3.2.3.2. Водний і тепловий режими відкритих систем оборотного водопостачання
Відкриті системи оборотного водопостачання складаються з охолодника води (градирні), циркуляційного насосу, системи трубопроводів і теплообмінних апаратів.
Вода, яка забирається з резервуару градирні, циркуляційним насосом по прямій системі трубопроводів подається в теплообмінні апарати. В них вона нагрівається віднімаючи теплоту від охолоджуємих технологічних продуктів. По зворотній системі трубопроводів вода поступає в градирню, в якій охолоджується при контакті з атмосферним повітрям (випарне охолодження). Потім вода знову подається в теплообмінні апарати і цикл повторюється.
Ефективність роботи системи оборотного водопостачання оцінюється наступними показниками:
втрати води з системи на випаровування, виніс, скидання;
параметри теплового режиму охолодника води (температури води до і після градирні, різниця (перепад) цих температур, питоме теплове навантаження, різниця температур охолоджуючої води і атмосферного повітря по «мокрому» термометру).
Частка оборотної води виводиться із системи внаслідок випаровування, друга частка – губиться внаслідок крапельного виносу. Крім того, оборотна вода витрачається на продувку системи, технічні і другі потреби.
Всі ці витрати компенсуються добавленням в систему води
|
|
(9.1) |
де Gвип, Gвин, Gск , Gвт.в, – відповідно втрати води на випаровування, крапельний виніс, скидання і в виробництві.
Ці втрати характеризують водний режим системи і називаються параметрами водного режиму.
Втрати води на випаровування (Gвип, %) залежать від ряду факторів і визначаються шляхом розрахунку. З достатньою для практики точністю вони можуть бути визначені за формулою
|
|
(9.2) |
де t – різниця температур води до і після градирні; k– коефіцієнт, який приймається в залежності від температури повітря.
Температура повітря, оС – 0; 10; 20; 30; 40.
Значення коефіцієнту К – 0,1; 0,12; 0,14; 0,15; 0,16.
Втрати на виніс
(
,
%) для різних охолодників складають:
вентиляторні градирні з водовіддільниками…………….0,2…0,5;
баштові градирні, бризкальні градирні з ґратами……….0,5…1,0;
відкриті бризкальні градирні з жалюзі……………………1,0…1,5
бризкальні басейни продуктивністю, м3/год:
більше 500………………………………………………1,5…2,0;
до 500……………………………………………………2,0…3,0.
Слід відзначити, що сучасні конструкції водовіддільників при хорошій якості будівельно-монтажних робіт дають можливість знизити крапельний виніс до величини менше 0,1 %. Наприклад, в Національному університеті кораблебудування (НУК) імені адмірала Макарова створені водовіддільники з однохвильовими профілями, які мають наступну ефективність уловлювання крапельної вологи:
для крапель діаметром більше 8 мкм – 100%;
для крапель діаметром 5…7 мкм – 98…99%;
для крапель діаметром 3…5 мкм – 92…98%;
для крапель діаметром 1…3 мкм – 80…92%.
Параметри теплового режиму нормуються нормативною документацією (СНіП ІІ -31-76).
Найбільш ефективні вентиляторні градирні. Їх максимальне питоме теплове навантаження повинно складати 92,8…116 кВт/м2.
Рекомендуємий перепад температур – 3…20°С.
Мінімальна різниця температур води і повітря (по «мокрому» термометру) – 4…5°С.
Показники наведені для оборотної води, яка поступає на охо-лодження з температурою 40…45°С.