Охлаждение оборотной воды в различных охладителях icon

Охлаждение оборотной воды в различных охладителях



НазваниеОхлаждение оборотной воды в различных охладителях
Дата конвертации12.09.2012
Размер129.44 Kb.
ТипДокументы
1. /Kursovik.doc
2. /Вопросы,билеты по водоотведению/Бил_водоотведения.doc
3. /Вопросы,билеты по водоотведению/Бил_водоснабж-отвед.DOC
4. /Вопросы,билеты по водоотведению/Бил_водоснабжения.DOC
5. /Вопросы,билеты по водоотведению/Бил_госэкзамен_спец.DOC
6. /Вопросы,билеты по водоотведению/Бил_оптимизации.DOC
7. /Вопросы,билеты по водоотведению/Билет_ шаблон.doc
8. /Вопросы,билеты по водоотведению/Билеты.doc
9. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_ насосы.doc
10. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_Word,Exel.doc
11. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_СТОЗ.DOC
12. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_водоотведение.doc
13. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_водоснабжения.DOC
14. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_оптимизации.DOC
15. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопр_собеседования.DOC
16. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопросы к дисциплине_водоснабжение.doc
17. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопросы к экзамену по курсу Инженерные сети и оборудование.doc
18. /Вопросы,билеты по водоотведению/Вопросы по курсу.doc
19. /Лекция/lekcia2.doc
20. /Лекция/Баланс воды.doc
21. /Лекция/Лекция1.doc
22. /МП Экслуатация скважин.doc
23. /МП по водоотведению (начало).doc
24. /РГР/Задание.doc
25. /РГР/записка.doc
На выполнение курсовой работы по водоснабжению и водоотведению студенту факультета гсх курс 3, группа 9, Иванов И. И. выдано: 10. 09. 01; срок сдачи: 21. 12. 01
Экзаменационный билет n 1
Белорусская государственная политехническая академия экзаменационный билет n 1
html">Белорусская государственная политехническая академия экзаменационный билет n 1
Белорусская "утверждаю" государственная Проректор политехническая по учебной части академия
Фэс кафедра ВиВ
Экзаменационный билет №
Бгпа (наименование высшего учебного заведения) Экзаменационный билет №1
Вопросы к Госэкзамену
Вопросы к зачету
1. учебный материал дисциплины стоз (Экзаменационные вопросы)
Вопросы к экзамену по курсу «Водоотведение (канализационная сеть)»
Вопросы по водоснабжению
Вопросы к экзамену по "Математическое моделирование и оптимизации водопроводно-канализационных систем"
Вопросы для собеседования по специальности т 19. 06. Курс "Водоснабжение"
Вопросы к дисциплине «Водоснабжение»
Вопросы к экзамену по курсу «Инженерные сети и оборудование»
Вопросы по курсу “Водоснабжение и водоотведение промпредприятий Водоснабжение
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях
Баланс воды в охладителях
Водопотребление на промышленных предприятиях
Методическое пособие
Практикум включает ряд работ, выполняемых студентами спе­циальности 1209-"Водоснабжение и канализация" на кафедре "Водо­снабжение и водоотведение" Белорусского политехнического инсти­тута
Проекта: «Система водоснабжения и водоотведения предприятия»
Очистных сооружений


Охлаждение оборотной воды в различных охладителях.


В системах производственного оборотного водоснабжения значительное место занимают различные типы охладителей.

По способу охлаждения оборотные системы охлаждения подразделяются:

  • открытые, где вода охлаждается путем контакта ее с воздухом, например, градирни, брызгательные бассейны или пруды-охладители;

  • закрытые, в которых оборотная вода не имеет контакта с воздухом, и охлаждается в теплообменных аппаратах за счет теплообмена через стенки теплообменных аппаратов.

Следует учесть, что в закрытых системах потеря воды минимальная, однако их мощность ограниченна.

Открытые системы обладают большей мощностью, поэтому более распространены. Открытым системам присущи потери воды, обусловленные ее испарением, уносом капель ветром и т.д.

Охлаждение воды в открытых системах происходит в результате процесса тепло- и массообмена при непосредственном соприкосновении свободной поверхности жидкости с атмосферным воздухом.

При том происходит процессы:

  • охлаждение жидкости сопровождающие испарение;

  • теплоперенос (диффузионный теплообмен);

  • излучение теплоты.

Процесс испарения является комплексным в котором перенос теплоты сопровождается переносом вещества.

Процесс парообразования, происходящий со свободной поверхности жидкости, называется испарением.

В поверхностном слое жидкости всегда имеются молекулы, обладающие большей скоростью и кинетической энергии теплового движения. При вылете таких молекул с поверхности жидкости в газ происходит испарение и связанное с ним уменьшение запаса энергии (теплоты) в жидкости с ее охлаждением.

Мерой процесса парообразование является скорость испарения, измеряемая количеством жидкости, которое переходит в пар за единицу времени.

Скорость парообразования зависит от внешнего давления, и движения газообразной фазы над свободной поверхностью жидкости:





где С – постоянная

S – площадь свободной поверхности жидкости, м2 ;

Pn – давление насыщенного пара, Па;

Р – давление пара жидкости над ее свободной поверхностью, Па;

Ро – внешнее барометрическое давление Па.

Учитывая, что давление насыщенного пара Pn больше Р – давления пара жидкости над ее поверхностью, то (Pn – P) > 0 и следовательно испарение проходит при любой температуре и возрастает при ее увеличении. Кроме того, испарение будет возрастать при движении потока газа над жидкостью и, следовательно, снижает концентрацию паров и их давление над разделом «газ - жидкость» и величина


ΔР=Pn -P


будет возрастать. Поскольку испарение требует затрат теплоты на изменение агрегатного состояния, то оно вызывает поток теплоты q от воды к воздуху и следовательно охлаждение воды.

При диффузионном теплообмене поток теплоты при соприкосновении воды и воздуха может быть направлен как от воды к воздуху, так и к воде от воздуха, в зависимости от того температура какой среды выше.

Итоговое управление при работе испарительных охладителей

Q = q q


где q- теплопередача за счет испарения

q- теплопередача за счет теплопереноса.


Количественное соотношение между теплопереносом и теплоотдачей при испарении зависят от различных условий. С увеличением температуры воды общая теплопередача увеличивается, причем теплопередача при испарении увеличивается быстрее, чем теплоперенос. При снижении температуры воды до температуры воздуха теплоперенос будет равен нулю, а при дальнейшем понижении температуры перенос теплоты будет направлен от воздуха к воде. Когда температура воды снижаясь приближается к температуре t, (равной температуре воздуха по смоченному термометру) при достижении такой температуры охлаждение жидкости прекращается.

В общем виде управления теплового баланса в испарительных охладителях будет иметь вид:





где C-удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·С);

W- массовый расход воды через испаритель, кг/с;

Δt - разница температур нагретой и охлажденной воды, С

T - продолжительность охлаждения, с;

R - приток теплоты от солнечной радиации, Дж;

При работе испарительных охладителей вода, может быть охлаждена до температур более низких, чем температура окружающего воздуха (по сухому термометру).


ПРУДЫ-ОХЛАДИТЕЛИ (ВОДОХРАНИЛИЩА-ОХЛАДИТЕЛИ).


Водохранилища-охладители применяются при невысоких требованиях к эффекту охлаждения воды, наличие свободных площадей для устройств водохранилищ, при возможности использование естественных водоемов или водохранилищ.

По назначению и условиям питания водохранилища-охладители подразделяются:

-естественные озера

-регулирующие водохранилища на реках

-русловые водохранилища без регулирования стока

-наливные водохранилища, устраиваемые вне русла рек.

По назначению водохранилища делятся:

-водохранилища-охладители, используемые только для охлаждения воды

-водохранилища – охладители, используемые комплексно для рыборазведения, орошения, отдыха.

По глубинам водохранилища – охладители делятся:

-мелководные, с глубиной до 5м

-средние 5-10м

-глубоководные, с глубиной более 10м.


В мелководных водохранилищах отсутствует температурная стратификация, за исключением зон, прилегающих к водозаборным сооружениям. В глубоких водохранилищах присутствует устойчивая температурная стратификация в теплое время года и поэтому в данном случае целесообразно устройство глубинного забора воды. При средних глубинах в водохранилище температурное расслоение не устойчиво и может исчезать при продолжительных и сильных ветрах.

Водохранилища могут быть проточными и непроточными. Если охлаждение воды происходит по всей поверхности водоема, то такое водохранилище считается нагруженным, в противном случае ненагруженным.

Охлаждение нагретой воды в водохранилищах происходит:

-с поверхности водохранилища за счет испарения и теплообмена с воздухом по пути от места сброса нагретой воды до водозаборных сооружений

-за счет поступления поверхностных и грунтовых вод.

Охлаждающая способность водохранилища-охладителя зависит от следующих показателей:

-площади, в границах которых происходит движение потока от водовыпуска к водозабору (площадь транзитного потока)

- числа и площади водоворотов, зон водохранилища, в которых происходит круговое движение, обусловленное конфигурацией водоема и формой транзитного потока

-тепловой погрузки на водохранилище

-метеорологических условий: скорости и направления ветра, температуры и влажности воздуха, величины солнечной радиации и т. д.

Основным показателем является площадь активной зоны. Под площадью активной зоны принимают площадь некоторого условного водоема с параллельно-струйным нестратифицированным потоком, необходимым для охлаждения при соответствующих метеорологических условиях.

Активная зона водохранилища - представляет сумму активных зон водоворотов. Отношение площади активной зоны к площади зеркала водохранилища называется коэффициентом использования водохранилища - охладителя. Кис1.

Величина коэффициента использования зависит от формы водоема, расположения водовыпуска и водозабора, а также от условий растекания циркулирующего потока.

Возможны различные схемы использования водохранилищ-охладителей.

При организации водохранилищ - охладителей должна быть выбрана такая схема циркуляции, которая бы обеспечивала получение воды как можно низкой температуры при минимуме затрат на строительство и эксплуатации водохранилища.

К сооружениям, увеличивающим площадь активной зоны, относятся струенаправляющие и струераспределительные устройства. СТРУЕРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ устройства строятся у выпусков нагретой воды и предназначены для расширения фронта растекания потока.

Струераспределительные сооружения выполняются в виде перегородок со щелями, фильтрующих дамб из каменной наброски, открытых консольных лотков.

Струенаправляющие сооружения предназначены для удлинения пути циркулирующего потока и могут выполнятся в виде дамб из каменной наброски, земляных дамб и других сооружений.

Выбор схемы циркуляции воды, а так же типа сооружения проводятся при анализе плана течений, формы водохранилища, наличия тупиковых зон, теплотехнических и технико-экономических расчетов. Например, для водохранилищ вытянутой формы с небольшими расходами речной воды через водохранилище, в летний период времени водозабор должен осуществляется из нижней глубокой части водоема, а выпуск воды производится в верхнюю часть водохранилища. В зимний период, для обогрева водозабора и для предотвращения забивки шугой и снегом предусматривается зимний водосброс, располагающийся ближе к водозабору.


При больших расходах речной воды в летний период должны использоваться низкие температуры речной воды. Забор воды может производиться в верхней части водохранилища, а сброс нагретой воды, как в нижней, так и в верхней части плотины.

Подобная схема возможна лишь при наличии глубин, обеспечивающих надежные условия забора воды в верхней части водохранилища.


При округлой форме водохранилища для удлинения циркуляционного потока за местом выпуска нагретой воды сооружается струенаправляющая дамба. В данном случае водосбросные и водозаборные сооружения находятся вблизи друг друга.


В наливных прудах форма подбирается на основании исследований по обеспечению максимальной степени использования площади пруда.

В ряде случаев целесообразным может считаться устройство глубинного водозабора. В этом случае используются глубинные более холодные слои воды, кроме того повышается надежность работы водозабора, отпадает необходимость обогрева водозаборов в зимнее время.


РАСЧЕТ ВОДОХРАНИЛИЩ-ОХЛАДИТЕЛЕЙ


При проектировании систем оборотного водоснабжения с водохранилищами-охладителями должен проводится тепловой расчет. В результате расчета устанавливается соответствие охлаждающей способности водоема проектной тепловой нагрузке. В основе теплового расчета лежит уравнение теплового баланса.


Q1t1+Qp tp- Q2t2-Qсбрtсбр= [A(Pп-P) + B(k1tср-O)-R+ΔI]wак


где Q1 t -количество теплоты поступающей в водохранилище с нагретой водой, (МДж) /сут

Qp tp- количество теплоты поступающей с речной водой в водохранилище , (МДж) /сут

Q2t2 - количество теплоты, забираемое у водохранилища с водой , (МДж) /сут

Qсбр - количество теплоты сбрасываемое вместе с водой из водохранилища , (МДж) /сут

А - коэффициент теплоотдачи при испарении МДж/(м2 сут Па )

Pп - давление насыщенного пара при температуре tср у поверхности воды, Па

Р- парциальное давление водяного пара в воздухе, Па

В - коэффициент теплоотдачи при теплопереносе, МДж/м2сут

К1-коэффициент, учитывающий неравномерность распределения температур по глубине водохранилища

tср - средняя температура активной зоны водохранилища С

О - температура воздуха на высоте 2 м над водохранилищем С

R - радиационный баланс не подогреваемого водоема, зависящий от прямой и рассеянной солнечной радиации, МДж/м2сут,

I - дополнительное излучение теплоты с водной поверхности, МДж/м2сут

Waк - площадь активной зоны водохранилища, м2

Приближенно считается, что для охлаждения 1м3/ч воды на 5-10 С требуется 30-50 м2 активной зоны площади водохранилища-охладителя.


ГРАДИРНИ


Градирни предназначены для охлаждения воды в оборотных системах водяного охлаждения требующего устойчивого и глубокого охлаждения.

По принципу охлаждения воды различают:

-испарительные

-поверхностные

В испарительных градирнях вода охлаждается, соприкасаясь с воздухом. В поверхностных градирнях за счет теплопередачи через стенки теплообменников, (т.н. радиаторные (сухие) градирни). Движение воздуха в таких охладителях обеспечивается либо вентиляторами или за счет тяги, создаваемой башней.

По способу подвода воздуха к охлаждаемой воде испарительные градирни делят на три группы:

-вентиляторные

- башенные

-открытые (атмосферные)

Открытая градирня представляет собой брызгательный бассейн, огражденный со всех сторон устройствами уменьшающими вынос воды за пределы градирни (жалюзийные решетки водоуловительные стенки и т. д.) Открытые градирни бывают

-брызгательными (без оросительных систем);

-капельными (с оросительными системами)

В открытых градирнях для протока воздуха используется сила ветра и частично естественная конвекция. Удельная тепловая нагрузка на открытые градирни составляет 7-15 х103 ккал/(ч м2), перепад температур 5-10С, разность температуры охлажденной воды и температуры воздуха по смоченному термометру 10-12С.

В башенных градирнях тяга воздуха создается за счет высокой вытяжной башни. Удельная тепловая нагрузка в них составляет 60-100 х10 3ккал/(ч м2) ( 70-116 Вт/м2), перепад температур воды 5-15 С, разность температуры воды охлаждаемой и температуры воздуха по смоченному термометру 8-10 С.

В вентиляторных градирнях воздух прокачивается с помощью нагнетательных или вытяжных вентиляторов.

На вентиляторных градирнях допускается удельная тепловая нагрузка 80…100х103 ккал/(ч м2) (93-116Вт/м2) и выше. Перепад температур воды 3-20 С, разность температур охлаждаемой воды и температуры воздуха по смоченному термометру 4-5 С.

Вентиляторные градирни допускают более маневренное регулирование температуры охлажденной воды путем изменения

-частоты вращения вентилятора;

-угла наклона лопастей;

-включения или выключения отдельных вентиляторов в секциях градирен.

Для достижения одинакового эффекта охлаждения вентиляторные градирни занимают меньшую площадь и работают при более низких напорах, чем башенные градирни. Сооружение вентиляторных градирен на 50-60% дешевле, чем башенных, и на 35-50% чем брызгательных бассейнов. Однако вентиляторные градирни требуют затрат электроэнергии на работу вентиляторов. При использовании очищенных сточных вод в оборотных системах вентиляторные градирни могут создавать неблагоприятную обстановку в окружающих районах. В связи, с чем подбор типа градирен должен осуществляться на основе анализа комплекса факторов,

Испарительные градирни имеют ряд общих элементов:

-водораспределительные системы

-оросительные устройства

-водоуловители

-сборные резервуары.


ВОДОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ


Водораспределительные системы предназначены для равномерного распределения охлаждаемой воды по поверхности орошения градирни. В результате создается поверхность водного потока, определяющая охлаждающую способность градирни. Распределение воды в градирни может, осуществляется как по напорной так и по

-безнапорной схемам

НАПОРНАЯ СИСТЕМА водораспределения представляет собой систему трубопроводов из металлических или асбестоцементных труб, оборудованных разбрызгивающими соплами. Подвод воды в систему напорного водораспределения, осуществляется подводящим водоводом к стояку. Далее вода коллекторами подается в центральную и периферийную зоны орошения, а затем поступает по разводящим трубопроводам к соплам. На концах распределительных линий устанавливают сопла.

Установка разбрызгивающих сопел может осуществляться факелом вверх при расстоянии от сопла до оросителя 0,3-0,5 м, либо факелом вниз, при расстоянии от сопла до оросителя 0,8-1 м. Водораспределение осуществляют таким образом, чтобы была возможность отключения отдельных частей системы. С этой целью подводящие трубопроводы с задвижками прокладывают в 2-3 нитки

БЕЗНАПОРНЫЕ СИСТЕМЫ ВОДОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ



В таких системах вода подводится к соплам и разбрызгивающим установкам по безнапорным лоткам. Разбрызгивание воды в безнапорных системах осуществляется с помощью гидравлических насадок и тарелочек, которые устанавливают под соплом. Существуют системы распределения без разбрызгивания воды. Распределение воды может осуществляться пуском воды через треугольные лотки с боковыми отверстиями, фильтрацией через слой фильтрующего материала, через щели с регулируемой шириной.


ОРОСИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА


Оросительные устройства предназначены для создания необходимой поверхности охлаждения. Различают несколько типов оросительных устройств:

  • капельного типа, теплоотдача в которых происходит главным образом с поверхности капель воды.

  • пленочного типа, теплоотдача в которых происходит с поверхности водяной пленки , образующейся на щитах оросительного устройства.

  • капельно-пленочного типа, теплоотдача в которых происходит, как с поверхности капель, так и с поверхности пленки.

Капельный ороситель представляет собой систему прямоугольных или треугольных брусков, которые располагаются в определенном порядке. Порядок расположения брусков должен обеспечивать их смачивание охлаждаемой водой и как можно меньшее аэродинамическое сопротивление. При падении капель с верхнего яруса оросителя на нижний образуются факелы мелких брызг, создающие большую поверхность соприкосновения с воздухом. Часть воды при этом стекает с оросителей. При плотности орошения до 1,4 кг/м2 вода стекает с одной рейки на другую, в виде капель.


Пленочный ороситель выполняется из щитов (например, из досок толщиной 10 мм) установленных вертикально или под углом 85 , на расстоянии 30-40 мм друг от друга в несколько ярусов, или из листов асбестоцемента либо полимерных листов. Листы могут выполняться гладкими или волнистыми. Кроме того, используются и ячеистые конструкции. Вода, стекая по щитам и листам, образует пленку толщиной 0,3-0,5 мм, при соприкосновении с воздухом происходит теплопередача. На величину поверхности охлаждения влияет смачиваемость материала водой.


Капельно-пленочный ороситель выполняется в виде комбинации из капельных оросителей и щитов пленочного типа, а так же в виде щитов пленочного типа с увеличенными разрывами между досками, при протекании воды со щита на щит образуются факелы разбрызгивания.






Похожие:

Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconВ этом рассказе речь пойдет о значении воды в жизни людей и растений, об аномалиях воды, о «памяти» воды
Вода уникальный жидкий минерал нашей планеты, играет колоссальную роль в жизни, выполняет множество важнейших функций и не все тайны...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconПоложение о проведении экологической акции "День Воды"
Цели и задачи -беседы о запасах пресной воды на земле, об устройстве водопроводной системы и очистных сооружений в городе, о необходимости...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях icon2. – наши задачи 3
Бочку нужно наклонить так, чтобы уровень воды был диагональю. Если это так, то воды – половина. Если уровень воды выше, то больше...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconДокументы
1. /Булат Л.П. Ведеоников М.В. Вялов А.П. Термоэлектрическое охлаждение. 2002.djvu
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconШкольная олимпиада по физике
В кастрюлю налили холодной воды при температуре 100С и поставили на электроплитку. Через 10мин вода закипела. Через какое время она...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconРоль воды в организме человека Иванова Кристина
Без воды никто и ничто на земле не сможет существовать. Наши предки пили только чистую, живую воду, и складывали о ней легенды и...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconКраткая характеристика
Я он в производстве хлорорганических соединений (винил хлорида, хлоропренового каучука, дихлорэтана, хлорбензола и др.). В большинстве...
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconЗакрытое акционерное общество «Шарканское ртп»
Культиватор модульный навесной с 4-х рядным расположением рабочих органов и оборотной лапой кмн-8-4
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconЛенинградской области
Строение молекулы воды Часть Звуковые волны и структура воды
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconТест 7 кл. («Строение вещества»)
Одинаковы ли объемы холодной воды и этой же воды, нагретой до высокой температуры?
Охлаждение оборотной воды в различных охладителях iconДемо-версия экзамен 8 класс
А какое из высказываний, приведённых ниже, содержит ответ на вопрос: «Какая надпись была вырезана на оборотной стороне кольца»?
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов