闭路循环水系统工艺流程

当从地表水取水时，通常会采用水泵抽水的方式。在水泵的入口处会安装滤网，以防止较大的杂物（如树枝、垃圾等）进入系统。例如，在一些靠近河流的工厂，会在河岸设置取水口，通过管道将水引入厂区内的循环水系统。

闭路循环水系统的初始水源可以是地表水（如河流、湖泊）或地下水。如果是地表水，需要考虑水质的季节性变化、水中杂质（如泥沙、浮游生物等）的含量。对于地下水，要关注其硬度、矿物质含量等因素。

水源选择：

取水方式：

根据循环水的用途和后续工艺要求，可能需要调节水的酸碱度（pH 值）。如果水中酸性物质过多，会采用加碱（如氢氧化钠）的方式来提高 pH 值；反之，若碱性过强，则加入酸（如硫酸）进行中和。同时，还可能会向水中添加缓蚀剂、阻垢剂等化学药剂。缓蚀剂可以在金属管道和设备表面形成一层保护膜，防止水对金属的腐蚀；阻垢剂能够抑制水中钙、镁等离子形成水垢，保证热交换器等设备的传热效率。

水进入系统后，首先会经过过滤设备，如石英砂过滤器、活性炭过滤器等。石英砂过滤器主要用于去除水中的悬浮颗粒，其过滤原理是基于颗粒的粒径大小不同，当水通过石英砂层时，大于石英砂孔隙的颗粒被截留在砂层表面。活性炭过滤器则可以吸附水中的有机物、余氯等有害物质。例如，在一些化工企业的循环水系统中，活性炭能够有效吸附生产过程中泄漏到水中的少量有机化学物质。

过滤：

水质调节：

经过预处理后的水通过水泵输送到各个需要用水的设备。水泵的选择要根据循环水系统的流量和扬程要求来确定。流量是指单位时间内通过管道的水量，扬程则是指水泵能够将水提升的高度。例如，在大型的中央空调循环水系统中，需要根据空调主机的冷却需求和管道的阻力损失，选择合适功率和流量的冷却水泵，以保证有足够的冷却水循环到空调主机的冷凝器，带走热量。

水泵：

如果循环水用于加热，其原理与冷却过程类似，只是热量传递的方向相反。例如，在一些需要预热的工艺中，循环水可以通过热交换器吸收其他高温热源（如蒸汽）的热量，然后将热量传递给需要预热的物料。

当循环水用于冷却设备时，比如在工业生产中的一些高温反应釜的冷却，循环水会流经热交换器的一侧，高温设备中的热量通过热交换器的壁面传递给循环水，使循环水温度升高。热交换器有多种类型，如板式热交换器、管式热交换器等。板式热交换器由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成，两种流体（如设备中的高温流体和循环水）分别在相邻的通道中流动，通过金属片进行热量交换。

冷却过程：

加热过程：

在回水管道中，会设置水质监测点，实时监测循环水的水质参数，如温度、pH 值、硬度、电导率等。根据监测结果，可能需要补充化学药剂或进行部分水的置换。例如，如果水中的硬度升高，表明水中钙、镁等离子含量增加，可能需要增加阻垢剂的投放量，或者进行一定比例的排水和补水操作。

完成热交换或其他使用过程后的循环水通过回水管道返回系统。回水管道的设计要考虑水流的顺畅性，避免出现积水或水流不畅的情况。在管道的布局上，要尽量减少弯头和变径，以降低阻力损失。

回水管道：

水质监测与调整（回水管路中）：

在冷却塔运行过程中，空气中的灰尘、杂质等可能会进入水中，同时，由于水分的蒸发，水中的盐分等物质会浓缩。因此，在冷却塔的集水池中，也需要进行一定的水质净化处理，如过滤、排污等操作，以保证循环水的水质。

对于冷却循环水系统，回水温度升高后，需要在冷却塔中进行冷却。冷却塔的工作原理是利用水和空气的接触，通过蒸发散热和对流散热来降低水温。在冷却塔中，热水从塔顶的喷头喷淋而下，形成小水滴或水膜，同时，风机将空气从塔底抽入，与水滴或水膜逆向流动。水在蒸发过程中吸收热量，使水温降低，冷却后的水收集在冷却塔底部的集水池中，然后重新进入循环系统。

散热原理：

水质净化（冷却塔中）：

补水的量需要根据系统的水量损失情况进行精确控制。通常会安装流量计和液位计来监测循环水系统中的水量变化。根据监测数据，通过自动控制阀门来调节补水量，以保持系统的水位和水量平衡。

在闭路循环水系统运行过程中，由于蒸发、排污等原因，会导致水量损失，需要进行补水。补水可以来自于预处理后的原水，也可以是经过深度处理的再生水。如果使用再生水，需要确保其水质符合循环水系统的要求，特别是在微生物、有机物和盐分等方面的控制。

补水来源：

补水控制：