18. Urządzenia do chłodzenia wody obiegowej w zakładach przemysłowych.
Wybór typu urządzenia zależy od procesu technologicznego i charakterystyki odbiorcy wody, warunków miejscowych, od kosztów inwestycji itp. Niezależnie od typu urządzenia chłodzenie wody następuje wskutek parowania wody i konwekcji ciepła do chłodniejszego powietrza. Ilość ciepła oddawanego przez wodę do powietrza otaczającego urządzenie do chłodzenia zależy od temperatury chłodzonej wody i warunków meteorologicznych. Sprawność jest większa im większa jest różnica temperatur wody i powietrza.
Do chłodzenia wody obiegowej stosuje się:
stawy chłodzące - wprowadzona do stawu ogrzana woda o mniejszej gęstości od wody chłodnej rozpływa się po powierzchni stawu i zdąża do ujęcia tracąc ciepło po drodze. Ochłodzenie wody następuje na skutek czynników: parowania z czynnej powierzchni stawu; wypromieniowania ciepła z tej powierzchni do powietrza atmosferycznego przez konwekcje.
Najkorzystniejsze są stawy o kształcie wydłużonym, współczynnik wykorzystania stawu wynosi wtedy 0,8-0,9. przy kształcie zbliżonym do koła 0,3-0,5.
Stawami chłodzącymi mogą być naturalne zbiorniki wodne, lub też budowane do tych celów stawy sztuczne, głębokość tych stawów nie przekracza wtedy 3,0m Zbyt małe głębokości stawu sprzyjają jego zarastaniu.
baseny rozbryzgowe - podobnie jak stawy rozbryzgowe są naturalnymi lub sztucznymi zbiornikami odkrytymi, do których woda ogrzana nie dopływa bezpośrednio lecz poprzez układ dysz rozbryzgowych nad powierzchnią wody. Chłodzenie wody poprzez parowanie i konwekcyjne oddawania ciepła z powierzchni wody w basenie jest znikome w porównaniu z chłodzeniu poruszających się w powietrzu kropel powstałych na skutek rozbryzgiwania.
Efektywność basenów zależy od
kierunku i prędkości wiatru - szczególnie w okresie letnim.
wymiarów kropel i stróżek powstałych wskutek wytrysku wody ogrzanej
temperatury, wilgoci i ilości powietrza dopływającego do strumieni wody
rozmiarów basenu
Sam zbiornik ma na celu tylko zbieranie rozbryzgiwanej wody.
chłodnie otwarte - są stosowane do chłodzenia niewielkich ilości wody (do 350m3/h). Mogą być typu rozbryzgowego (z dyszami), lub kroplowego z wypełniaczem w postaci rusztu z listewek drewnianych powodujących rozdrobnienie wody na krople. Baseny są otoczone ściankami żaluzjowymi przeciwdziałającymi wynoszeniu kropel przez wiatr. Odkryte chłodnie kroplowe mają większy zakres wydajności niż rozbryzgowe.
chłodnie wieżowe (kominowe) - są to urządzenia zamknięte z przeciwprądowym ruchem kropel (lub cienkiej błonki wody) i powietrza w przestrzeni otoczonej ścianami. Wymiana ciepła zależy od prędkości przepływu powietrza, który jest wywołany różnicą gęstości powietrza ogrzanego wewnątrz chłodni i powietrza atmosferycznego, spotęgowaną wysoką wieżą (kominem) umieszczoną nad zraszaczem. Wysokość chłodni w przypadku konstrukcji drewnianych 16-50m, żelbetowych 90-100m
Chłodnie dzielą się na rozbryzgowe, kroplowe i ociekowe.
chłodnie wentylatorowe - charakteryzują się tym, że przepływ powietrza zraszacza jest wymuszony za pomocą wentylatorów. Zapewnia to stały i duży efekt chłodzenia niezależnie od warunków zewnętrznych - prace i wydajność wentylatorów można dostosować do tych warunków. Dzielą się na:
rozbryzgowe
kroplowe
ociekowe
Każde z nich może być wyposażony w wentylator tłoczny lub ssący, konstrukcja jest analogiczna jak w przypadku chłodni kominowych.
chłodnie przeponowe - działanie polega na wymianie ciepła między wodą przepływającą w zamkniętych układach rur (grzejników) a powietrzem, którego ruch wywołany może być przez wentylator lub komin wyciągowy. Zasadniczym elementem chłodni są przepony o rozwiniętej powierzchni (rury z nasadzonymi żebrami) w celu zwiększenia kontaktu z przepływającym powietrzem. Chłodnie przeponowe nazywa się chłodniami suchymi, gdyż chłodzona woda nie styka się bezpośrednio z powietrzem. To całkowite zamknięcie układu krążenia wyklucza możliwość jej zanieczyszczenia, jak i straty wody w wyniku parowania i unoszenia kropel wody przez wiatr. stosuje się chłodnie przeponowe gdy:
istnieje ogólny brak wody
chłodzona aparatura wymaga wysokiej jakości wody
Źródło:
Heidrich Z., Wodociągi: podręcznik dla technikum, cz.1