前言

冷卻水是指在紡織染整生產(chǎn)過程用于降低設(shè)備、染浴、布料或染物溫度時所使用的水。在這里所講的冷卻水都是指用于紡織染整生產(chǎn)中的冷卻用水，不包括用于環(huán)保設(shè)施或其他公共設(shè)備冷卻的水量，例如，鍋爐、發(fā)電機(jī)和空壓機(jī)等等的冷卻水。

在染整生產(chǎn)中，冷卻水的用量僅少于水洗水量，位居染整生產(chǎn)用水量的第二位。冷卻水在使用過程有著不同的冷卻方式，導(dǎo)致冷卻水用后的水量或水質(zhì)都有較大的差異。冷卻水用后水質(zhì)的差異會影響到冷卻水重復(fù)利用的方式和重復(fù)利用的效果。

要降低染整生產(chǎn)的水耗就必須做好冷卻水的重復(fù)利用，要做好冷卻水的重復(fù)利用就必須要認(rèn)真分析冷卻水的水質(zhì)等特點，同時，還需要分析和確定再次使用的工況情況。

1.冷卻水

1.1冷卻水的形式

1.1.1直接冷卻

冷卻水的直接冷卻是將室溫或低溫的水直接加入到染浴或水洗槽中，用于冷卻染浴或水浴。在紡織印染生產(chǎn)中，只有少量的局部的冷卻屬于直接冷卻。例如，將冷卻水直接加入到染色機(jī)進(jìn)行冷卻、燒毛機(jī)中燒毛后織物直接進(jìn)入水槽降溫。

在直接冷卻過程中，使用后的冷卻水水質(zhì)會發(fā)生一定的變化，部分直接冷卻水是無法重復(fù)利用。

1.1.2間接冷卻

冷卻水的間接冷卻是指利用熱交換器或其他的設(shè)備將需要降溫的物質(zhì)與冷卻水進(jìn)行不接觸的方式進(jìn)行熱交換。在紡織染整生產(chǎn)中，大多數(shù)的冷卻都是以間接的方式進(jìn)行冷卻。例如，染色機(jī)的降溫冷卻、燒堿溶解降溫等等都是屬于間接冷卻。

間接冷卻時，冷卻水不直接接觸被冷卻物質(zhì)，使用后水質(zhì)不會發(fā)生變化。在實際工作中，冷卻水在使用后水質(zhì)有可能發(fā)生變化。例如，在染色機(jī)降溫冷卻中，如果熱交換器發(fā)生穿孔時，染液就可以進(jìn)入到冷卻水，導(dǎo)致冷卻水水質(zhì)變差。使用后的冷卻水在收集和存儲過程中也有影響水質(zhì)變化的因素。

1.2冷卻水應(yīng)用案例

部分常見的冷卻水應(yīng)用案例可以見表1.。

表1.部分常見的冷卻水使用案例

序號	實例	冷卻方式	備注
1	染色機(jī)降溫冷卻	間接冷卻
2	燒毛機(jī)滾筒降溫	間接冷卻
3	染料或助劑溶解時降溫	間接冷卻	用水冷卻盛溶液的容器
4		直接冷卻	冷卻水加入到容器中
5	燒毛機(jī)織物降溫冷卻	直接冷卻

從表1可見，冷卻水應(yīng)用的范圍不是太多。由于染色機(jī)降溫所需要的冷卻水水量是很大的，導(dǎo)致冷卻水在染整生產(chǎn)過程中所占的比例較大。以染色機(jī)1:5的浴比為例，從將染浴溫度為130℃降到80℃，1噸織物所需要的冷卻水量不少于8噸。

2.冷卻水的重復(fù)利用

2.1染色機(jī)冷卻水的重復(fù)利用

染色機(jī)冷卻水的重復(fù)利用是最要的重復(fù)水量之一。染色機(jī)冷卻水的重復(fù)利用具有多種形式。各種不同的形式具有各自的優(yōu)點和缺陷。

2.1.1集中收集回用

將冷卻水集中收集后再回用，這是最常用的行之有效的冷卻水重復(fù)利用方式之一。其系統(tǒng)可見示意圖1.。

對于圖1需要說明的有：

< >在實際工作中，染色機(jī)常常是多臺組成的。在部分企業(yè)中，蓄水池不僅僅收集冷卻水，也收集冷凝水。圖1中的重復(fù)水量屬于串聯(lián)水量，計量水表應(yīng)安裝在蓄水池的出口處。要達(dá)到較高的重復(fù)利用率需要建設(shè)較大的蓄水池。這不僅會增加投資成本，還會受到場地的限制。當(dāng)染色機(jī)的熱交換器出現(xiàn)泄漏時，冷卻水的重復(fù)利用就受到限制。 若染色機(jī)保溫，將會增大冷卻水的水量，增大收集的難度。將染色機(jī)的冷卻水收集后，建成一個獨立的循環(huán)冷卻系統(tǒng)。系統(tǒng)的示意圖可見圖2.。

圖2的最大的優(yōu)點是冷卻效率高，水利用效率較高，尤其是適合用于染色機(jī)保溫的情況。該方法最大的缺點是能耗較高，不僅損失了冷卻水的熱能，還需要增加冷卻塔和輸送過程的電耗。

獨立冷卻系統(tǒng)重復(fù)水量是循環(huán)水量。計量的水表應(yīng)該安裝在冷卻塔出水口。

2.1.3冷卻和工藝用水相結(jié)合

該方法是將染色機(jī)冷卻水使用后直接加入到染色機(jī)中，既直接冷卻染液，也是作為織物染后的水洗。過程示意圖可見圖3.。

 

以這種方式的重復(fù)利用屬于串聯(lián)水量，具有利用效率高、操作簡單以及所需要的設(shè)施較少等優(yōu)點。但是也存在一定缺點，需要染色機(jī)能夠滿足冷卻水打入的要求，同時，還必須與相應(yīng)的工藝可以配備。

2.2燒毛機(jī)冷卻水的重復(fù)利用

2.2.1滾筒的冷卻水重復(fù)利用

燒毛機(jī)在運行過程中需要在烘筒中加水冷卻。所產(chǎn)生的冷卻水水量較小，冷卻后的水質(zhì)基本上是不變的，可以循環(huán)使用。部分企業(yè)認(rèn)為該處的水量較小，沒有引起足夠的認(rèn)識，沒有重復(fù)利用。

2.2.2織物冷卻水重復(fù)利用

燒毛機(jī)在運行中經(jīng)過燒毛的織物表面溫度較高，有時還帶有火星，需要用水直接冷卻。使用后的冷卻水水質(zhì)會變差，需要經(jīng)過過濾或少許處理后再次利用。

2.3染化助劑冷卻水的重復(fù)利用

在一些情況下，染化助劑的溶解需要冷卻，例如，在漿染紗時溶解燒堿需要冷卻降溫，通常是用間接冷卻的方式，將水澆灑在容器的表面達(dá)到冷卻溶液的目的。澆灑的水可以回收再重新利用。也有的時后是用直接降溫的方式冷卻溶液，即在溶液中直接接入水達(dá)到冷卻的目的。在直接冷卻時需要考慮到對染浴增加水量的影響。

2.4冷卻水的重復(fù)利用

冷卻水，尤其是間接冷卻的水，在使用后的水質(zhì)變化不大，可以有多種的重復(fù)利用的方式，表2是整理的部分重復(fù)利用方式。

表2.常見的冷卻水的重復(fù)利用

序號	用途	要求	備注
1	作為染色機(jī)冷卻水再次使用	水溫要低，水質(zhì)要求不高
2	作為各工序的工藝用水再次使用	水質(zhì)要符合工序用水要求
3	作為廢氣處理的噴淋用水	水質(zhì)有一定的要求
4	作為設(shè)備和場地的清潔用水	無特殊的要求
5	作為車間衛(wèi)生清潔用水	無特殊的要求

從表2可見，冷卻水重復(fù)利用還是較廣泛的。

 

3.提高冷卻水利用效率的途徑

在染整生產(chǎn)中，冷卻水的水量比例為第二位。要降低生產(chǎn)取水量或用水量就需要提高冷卻水利用效率。

3.1減少冷卻水的用量

減少冷卻水的用量是提高冷卻水利用效率的一個方面。減少冷卻水的用量最主要的是要提高冷卻水的重復(fù)利用率。例如，染色機(jī)冷卻水集中收集再利用時，有許多因素會影響到冷卻水的重復(fù)利用率，部分情況下冷卻水重復(fù)利用率較低；而使用獨立的冷卻系統(tǒng)的方式，冷卻水的重復(fù)利用率較高，所消耗的冷卻水用量較少。

3.2提高冷卻效率

要使到冷卻水的用量較低的方法之一就是提高冷卻水的冷卻效率。當(dāng)冷卻水的溫度越低冷卻效率越高。通過冷卻塔的使用可以降低冷卻水的水溫，但是，需要增加部分能耗。

3.3冷卻水的水源

提高冷卻水利用效率的另一層含義是要降低冷卻水的使用成本。用達(dá)標(biāo)廢水代替新鮮水作為冷卻水，不僅可以提高水的回用率和重復(fù)利用率，也可以降低冷卻水的成本。

3.4重視冷卻水的重復(fù)利用

在某些情況下，所使用的的冷卻水的水量較少以及設(shè)備之間相隔距離較遠(yuǎn)，人們可能不太重視這種情況下的冷卻水重復(fù)利用。因此，要提高冷卻水的重復(fù)利用率需要做好每一處冷卻水的回收和再用。