冷冻循环水补水系统改进

张彦慧+尹华杰+路立红

摘要：通过对冷冻循环水补水管路系统的改进，同时用回收洗涤水代替饮用水作为冷冻循环水系统的补水水源，不仅提高了冷冻循环水的水质，而且延长了该系统的补水周期，大大节约了饮用水的使用量。

关键词：饮用水 冷冻循环水 回收洗涤水

一、主要设备简介

1.机组特点

南京韩威南冷集团有限公司LSB560型水冷冷水机组主要由双螺杆压缩机、水冷冷凝器、角形截止阀、干燥过滤器、热力膨胀阀、干式蒸发器和电器控制系统组成，具有高可靠性、高效率、高度自动化和操作简便等特点。该机组可提供5℃-15℃的冷冻水，为粉针制剂生产洁净控制区空调系统冷却提供冷源。水冷冷冻循环水补水水源为饮用水，补水方式为边补边排。

2.机组工作原理

机组是利用卡诺循环原理来实现制冷循环的。制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成，用管道将其连成一个密闭系统，内部充注制冷剂（R22）。机组工作时，由蒸发器出来的低温低压蒸汽进入压缩机，由压缩机压缩成高温、高压气体，排入冷凝器，被流经冷凝器的冷却水带走热量。高温高压的气体被冷凝成过冷液体，经过滤器、球阀进入热力膨胀阀被节流减压后，变为低温低压的汽液两相混合物进入蒸发器，在蒸发器内制冷剂不断蒸发并吸收流经蒸发器的冷冻水中的热量，从而使水温降低，蒸发器内的制冷剂吸热汽化为低温低压蒸汽后，被压缩机吸入，进入下一次循环。如此反复循环，从而达到降低冷冻水温度的目的。

二、改进前系统运行情况

该系统平均每年运行115天，平均补水周期为7天，每次补水量约100吨，年补水饮用水总量约1642吨，补水周期短，饮用水消耗量大，造成该机组运行期间动力成本高。

三、改进措施的制定及实施

1.补水水质考察指标的选定

冷却循环水的检测指标有浓缩倍数（<2）、有机磷量（>8PPm）、浊度（>15mg/l）、钙离子（<220PPm）、镁离子（<60PPm）、氯离子（<150PPm），在循环水水质检测的过程中，如果上述任何一项指标出现超标情况，则需要进行排污，排除水质超标的冷媒水，以饮用水作为补水水源对系统水进行补充。通过对循环水历史检测数据的分析，发现浊度、钙离子浓度、镁离子浓度和氯离子浓度曾经出现过超出标准的情况，其中浊度项超标次数占超标总次数的35.95%、钙离子浓度超标次数占超标总次数的24.18%、镁离子浓度超标次数占超标总次数的38.56%，氯离子浓度超标次数占超标总次数的1.31%。故在改进过程中以浊度、钙离子浓度、镁离子浓度和氯离子浓度作为补水水质的考察指标进行考察。

2.可利用水水质考察及补水水源的确定

首先对现有的可回收利用的水进行梳理，确定生产过程中产生的可作为循环水补水水源的水有洗涤废水和饮用水，然后按照补水考察指标进行测试，并与测试结果见下表：

由上表可以看出，洗涤废水和饮用水都可以作为循环水补水的水源，但洗涤废水的水质要优于饮用水。

3.改进实施

（1）进行管路改造，将洗涤废水回收池与循环水进水口进行连接，实现洗涤废水可通过管路流向循环水池。

（2）对操作人员进行培训，将边补边排的补水方式改为先排后补的补水方式，以增加循環水池内剩余应排污水的稀释度。

四、改进实施后的效果

改进前循环水平均补水周期为7天，改进后循环水补水系统最短补水周期为为11天，最长补水周期25天，平均补水周期为14.6天，改进后循环水平均补水周期较改进前延长了一倍。

改进后循环水补水水源全部为回收废水，按每年循环水系统共运行140天、循环水补水周期14.6天计算，每年可节约饮用水959吨。

五、总结

通过对冷冻循环水补水系统的改进，提出了回收洗涤废水作为冷冻循环水补水水源的新思路，延长了冷冻循环水补水周期，节约了饮用水使用量，实现了水资源的二次利用，达到了节能减排的目的。