Модернизация системы оборотного водоснабжения

Модернизация системы оборотного водоснабжения  

Эффективность применения эжекционных форсунок для капитального ремонта вентиляторных градирен      

Охлаждение оборотной воды в эжекционной градирне происходит в процессе тепломассообмена между мелкодисперсными каплями охлаждаемой воды и наружным воздухом, который эжектируется этими каплями в факел распыла многофакельной центробежно-струйной форсунки. Факел распыла данного типа форсунок - равномерно заполненный.

Центробежно-струйные форсунки для каждой системы оборотного водоснабжения изготавливаются индивидуально, в зависимости от принятой технологической схемы, технических параметров работы водооборотной системы, технических характеристик циркуляционных насосных агрегатов, а также гидравлических характеристик напорных трубопроводов.

Коэффициент теплоотдачи от капель воды к эжектируемому воздуху достигает 5-6 кВт/м²К, что существенно выше, чем в градирнях с брызгальным, капельным или иным оросителем, где он не превышает величины 1,5 - 2,0 кВт/м²К.

Производительность одной центробежно-струйной форсунки находится в диапазоне 0,20 - 20,0 м³/ч и находится в прямой зависимости от диаметра сопла форсунки и перепада давления воды на ней.

Дисперсность распыла (средний объёмно-поверхностный диаметр капель распыляемой воды) - 0,2 - 1,8 мм также зависит от диаметра сопла форсунки и перепада давления воды на ней. Скорость истечения воды из форсунки зависит от диаметра сопла форсунки и перепада давления на ней и находится в диапазоне 7-25 м/с. Объёмный коэффициент эжекции зависит от угла раскрытия факела форсунки, перепада давления на ней, а также диаметра сопла форсунки и может достигать 100 - 10000 м³/м³.

Центробежно-струйные форсунки изготавливаются из полимерных композиционных материалов, что гарантирует срок эксплуатации форсунок значительно больший,  чем срок эксплуатации форсунок, изготовленных из стали, а также чугуна или цветных металлов. Для увеличения производительности форсунок при сохранении их дисперсных характеристик изготавливаются блочные (семи факельные форсунки).

Перевод   градирен  на эжекционный   режим   работы дает следующие результаты:

– в значительной мере снижается энергопотребление системы оборотного водоснабжения вследствие исключения из эксплуатации 16-ти осевых вентиляторов типа 1ВГ-70 с электродвигателями мощностью 75 кВт;

– в  2,5-3,5 раза уменьшаются капитальные затраты на проведение работ по модернизации градирен по сравнению с затратами на выполнение капитального ремонта согласно существующего проекта;

– исключается потребность в изготовлении и монтаже блоков капельного оросителя и водоуловительных решёток;

– значительно уменьшается количество труб, необходимых для изготовления водораспределительной системы распылительного охладителя оборотной воды по сравнению с количеством труб, необходимых для замены существующих водораспределительных систем;

– уменьшается  нагрузка на градирни и устраняется вибрация вследствие демонтажа осевых вентиляторов типа 1ВГ-70;

– повышается надёжность работы теплообменного технологического оборудования вследствие исключения возможности попадания фрагментов деталей капельного оросителя и водоуловительной решётки, изготовленных из дерева (ввиду их полного отсутствия) в приемные камеры и насосы, а также  уменьшается вероятность обмерзания градирен в зимний период работы системы;

– обеспечивается максимально возможный доступ к форсункам градирни по сравнению с капельной или плёночной градирней для визуального контроля в процессе работы системы оборотного водоснабжения, периодического обслуживания и ремонта.

Технико-экономические показатели перевода вентиляторных градирен на эжекционный режим работы

Модернизация трехсекционных вентиляторных градирен типа Т-601-1-6  позволяет получить следующий экономический эффект, который образуется из суммарных затрат на оплату электроэнергии, необходимой для работы электроприводов 16-ти осевых вентиляторов типа 1ВГ-70, а также затрат на приобретение или изготовление блоков капельного или плёночного оросителя и водоуловительных решёток.

Затраты на приобретение блоков капельного оросителя заложены по проекту капитального ремонта заводом. Экономический эффект от перевода градирен на новый тип работы представляется как вариант неизбежному ремонту которого требуют установки, исключая применение громоздких и менее эффективных  капельных  или пленочных оросителей.

Экономический эффект, образуемый за счёт вывода из эксплуатации 16-ти осевых вентиляторов типа 1ВГ-70  Э, кВт, находят по формуле

                                         Э =  n  N   t,                                            (  )

где  n – количество  вентиляторов, установленных на градирнях,  шт;

N – установленная электрическая мощность электродвигателей вентиляторов, кВт;

t –  время работы вентиляторов за год, ч.

Э =  16   75  3600 = 4320000 кВт

При стоимости 1 кВт электроэнергии 14 руб. РБ, экономический эффект составит соответственно

4320000   14 = 60480000 руб. РБ

Затраты, которые образуются в результате только лишь приобретения или изготовления блоков оросителя и водоуловительной решётки, без выполнения строительно-монтажных работ составят:

В случае установки блоков капельного оросителя и водоуловительной решётки, изготовленных из дерева затраты З, руб. РБ, на их приобретение или изготовление составят

З = V   n   Ц, где  V –  количество материала, необходимого для изготовления блоков оросителя и водоуловительной решётки, м³ для одной секции градирни;

n – количество секций градирен, шт;

Ц– цена 1 м³ изготовленных и пропитанных антисептиком деталей блоков капельного оросителя и водоуловительной решётки, руб. РБ.

Следовательно, общие затраты за счёт отказа от изготовления блоков из древесины составят

З = 82,6   16   150000 = 198240000 руб. РБ,

В случае установки блоков плёночного оросителя, изготовленного из поливинилхлоридных гофрированных листов, затраты З^’, руб. РБ, составят соответственно

З^’= F  16   Ц, где F – площадь поверхности блоков оросителя на одной секции градирни, м²;

Ц –  средняя стоимость 1 м² гофрированных поливинилхлоридных листов, руб. РБ.

З= 192   16   200000 = 614400000 руб. РБ.

Таким образом экономический эффект при использовании отечественных деревянных оросителей  составит

Э₁ = 60480000 + 198240000 = 258720000 руб. РБ, а при использовании импортных поливинилхлоридных оросителей 

Э₂ = 60480000 + 614400000 = 674880000 руб. РБ.