工艺冷却水（Process Cooling Water），全称工艺冷却水系统或制程冷却水系统。是工厂生产中为设备机台进行降温的水循环系统，可以理解为设备机台的空调。工艺冷却水系统的稳定运行直接关系到设备的正常运行，一旦工艺冷却水系统出现异常，直接会导致设备高温报警或直接宕机，严重的情况下，会烧坏机台设备，造成巨大的经济损失，因此工艺冷却水系统的设计以及施工建造就尤为重要，本文结合设计以及运行中的实例，浅述几点有关设计以及运维中的见解，主要讲解闭式系统，希望能够与各位同行共同进步学习。

系统概述

配置齐全的闭式工艺冷却水系统主要组成部分有循环水泵（配应急电源或应急柴油泵）、循环管道、板式换热器、膨胀补水箱、定压补水装置、水处理加药装置、控制阀门以及压力温度传感器等。

工艺冷却水水循环分为一次侧与二次侧循环。

工艺冷却水一次侧水循环：冷水机组产出的7℃的低温冷冻水或者13℃的中温冷冻水通过冷冻水泵输送至工艺冷却水板换一次侧进口，从一次侧出口回到冷冻水集水器中，再通过管道进入到主机进行制冷，一般在板换出口加装电动调节阀，用以控制冷冻水流量。

工艺冷却水二次侧水循环：车间机台内的冷却出水通过回水管道经过循环水泵加压后，经过过滤器过滤后，进入到板换的二次侧进水端。在板换内与来自冷水机组的低温或中温冷冻水进行换热后，从板换的二次侧出水口出来，再通过管道输送至车间机台内部工艺冷却水循环系统中。

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板式换热器设计

温度相关的设计

工艺冷却水温度范围一般在16-25℃之间，PCW供水管道的温度传感器将检测到的温度传输到PLC控制器，通过与PLC控制器程序中的温度设定值作比对，从而去调节板换二次侧冷冻水电动调节阀的开度，控制冷冻水管道内供水的流量，以保证工艺冷却水供水系统温度的稳定。

非洁净区管道、阀门、过流设备等都需要保温，一般采用橡塑保温，厚度根据计算确定，并在2M以下的部分安装铝箔保护层。

压力相关的设计

工艺冷却水供水压力范围一般在0.3-0.7MPa之间，工艺冷却水供水主管道的压力传感器将检测到的压力传输到PLC控制器，通过与PLC控制器程序中的压力设定值作比对，从而去调节运行水泵的频率，以确保系统供水压力的稳定。为了避免压力传感器故障导致系统波动，通常配置双压力传感器，取平均值。

系统配置备用泵，备用泵启用条件如下

1.运行水泵自动调节至满频时,供水压力仍不能达到设定压力，备用泵会启动，投入运行；

2.供水压力低于设定压力达到一定的差值时，备用泵启动，投入运行；

3.系统监测到运行水泵故障时，备用泵启动，投入运行。

补水系统的设计

工艺冷却水因工艺要求水质补水常用的为一级RO水或二级RO水。RO水从纯水站的RO水箱经RO水输送泵输送到工艺冷却水膨胀补水箱。膨胀水箱设计有RO水补水浮球阀，以及应急自来水补水阀，和液位计，在膨胀补水箱后接一套稳压补水装置，根据工艺冷却水系统回水压力实际值与设定值的差值实现自动补水，用来稳定系统压力。在工厂中同样采用RO水为水源的有空调箱加湿器、中温水以及其它闭式水循环系统。

为了有效地避免混水情况的发生，需要在设计时重点做好以下几点：

1、RO水进入中温水或其它的闭式水系统时，都需经过补水箱缓冲，这样可以有效地避免，因补水系统故障引起的中温水或其它闭式水系统引起的水的虹吸进入到低一层的系统内，比如;工艺冷却水系统中。

2、工艺冷却水设计应急自来水补水系统时，管道布置以及接入工艺冷却水水箱时采用独立的系统。即：不允许自来水管接入到RO补水管道，中间安装切断阀门的做法。可有效避免人为疏忽导致的自来水混入到RO水系统中，造成二级RO或者EDI系统污染。

加药系统的设计

工艺冷却水系统通常情况下，需要加入缓蚀剂以及非氧化性杀菌剂。

缓蚀剂可以钝化铁和铜的表面，提高管道抗腐蚀的能力，也可以调整水系统的PH值，中和RO水中的酸度，从而抑制腐蚀；

非氧化性杀菌剂可以有效控制工艺冷却水系统中的细菌、真菌、藻类、产粘泥菌、硫酸盐还原菌等的生长，保障水质。

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总之，工艺冷却水的科学设计是后期是否能够稳定运行的前提，关乎后期的稳定以及经济运行。设计完善的系统，在无人值守的情况下，抗风险能力以及应急能力都很强，可以有效降低发生非计划停机的概率。

本文文章引自微信公众号精英厂务

工程图片为欧亚制冷客户案例实拍

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