2. Особливості систем виробничого водопостачання

Висока вартість СОВП (часом до 35% вартості об’єкту) вимагає глибокого техніко-економічного аналізу можливих варіантів СОВП та критичного вибору джерел постачання води. Розміщення великих підприємств регламентується кількома вимогами: близькість до сировинної бази; близькість до джерел енергії; доступність ринку збуту; близькість і потужність джерел водопостачання; екологічна шкода, яка може бути зроблена підприємством оточенню; наявність кваліфікованої робочої сили. Часто наявність джерел водопостачання була визначальною у виборі місця розміщення. Тому багато ТЕС та АЕС, а також металургійних підприємств розміщені в басейні р. Дніпра та Дністра, що призвело до відчутної екологічної шкоди самим річкам та довколишнім регіонам. Небезпека зв’язана з токсичними відходами підприємств а також скидами теплих вод, що змінюють або знищують, або змінюють водні біоценози.

Щ об знизити потребу свіжої води та обмежити шкідливі стоки все частіше використовують саме СОВП. Основними елементами СОВП є джерело води підживлення, насосні станції, системи водоводів та регулювальна арматура, споживачі, очисники оборотної води та при потребі охолоджувачі. У реальних умовах при складній структурі виробництва та при різних вимогах до оборотної води і різній якості стічних вод, що залежать від виду виробництва окремих цехів, СОВП можуть мати різну структуру для окремих цехів та їх груп. Наприклад на рис. 2.1а, б показані СОВП для двох груп цехів, що мають різні стічні води та які не можуть використовувати скидні води один одного. Часто є СОВП з послідовним використанням води, див. рис. 2.2. Ці системи вико рис-товують тоді, коли якість води після першої системи може бути застосована у другій. Наприклад споживач 1 на рис. 2.2 скидає наг-ріту, але відносно чисту воду, яка подається споживачам 2. Якщо витрата скидних вод споживача 1 більша від потреб споживачів 2, то її надлишок може скидатися в оточення без додаткової очистки, або використовуватися як розчин-ник скидів звід споживачів 2. Часто на базі споживача 1 організовують оборотний цикл після чого за схемою на рис. 2.2. воду продувки подають до споживачів 2.

На великих підприємствах буває вигідно використовувати оборотні цикли для окремих груп цехів, див. рис. 2.3.

Інколи в системах виробничого водопостачання окремі споживачі вимагають воду з різними напорами. Тоді для окремих споживачів облаштовують окремі мережі з різним тиском, тобто створюють різні зони водогонів для подачі води різної якості, температури та тиску.

3. Охолоджувачі оборотної води

Оборотна вода промислових підприємств повинна мати температуру узгоджену з основними технологічними процесами підприємства. Наприклад, коли оборотна вода використовується для охолодження турбокомпресорів, то її температура влітку не повинна перевищувати (28-30)^оС, такою ж повинна бути максимальна вхідна температура охолодження КТ електростанцій. Загалом температура охолодженої оборотної води повинна відповідати оптимальним техніко-економічним показникам підприємства.

Охолодження оборотної води досягається шляхом розсіювання надлиш-кового тепла в оточенні, переважно в атмосферному повітрі. Звідси випливає, що всі промислові підприємства є тепловими забруднювачами атмосфери, і є однією з причин її перегріву та відповідальні за глобальне потепління клімату.

За способом розсіювання тепла в атмосфері охолоджувачі ділять на випарні та поверхневі (радіаторні). У випарних охолоджувачах процес теплопе-редачі відбувається завдяки випаровуванню ( 1 кг водяної пари виносить з собою 2.3-2.6 МДж теплоти) і при випаровуванні 1% оборотної води її температура знижується приблизно на 6 ^оС. У радіаторних охолоджувачах оборотна вода не контактує з повітрям, а тепло передається через стінки ТО. Внаслідок низької (порівняно з водою) теплоємності повітря для ефективного охолодження у них потрібний інтенсивніший потік повітря. Наприклад, щоб при температурі повітря 25 ^оС знизити температуру 1 м³ води від 40 до 30 ^оС потрібно біля 5000 м³ повітря. У випарному охолоджувачі для цього потрібно лише 1000 м³ повітря. Радіаторні охолоджувачі, яких ще називають «сухими градирнями», за способом подачі повітря є баштовими, або вентиляторними.

Для випарного охолодження оборотної води більше 6 ^оС потрібна велика площа контакту повітря з водою – біля 30 м² на 1м³/год. випареної води. Саме така цифра використовується при розрахунку активного дзеркала водосховищ – охолоджувачів.

У випарних градирнях розвинута площа контакту досягається використанням зрошувачів – пристроїв, що набираються з пластикових елементів з великою об’ємною поверхнею зрошування. Вода над зрошувачами розбризкується спеціальними форсунками, опісля стікаючи тонким шаром по поверхні зрошувача, випаровується під дією набігаючого потоку повітря. У краплинних градирнях та бризкових басейнах розвинута поверхня контакту «вода-повітря» досягається шляхом поділу потоку води на дрібні каплі. Питома поверхня краплини дається виразом

(м^-1). (2.2)

Відповідно, поверхня краплин, що знаходяться в одному м³ об’єму краплинного зрошувача така ж сама

(м^-1). (2.2а)

З (2.2а) випливає, що чим менший розмір краплин після розбризкувала, тим ефективніше охолодження. Для досягнення малих краплин використовуються напірні форсунки, які дають біля 70% краплин з розмірами меншими ніж 1 мм.