Сравнение различных систем отвода теплоты
Теплота конденсации хладагента в каждой холодильной машине должна быть передана О.С. – воде, грунту или атмосферному воздуху – самым дешевым теплоприемникам, обладающим практически неограниченной теплоемкостью.
Применение охлаждающей среды должно технико-экономически обосновываться. Однако раньше долгое время считалось, что более целесообразно из-за условий компактности конденсаторы крупных и средних Х.У. охлаждать водой.
При использовании воды возможны две системы водоснабжения: прямоточная (разомкнутая система, рис.23) и оборотное водоснабжение циркуляционной водой (замкнутая система, рис.24).
Первая система применяется при низкой стоимости воды (например, морская вода в рефрижераторе на судне) или при низкой температуре воды (например, артезианская вода, температура которой t = 9…12 0С).
Её достоинства:
- простота и малые затраты на оборудование (используются только подво- дящие и отводящие магистрали и насос).
Недостатки:
- содержит большое количество растворенных солей, вызывающих повышенную коррозию (например, морская вода, местная артезианская);
- отработанная вода требует очистки перед сбросом по санитарным нор-мам (например, при хладоснабжении химических предприятий);
- при использовании водопроводной воды – высокая стоимость (за воду приходится платить существенно больше, чем за электроэнергию).
Рис. 23. Прямоточная система водоснабжения | Рис. 24. Система оборотного (замкнутого) водоснабжения |
В системе оборотного водоснабжения (рис.24) вода используется многократно, так как она циркулирует по замкнутому кольцу и перед повторным использованием охлаждается в атмосферном охладителе 1, отдавая окружающему воздуху теплоту, полученную в конденсаторе 2 (т. е. вода играет роль промежуточного теплоносителя между хладагентом и воздухом).
Систему оборотного водоснабжения используют:
- при высокой стоимости воды;
- при загрязнении воды в источнике водоснабжения;
- при загрязнении воды на предприятии, если есть препятствие ее возврату в источник водоснабжения;
- при высокой жесткости воды;
- при недостаточном дебите источника водоснабжения.
Обычно температура воды, поступающей в конденсатор после охлаждения в атмосферном охладителе, несколько выше температуры воды из естественных водоемов. В связи с этим и расчетное давление конденсации, принимаемое при проектировании холодильных установок, должно быть выше. Это повышает энергетические затраты, однако стоимость оборотной воды на порядок ниже проточной. Если все же приходится использовать загрязненную или жесткую (например, морскую) воду, то возможно применение двухконтурной системы (рис. 25)
Рис. 25. Двухконтурная система водоснабжения |
В первом замкнутом контуре с помощью насоса циркулирует чистая вода, охлаждающая конденсатор 1. С помощью насоса 4 воду подают в разомкнутый контур. Циркуляционная вода охлаждается в теплообмен- нике 3 (он может быть пластинчатого типа, который легко разбирается и очищается).
В последние годы наблюдается рост недостатка пресной воды, в то время как производство электроэнергии возрастает. Кроме того, резко возросли выбросы загрязненной воды после ее эксплуатации на предприятиях нефтехимии. Поэтому появился интерес к конденсаторам воздушного охлаждения, в том числе и на установках большой производительности.
Современные технологии позволяют создавать конденсаторы воздуш- ного охлаждения (КВО) со степенью оребрения наружной поверхности до 22 %. Поверхность одного аппарата достигает величин 10 ... 12 тыс. кв. м.
Основной недостаток использования КВО – это повышенное значение температуры конденсации в летний период. Однако на сегодняшний день промышленностью уже освоен выпуск компрессоров с температурой конденсации до 45 оС (например, АО 1200 П и все винтовые компрес- сорные агрегаты). Положительные стороны применения КВО:
1. Резкое уменьшение расхода производственной воды.
2. Устраняется необходимость в сооружении охладителей воды, насосных станций, прокладки трубопроводов для воды (с учетом этого металлоемкость воздушного охлаждения приближается к водяному).
3. С учетом п. 2 снижается площадь территории предприятия на конденсаторное и связанное с ним оборудование (по данным функционирования заводов СК от 15 % до 3 % заводской тер- ритории).
4. Отсутствует сброс загрязненной воды.
5. Снижается объем ремонтных работ из-за резкого уменьшения коррозии конденсаторов и объема работ по очистке их от загрязнений.
6. В отдельных случаях снижается потребление электроэнергии (например, при круглогодичной эксплуатации в районах с резко-континентальным климатом и суровой зимой).
Дата добавления: 2020-03-17; просмотров: 465;