工业循环冷却水系统作为主工艺生产的生命线,具有系统复杂、用户多、水量大、循环水介质种类多等特点,对是维护设备正常运行和保证生存安全至关重要,且系统能耗极高。在工业循环冷却水系统设计过程中,充分考虑运行安全、贯彻节能措施,开展安全与节能设计,降低水系统的安全风险和电耗,将有助于提高整个项目的安全,有效控制整个项目的能耗。在分析工业循环冷却水系统基本工作原理的基础上,建立了工业循环冷却水系统节能设计方法,提出了循环冷取水系统管路设计及设备选型对策;针对生产设备冷却水系统水力不平衡问题提出来具体的解决方案;在分析冷却塔冷却效果不佳的原因的基础上提出了改进冷却效果的设计对策;此外,还对循环水泵抢水级电机过载等提出了安全保障对策。主要结论包括:(1)针对逆流冷却塔,建立了基于焓差法的热力学模型,提出了基于数值积分的求解方法和冷却塔冷却数和特性数的计算方法,论述了填料特性和气水比对冷却效果的影响;(2)针对典型的冷却设计要求,根据冷却塔冷却数和特性数曲线,提出了气水比、空气流量及填料体积的设计方法;在分析了蒸发、风吹和排污损失水量等的影响因素的基础上,提出了循环冷却水系统补水量的计算方法和循环冷却水系统中供水及送风单元的设计方法。(3)从设计的角度分析了工业循环冷却水系统常见的运行问题及产生原因。认为改进配水系统和同程设置管路,可平衡冷却水系统的水流量和水压;合理确定冷却塔填料的容积传质系数(kxv)和设置环状网,可改善冷却塔的冷却效果;增加冷却水池容积或在系统回水主管管路末端设置缓闭式阀门,可解决集水池被抽空的问题;改善水泵吸水条件或合理确定水泵的开启台数,可避免循环水泵抢水及电机过载问题。(4)基于工业循环冷却水系统的循环水泵和风机的动力消耗讨论,提出节能对策包括:对冷却塔填料的热力和阻力特性事先进行系统的测试,对循环冷却水系统进行科学合理的优化设计;对于生产过程复杂的工业企业,对循环冷却水的余热进行全面合理的利用;采用变频技术、节电设备和工艺和对循环冷却水进行防腐蚀和防结垢处理,实现动力设备系统的节能运行。