Книги по строительству и ремонту

Водоснабжение

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 154. Охладители. Выбор типа охладителей

Выбор типа охладителей производится путем технико-экономического сравнения различных типов с учетом показателей работы снабжаемого водой оборудования и требований технологических процессов промышленных предприятий к температуре охлаждающей воды. При сравнении учитываются также гидрологические, метеорологические, геологические и топографические условия, качество и стоимость добавочной воды, наличие строительных материалов.

Ниже рассматриваются некоторые характерные особенности охладителей, облегчающие выбор их типа.

Водохранилища-охладители. Охлаждение циркуляционной воды в водохранилищах применяется преимущественно при возможности использования для этой цели естественных водоемов или водохранилищ общего назначения. Если их нет, следует проверить технико-экономическую целесообразность создания специальных водохранилищ-охладителей на водотоках или наливных водохранилищ (вне водотоков), питаемых из внешних источников.

Водохранилища-охладители  обеспечивают в   течение    всего    года более низкие температуры охлаждающей воды, чем брызгальные бассейны и градирни с естественной тягой, а в зимние и весенне-осенние месяцы даже более низкие температуры, чем вентиляторные градирни.

Так как водохранилища-охладители являются одновременно регуляторами поверхностного стока, они могут обеспечить надежное оборотное водоснабжение мощных тепловых электростанций и крупных промышленных предприятий даже при  незначительных водных  ресурсах.

Водохранилища-охладители просты в эксплуатации даже в зимнее время, когда эксплуатация охладителей других типов осложняется из-за их обмерзания. При их применении нет необходимости подавать вод-у на значительную высоту, как при применении градирен, или создавать напор для разбрызгивания воды, как при применении брызгальных бассейнов, что сокращает расход электроэнергии на привод циркуляционных насосов.

Создание специальных водохранилищ-охладителей требует наличия большой площади и значительных капитальных затрат на сооружение плотины и подготовку ложа водохранилища. Кроме того, большие затраты нербходимы при сносе строений и занятии сельскохозяйственных угодий. В то же время водохранилища-охладители могут быть использованы для разведения рыбы,  орошения, водного    транспорта    и т. п.

Брызгальные устройства. Брызгальные бассейны требуют сравнительно небольших затрат на их сооружение и просты в эксплуатации. Однако они обладают весьма низкой охлаждающей способностью, особенно в районах со слабыми ветрами и продолжительными штилями в летнее время. Для их размещения требуются большие спланированные площадки.

Потери воды в брызгальных бассейнах больше, чем в градирнях, из-за значительного уноса брызг ветром.

Брызгальные бассейны применяют как основные охладители в системах оборотного водоснабжения при условии, когда не требуется низкой и постоянной температуры охлаждающей воды.

В качестве дополнительных охладителей их размещают над водохранилищами-охладителями для постоянной или периодической работы в жаркие периоды в целях снижения температуры охлаждающей воды.

Брызгальные устройства могут применяться также для частичного охлаждения воды, сбрасываемой от промышленного предприятия в реку или водохранилище общего назначения, с целью уменьшения «теплового загрязнения» водоема.

Открытые градирни. Открытые брызгальные градирни обычно применяют при небольших расходах охлаждаемой воды — до 300 м3/ч. Они могут размещаться даже на крышах зданий, например в системах кондиционирования воздуха.

Их недостатком является низкий охладительный эффект, который, так же как и в брызгальных бассейнах зависит от силы ветра. Открытые капельные градирни обладают несколько большей охладительной способностью и применяются для расходов воды до 1000 м3/ч, например при водоснабжении дизельных и компрессорных установок, которые не требуют постоянства температуры охлаждающей воды.

Башенные градирни. Башенные градирни благодаря тяге воздуха, создаваемой башней, обеспечивают более устойчивое охлаждение и более низкие температуры воды, чем открытые градирни и брызгальные бассейны. Допуская большую плотность орошения, они могут быть компактно размещены на площадке промышленного предприятия. Наличие высоких башен позволяет размещать их на небольших расстояниях от

производственных зданий и сооружений. 

Башенные градирни могут применяться для охлаждения как малых, так и больших расходов воды; запроектированы градирни производительностью до 50 000 м3/ч.

Недостатками башенных градирен являются высокая строительная стоимость и сложность их сооружения.

Если на градирнях охлаждается чистая вода, наиболее экономично применение оросителя пленочного типа. При наличии в охлаждаемой воде взвесей и нефтепродуктов пленочные оросители не рекомендуются из-за возможности засорения промежутков между щитами. В таких случаях приходится применять капельные оросители, хотя они допускают гидравлическую нагрузку, примерно в 1,5 раза меньшую, чем пленочные, при том же охладительном эффекте.

Вентиляторные градирни. Вентиляторные градирни обеспечивают наиболее глубокое и устойчивое охлаждение воды.

В летнее время они охлаждают воду до температур, более низких, чем охладители других типов. При применении вентиляторных градирен возможно регулирование температуры охлаждающей воды путем изменения числа оборотов или отключения    отдельных    вентиляторов.

По сравнению с башенными вентиляторные гридирни имеют обычно меньшую строительную стоимость и допускают большую плотность орошения, что позволяет еще более компактно размещать их на площадках промышленных предприятий.

Однако работа вентиляторов требует большого расхода электроэнергии, а эксплуатация механического и электрического оборудования вентиляторных градирен довольно сложна. Кроме того, отсутствие у вентиляторных градирен высоких башен приводит к тому, что увлажненный воздух из градирен распространяется низко над землей, образуя туман и вызывая обледенение окружающих предметов. Поэтому применение вентиляторных градирен оказывается экономически целесообразным лишь в случае, когда технологические процессы предприятий требуют низкой и стабильной температуры охлаждающей воды, а также в районах с жарким и влажным климатом.

Радиаторные охладители. Применение радиаторных охладителей (сухих градирен) дает возможность сократить до минимума потери воды на промышленном предприятии. Качество охлаждаемой в них воды не изменяется, как это имеет место в испарительных охладителях, где наряду с повышением минерализации воды происходит ее загрязнение пылью и газами, содержащимися в воздухе.

Однако сухие градирни по сравнению с испарительными требуют в несколько раз большего расхода воздуха, поэтому их габариты значительно больше, а стоимость выше, чем у испарительных градирен. Кроме того, в летние жаркие дни они не могут охладить воду до таких низких температур, какие могут обеспечить испарительные охладители. Поэтому применение сухих градирен может быть оправдано только в тех случаях, когда подача добавочной воды для испарительных охладителей невозможна или обходится слишком дорого.