鍍膜機冷卻水循環要求
1 概述
隨著國內光學行業的發展，光學企業也快速發展與成長為光學元件液膜的車間設計項目也隨之增多。鍍膜工藝，是為了提高鏡頭的透光率和影像的質量，對鏡頭進行真空膜處理(鍍膜主要是為了減少反射)，真空鍍膜是膜料(Gr2 O3）在電子束的作用下在鍍膜機內形成蒸氣附著到玻璃片上。光學元件膜工藝設備投資大，專業技術性強，對生產環境要求高(對環境潔凈度有要求)。光學元件膜機冷卻循環水是影響鏡膜工藝的關鍵工序，是影響鍍膜成品合格率的重要因素之一。
鍍膜機大都從國外進口，價格也比較貴，對冷卻循環水的指標溫度，壓力等)比較做感，如果冷卻水的溫度和壓力不在被膜機產品規定范圍內工作，使膜機就會發出警示信號，甚至停止工作，給生產造成巨大的經濟損失，因而生產方對冷卻循環水設計要求非常嚴格。給排水專業在此類項目的設計中，主要是配合生產工藝專業，根據生產工藝提出的要求進行給排水設計。
2 冷卻循環水設計需要滿足以下幾點要求
一， 系統穩定性：
根據膜工藝的生產特點，鍍膜生產線是每天連續24h，運轉不間歇的，因而冷卻循環供水系統也要保證24h連線供給才能滿足鍍膜機的正常運轉。作為冷卻循環供水系統的核心，循環水泵的選用非常關鍵，循環水泵應選用質量可靠穩定的水泵，且水泵必須配有備用水泵。水泵運行出現異常除了常規的能自動切換至備用泵外，還應有報警信號送至值班中心，及時了解故障，排除故障。另外供給系統的電源必須保證24h不間斷供應，確保系統連運轉。保證供水系統的穩定，系統連續運轉后每隔半年應做一次金面維護保養，維護保養系統的關鍵部件:水泵，電動機，電動機與水泵聯軸器，控制柜，閥門，管路等。
二，系統運行的節能：
節能降耗也是我們沒計中必須要考慮的因素之一，也是符合企業科學發展的要求。鍍膜冷卻循環系統是由一套水泵組供給多臺鍍膜機，只有在生產任務飽滿時膜機才全部投入運行，大部分時間只有部分鍍膜機在運行，當有的鍍膜機關機時，不應該無端耗費冷卻循環水的電能。為了達到節能的目的，環水泵均采用變頻，且每個水泵均單獨設置變頻器，變頻器具有調頻調速等基本功能，變頻器的工頻電源一般是50Hz或60Hz，工頻電源的頻率和電壓都是恒定不變的。
以工頻電源工作的電機在調速時可能會造成功率的下降，而通過變頻器的調整，電機在調速時就可以減少功率損失而達到節能的目的。每臺水泵設有變頻器投資比較高，但可以保證系統運行的穩定性，保證某臺水泵或某個變頻器出現故障時，不對整個系統的正常運行產生影響。為了保證系統的正常運轉，設計中每臺水泵單獨設置變頻器是必要的，這樣既能保證系統運行的穩定，也能保證系統運行的節能降耗。
三，水質：
冷卻循環水的結垢是設計冷卻循環水在運行過程中難以免的間題。鍍膜機冷卻循環水系統要求不結垢、不堵塞（設備內局部冷卻管內徑4mm，還有很多彎道)，要求循環系統內的水質長時間(連續6個月）運轉后不變差。為了保證設備的換熱率和用年限，為了控制冷卻水循環系統引起的結垢，我們首先要了解循環水結垢的原因，水中溶解鹽類產生固相沉淀是構成結端的主要因素(隨著環水溫度的高，碳酸鈣等鹽類的溶解度降低，水分發溶解鹽的濃度達到飽和程度)，為防止循環系統內管道不結后，就要大大低循環水中的溶解鹽，循環水采用自來水是達不到設計要求的膜工藝的冷卻循環水一般都采用電阻率不小于15兆歐的RO水，RO水是經過反診透后的純凈水，已基本去除水中的細菌病毒、膠體、有機物和98％以上的溶解性鹽類，去除了溶解鹽，環水在運行過程中基本不會有結垢，半年內水質不會變差，當然要保證水質，管材他很重要，設計中要選用內壁光滑的管材，經過比較及相關行業市場調查，設計多采用的是不銹鋼管(SUS304)，不銹鋼管抗拉強度大，防腐燭能力強、保溫性能好、維護成本低，是膜機冷卻環水管材的*之不銹鋼管(SUS304)管材造價比較高，工程中采用塑料管材或鋼塑管也是滿足要求的。
四， 水壓：
膜機進水水壓根據設備要求來設計的，一般來說，膜機要求冷卻循環水進口壓力都比較高，一般要求達到6kgdcm02k/em，由于使膜機的瞬間開、關水，造成水壓的降低、升高，水壓恢復到設計壓力公差范圍內允許時間要不超過10秒，對水壓的回壓速度要求挺高的。設計要達到水壓要求是比較容易達到的(只要設計中計算好水泵揚程即可滿足要求)但是系統10秒內要回到設計壓力這個要求確實比較難以達到，一般整個系統有15-20臺鍍膜機，單臺膜機的流量也比大(有 80L/ min， 50L/min)，關掉一臺鍍膜機或幾臺鍍膜機，對系統的形響肯定是比較大，系統在10秒內恢復到設計壓力，如果僅按常規設計，很難達到要求。經過查閱一些資料及參觀學習了一些類似工藝冷卻循環水的項目，也將設計方案與生產方及施工方作了詳細的探討與研究，*決定的設計方案是將供給膜機冷卻福環水管網設計成環狀管網，管網內水的流速要控制在低流速內(約控制在0.6m/s內，遠小于有關規范規定的經濟流速)，供水管網為環狀，循環水又在低流速內運行，這樣膜機的瞬間開、關對水壓波動比較小，管網水壓的恢復時間比較快。采用供水環網的供水模式，對工藝調整具有靈活性，不會因工藝設備布置調整(增減設備或設備移動)而調整干管。鍍膜行業升級快，為適應市場的發展需要不斷調整鍍膜機數量與型號，生產企業特別講究實施速度，時間就是效率，工藝設計循環水要能適應工藝布局在較短時間內完成調整，能及時滿足實施的要求，為企業的生產贏得寶貴時間。供水系統采用環網的供水模式，雖燃初期投資高，但對整個項目來說，項目長期運行投資效益高。保持水壓穩定另一重要的措施是循環加壓泵的配備上在條件允許下，循環加壓泵數量配置要相對多一些(三至四臺為宜，水泵流量選擇時也要適當留有余量)，且每臺泵必須均采用頻泵，在頻供水系統中，最料能配量一個穩起平衡水量及穩定壓力的作用，避免在小流量時頻緊開啟水泵，配置穩壓罐對提高整個系統的穩定性非常關鍵。
五，水溫：
工藝要求循環水進水水溫比較低（18℃ ±2℃），水經過設備后，回水溫度升溫約5度左右。要達到冷卻循環水的要求，需通過板式換熱設備與冷凍水(7℃的進水，12°的回水)進行交換，冷卻循環水管溫度較低(進水溫度18°C±2°C，回水溫度23℃±2℃)，循環管道及循環水池均需保溫。設計中要盡量保證循環水池內各處水溫均衡，循環供水回水管在水池內盡量遠距離布置，防止短路，使循環水在水池里充分混合。熱水密度相對冷水小，熱水會浮在上面，因此經過板換換熱設備降溫了的水要盡量回在水池上方，經過設備循環升溫的水要盡量從水池底部進入，這樣便于水的混合，使水池內各處水溫盡量均衡，干管上的溫度在線測量儀表隨時監控設備入水溫度根據溫度值自動調節板式換熱器冷凍水?口處的電動網大小。水福如果不在設計范內時，系統要能及時發出報警信號至監控中心，及時排除故障。
3設計方案選用
在冷卻循環水設計過程中，以下兩和設計方案應用比較多(水箱都是開式水箱)，均可以達到鍍膜機冷卻循環水的要求、，兩種方案在工程實例中也均有應用、根據生產企業的反映，實際運行過程中效果都不錯，可以滿足冷卻循環水水質水壓水溫的要求，保證其供水系統的穩定性。
一，方案：
水箱(RO水)一一加壓水泵(帶穩壓罐的變頻水泵組）——板式換熱器（與7度冷凍水交換）——冷卻循環供水環網（各設備冷卻循環水給水均從環網接出）-冷卻循環水回水環網-回至水箱。本方案設備冷卻循環水回水直接通過板式換熱器與冷凍水交換后達到設計所需設計溫度，溫度調節通過溫度傳器控制冷凍水進水門的大小，從而達到設備冷卻循環水進水溫度要求。此方案優點系統相對簡單，溫度好控制缺點:板式換熱器進水管前的電動個一且出現故障，水溫波動大。
二，方案：
本方案有兩套循環系統
循環系統1:水箱(RO水)一一加壓水泵(帶穩壓罐的變頻水泵組)一一冷卻循環供水環網(各設備冷卻循環給水均從環網接出)一冷卻循環回水不網一回至水箱。
循環系統2:水箱(RO水)一一加壓水泵(帶穩壓罐的變頻水泵組)一一板式換熱器(與7度冷凍水交換)ー回至水箱。該方案設備冷卻循環水回水回至循環水箱后，通過板式換熱器與水箱里的水不停進行交換，直至水箱的水溫達到設備冷卻循環水進水溫度要求。此方案優點:換熱系統出現故障時，對水溫波動相對較小。缺點:系統相對復雜，水箱內水溫會出現不均衡現象。
4 小結：
為鍍膜工藝設備配套服務的給排水設計，在設計前期要與甲方、與設備廠家、與相關專業多通，多交流，多參考有關資料，多去現場調研，進必要的方案比選，使設計滿足設備對水質水壓水溫的要求，保證其供水系統的穩定性，同時設要應工藝變化的靈活性，管路設計及設備的選用要有前瞻性，為生產企業米最大的經濟效益。
