一、項目概況

本人作為設計人員，有幸參與過上海造幣廠鎳包鋼新一號生產(chǎn)線（壹元硬幣生產(chǎn)線）和沈陽造幣廠銅包鋼車間（新版伍角硬幣生產(chǎn)線）廠房的設計工作。下文就上海造幣廠鎳包鋼新一號生產(chǎn)線中給排水專業(yè)的各大系統(tǒng)進行簡要的闡述，著重對閉式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的設計進行剖析，提出一點個人的見解和建議。

上海造幣廠在2010年初得到發(fā)改委、中國人民銀行的正式批復，同意進行上海造幣廠鎳包鋼新一號生產(chǎn)線項目的施工圖設計。樹上鳥教育給排水設計楊老師。

二、項目工藝流程

壹元硬幣鑄造的工藝流程主要如下：

鋼料帶入庫→沖床沖壓成坯餅→光邊機拋光→電鍍清洗→滾字上印→手工驗面→電鍍整流→鍍鎳→質(zhì)檢出廠

主要工藝流程概述如下：壹元硬幣的生產(chǎn)原材料為成卷的鋼料帶，鋼料帶進入沖壓工段后，由沖壓機沖壓成硬幣坯餅，由于坯餅會有毛邊，經(jīng)運料帶送入光邊機拋光。后通過agv小車運至電鍍清洗機料斗內(nèi)，經(jīng)去除表面油污后，再經(jīng)滾字機正反面滾字上印，形成清晰的正反面圖案，再由質(zhì)檢員手工檢驗滾字是否清晰，檢驗通過后方可進入后道工序。毛坯成型的坯餅進入電鍍整流池內(nèi)電鍍精整，便于進行最后一道工序鍍鎳，經(jīng)電鍍精整處理后，鍍鎳層可完美的附著在坯餅表面，最后經(jīng)過質(zhì)檢員檢驗通過后便可由打包機打包后送入立體倉庫貨架內(nèi)。

三、生活給水系統(tǒng)

造幣廠房一般為一層、二層的單、多層廠房，且廠區(qū)內(nèi)有自建的給水泵房，泵房出水壓力能滿足衛(wèi)生間用水、地坪沖洗等使用要求，造幣廠房內(nèi)的生活給水系統(tǒng)較為簡單，在此不做詳述。

四、生活排水系統(tǒng)

造幣廠房內(nèi)的生活排水系統(tǒng)也較為常規(guī)，因僅為單、多層廠房，因此僅設置伸頂通氣和底層排水單獨排出的排水系統(tǒng)即可。

五、工藝給水系統(tǒng)

造幣廠房內(nèi)的工藝給水主要有如下幾種：工藝用自來水給水、工藝用冷卻循環(huán)水等。

（1）工藝自來水工藝自來水的用途主要有如下幾種：

其一：為應急洗眼器供水。電鍍整流區(qū)域可能會有電鍍液溢出的情況發(fā)生，因此在該區(qū)域隔跨設置壁掛式應急洗眼器，供緊急情況下使用。且本項目廠區(qū)內(nèi)有自備去離子水機房，因此應急洗眼器采用去離子水供水，且按國標圖集，供水壓力不小于0.20mpa，以保證使用效果。

其二：沖壓區(qū)的沖壓爐和電鍍區(qū)有冷卻循環(huán)水的需求，考慮到冷卻循環(huán)水系統(tǒng)臨時宕機和緊急維修等情況，在冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的供水管上接入一根自來水供水管，上設閥門（可電動或者手動開啟，平時常關），同時做好防污隔斷閥措施，以供緊急情況下臨時使用。

（2）冷卻循環(huán)水

冷卻循環(huán)水的用途主要有如下幾種：

其 一 ：水冷空調(diào)需設置冷卻循環(huán)水系統(tǒng) ，此系統(tǒng)為常規(guī)系統(tǒng)，冷卻循環(huán)水進出水溫度為37℃～32℃，循環(huán)系統(tǒng)的水量也由暖通專業(yè)提供，按濕球溫度，循環(huán)水量，進出水溫度選用常溫冷卻塔及循環(huán)水泵，為冷凍機組供水即可。

其二：工藝用冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，沖壓區(qū)的沖壓爐和電鍍區(qū)有冷卻循環(huán)水的需求。工藝專業(yè)提資要求見表1。因為兩個工藝區(qū)的循環(huán)水系統(tǒng)進出水溫差較大，需要設置高溫冷卻塔和常溫冷卻塔，且循環(huán)水量也有較大差距。經(jīng)由和業(yè)主方溝通，采用兩個工藝區(qū)分設冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的方案，此做法系統(tǒng)較為簡潔，且后期安裝調(diào)試也較為便利，常規(guī)工業(yè)項目均采用此種系統(tǒng)。

因為本項目為閉式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，即循環(huán)泵抽吸冷卻塔出水后的進入工藝設備，滿足工藝設備的進水壓力要求，克服工藝設備內(nèi)水損后出水經(jīng)管道收集，利用余壓進入冷卻塔進水端。上述系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)水不與大氣直接接觸，此即為閉式系統(tǒng)。系統(tǒng)流程見圖1。

實際應用中還有一種開式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，即工藝設備出水為開式出水，和大氣相接觸，無法利用余壓進入冷卻塔。此種系統(tǒng)一般是設置集水明溝收集工藝設備出水，明溝收水后排入埋地熱水池，在經(jīng)循環(huán)熱水泵加壓后，再行進入冷卻塔進水端。開式系統(tǒng)較閉式系統(tǒng)多了一套熱水循環(huán)泵和熱水池等，此文中不做贅述。

對于冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，在多年的設計工作實踐中，對于設計合理性、系統(tǒng)穩(wěn)定性、維護便利性，本人也有了自己的一點思考，主要總結如下：

現(xiàn)行項目，一般均采用成品冷卻塔，根據(jù)《建筑給水排水設計規(guī)范》（2009年版）中第3.10.10.2條有如下規(guī)定：“當選用成品冷卻塔時，應按3.10.10.1條的規(guī)定，對集水盤的容積進行核算，當不滿足要求時，應加大集水盤深度或另設集水池”。而3.10.10.1條有如下規(guī)定：“集水池的有效容積應滿足循環(huán)水量的1.2%～1.5%+停泵時因重力流入的管道水容量”。此條是這樣理解的，1.5%的循環(huán)水量大約是0.9min的系統(tǒng)流量，而重力流入的管道水容量跟項目系統(tǒng)流量的大小、整套冷卻循環(huán)系統(tǒng)的管段長度和管徑均有關系，按項目規(guī)模不同不能一概而論。而筆者調(diào)研過市面上常見的進口、國產(chǎn)、常溫、中溫、高溫冷卻塔，其集水盤的有效容積一般為1.5～2min的系統(tǒng)流量，一般來說不能滿足上述3.10.10.1條之規(guī)定。

集水盤過小，在整個系統(tǒng)初始開機運行，冷卻塔剛開始出水時，由于淹沒高度不夠，水泵可能會吸入空氣，造成管道內(nèi)產(chǎn)生氣液混流，影響冷卻效果。在系統(tǒng)停機時，水泵葉輪緩慢停止的時候，管道內(nèi)水流仍在流動，可能會有部分循環(huán)水從集水盤溢出，造成屋面積水。

同時廠房項目一般都位于郊區(qū)，綠化環(huán)境較好，而冷卻塔一般也設置在屋面上，在多個項目的現(xiàn)場，筆者發(fā)現(xiàn)敞開的集水盤經(jīng)常有樹葉、塑料袋等垃圾飄入其中，對水泵使用的安全性、系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

因此綜上所述，筆者一般的設計思路是設置冷卻塔集水池，將冷卻塔設置在集水池的上方，冷卻塔出水直接進入集水池，循環(huán)泵抽吸集水池內(nèi)儲水。通常工業(yè)項目循環(huán)水系統(tǒng)較大，管段較長，一般來說集水池內(nèi)儲存10min左右的系統(tǒng)流量，基本能滿足規(guī)范要求，在實際使用過程中也能規(guī)避上文所描述的弊端。此種做法雖然增加了混凝土水池的造價，但相對于整個項目來說，費用增加并不多，且使用效果良好，在項目前期和業(yè)主充分溝通，一般均能得到業(yè)主方的首肯。

圖2～圖4為此種做法的設計圖紙。

另外還有一個小技巧可分享之，當工廠長假之后系統(tǒng)首次開機，由于管路過長，整個管道系統(tǒng)內(nèi)無法及時滿水全負荷運轉，同樣會產(chǎn)生氣液混流，影響使用效果。此種解決方案就是在管網(wǎng)上設置快速補水口，開機運行前將管網(wǎng)充滿水，同時集水池也補水至正常液位，保證系統(tǒng)的安全可靠。

六、工藝排水系統(tǒng)

造幣廠房內(nèi)的工藝排水較為簡單，僅電鍍精整區(qū)有排水點需求，因電鍍液有腐蝕性，需要選用耐腐蝕的排水管材，例如hdpe排水管等，排入無機廢水罐中，由有資質(zhì)的廠家回收、處理。

七、小結

以上為造幣廠房項目給排水專業(yè)的一點小結和心得，尤其是在冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的設計中，有很多規(guī)范、圖集上并未提及的經(jīng)驗和總結，這種理論結合實際的設計要點，能使得工藝循環(huán)水系統(tǒng)運行更為穩(wěn)定、安全，借此拋磚引玉，望與各位給排水設計同仁在設計工作中共同進步。