Главная >  Нормативны 

 

Градирни. Градирни отводят в атмосферу теплоту отработанных материалов различных производственных процессов. Это - их главная жизненная функция. Большинство современных градирен, используемых в системе охлаждения воды, старше 30 лет. Большая часть из них спроектированы плохо или же с приоритетом экономичности по сравнению с эффективностью.

 

Введение

 

Но это не соответствует истине. В системе рефрижерации градирня отводит как теплоту от компрессора, так и теплоту от испарителя. Результатом плохой работы или плохого проекта градирни может стать возрастание текущих затрат более чем на 50%.

 

Часто к градирням систем водоохлаждения и конденсаторам систем рефрижерации относятся без должного внимания, считая их наименее важной частью системы.

 

Помните, что маловероятно, чтобы “какая попало” градирня оказалась оптимальной для вашей системы.

 

В системах водоохлаждения охлаждающая вода может быть использована для сжижения продукта в верхней части дистилляционной колонны. Чем холоднее вода, тем больше продукта дистиллируется. Градирня, которая работает не на полную мощность - одна из основных причин снижения производительности станции (на 50%), а также повышения текущих затрат станции.

 

При конструировании не поддавайтесь искушению впасть в синдром “дешево и сердито”. Общей тенденцией является то, что текущие затраты для механической станции в течение ее жизненного цикла намного превышают ее капитальные затраты. Как сэкономить энергию в системах с градирнями

 

Также маловероятно, что показатели работы “какой попало” градирни имеют хоть что-нибудь общее с нормальными условиями ее эксплуатации.

 

Другим примером является охлаждение машин. Многие индустриальные машины требуют охлажденной воды для эффективной работы. Такими машинами являются внутренний охладитель или компрессор воздуха. Если используется слишком высокая температура охлажденной воды, то удельное потребление энергии машиной возрастет и приведет к повышению эксплуатационных затрат до 20%, что может легко вылиться в тысячи долларов в год. Высокие температуры охлаждаемой воды могут иметь место из-за плохих термических показателей градирни, проблем с откачкой или отложениями на внутренних поверхностях, вызванных загрязнениями воды, которые не удалось обработать.

 

Ниже вы найдете множество способов того, как улучшить КПД систем градирен с тем, чтобы дать большую экономию текущих затрат при малых периодах окупаемости. Экономия по многим статьям, связанная с различными операциями градирни, может оказаться весьма стоящей внимания, особенно когда можно достичь других видов экономии, связанной с производством - например, когда градирни используются для конденсации продукта - как в дистилляционной колонне или в турбинном конденсаторе генерирующей установки. В этом случае можно достичь еще большей экономии.

 

возможности системы

 

Энергосбережение в системах водоохлаждения может быть рассмотрено в рамках следующих разделов.

 

возможности обслуживания

 

возможности процесса

 

Проект градирни

 

Возможности проекта системы.

 

Большую часть эксплуатационных затрат градирен составляют “насосные” затраты - т.е. затраты на откачивание, обеспечивающее циркуляцию горячей воды на вершину градирни, прежде чем она начнет свой путь вниз, чтобы охладиться. Градирня с противотоком требует гидростатического напора на 20 - 50 процентов меньше, чем градирня с поперечным потоком. Это - благодаря тому, что градирня с противотоком требует поднятия жидкости на меньшую высоту. Градирня с противотоком требует меньшего напора для сопел распыления воды, но общий напор откачивания все равно будет меньше, чем для градирен с поперечным потоком. Градирня с противотоком может использовать для перемещения воздуха большую мощность вентилятора, что заложено в проекте этих градирен, но это компенсируется большей экономией на откачке по сравнению с градирней с поперечным потоком

 

Выбор типа и размеров градирни имеет большое влияние как на термальный КПД градирни, так, следовательно, и на ее энергопотребление, и может оказывать определяющее влияние на процесс в целом. На сегодняшний день эксплуатируются два базовых типа градирен - градирни с противотоком и градирни с поперечным потоком. Градирни с поперечным потоком распространены в большей степени. Вот некоторые важные соображения, о которых следует помнить при выборе градирен.

 

Причиной рециркуляции иногда может быть и расположение градирни по отношению к другим градирням или зданиям, и это может снижать показатели градирни на 50%. Не столь уж редким является плохое расположение градирни - на крышах зданий или даже между зданиями.

 

Бичом градирен является рециркуляция воздуха: влажный воздух начинает затягиваться обратно в воздухозаборное жалюзи градирни. Это происходит из-за перепада давлений, который устанавливается на различных уровнях градирни. Рециркуляция значительно влияет на показатели работы градирни. Воздухозаборные жалюзи градирни с противотоком расположены в нижней части градирни, и здесь, как правило, нет проблемы рециркуляции воздуха. В случае градирен с поперечным потоком жалюзи располагаются по высоте на одной или двух ее сторонах, и здесь, следовательно, при определенных атмосферных условиях возможна рециркуляция.

 

В случае градирен с противотоком колонны наведенной тяги и вентилятор располагаются на вершине градирни, и достигаются высокая скорость выброса горячего влажного воздуха (более 500 м/мин). Таким образом, отработанный воздух выводится из приемных секций. Это приводит к лучшим показателям и также означает, что возможна гибкость при размещении градирни.

 

При выборе места размещения градирни с принудительной тягой следует исходить из того, что движение воздуха в градирне осуществляется за счет высокой скорости воздуха на входе и низких его скоростях на выходе. Следовательно, вход в градирню не должен иметь никаких препятствий. Выход воздуха также должен быть свободен от препятствий. Неправильное расположение градирни с принудительной тягой может привести к крайне низким показателям работы и потребовать больших затрат для компенсации.

 

Вот три основных элемента, которые определяют КПД градирни.

 

Температура приближения (разность температур между водой, покидающей градирню, и температурой влажного термометра (психрометра)) должна быть как можно меньшей для данного проекта и данной точки росы. Температура приближения для градирни с противотоком примерно на 2 градуса лучше, чем для градирни с поперечным потоком. Следовательно, градирня с противотоком существенно улучшает охлаждение за уплаченные Вами деньги.

 

Хороший поток воздуха;

 

Хорошее распределение воды;

 

Тип градирни с противотоком намного более открыт для усовершенствований, чем негибкая конструкция градирни с поперечным потоком.

 

Хорошее заполнение влажной поверхности.

 

Позаботьтесь о том, чтобы вентилятор соответствовал режиму работы. Величина потока воздуха должна обеспечивать требуемое охлаждение. Требуемая величина потока воздуха, следовательно, является функцией сегодняшнего состояния окружающей среды и степени охлаждения, которую должна обеспечивать градирня.

 

Замените более старые ветви распылительных сопел на поливинилхлоридные трубы и высокоэффективные керамические сопла для лучшего распределения воды. Это может с большой вероятностью привести к экономии трудозатрат на очистку сопел устаревшего типа, а также к улучшению показателей работы градирни.

 

Отслеживать температуру сброса воды и отрегулировать скорость вентилятора - используя управляемый привод скорости. Помните, что мощность, которую забирает вентилятор, пропорциональна кубу скорости. Таким образом, снижая скорость (и, следовательно, поток воздуха), на 30%, мы снижаем мощность более чем на 60%.

 

Есть ряд способов сберечь энергию за счет потока воздуха:

 

Помните, что работа, которую должен выполнить вентилятор, будет меняться в течение года, по мере изменения показаний наружной температуры влажного термометра психрометра. Например, если вентилятор спроектирован на 100% мощность при температуре влажного термометра в 26 градусов, то при температуре влажного термометра в 10 градусов мощность вентилятора можно снизить до 30% общей мощности. Идеальным здесь является использование привода с регулируемой скоростью. Экономия мощности вентилятора и усовершенствования показателей работы градирни могут также быть достигнуты благодаря использованию вентиляционных цилиндров увеличения скорости, помещаемых поверх вентиляторов, размещенных на крыше градирни с противотоком. Эффект Вентури для такого вентилятора приведет к возрастанию скорости потока воздуха и, следовательно, уменьшению работы, которую должен совершить вентилятор.

 

Шаг лопастей вентилятора может быть подобран таким образом, чтобы изменить угол атаки лопатки вентилятора и, следовательно, скорость движения воздуха. В связи с этими изменениями характеристическая кривая вентилятора перемещается вверх или вниз - скорость потока увеличивается или уменьшается. Так как потребляемая мощность пропорциональна скорости воздуха, сберегается энергия. Как правило, можно рассчитывать на 2-летний период окупаемости.

 

Убедитесь, что хорошо работают сепараторы капель. Они сберегают воду, гарантируя, что с потоком горячего воздуха, покидающим верхнюю часть градирни, уносится мало воды - этот унос воды также является причиной недовольства. Потери воды с тягой приводят к усилению требований по обустройству и потере химикатов на обработку воды.

 

Замена устаревших деревянных брусков, из которых состоит заполнение градирни, на более эффективный ячеечный заполнитель. Это может увеличить эффективность существующей градирни на 15% при малых затратах.

 

Возможности процесса

 

В многосекционной градирне используйте только то количество ячеек, которое вам необходимо. Существует возможность отсечения неработающих ячеек, для снижения проскальзывания воздуха вдоль них, что может привести к повышению энергопотребления вентилятором.

 

Там, где обычная водоохладительная система обслуживает несколько рефрижерационных конденсаторов, таких, как кожухотрубные испарители, необходимо учитывать особые соображения:

 

Охлаждение воды для нужд рефрижерационной установки

 

Кроме того, улучшить температуру приближения и снизить энергию абсорбции компрессора может замена кожухотрубных испарителей на пластинчатые теплообменники.

 

Необходимо рассмотреть возможность замены кожухотрубных испарителей испарительным конденсатором, который дает лучшую температуру приближения и, следовательно, более низкие гидравлические напоры, а, следовательно, экономию мощности компрессора. См. раздел экономии на рефрижераторах.

 

Может быть полезным уменьшение потока воды и потока воздуха к конденсаторам рефрижератора при работе рефрижерационных компрессоров при нагрузке ниже 50% полной нагрузки. При работе компрессора на полной нагрузке штрафы перекроют экономию на мощности насосов и вентилятора, т.е. лучше поддерживать давление как можно более низким, но при этом обеспечить циркуляцию хладагента.

 

Если используются регулируемые приводы скорости в распределительных насосах охлаждения, помните, что показатель оборота фондов лучше для пластинчатых теплообменников, чем для кожухотрубных испарителей. Это - потому, что коэффициенты теплопередачи в кожухотрубных теплообменниках зависят от скоростей потоков, тогда как типичные пластинчатые теплообменники не подвержены этому влиянию в той же степени.

 

Так как загрязнение теплоотдающей поверхности градирен является одной из основных причин низкой эффективности градирен, очень важно содержать эти поверхности в чистоте. Физическая очистка

 

Возможности экономии за счет технического обслуживания

 

Проверить трубопроводы перетоков на предмет правильности режима работы

 

Удалить всю грязь и т.д. с внутренних поверхностей градирни. Это поддерживает градирню в чистоте и минимизирует перепады давления воздуха и воды

 

Проверить, имеется ли байпас воздуха с выхода градирни на ее вход. Если есть, этот байпас может быть снижен путем добавления перегородок или более высоких камер выброса.

 

Очистить фильтры на всасывании

 

Заменить разрушенный материал заполнителя, проверить на износ

 

Проверить работу сопла и очистить его, если необходимо. Проверить правильность шаблона распыления сопла

 

Проверить, не вибрирует ли вентилятор. Проверить состояние V - пояса, расположение вентилятора, мотора и т.д.

 

Проверить, правильно ли функционируют заслонки забора воздуха

 

Проверить наличие антифриза для работы в зимних условиях

 

Проверить колонну распределения гравитации с точки зрения равной глубины воды в распределительном бассейне

 

Проверить расстояние между вентилятором и стеной (нормальная его величина - между 1.5 и 2 дюймами)

 

Проверить, что вал мотора вращается в верном направлении

 

Проверить направление вращения лопастей вентилятора

 

Проверить, что лопасти вентилятора имеют правильный шаг

 

Вода обычно используется в охлаждающих системах из соображений удобности и благодаря высокой теплоемкости, несжимаемости, точкам кипения и таяния. Это - идеальных охладитель для широкого диапазона сфер применения.

 

Химическая обработка

 

Очень важно знать, какие есть химические и биологические индикаторы, чтобы можно было наладить соответствующий режим химической обработки и таким образом обеспечить эффективную работу. Стоимость обработки воды обычно многократно окупается в процессе эксплуатации.

 

Ионы, которые находятся в воде, могут оказывать значительное влияние на ее поведение и свойства. Ионообмен с возможной биологической активностью может вызывать многие проблемы в работе градирен, тем самым снижая термические показатели градирни и в результате - увеличивая текущие затраты станции.

 

Загрязнение теплоотдающей поверхности со стороны воды из-за образования налета

 

На градирни оказывает влияние следующее:

 

Образование налета из-за кристаллизации растворенных солей

 

Оседание взвешенных твердых веществ в больших и малых трубах

 

Коррозия теплоотдающих поверхностей (в основном гальваническая)

 

Бактериальная слизь

 

При оценке затрат на обработку воды необходимо принять во внимание следующее:

 

Очень важно наладить систему мониторинга, чтобы следить за этими эффектами и производить обработку соответствующими ингибиторами, которые имеются на рынке. Существуют ингибиторы от минеральных отложений, коррозии, органического обрастания и засорения. Затраты на обработку воды

 

Стоимость оборудования

 

Стоимость химикатов

 

Экономия:

 

Стоимость рабочей силы

 

Снижение текущих затрат на вентиляторы (снижение перепадов давления) и затрат на перекачивание благодаря снижению скорости потоков воды.

 

Стоимость воды благодаря снижению течения и выдувания

 

Повышение производительности (где имеет место)

 

Малоизвестно, что возрастание коэффициента загрязнения конденсатора хладагента по сравнению с проектным с 0.00025 до 0.005 вызовет увеличение потребления энергии на 3% и снижение охлаждающей способности на 2%.

 

Прежде, чем приступать к программе обработки воды, рекомендуется получить консультацию эксперта. Химические компании могут предложить за плату конкретный план действий, но чтобы иметь гарантию, что он является приемлемым для вас - получите вначале независимую консультацию.

 

Повышение вторичной эффективности системы (рефрижерационая станция)

 

Возможно, нет необходимости в том, чтобы демонтировать старую градирню, но стоит рассмотреть возможность реконструкции. Реконструкция может сэкономить деньги, и в результате вы получите модернизированную градирню, которая сможет работать лучше, чем раньше, и даже так хорошо, как новая.

 

Возможности реконструкции

 

Реконструкция должна включать в себя:

 

Иногда для обеспечения дополнительного охлаждения может возникнуть необходимость в новой камере. Реконструкция же старой градирни с целью улучшения ее термических показателей может означать, что в новой секции нет необходимости. Это (реконструкция), возможно, будет стоить меньше в плане капитальных затрат и дать экономию за счет текущих затрат на новую секцию.

 

Замена старых противотяговых предохранителей/отделителей

 

Замену старого внутреннего деревянного заполнителя пластиковым заполнителем ячеечного типа

 

Возможность применения нового высокоэффективного вентилятора с приводом с регулируемой скоростью

 

Установка высокоэффективных сопел

 



 

Опыт Швеции нужно использовать н. Энергосбережение — сфера бизнеса. Государственная программа до 201. Публикации о деятельности. Энергосбережение в строительстве.

 

Главная >  Нормативны 

0.0057