水冷器温度控制方案

设计中，碰到一个问题，向各位海友请教下：
工艺气（主要成分是CO）需要从160℃冷却到70℃，用32℃的循环水冷却。为控制工艺气的冷却温度，
方案一：水冷器工艺气侧设置旁路，调节阀在旁路上，通过调节工艺气走旁路的量来控制温度；
方案二：循环水进口或出口设置调节阀，通过调节循环水的量来控制工艺气出口温度；
方案三：循环水侧设置旁路，调节阀在循环水的旁路上，通过调节循环水走旁路的量来控制温度。
三个方案哪个方案更好控制？

若某流体总量不好改变，此时设置旁路是不得已而为之。设置旁路会导致换热器效率降低。
1.工艺气旁路会降低换热器效率降低；
2.循环冷却水旁路会降低循环水动力效率降低；
3.采取旁路控制，要求换热器换热能力具有足够的余量；
    a.采用工艺气旁路时，要求经过换热器的支路温度要 高于工艺设计温度，才能与旁路冷工艺气兑后温度符合要求；
    b.采用循环水旁路时，经过换热器的支路的冷却水（显然小于总管冷却水流量）能够保证工艺器冷却要求，这样才有调整余地。
若冷却水（总管）流量可调整，采取循环水入口设置控制阀合理，即测量工艺气出口温度，调整循环水入口控制阀。
采取工艺气（总管）入口流量方案，会导致工艺负荷波动，会影响上下游工艺单元。
总之，采取调整循环水入口流量来控制工艺气出口温度最为合理。若总流量不可变，则采取工艺气旁路流量控制工艺气出口温度合理。其次，采取循环冷却水流量控制工艺气出口温度方案也可以。

濠梁知乐 发表于 2020-8-10 15:01
若某流体总量不好改变，此时设置旁路是不得已而为之。设置旁路会导致换热器效率降低。
1.工艺气旁路会降低 ...

分析清晰，原理合规，佩服！多多参与，多多指导！

其实二楼忽略一个重要的问题，循环水冷区器循环水的回水温度一般不允许大于60℃，一旦循环水温度过高，就会引起结垢现象的发生，我倒是觉得按楼主三选一考虑的话，还是第一种工艺气设置旁路，事实上大部分装置也是这样设计的。二三方案实际上都是减少循环水的流量，这样势必造成循环水出口温度过高。

kingwang81 发表于 2020-8-11 08:59
其实二楼忽略一个重要的问题，循环水冷区器循环水的回水温度一般不允许大于60℃，一旦循环水温度过高，就会 ...

现在换热器裕量比较大，如果控制循环水量的话，确实循环水出口温度会比较高，达到90℃左右。还有个纠结的地方在于，工艺气压力低，管子大，工艺气的旁路调节阀要比循环水管线的调节阀大很多，成本要增加不少，而且调节阀三阀组占地也要大很多。