26. Материальный и солевой балансы оборотных систем водоснабжения. Продувка оборотных систем вс.

При работе оборотной системы часть воды теряется: с испарением при охлаждении Q_исп; капельным уносом Q_ун; уносом части воды с продуктом производства Q_п.п; продувкой системы Q_пр; утечками через неплотности Q_ут; со сбросом части воды, которая не могла использоваться повторно Q_сбр.

В соответствии с материальным балансом эти потери возмещаются добавкой чистой воды из источника. В общем случае

, (6.8)

где Q_п.п и Q_сбр – зависят от технологического процесса, его совершенства; Q_ут – зависит от совершенства системы водоснабжения. Эти расходы нормируются; Q_исп и Q_ун – потери в водо-охлаждающем устройстве зависят от его типа и конструкции. Существуют методики оценки этих расходов. Они приведены в СНиП 2.04.02-84 [4]. Например, унос воды в градирнях:

Q_ун = (0,0050,01)Q_об – для башенных градирен, м³/ч;

Q_ун=(0,0020,005)Q_об – для вентиляторных градирен, м³/ч,

где Q_об – количество охлаждаемой воды в системе оборотного водоснабжения, м³/ч.

Уносится вода вместе с солью, которая в ней содержится.

Потери воды с испарением определяются теплотехническим расчетом открытого охладителя. При отсутствии такого расчета потери Q_исп, м³/ч, оцениваются соотношением

, (6.9)

где k₁ – коэффициент потерь воды при испарении, учитывающий долю теплоотдачи испарением в общем теплообмене при охлаждении воды в градирне. Значение его зависит от температуры наружного воздуха t_н по сухому термометру [2] (табл. 6.2); – ширина зоны охлаждения воды в водоохлаждающем устройстве (см. п. 6.1.4); t_w2 – температура теплой воды, идущей с производства; t_w1 – температура охлажденной воды (после градирни).

При испарении воды все содержащиеся в ней примеси (соли, механические взвеси и т.п.) остаются в оборотной воде. Свежая (добавочная) вода тоже несет с собой примеси. Таким образом, в оборотной воде повышается концентрация примесей и, в первую очередь, солей временной жесткости (CaCO₃, MgCO₃). Они, как известно, откладываются на греющих поверхностях в виде накипи. Чтобы избежать этого, производится продувка оборотной системы водоснабжения.

Продувка – это удаление части воды с повышенным солесодержанием из системы и замена ее добавочной (свежей) с пониженным солесодержанием.

Величина продувки Q_пр определяется из солевого баланса оборотной воды. В системе водоснабжения карбонатная жесткость воды, используемой как хладоноситель, не должна превышать ж_к  2,83,0 мг-экв/кг.¹

Обозначим концентрацию солей жесткости в оборотной воде – С_об, в добавочной – С_доб. Тогда:

.

Здесь под подразумевается вся вода, теряемая оборотной системой, которая уходит вместе с солью, т.е.:

.

Тогда

.

получим

,

.

В расчетах необходимо полагать, что С_об (концентрация солей в оборотной воде) должна быть не больше допустимой, т.е. С_об  С_доп.

Если в расчетах по формуле (6.14) величина Q_пр получается отрицательной, то это означает, что продувка не требуется. Необходимый солевой баланс поддерживается уносом воды из системы.

Видно, что величина продувки зависит от солесодержания добавочной воды, т.е. воды из источника. Обычно Q_пр  12 % от Q_об.

Необходимость продувки не позволяет систему оборотного водоснабжения с испарительными водоохладителями сделать полностью бессточной.