冷凍循環水補水系統改進

張彥慧+尹華杰+路立紅

摘要：通過對冷凍循環水補水管路系統的改進，同時用回收洗滌水代替飲用水作為冷凍循環水系統的補水水源，不僅提高了冷凍循環水的水質，而且延長了該系統的補水周期，大大節約了飲用水的使用量。

關鍵詞：飲用水 冷凍循環水 回收洗滌水

一、主要設備簡介

1.機組特點

南京韓威南冷集團有限公司LSB560型水冷冷水機組主要由雙螺桿壓縮機、水冷冷凝器、角形截止閥、干燥過濾器、熱力膨脹閥、干式蒸發器和電器控制系統組成，具有高可靠性、高效率、高度自動化和操作簡便等特點。該機組可提供5℃-15℃的冷凍水，為粉針制劑生產潔凈控制區空調系統冷卻提供冷源。水冷冷凍循環水補水水源為飲用水，補水方式為邊補邊排。

2.機組工作原理

機組是利用卡諾循環原理來實現制冷循環的。制冷系統由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器組成，用管道將其連成一個密閉系統，內部充注制冷劑（R22）。機組工作時，由蒸發器出來的低溫低壓蒸汽進入壓縮機，由壓縮機壓縮成高溫、高壓氣體，排入冷凝器，被流經冷凝器的冷卻水帶走熱量。高溫高壓的氣體被冷凝成過冷液體，經過濾器、球閥進入熱力膨脹閥被節流減壓后，變為低溫低壓的汽液兩相混合物進入蒸發器，在蒸發器內制冷劑不斷蒸發并吸收流經蒸發器的冷凍水中的熱量，從而使水溫降低，蒸發器內的制冷劑吸熱汽化為低溫低壓蒸汽后，被壓縮機吸入，進入下一次循環。如此反復循環，從而達到降低冷凍水溫度的目的。

二、改進前系統運行情況

該系統平均每年運行115天，平均補水周期為7天，每次補水量約100噸，年補水飲用水總量約1642噸，補水周期短，飲用水消耗量大，造成該機組運行期間動力成本高。

三、改進措施的制定及實施

1.補水水質考察指標的選定

冷卻循環水的檢測指標有濃縮倍數（<2）、有機磷量（>8PPm）、濁度（>15mg/l）、鈣離子（<220PPm）、鎂離子（<60PPm）、氯離子（<150PPm），在循環水水質檢測的過程中，如果上述任何一項指標出現超標情況，則需要進行排污，排除水質超標的冷媒水，以飲用水作為補水水源對系統水進行補充。通過對循環水歷史檢測數據的分析，發現濁度、鈣離子濃度、鎂離子濃度和氯離子濃度曾經出現過超出標準的情況，其中濁度項超標次數占超標總次數的35.95%、鈣離子濃度超標次數占超標總次數的24.18%、鎂離子濃度超標次數占超標總次數的38.56%，氯離子濃度超標次數占超標總次數的1.31%。故在改進過程中以濁度、鈣離子濃度、鎂離子濃度和氯離子濃度作為補水水質的考察指標進行考察。

2.可利用水水質考察及補水水源的確定

首先對現有的可回收利用的水進行梳理，確定生產過程中產生的可作為循環水補水水源的水有洗滌廢水和飲用水，然后按照補水考察指標進行測試，并與測試結果見下表：

由上表可以看出，洗滌廢水和飲用水都可以作為循環水補水的水源，但洗滌廢水的水質要優于飲用水。

3.改進實施

（1）進行管路改造，將洗滌廢水回收池與循環水進水口進行連接，實現洗滌廢水可通過管路流向循環水池。

（2）對操作人員進行培訓，將邊補邊排的補水方式改為先排后補的補水方式，以增加循環水池內剩余應排污水的稀釋度。

四、改進實施后的效果

改進前循環水平均補水周期為7天，改進后循環水補水系統最短補水周期為為11天，最長補水周期25天，平均補水周期為14.6天，改進后循環水平均補水周期較改進前延長了一倍。

改進后循環水補水水源全部為回收廢水，按每年循環水系統共運行140天、循環水補水周期14.6天計算，每年可節約飲用水959噸。

五、總結

通過對冷凍循環水補水系統的改進，提出了回收洗滌廢水作為冷凍循環水補水水源的新思路，延長了冷凍循環水補水周期，節約了飲用水使用量，實現了水資源的二次利用，達到了節能減排的目的。