Техническое проектирование насосной станции

2.  Техническое проектирование объекта.

2.2.  Общие сведения  применяемых аппаратах.

Теплообменники комплекса можно разделить на две группы: непосредственного охлаждения и двухконтурные.

Теплообменники непосредственного охлаждения расположены непосредственно в составе технологического оборудования. В них тепловой поток на непосредственно направлен от элементов оборудования к технической воде, циркулирующей в системе.

Теплообменниками непосредственного охлаждения оснащено простейшее технологического оборудования: сварочные машины контактной сварки и гидравлические пресса. Теплообменник сварочной машины контактной сварки представляет собой систему параллельных медных трубопроводов, расположенных в токоведущих частях машины (сварочные электроды, токоведущие шины, вылеты, витки вторичного контура силового трансформатора, радиаторы силовых тиристоров). Теплообменник гидравлического пресса представляет собой змеевик диаметром около 400мм и длиной 600мм выполненный из медной трубы ДУ 25 расположенный в гидростанции ниже уровня залитого масла. Такая система охлаждения допустима только в том случае, если к охлаждающей среде не предъявляются особые требования.

В том случае, если к охлаждающей среде предъявляются особые требования, применяются двухконтурные системы охлаждения.

Так например в трубосварочных станах сварки током высокой частоты и «Фьюжинг» требования к охлаждающим средам следующие:

- СОЖ специального состава двойного назначения. Её первая задача - обеспечение процесса обработки металла давлением при формообразовании трубы из ленты на профилировочных роликах путем снижения трения между инструментом и обрабатываемым металлом. Второй его задачей является охлаждение инструмента и металла трубы в зоне сварки, не допуская их теплового разрушения. Помимо этого эмульсия, состоящая в основном из эмульсола, соды и воды обезжиривает поверхность металла и создает на нем пленку, предохраняющую металл от появления на его поверхности оксидной пленки.

*Оксидная пленка на поверхности металла негативно влияет на качество сварочных соединений , за счет повышения поверхностного электрического сопротивления деталей при контактной сварке и изменения состава и структуры металла сварочного шва при дуговой сварке (кислород в составе оксидов является вредной примесью, снижающей механическую прочность соединения).  

- Дистиллированная вода. Её задача – охлаждение токоведущих частей установок сварки током высокой частоты. Требования к этой среде еще более интересные: высокая теплоёмкость, поскольку ДУ большинства волноводов и контуров невелик, а протяженность составляет более 10м и велико гидравлическое сопротивление (невозможно обеспечение значительного расхода); высокое электрическое сопротивление – для электромагнитного поля высокой частоты, непрерывно действующего в этих электроустановках, любой массивный проводник становится вторичным короткозамкнутым витком, кроме этого напряжение на токоведущих частях установки достигает 15кВ, а подающие и обратные трубопроводы дистиллированной воды заземлены.

По указанным выше причинам системы СОЖ и дистиллированной воды являются полностью замкнутыми. Утечки, или тем более подмешивание посторонних сред в этих системах недопустимы. Здесь применяются специальные теплообменники, обеспечивающие необходимый тепловой поток и полную изоляцию между контурами. Ниже показаны эскизы эмульсионного и дистилляционного теплообменников, показывающие направление потоков сред и расположение поверхностей теплообмена.

Рис. . Разрез теплообменника охлаждения дистиллированной воды.

Рис. . Пластина теплообменника охлаждения дистиллированной воды.

 Теплообменники охлаждения дистиллированной воды состоят из пакета штампованных пластин из высоколегированной стали и системы прокладок из пористой резины, образующих множество параллельных полостей, расположенных последовательно по контурам. Теплообмен происходит через стенки полостей. Контур 1 – система охлаждающей среды, контур 2 – система дистиллированной воды. Теплообменников два – по одному на каждую установку ТВЧ.

Рис. . Внешний вид теплообменника охлаждения дистиллированной воды.

Рис. . Разрез теплообменника охлаждения СОЖ.

Теплообменник охлаждения СОЖ состоит из цилиндрического сосуда и концевых полусферических оголовков. Между оголовками расположено несколько медных трубчатых полостей, по которым движется СОЖ. В цилиндрическом сосуде расположены площадки, многократно изменяющие направление потока охлаждающей жидкости. Контур 1 – охлаждающая среда, контур 2 – СОЖ. Теплообменники в установках спаренные по два на каждую установку ТВЧ.

Рис. . Внешний вид теплообменника охлаждения СОЖ.

Насосная станция подачи охлаждающей среды из бака состоит из двух параллельных насосов типа  К160/30 отделенных обратными клапанами (см. технологическую схему). Расход Q=160 м³/час, расчетный номинальный подъем Н=30 м (Р=3 кгс/см²  = 0,3 мПа). Насосы оснащены электродвигателями мощностью Р=30 кВт 3000 об/мин закрытого типа АИР180М2. Насосная станция расположена на бетонной плите высотой 200мм, являющейся помимо непосредственного фундамента станции, средством временной защиты электродвигателей от последствий затопления помещения. Над насосной станцией расположен монорельс палиспаса, предназначенного для проведения работ по монтажу и ремонту насосов и электродвигателей.

Рис. . Внешний вид насосной станции подачи.