì)化工產(chǎn)品(如塑料、化纖原料、晶體類(lèi)產(chǎn)品)的生產(chǎn)中,聚合或結(jié)晶過(guò)程對(duì)溫度精度要求極高,需循環(huán)水精準(zhǔn)控溫:
例如:聚氯乙烯(PVC)聚合工段,氯乙烯單體聚合時(shí)需將溫度控制在 50-60℃(誤差需≤1℃),循環(huán)水通過(guò)聚合釜夾套持續(xù)散熱,冷卻塔需穩(wěn)定提供低溫循環(huán)水(水溫波動(dòng)≤2℃),避免溫度波動(dòng)導(dǎo)致聚合度不均;
又如:味精、檸檬酸等食品級(jí)化工產(chǎn)品的結(jié)晶工段,需通過(guò)循環(huán)水緩慢降溫(控制降溫速率)以形成大顆粒晶體,冷卻塔冷卻后的循環(huán)水需穩(wěn)定通入結(jié)晶器夾套,保障結(jié)晶質(zhì)量。