水冷却系统

用正确的设备保护您的真空炉投资

水是地球上最便宜和最容易获得的热导体之一，它对您的热处理设备的保护和运行至关重要。选择正确的水冷系统，了解水中的杂质，并正确维护水冷系统，可以防止对真空炉造成昂贵的损害。

水和系统特征

有几种不同的配置可用于外部冷却系统。只要水和系统符合以下热能传输的规格，就应该按预期工作，同时防止炉子和水系统的功能问题。

标准水的特性

1. 总硬度（CaCO₃ <100 ppm
2. 溶解性总固体<200ppm
3. 电导率 - 每厘米300微摩斯
4. pH值 - 7.0至8.0
5. 悬浮固体<10 ppm

*在设备安装前应测试水的特性

系统特征

1. 最高进口温度 - 85 °F (29 °C)
2. 最低进口温度--高于露点，以避免凝结
3. 按照设备安装说明上规定的流量
4. 压力在40至90磅之间*。
5. 供水和排水管道，以便在额定流量下，整个设备有30psi的下降。

*取决于系统

哪种外部冷却系统适合你？

在选择合适的水冷系统时要考虑的一些事情是。

• 预算是什么？
• 需要多大的水箱和热交换器？或者每个淬火周期需要多少水？
• 系统是否需要根据所加工的材料来设计处理不同的淬火循环应用？
• 该系统是否需要容纳多个炉子？
• 你是否评估了你目前和未来的供水系统需求？
• 当地的环境法是什么？
• 当地在供水方面有哪些选择？
• 你的设施是否已经有一个水冷系统？

水冷系统配置

水冷却系统可以是一个开放或封闭的循环。在开放式系统中，冷却水在视线排水口或冷却塔中暴露在空气中，而封闭式系统则不存在环境暴露。开放/封闭组合系统是热处理设施中最常用的类型，因为其有效的设计可以最大限度地减少浪费和降低水处理成本。以下是需要考虑的四种主要的水冷系统，每一种都有优点和缺点。你选择哪一种，要根据你的业务需求和设施位置来决定。

一次性通过系统

在一次通过系统中，水通过真空炉设备一次，然后被丢弃或在其他过程中重新使用。这种系统建立的资本支出最少，但它需要获得大量的清洁城市水或井水。这可能是成本过高，造成更多的浪费，并可能引起环境问题。这种系统中的水通常没有经过水的硬度处理，随着时间的推移，会造成水的积累，更需要进行化学冲洗和除垢。

开环式再循环系统

开放式循环系统通过开放的冷却塔或集水箱连续泵送水。大量的热量通过潜热汽化被移除。在这个过程中，唯一损失的水是被蒸发掉的水。这使得该系统的成本低于一次通过系统。然而，随着水的蒸发，杂质往往会集中在水溶液中，而且碎片会从空气中被吸走。杂质的浓度可以通过适当调节从系统中排出的水量来控制，并找到一个在运行规范内的平衡点。这个系统需要经常监测，因为环境条件会随着时间的推移改变水中的杂质数量。

闭环式再循环系统

带有水-空气或水-水热交换器的闭环再循环系统使用很少的水，并且处理成本最低。这些系统仅限于在较凉爽的气候下使用，因为环境空气温度需要低到足以冷却系统中的水。这种类型的系统很少有水排放，但水垢和腐蚀问题仍然可能存在，这取决于使用的水的质量。使用蒸馏水或反渗透（RO）水来减少水垢和腐蚀可能是有益的。如果有必要在循环水中添加防冻剂或腐蚀抑制剂，建议使用乙二醇和低电导率抑制剂（取决于地点）。

开环/闭环系统

开放/封闭式循环系统是拥有真空炉的设施中最常见的水冷系统类型。这种系统结合了一个带有冷却塔、喷淋池、蒸发式冷凝器或集水池的开放系统和一个用于炉子的封闭系统。封闭式系统使用一个热交换器将炉子产生的热量转移到开放式系统中。这种高效的设计允许添加和处理水，而不影响闭环侧的水/乙二醇混合物。由于所需的水较少，处理成本较低，维护也比较容易。不过，如果封闭系统中使用的水有杂质，水垢和腐蚀可能仍然是一个问题。

在选择一个系统之前，益普生建议咨询你的工厂工程师或水处理专家，了解可能的水源和分析信息；这可以确保选择适当的设备和实施有效的水处理方案。

水的杂质和水冷却系统

作为一种通用溶剂，水伴随着许多杂质，包括气体和有机或无机固体。如果不采取适当的预防措施，这些杂质会损害你的水系统。

1. 硬度:水溶解了土壤中的镁和钙盐，形成硬水。当硬水在水系统中流动时，它可以沉积这些盐分并形成积聚。这些盐类的高浓度也会增加水的导电性。
2. 悬浮固体。 固体（即沙子）实际上并不溶于水。由于水的湍流运动，固体可以成为悬浮物，然后沉积在水系统中。这可能导致堵塞并减少传热。悬浮的固体可以通过过滤来去除。
3. 酸度。 水可能含有大量的游离矿物酸。这种酸会随着时间的推移腐蚀水系统中的部件。可能需要用碱性药剂进行处理。
4. 碱度。 碱度是指水通过中和酸来抵御pH值变化的能力。如果水的碱度高，会导致水垢的形成。可能需要用一种酸进行处理。
5. 粘液和藻类。 粘液和藻类可以在开放系统中形成。粘液和藻类是在经常与水接触的表面上形成的小型生物材料（藻类、真菌和细菌）。生物体在管道中的生长会产生不同的氧浓度细胞，可能会导致金属表面的严重点蚀。通常建议用氯气进行化学处理。
6. 溶解氧。 氧气通常是造成严重腐蚀的主要因素。所有与大气接触的水都含有溶解的氧气。封闭式系统限制了水接触空气的数量，但开放式系统可能会有氧气过多的问题。直接脱气可以通过机械或添加化学品（如硫酸钠）来完成。一般来说，最经济的解决方案是添加缓蚀剂。
7. 腐蚀。 腐蚀是由电子从冷却水转移到金属部件造成的，导致点蚀和氧化。溶解的气体如氧气或二氧化碳可以加速这一过程。通常建议使用缓蚀剂，最常见的是铬酸盐盐类。

水冷系统的维护提示

1. 寻找室外的斑块。这可能表明过去曾进行过硬水堆积处理，可能需要再次处理。
2. 每周监测进水和出水温度，以确保水冷系统在规定的温度内。
3. 每周检查每个冷却剂路径。
4. 每年进行两次完整的系统冲洗。
5. 检查是否有其他锈斑，因为这可能表明水套中存在缓慢的泄漏。
6. 检查真空炉容器是否太热。大多数真空炉是在外壁温度为140度或以下的情况下运行的。任何高于140度的温度都表明水的流动有问题。
7. 如果你注意到冷却水在流出系统时有所减少，这可能是由于铁锈和水垢的积聚。你可以使用化学清洗剂来清理积聚物。
8. 如果你的热交换器安装在室外，重要的是要 为你的水系统过冬.你可以加入一定浓度的乙烯/丙二醇，以防止冰冻温度。

欲了解更多有用的真空炉预防性维护提示。 在此下载我们的检查表.

如果你的水冷系统遇到问题，或需要咨询新炉子的问题，请 请联系我们Ipsen的团队。 我们可以帮助你满足你的所有真空炉需求。