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Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 11/07/2025 Origem: Site
As torres de resfriamento desempenham um papel crucial na dissipação de calor na produção industrial e na operação de instalações modernas. No entanto, os problemas de consumo de recursos hídricos e descarga de águas residuais durante a sua operação tornaram-se gradualmente proeminentes. Na situação actual, em que os recursos hídricos globais são cada vez mais escassos e os requisitos de protecção ambiental estão a tornar-se cada vez mais rigorosos, explorar o caminho de optimização do sistema de circulação de água das torres de arrefecimento para alcançar a utilização eficiente dos recursos hídricos e a redução das águas residuais tornou-se uma tendência inevitável no desenvolvimento da indústria.
O sistema de circulação de água das torres de resfriamento é dividido principalmente em dois tipos: torre de resfriamento aberta e torre de resfriamento fechada. Em um sistema aberto de circulação de água, a água e o ar entram em contato direto para troca de calor. O processo de trabalho é o seguinte: A água quente sai do equipamento que precisa ser resfriado e entra no topo da torre de resfriamento. É distribuído uniformemente ao dispositivo de distribuição de água através do sistema de distribuição de água. No dispositivo de distribuição de água, a água é dispersa em gotículas finas ou películas de água e entra em contato total com o ar que flui para cima. O calor é transferido para o ar por meio de evaporação e convecção. Após a queda da temperatura da água, ela é coletada na piscina coletora de água na parte inferior da torre de resfriamento e depois transportada de volta ao equipamento para reciclagem pela bomba d'água. No entanto, este sistema tem desvantagens significativas. Como a água é diretamente exposta ao ar, a quantidade de perda por evaporação é grande. Ao mesmo tempo, está sujeito à contaminação por poeira, impurezas e microorganismos, levando à deterioração da qualidade da água. Para manter a qualidade da água, é necessário o lançamento frequente de esgoto, o que por sua vez provoca um grande desperdício de recursos hídricos.
O sistema fechado de circulação de água evita efetivamente esses problemas. Pegue o comum torre de resfriamento fechada como exemplo. O fluido do processo a ser resfriado (como água quente, solução de água-etilenoglicol, etc.) circula em uma bobina fechada e não entra em contato direto com o ar externo e água pulverizada. O sistema de pulverização de água retira água do tanque de coleta de água e a pulveriza uniformemente na superfície externa da serpentina através de bicos para formar uma película de água. Sob a ação do ventilador, o ar externo flui pela área da serpentina. Neste ponto, o fluido de processo quente dentro da bobina primeiro transfere calor para a água pulverizada através da parede do tubo (transferência de calor sensível). Parte da água pulverizada aquecida absorve calor e evapora em vapor d'água, retirando grande quantidade de calor latente, conseguindo assim o resfriamento do fluido dentro da serpentina. A água pulverizada não evaporada cai de volta na calha de coleta de água para reciclagem. Uma pequena quantidade de água concentrada é descarregada regularmente através da válvula de drenagem, enquanto a válvula de água de reposição reabastece automaticamente a água doce para manter a estabilidade da qualidade e do nível da água. Os sistemas fechados reduzem significativamente a evaporação e a poluição da água e melhoram significativamente a eficiência da utilização dos recursos hídricos.
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O tratamento de estabilização da qualidade da água é uma etapa crucial. Ao adicionar estabilizadores apropriados da qualidade da água, tais como inibidores de incrustações, inibidores de corrosão e biocidas e algicidas, os problemas de incrustações, corrosão e crescimento microbiano na água circulante podem ser eficazmente controlados. Os inibidores de incrustações podem impedir que cálcio, magnésio e outros íons na água formem sais insolúveis, que aderem à superfície de tubos e equipamentos, reduzem a eficiência da troca de calor e, assim, diminuem a descarga de águas residuais causada pela limpeza de incrustações. Os inibidores de corrosão podem formar uma película protetora na superfície do metal, inibir a corrosão do metal, prolongar a vida útil do equipamento e reduzir o consumo adicional de água causado pela manutenção ou substituição da corrosão do equipamento. O bactericida e o algicida podem matar bactérias, algas e outros microorganismos na água circulante, evitar que o lodo microbiano obstrua os canos e afete a qualidade da água, e evitar descargas frequentes de esgoto devido à deterioração da qualidade da água.
Além disso, ao adotar tecnologias avançadas de filtração, como ultrafiltração e tecnologias de filtração por membrana de osmose reversa, pequenas partículas, colóides, matéria orgânica e alguns íons na água circulante podem ser efetivamente removidos, melhorando ainda mais a qualidade da água, reduzindo o impacto de impurezas no sistema e, assim, reduzindo a quantidade de esgoto descarregado. Algumas empresas introduziram dispositivos de ultrafiltração no sistema de circulação de água da torre de resfriamento, que podem remover impurezas com tamanho de partícula maior que 0,01 mícron da água, reduzindo significativamente a turbidez da água circulante. Isto reduz significativamente a descarga de águas residuais causadas por problemas de qualidade da água e, simultaneamente, melhora a taxa de reutilização da água circulante.
O método tradicional de descarga regular de esgoto muitas vezes carece de especificidade e descarrega uma grande quantidade de recursos hídricos mesmo quando a qualidade da água ainda é boa. Com a ajuda de sensores de monitoramento da qualidade da água e sistemas de controle automático, é possível obter uma descarga precisa de esgoto. É realizado o monitoramento em tempo real dos principais indicadores como condutividade, valor de pH, dureza e turbidez da água circulante. Quando os parâmetros de qualidade da água excedem a faixa razoável definida, o dispositivo de drenagem automática é ativado para descarregar uma quantidade adequada de água concentrada e reabastecer com água doce, garantindo que a qualidade da água seja sempre mantida dentro da faixa operacional apropriada. Uma grande empresa química instalou um sistema inteligente de monitoramento da qualidade da água e controle de descarga de esgoto no sistema de circulação de água da torre de resfriamento. Controla com precisão o volume de descarga de esgoto com base nas alterações na condutividade. Em comparação com a descarga regular de esgoto anterior, o volume de descarga de águas residuais foi reduzido em mais de 30% e, ao mesmo tempo, uma grande quantidade de água de reposição foi economizada.
Após passar por tratamento avançado, o efluente descartado da torre de resfriamento pode ser reaproveitado para fins não potáveis. Por exemplo, as águas residuais tratadas podem ser utilizadas para irrigação da vegetação da área fabril, lavagem de estradas, descargas de sanitários, etc. Ao construir estações de tratamento de águas residuais dedicadas e adoptar processos como neutralização, sedimentação, filtração e desinfecção, as substâncias nocivas nas águas residuais podem ser removidas para cumprir os padrões de reutilização correspondentes. Em algumas áreas com escassez de água, algumas centrais eléctricas utilizam as águas residuais tratadas das torres de arrefecimento para irrigar plantas verdes dentro da área da fábrica. Isto não só permite a reciclagem dos recursos hídricos, reduz a utilização de recursos de água doce, mas também reduz o custo do tratamento de águas residuais, obtendo bons benefícios económicos e ambientais.
Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD alcançou resultados notáveis no tratamento de águas residuais da fabricação de papel e na reutilização de água de reposição de torres de resfriamento. A empresa adota um processo de tratamento de filtração por filtro de disco e esterilização e desinfecção para águas residuais da fabricação de papel, garantindo que a qualidade da água tratada atenda aos requisitos de qualidade da água de reposição da torre de resfriamento. Esta medida pode economizar 600 a 1.000 metros cúbicos de água para a água de reposição das torres de resfriamento todos os dias, 250.000 a 300.000 metros cúbicos de água anualmente, e reduzir o consumo de água por unidade de produto em 2,5%, reduzindo significativamente o consumo de água limpa e a descarga de poluentes de águas residuais nas usinas de energia. Zhejiang Aoshuai Refrigeration Co., LTD também alcançou resultados notáveis. Este sistema emprega a tecnologia de controle integrado 'resfriamento de ar + bomba de circulação'. A água é transportada para a torre de resfriamento pelo bomba de circulação , e o fluxo de água é resfriado à força por um ventilador de alta eficiência. A água resfriada é então reciclada para a unidade de teste através de uma tubulação de circuito fechado, formando um modo de reciclagem de processo completo. Comparado com o método tradicional de resfriamento direto por exaustão, ele economiza 28.700 metros cúbicos de água anualmente, fornecendo um exemplo referencial de transformação tecnológica para economia de água no campo industrial.
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A otimização do sistema de circulação de água em torres de resfriamento é de grande importância para reduzir o descarte de águas residuais e alcançar a utilização eficiente dos recursos hídricos. Ao adoptar tecnologias avançadas de tratamento de água, medidas precisas de controlo de descargas de poluentes, promover activamente a reciclagem e reutilização de águas residuais e aproveitar a experiência prática de empresas bem-sucedidas, várias indústrias podem reduzir significativamente o consumo de água e minimizar os impactos ambientais negativos, garantindo ao mesmo tempo a produção e a operação, avançando em direcção a uma direcção verde e sustentável. Esta não é apenas uma medida necessária para enfrentar o desafio da escassez de água, mas também um caminho fundamental para as empresas cumprirem as suas responsabilidades sociais e aumentarem a sua própria competitividade, o que é digno de exploração aprofundada e ampla promoção por toda a indústria.
