镀膜机冷却水循环要求
1 概述
随着国内光学行业的发展，光学企业也快速发展与成长为光学元件液膜的车间设计项目也随之增多。镀膜工艺，是为了提高镜头的透光率和影像的质量，对镜头进行真空膜处理(镀膜主要是为了减少反射)，真空镀膜是膜料(Gr2 O3）在电子束的作用下在镀膜机内形成蒸气附着到玻璃片上。光学元件膜工艺设备投资大，专业技术性强，对生产环境要求高(对环境洁净度有要求)。光学元件膜机冷却循环水是影响镜膜工艺的关键工序，是影响镀膜成品合格率的重要因素之一。
镀膜机大都从国外进口，价格也比较贵，对冷却循环水的指标温度，压力等)比较做感，如果冷却水的温度和压力不在被膜机产品规定范围内工作，使膜机就会发出警示信号，甚至停止工作，给生产造成巨大的经济损失，因而生产方对冷却循环水设计要求非常严格。给排水专业在此类项目的设计中，主要是配合生产工艺专业，根据生产工艺提出的要求进行给排水设计。
2 冷却循环水设计需要满足以下几点要求
一， 系统稳定性：
根据膜工艺的生产特点，镀膜生产线是每天连续24h，运转不间歇的，因而冷却循环供水系统也要保证24h连线供给才能满足镀膜机的正常运转。作为冷却循环供水系统的核心，循环水泵的选用非常关键，循环水泵应选用质量可靠稳定的水泵，且水泵必须配有备用水泵。水泵运行出现异常除了常规的能自动切换至备用泵外，还应有报警信号送至值班中心，及时了解故障，排除故障。另外供给系统的电源必须保证24h不间断供应，确保系统连运转。保证供水系统的稳定，系统连续运转后每隔半年应做一次金面维护保养，维护保养系统的关键部件:水泵，电动机，电动机与水泵联轴器，控制柜，阀门，管路等。
二，系統运行的节能：
节能降耗也是我们没计中必须要考虑的因素之一，也是符合企业科学发展的要求。镀膜冷却循环系统是由一套水泵组供给多台镀膜机，只有在生产任务饱满时膜机才全部投入运行，大部分时间只有部分镀膜机在运行，当有的镀膜机关机时，不应该无端耗费冷却循环水的电能。为了达到节能的目的，环水泵均采用变频，且每个水泵均单独设置变频器，变频器具有调频调速等基本功能，变频器的工频电源一般是50Hz或60Hz，工频电源的频率和电压都是恒定不变的。
以工频电源工作的电机在调速时可能会造成功率的下降，而通过变频器的调整，电机在调速时就可以减少功率损失而达到节能的目的。每台水泵设有变频器投资比较高，但可以保证系统运行的稳定性，保证某台水泵或某个变频器出现故障时，不对整个系统的正常运行产生影响。为了保证系统的正常运转，设计中每台水泵单独设置变频器是必要的，这样既能保证系统运行的稳定，也能保证系统运行的节能降耗。
三，水质：
冷却循环水的结垢是设计冷却循环水在运行过程中难以免的间题。镀膜机冷却循环水系统要求不结垢、不堵塞（设备内局部冷却管内径4mm，还有很多弯道)，要求循环系统内的水质长时间(连续6个月）运转后不变差。为了保证设备的换热率和用年限，为了控制冷却水循环系统引起的结垢，我们首先要了解循环水结垢的原因，水中溶解盐类产生固相沉淀是构成结端的主要因素(随着环水温度的高，碳酸钙等盐类的溶解度降低，水分发溶解盐的浓度达到饱和程度)，为防止循环系统内管道不结后，就要大大低循环水中的溶解盐，循环水采用自来水是达不到设计要求的膜工艺的冷却循环水一般都采用电阻率不小于15兆欧的RO水，RO水是经过反診透后的纯净水，已基本去除水中的细菌病毒、胶体、有机物和98％以上的溶解性盐类，去除了溶解盐，环水在运行过程中基本不会有结垢，半年内水质不会变差，当然要保证水质，管材他很重要，设计中要选用内壁光滑的管材，经过比较及相关行业市场调查，设计多采用的是不锈钢管(SUS304)，不锈钢管抗拉强度大，防腐烛能力强、保温性能好、维护成本低，是膜机冷却环水管材的*之不锈钢管(SUS304)管材造价比较高，工程中采用塑料管材或钢塑管也是满足要求的。
四， 水压：
膜机进水水压根据设备要求来设计的，一般来说，膜机要求冷却循环水进口压力都比较高，一般要求达到6kgdcm02k/em，由于使膜机的瞬间开、关水，造成水压的降低、升高，水压恢复到设计压力公差范围内允许时间要不超过10秒，对水压的回压速度要求挺高的。设计要达到水压要求是比较容易达到的(只要设计中计算好水泵扬程即可满足要求)但是系统10秒内要回到设计压力这个要求确实比较难以达到，一般整个系统有15-20台镀膜机，单台膜机的流量也比大(有 80L/ min， 50L/min)，关掉一台镀膜机或几台镀膜机，对系统的形响肯定是比较大，系统在10秒内恢复到设计压力，如果仅按常规设计，很难达到要求。经过查阅一些资料及参观学习了一些类似工艺冷却循环水的项目，也将设计方案与生产方及施工方作了详细的探讨与研究，*决定的设计方案是将供给膜机冷却福环水管网设计成环状管网，管网内水的流速要控制在低流速内(约控制在0.6m/s内，远小于有关规范规定的经济流速)，供水管网为环状，循环水又在低流速内运行，这样膜机的瞬间开、关对水压波动比较小，管网水压的恢复时间比较快。采用供水环网的供水模式，对工艺调整具有灵活性，不会因工艺设备布置调整(增减设备或设备移动)而调整干管。镀膜行业升级快，为适应市场的发展需要不断调整镀膜机数量与型号，生产企业特别讲究实施速度，时间就是效率，工艺设计循环水要能适应工艺布局在较短时间内完成调整，能及时满足实施的要求，为企业的生产赢得宝贵时间。供水系統采用环网的供水模式，虽燃初期投资高，但对整个项目来说，项目长期运行投资效益高。保持水压稳定另一重要的措施是循环加压泵的配备上在条件允许下，循环加压泵数量配置要相对多一些(三至四台为宜，水泵流量选择时也要适当留有余量)，且每台泵必须均采用频泵，在频供水系统中，最料能配量一个稳起平衡水量及稳定压力的作用，避免在小流量时頻紧开启水泵，配置稳压罐对提高整个系统的稳定性非常关键。
五，水温：
工艺要求循环水进水水温比较低（18℃ ±2℃），水经过设备后，回水温度升温约5度左右。要达到冷却循环水的要求，需通过板式換热设备与冷冻水(7℃的进水，12°的回水)进行交換，冷却循环水管温度较低(进水温度18°C±2°C，回水温度23℃±2℃)，循环管道及循环水池均需保温。设计中要尽量保证循环水池内各处水温均衡，循环供水回水管在水池内尽量远距离布置，防止短路，使循环水在水池里充分混合。热水密度相对冷水小，热水会浮在上面，因此经过板换换热设备降温了的水要尽量回在水池上方，经过设备循环升温的水要尽量从水池底部进入，这样便于水的混合，使水池内各处水温尽量均衡，干管上的温度在线测量仪表随时监控设备入水温度根据温度值自动调节板式换热器冷冻水?口处的电动网大小。水福如果不在设计范内时，系统要能及时发出报警信号至监控中心，及时排除故障。
3设计方案选用
在冷却循环水设计过程中，以下两和设计方案应用比较多(水箱都是开式水箱)，均可以达到镀膜机冷却循环水的要求、，两种方案在工程实例中也均有应用、根据生产企业的反映，实际运行过程中效果都不错，可以满足冷却循环水水质水压水温的要求，保证其供水系统的稳定性。
一，方案：
水箱(RO水)一一加压水泵(带稳压罐的变频水泵组）——板式换热器（与7度冷冻水交换）——冷却循环供水环网（各设备冷却循环水给水均从环网接出）-冷却循环水回水环网-回至水箱。本方案设备冷却循环水回水直接通过板式换热器与冷冻水交换后达到设计所需设计温度，温度调节通过温度传器控制冷冻水进水门的大小，从而达到设备冷却循环水进水温度要求。此方案优点系统相对简单，温度好控制缺点:板式換热器进水管前的电动個一且出现故障，水温波动大。
二，方案：
本方案有两套循环系统
循环系统1:水箱(RO水)一一加压水泵(带稳压罐的变频水泵组)一一冷却循环供水环网(各设备冷却循环给水均从环网接出)一冷却循环回水不网一回至水箱。
循环系统2:水箱(RO水)一一加压水泵(带稳压罐的变频水泵组)一一板式換热器(与7度冷冻水交換)ー回至水箱。该方案设备冷却循环水回水回至循环水箱后，通过板式换热器与水箱里的水不停进行交换，直至水箱的水温达到设备冷却循环水进水温度要求。此方案优点:换热系统出现故障时，对水温波动相对较小。缺点:系统相对复杂，水箱内水温会出现不均衡現象。
4 小结：
为镀膜工艺设备配套服务的给排水设计，在设计前期要与甲方、与设备厂家、与相关专业多通，多交流，多参考有关资料，多去现场调研，进必要的方案比选，使设计满足设备对水质水压水温的要求，保证其供水系統的稳定性，同时设要应工艺变化的灵活性，管路设计及设备的选用要有前瞻性，为生产企业米最大的经济效益。
