Розробити та запроектувати вимірювальний канал для автоматичного контролю витрати води в теплообмінному апараті, страница 5

У насадкових градирнях вода у вигляді плівки стікає по поверхні насадки. Рух повітря зі швидкістю 3-5 м/с виникає за рахунок природної конвекції при нагріванні повітря в результаті теплообміну з водою.

Рисунок 1.1 –Закрита баштова градирня з природною тягою:

1 – корпус; 2 – басейн; 3 – розподільний бризкальний пристрій; 4 – краплеуловлювальний пристрій; 5 – насадка; 6 – насос відцентровий

Рисунок 1.2 – Закриті градирні з примусовою подачею повітря:

а) нагнітального типу; б) всмоктувального типу;

1 – корпус; 2 – вентилятор осьовий; 3 – зрошувальний пристрій; 4 – краплеуловлювач; 5 – насадка; 6 –жалюзійний пристрій; 7 –басейн приймальний

При примусовому нагнітанні повітря вентилятором 2 швидкість повітря в градирнях досягає 8–12 м/с. За інших таких самих умов висота градирень із примусовою подачею повітря значно менша.

Охолоджена вода збирається в басейні, звідки насосами подається в теплообмінні установки.

Охолодження води досягається не тільки за рахунок конвективного теплообміну з повітрям, але й за рахунок її часткового випаровування

(2–5% мас.). Температура охолодженої води після градирні залежить від щільності зрошення, що звичайно становить 2,5–3 кг/(м2·с). У літній період часу оборотна вода після градирні має температуру 20–28 С, у зимовий період часу її температура може досягати 8–10оС. У градирнях із примусовою подачею повітря, розраховуючи на одиницю площі поперечного перерізу башти, охолоджується води близько 8–10 м3/(м2·г).

Охолодження розчинами солей (розсолами). Для охолодження до низьких температур і конденсації газів часто застосовують розсольне циркуляційне охолодження, при цьому використовують розчини деяких солей (хлоридів натрію, кальцію та магнію), які не замерзають до температур мінус 20-28 С. Розчини – розсоли спочатку охолоджують у холодильних установках помірного холоду, а потім розсоли за допомогою насосів подають на теплообмінні установки, де використовуються як холодні теплоносії. Нагрітий розсіл повертається у випарник холодильної установки для охолодження [19, 54].

Випарне охолодження. Як теплоносії, що можуть інтенсивно віднімати тепло від середовищ із температурами близькими до температур навколишнього середовища, часто використовують рідини, здатні випаровуватися при мінусових температурах. Як такі рідини використовують зріджені гази, такі, як аміак, хладони (фреони), діоксид вуглецю, етилен, пропан та ін. При випарному охолодженні низькокипляча рідина, як правило, випаровується у міжтрубному просторі випарника за рахунок тепла, що віднімається від охолоджуваного теплоносія при його примусовому переміщенні в трубному просторі випарника. Зниження тиску в паровому просторі випарника над киплячою рідиною дозволяє знизити температуру випаровування. Для використання випарного охолодження на підприємстві необхідно мати парокомпресорну холодильну установку

1.4 Деякі фізико-хімічні та теплофізичні властивості теплоносіїв

Конструктивні особливості використовуваних теплообмінників і розрахунки теплообмінного обладнання значною мірою залежать від агрегатного стану, компонентного складу речовини, фізико-хімічних і теплофізичних властивостей використовуваних теплоносіїв, оскільки саме вони та інтенсивність руху визначають швидкість тепловіддачі та теплопередачі в умовах виробничого процесу. Крім того, на теплопередачу великий вплив чинять властивості стінки, що розділяє теплоносії.

Основними фізико-хімічними властивостями робочих середовищ – теплоносіїв – для рідин в однофазній області їх існування є хімічний склад, густина, в'язкість, поверхневий натяг і коефіцієнти об'ємного термічного розширення. Ці властивості для індивідуальних речовин змінюються залежно від їх хімічної будови, агрегатного стану, температури й тиску.

Для поширення чистих рідин звичайно фізико-хімічні властивості подані в таблицях залежно від температури [34], для деяких робочих середовищ є розрахункові формули для визначення фізико-хімічних властивостей залежно від температури [3].