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

Вступ

Методичні вказівки розроблені з використанням нормативних матеріалів для допомоги студентам під час вивчення і розрахунку градирень в оборотних системах промислового водопостачання. Розглядаються конструктивні особливості охолоджувачів, їх класифікація і галузь застосування.

Дане видання може бути використане студентами під час вивчення розділу „Охолоджуюче устаткування систем промислового водопостачання” і в процесі виконання курсового та дипломного проектів дисципліни „Водопостачання промислових підприємств”.

1 Загальні положення

Градирні являють собою споруди для охолодження води в оборотних системах водопостачання.

Залежно від призначення охолодженої води вимоги, які пред’являють до температури цієї води, можуть сильно розрізнятися. Ці вимоги диктуються умовами виробничих процесів, економічністю і надійністю роботи установок. Вони визначаються, як правило, технологією виробництва.

За способом передачі тепла атмосферному повітрю можна класифікувати градирні на:

 –  випарні, в яких передача тепла від води до повітря здійснюється в основному за рахунок випару;

– радіаторні, або сухі, в яких передача тепла від води до повітря здійснюється крізь стінку радіаторів за рахунок теплопровідності і конвекції;

– змішані, в яких використовується передача тепла за рахунок випару, теплопровідності і конвекції.

Теоретичною межею охолодження води у випарних градирнях є температура атмосферного повітря за змоченим термометром, яка може бути нижче температури за сухим термометром на кілька градусів.

Теоретичною межею охолодження води в радіаторних градирнях є температура атмосферного повітря за сухим термометром.

Випарні градирні забезпечують більш глибоке охолодження води порівняно з радіаторними і можуть бути виконані з дешевих і менш дефіцитних матеріалів.

Радіаторні градирні набули незначного застосування через малу глибину охолодження води і низькі коефіцієнти тепловіддачі поверхні контакту з повітрям. Внаслідок цього поверхня контакту таких градирень зростає в кілька десятків разів порівняно з випарними. Крім того, через малу теплоємність повітря для радіаторних градирень потрібна значно більша кількість повітря, ніж для випарних. Радіаторні градирні мають ряд недоліків під час експлуатації в умовах низьких температур зовнішнього повітря взимку.

Однак радіаторні градирні рекомендують до застосування, коли потрібно забезпечити відсутність контакту охолоджуваної води з повітрям або в районах з дефіцитом води.

У комбінованих радіаторно-випарних градирнях, так само як і в сухих, охолодження води відбувається через стінки радіаторів, які зрошуються зовні водою. Віддача тепла водою, що протікає через радіатори до повітря, здійснюється за рахунок теплопровідності через стінки і випари зрошувальної води. Зазначені градирні одержали менше поширення, ніж випарні й радіаторні через незручності в процесі експлуатації.

За способом створення тяги повітря градирні поділяються на:

– вентиляторні, в яких повітря прокачується нагнітальними або відсмоктувальними вентиляторами;

– баштові, в яких тяга повітря створюється високою витяжною баштою;

– відкриті або атмосферні, у яких для протоку повітря через них використовуються природні струми повітря – вітер та природна конвекція.

Залежно від конструкції зрошувального пристрою і способу, яким досягається збільшення поверхні стикання води з повітрям, градирні підрозділяються на плівкові, краплинні і бризкальні.

Кожний із зазначених видів градирень може мати різноманітні конструкції окремих елементів зрошувального пристрою, відрізнятися їх розмірами, відстанями між ними і може бути виконаний з різних матеріалів.

Баштові градирні виконуються стоячими окремо, круглими або багатокутними в плані, вентиляторні – секційними або стоячими окремо, у плані можуть мати форму квадрата, прямокутника, багатокутника або кола.