Методичні вказівки до розрахунку градирень у курсовому і дипломному проектуваннях з курсу "Водопостачання промислових підприємств", страница 7

У курсовому і дипломному проектах студенти виконують технологічний розрахунок для існуючих проектів градирні.

Кінцевою метою розрахунку вентиляторних градирень є визначення числа градирень (або секцій, якщо градирні секційні), що забезпечують охолодження заданої кількості води G_в від температури t₁, ⁰С на вході в градирню до температури t₂, ⁰С  на виході з неї при розрахункових параметрах атмосферного повітря:

J – температура за сухим термометром, ⁰С;

j – відносна вологість, % (або t  – температура за змоченим термометром, ⁰С).

3.1 Вибір вихідних даних для розрахунків

Гідравлічне навантаження G_в і температура води на вході в градирню t₁ і на виході з неї t₂ звичайно задаються технологами виробництва, виходячи з теплотехнічних розрахунків охолоджуваних водою апаратів.

У процесі теплотехнічних розрахунків важливо визначити оптимальну температуру t_пр, до якої повинні охолоджуватися виробничі продукти в апаратах, і температуру води t₂, що виходить із градирні. Вибір більш низьких значень t_пр і t₂ збільшує розміри теплообмінних апаратів і градирень, а вибір більш низької температури t₂ при заданому значенні t_пр зменшує розміри теплообмінних апаратів, але збільшує розміри градирні і витрати енергії на вентилятори (при заданій величині G_р). Значне підвищення температури t_пр у результаті збільшення різниці t_пp – t₂ або збільшення t₂ може викликати зниження якості продукції і зменшення продуктивності технологічних установок. Доцільно визначати t_пр і t₂, а також витрату охолоджуваної води G_р, виходячи з вимог технологічного процесу та економічних розумінь шляхом розрахунків спільної роботи теплообмінних апаратів, градирень і циркуляційної насосної станції.

Оскільки зазначені вище техніко-економічні розрахунки не завжди здійсненні, то під час вибору температур t_пр і t₂ слід врахувати наступне. Вода може бути охолоджена в градирні до температури більш низької, ніж температура атмосферного повітря за сухим термометром u₁. Теоретичною межею охолодження води в градирні вважається температура атмосферного повітря за вологим термометром t₁. З огляду на те, що з наближенням розрахункової температури води t₂ до теоретичної межі охолодження t₁ розмір градирні, який вимагається, збільшується, під час проектування рекомендується приймати розрахункову температуру t₂, виходячи з умови, щоб різниця t₂ – t₁ була не менш 4-5⁰С. Різниця t_пр – t₂ приймається рівної 4-8 ⁰С. Найнижчі значення різниць t₂ – t₁ і t_пр – t₂ можуть бути прийняті лише в тих випадках, коли це диктується твердими вимогами технологічного процесу виробництва при забезпечення максимально низької температури t_пр. Однак за практичними розуміннями у всіх випадках розрахункова різниця t₂ – t₁ не повинна бути нижчою за 2–2,5⁰С.

3.2 Визначення розрахункових параметрів атмосферного повітря

Градирні звичайно розраховуються на несприятливі для роботи цих споруд атмосферні умови в літні місяці року. Однак виконувати розрахунок на найбільш високі температуру і вологість атмосферного повітря недоцільно, так як вони можуть спостерігатися протягом року лише короткочасно, і чим вищі розрахункові температури і вологість, тим більші розміри буде мати градирня і відповідно вищими будуть витрати на її спорудження. З іншого боку, занадто низькі розрахункові температура і вологість повітря можуть привести до того, що фактична температура води на виході з градирні протягом тривалого періоду в літній (жаркий) час року не буде забезпечувати охолодження технологічних продуктів до необхідної температури t_пр.

Отже, під час вибору розрахункових параметрів атмосферного повітря необхідно враховувати допустимість підвищення температури води t₂ понад розрахункову з умов технологічного виробництва, але обмежувати період цього підвищення.

Розрахунок градирень згідно зі СНиП 2.04.02-84 слід виконувати виходячи із середньодобових температур атмосферного повітря за сухим і вологим термометрами (або відносної вологості повітря) за багаторічними спостереженнями з забезпеченістю 1–10 % за літній період року. Вибір забезпеченості можна виконувати за табл. 3.1 згідно з категорією виробництва, що визначається залежно від рівня вимог до температури охолодженої води за умовами технології.