Как охладить промышленную воду

Охлаждение воды в промышленности

По данным государственного учета использования воды промышленностью Российской Федерации расходуется в год примерно 40 км3 свежей воды, что составляет 50% общего количества, забираемого для нужд народного хозяйства из источников водоснабжения. Это равняется примерно 20% потребности промышленных предприятий в воде. Недостающее количество (160 км3) обеспечивается за счет повторного использования воды после охлаждения и (или) очистки. Такая вода называется оборотной или циркуляционной.

В зависимости от вида технологического процесса оборотная вода может быть транспортирующей или поглощающей средой (использование воды в таких качествах в данной работе не рассматривается), либо теплоносителем, циркулирующим в охлаждающей системе оборотного водоснабжения. Это система, в которой вода используется в качестве хладогента для охлаждения оборудования или для конденсации и охлаждения газообразных и жидких продуктов в теплообменных аппаратах, где нагревается, а в некоторых случаях и загрязняется этими продуктами в основном за счет неплотностей оборудования. После охлаждения преимущественно на градирнях и очистки (при необходимости) основная масса воды возвращается в систему; часть оборотной воды (обычно не более 5%) теряется на испарение, капельный унос, утечки и сброс в виде продувки системы.

Для охлаждения различного рода технологического оборудования в России используется примерно 105-130 км3 оборотной воды, что составляет в среднем по всем отраслям промышленности около 65% общего расхода воды этой категории.

Требования, предъявляемые к температуре оборотной воды различными промышленными предприятиями, диктуются технологическим процессом и эксплуатационными свойствами оборудования. При выборе типа градирен для обеспечения этой температуры следует учитывать возможность загрязнения воды продуктами производства в водооборотном цикле.

Вода в промышленности и энергетике используется для конденсации и охлаждения газообразных и жидких продуктов химических и нефтехимических производств, для конденсации отработавшего пара после расширения его в паровых двигателях, отвода теплоты от маслоохладителей и оборудования в целях предохранения его от быстрого разрушения под влиянием высоких температур (например, цилиндров компрессоров, кладки производственных печей) и т. п.

На многих промышленных предприятиях эксплуатируются компрессорные установки. Для того, чтобы температура сжимаемого воздуха, выходящего из компрессора, не превышала допустимого для нормальной и безопасной работы предела 140-160°С, используется его охлаждение. Чаще всего применяется водяное охлаждение рубашек компрессоров, при котором охлаждающая вода, прошедшая поверхностные холодильники компрессоров, после охлаждения на градирнях вновь используется.

Расход оборотной воды при температурном перепаде 10-25°С рассчитывается таким образом, чтобы ее температура после поверхностных холодильников не превышала 45°С из-за предупреждения выпадения солей временной жесткости и образования накипи на охлаждаемой поверхности.

Источник

Системы промышленного охлаждения воды

Охлаждение воды в промышленных масштабах зачастую является актуальной проблемой многих предприятий, как вновь строящихся, так и функционирующих продолжительное время. Для последних проблема заключается, в основном, в неэффективной работе существующих водооборотных циклов вследствие их физического износа и морального устаревания (поскольку бόльшая часть водооборотных систем на предприятиях России сконструирована ещё в советское время на базе устаревших технологий, материалов и методов расчёта градирен).

Что мы можем предложить предприятиям, эксплуатирующим малоэффективные системы охлаждения оборотной воды?

Мы предлагаем решения, реализуемые «под ключ»:

• реконструкция выработавших свой ресурс градирен с сохранением существующих бетонных чаш;
• строительство новых систем оборотного водоснабжения (одно- и двухконтурных);
• создание систем автоматизации для градирен;
• создание автоматических систем управления для водооборотных циклов в целом.

Работы, выполняемые компанией «Первый Инженер»:

• обследование объекта и разработка основных технических решений;
• комплексное и пообъектное проектирование (насосные станции, системы реагентной обработки воды, градирни с обвязкой, система автоматизации цикла);
• демонтаж старого оборудования;
• закупка и поставка оборудования и материалов;
• монтаж нового оборудования (установка градирен на существующей водосборной чаше; на новой чаше; на свободной площадке со своими накопительными бассейнами; на крыше производственного здания);
• пуско-наладка оборудования;
• обучение персонала предприятия работе на новом оборудовании.

Эффект от внедрения наших решений выражается в следующем:

• существенное снижение затрат на энергоресурсы при переводе предприятия на замкнутую систему водоснабжения (внедрение водооборотного цикла);
• экономия водных ресурсов на предприятии (за счёт снижения потерь воды в цикле);
• снижение энергопотребления системы оборотного водоснабжения (применение энергоэффективного оборудования и частотного регулирования);
• увеличение надёжности производственного цикла (повышение качества управления технологическим процессом за счёт внедрения высокоманевренного оборудования);
• сокращение затрат на диагностику состояния (возможность осмотра градирен изнутри во время работы);
• сокращение затрат на монтаже и ремонте (большой межремонтный цикл).

Предлагаемые компанией «Первый Инженер» решения по модернизации и строительству систем оборотного водоснабжения актуальны для промышленных предприятий многих отраслей, в том числе:

• химическая;
• нефтеперерабатывающая;
• энергетическая;
• металлургия (чёрная и цветная);
• целлюлозно-бумажная;
• пищевая и т.д.
  

Источник

Система оборотного охлаждения технической воды

Внедрение системы охлаждения оборотного водоснабжения в промышленности в технологических процессах производства позволяет добиться максимального снижения потребления воды. С учетом ежегодного роста стоимости воды такое решение позволяет конечному потребителю создать условия для ежегодной экономии денежных средств.

Для использования повторного применения технической воды в технологических промышленных процессах она должна пройти предварительную подготовку, связанную с механической термической и другой обработкой.

Компания Балттех выполняет комплекс работ «под ключ» по проектированию, поставке, монтажу и сервисному обслуживанию систем промышленного охлаждения воды.

Способы охлаждения технической воды в системах оборотного водоснабжения

Способы охлаждения воды систем оборотного водоснабжения:

• открытый способ (охлаждение воды происходит при контакте воды с окружающим воздухом);
• закрытый способ (охлаждение воды происходит в теплообменных аппаратах).

Особенности работы промышленных систем охлаждения оборотной воды обусловлены ее физическими свойствами. Так охлаждение воды до температур +0,5…+2°С (ледяная вода) происходит в холодильных установках (чиллерах) с испарителями открытого типа (испарители орошаемого типа, погружные испарители, льдоаккумуляторы). Это связано с риском замерзания воды на поверхности испарителя. При охлаждении воды до температур свыше +2°С используются чиллеры с пластинчатыми или кожухотрубными испарителями.

Компания Балттех выполняет установки для охлаждения систем оборотной технической воды для следующих отраслей промышленности:

• производство пластиковых изделий;
• испытательные стенды лабораторий и НИИ;
• молокоперерабатывающие заводы;
• мясопрерабатывающие заводы;
• металлургия;
• химическая промышленность;
• фармацевтическая промышленность;
• системы промышленного кондиционирования воздуха и др.

Схема установки для охлаждения технической воды в системе оборотного водоснабжения представлена партнерами Компании Балттех в области системы автоматизации и управления – компанией «Danfoss».

Разработкв систем охлаждения воды в Санкт-Петербурге

В зависимости от потребностей особенностей проекта Компания «Балттех» может выполнить систему для охлаждения системы оборотного водоснабжения любой сложности с применением элементной базы ведущих производителей:

1. Компрессоры Dorin (Италия), «Bitzer» (Германия), «Copeland» (Германия), «J&E Hall» (Великобритания) и других.
2. Конденсаторы воздушного охлаждения «Guntner» (Германия), «Lu-Ve» (Италия), «Alfa Laval» (Швеция) и других.
3. Кожухотрубные и пластинчатые испарители «Onda» (Италия), «Thermowave» (Германия), «Alfa Laval» (Швеция), «WTK» (Италия) и других.
4. Автоматика и системы управления «Danfoss» (Дания), «Alco Controls» (Германия), «Siemens» (Германия).

Обращайтесь в наш инженерный отдел по телефону 8 (812) 222-55-11, по электронной почте petrovai@3335.ru или с помощью формы заказа ниже. Мы дадим профессиональную консультацию и сделаем расчет и подбор всего необходимого оборудования.

Экономия Низкие цены для всех, а для оптовых и постоянных клиентов скидка 15%

Оперативность Короткие сроки поставки любого, даже самого редкого, оборудования

Сборка и монтаж Быстрая, правильная и качественная сборка, монтаж и пуско-наладка

Гарантия и сертификаты Вся продукция имеет необходимые сертификаты и гарантии

Источник

Погружная система охлаждения сервера или фермы на базе Novec как альтернатива воздушному охлаждению

При повседневной эксплуатации промышленного оборудования неизменно выделяется определенное количество тепловой энергии, и охлаждение производственных процессов стало неотъемлемой частью высокотемпературных технологических операций.

Своевременный отвод тепла предотвращает преждевременное разрушение и износ агрегатов, а также обеспечивает поддержание комфортного для сотрудников микроклимата согласно нормам СП 2.2.2.1327-03.

Отрасли и технические потребности

Стремительное развитие российской промышленности способствует внедрению профессиональных решений во многих смежных областях – в том числе, и в холодильной сфере.

Многие современные производства следуют европейским и международным стандартам промышленной безопасности, что на порядок превосходят отечественные нормы – уже сегодня на множестве российских заводов можно увидеть профессиональные системы промышленного охлаждения, индивидуальные для каждой отрасли. Более того за последние несколько лет в России увеличилось количество предприятий, которые серийно производят оборудование для охлаждения производственных процессов. И с каждым новым предприятием качество продукции становится только лучше.

Переработка полимеров

Термообработка играет важную роль в процессе переработки промышленных полимеров (при экструзии). В частности, охлаждение требуется:

• при производстве листовых термопластов;
• при изготовлении рукавных пленок (термоусадочные, стрейч-, соэкструзионные пленки);
• при производстве ПВХ-профилей и полимерных труб.

Производство изделий из пластика наиболее распространенная сфера где есть особая необходимость в контроле температурного режима конечного продукта. Чиллеры для охлаждения пресс-форм и механизмов — это оборудование которое крайне необходимо предприятию для отвода теплоты в атмосферу или рекуператор.

Производство ЛКМ

Наиболее важным этапом при производстве лакокрасочных материалов считается смешивание всех компонентов в однородную либо коллоидную смесь. Процесс осуществляется в диссольвере с якорной (для жидких) или рамной (для более вязких составов) мешалкой.

В зависимости от особенностей технологического цикла диссольвер оснащается рубашкой для нагрева или охлаждения продукта.

В качестве технического решения для отвода тепла в области ЛКМ отлично зарекомендовало себя теплообменное оборудование типа драйкулеры и сухие градирни. Это оборудование позволяет не только решить проблему отвода тепловой энергии, но и экономить, путем направления ее в полезные русла.

К примеру, тепло которое всегда сбрасывали в атмосферу на сегодняшний день можно применить для нагрева воды для ГВС на предприятии.

Металлургия

Металлургическая промышленность использует до 20% всего объема водопользования, потребляемого промышленными предприятиями России – около 40 км3. Из них половина используется на охлаждение оборудования – в доменном, сталеплавильном и прокатном производстве.

Вода выступает в роли хладагента в охлаждающих системах оборотного водоснабжения для отвода тепла от оборудования или для конденсации и охлаждения газообразных/жидких продуктов технологического цикла.

Наиболее распространенное оборудование, применяемое в этой сфере мокрые градирни, которые охлаждают большое количество воды направленным потоком атмосферного воздуха.

Что является наиболее экономичным техническим решением в мире, не считая методов с использованием водохранилищ с естественным охлаждением.

Энергетика

Процесс отвода (конденсации) отработавшего низкопотенциального тепла является одним из ключевых этапов производства электроэнергии из пара (цикл Ренкина). В настоящий момент более 77% всей мировой электроэнергии производится по технологиям, использующим потенциал пара, соответственно – на любом энергоблоке устанавливаются конденсаторы, способные преобразовать энергию водного пара в электричество.

Нефтегазовая отрасль

Теплообменное оборудование используется практически на всех этапах нефтегазового промысла для конденсации и охлаждения парообразных, газообразных и жидких сред:

• при охлаждении бензиновой, керосиновой и дизельной фракций;
• в процессе обезвоживания и обессоливания сырой нефти;
• при фракционировании сжиженного нефтяного газа
• при подогреве сырой нефти;
• при утилизации тепла стоков ЭЛОУ и т.д.

Применение кожухотрубных теплообменников в этой области позволяет контролировать температуру, производить конденсацию газов и охлаждение различных жидкостей. Как правило оборудование такого типа производится из специальных сплавов хрома, никеля и титана.

Характеристики парокомпрессионных чиллеров

Охладитель воды может быть представлен парокомпрессионным чиллером. Обширный класс таких машин базируется именно на таком цикле охлаждения, так как он чрезвычайно популярен. В качестве главных конструктивных элементов выступают: компрессор, конденсатор, испаритель и регулятор потока. Парообразный хладагент забирается компрессором, который призван повысить давление. В конденсаторе хладагент охлаждается и переходит в конденсированное состояние, становясь жидким. Конденсатор может быть воздушным или водяным, что будет зависеть от конструктивного исполнения системы. На выходе хладагент имеет жидкое состояние при высоком давлении. Габариты конденсатора подбираются таким образом, чтобы газ сконденсировался внутри. Поэтому температура воды на выходе оказывается ниже температуры конденсации.

Хладагент в жидкой фазе нагнетается в регулятор потока, там давление смеси уменьшается, а определенный объем жидкости испаряется. В испаритель поступает смесь жидкости и пара. Первая кипит, забирает тепло от среды, переходит в парообразное состояние. Габариты испарителя должны быть подобраны таким образом, чтобы жидкость испарилась внутри. По этой причине температура пара впоследствии оказывается выше температуры кипения. Таким образом, происходит перегрев хладагента. Даже самые маленькие капли испаряются, а в компрессор жидкость не поступает. В процессе работы машины хладагент циркулирует по замкнутому контуру, при этом его состояние изменяется с жидкого на парообразное.

Методы охлаждения (утилизации тепла) на производстве

Для каждой отрасли разработаны индивидуальные технологические приемы охлаждения производственных процессов. В зависимости от специфики оборудования и объема удаляемой тепловой энергии охлаждение может выполняться водой, воздухом или маслом.

Охлаждение водой

Выступая в роли хладагента, вода поглощает избыточную тепловую энергию – для повторного использования жидкость необходимо охладить. Способы охлаждения технической воды в системах оборотного водоснабжения зависят от специфики производства и необходимых параметров среды.

Одним из наиболее распространенных является открытый способ охлаждения в градирнях (башенного типа, драйкулерах, эжекционного типа) – температура воды снижается за счет контакта с окружающим воздухом.

Минусы подобных установок – большие габариты, зависимость от метеоусловий, недостаточная регулируемость.

Закрытые способы охлаждения позволяют добиться более точных результатов и снизить температуру воды до минимальных значений:

для охлаждения воды до температуры +0,5 — +2°С используются холодильные установки открытого типа: испарители орошаемого типа, погружные испарители, льдоаккумуляторы;

для охлаждения воды до температурных значений выше +2°С применяются закрытые холодильные установки – пластинчатые испарители, кожухотрубные испарители.

Охлаждение воздухом

Использование водяных теплообменников требует интеграции множества дополнительных инженерных решений (подключение к сетям водоснабжения и водоотведения, по необходимости – дополнительным фильтрам).

Поэтому для некоторых точек и участков, где необходимо отведение тепла не более 16330 КДж/ч более уместным будет использование воздушного теплообменника.

В ряде случаев технологический цикл предусматривает только воздушное охлаждение (например, экструзия алюминия, пластика и т.д.). В этом случае оборудование или продукт охлаждается воздухом, предварительно охлажденным в чиллере посредством воды или фреона.

Также для поддержания комфортной температуры на производстве применяют промышленные вентиляторы.

К примеру наиболее популярные вентиляторы Rosenberg, ebmpapst используют в системах кондиционирования в 80 странах мира.

Охлаждение маслом и СОЖ

Масло, смазочно-охлаждающая, закалочная жидкость используется преимущественно для смазки и охлаждения движущихся деталей (подшипники и пр.).

Масло забирает на себя избыточную тепловую энергию и снижает трение деталей.

Для охлаждения масла используются специальные кожухотрубные теплообменники – маслоохладители.

В роли хладагента для масла используется преимущественно вода. Также для охлаждения масла применяют воздушные конденсаторы, которые менее эффективны в сравнении с жидкостными теплообменниками.

Оборудование с охлаждаемым гидравлическим контуром требует особого контроля температурного режима т.к. при повышении температуры происходит перегрев и износ оборудования.

Обзор абсорбционных чиллеров

В роли главного источника энергии для охлаждения в таких машинах применяется горячая вода, поэтому температура может достигать 130°. В качестве альтернативного решения используется перегретый пар, который подается под давлением до 1 бара. При получении воды на выходе значительной экономии позволяет достичь использование низкотемпературных или вторичных энергоресурсов. Сюда можно отнести мусоросжигательные установки, пар низкого давления из электростанций, а также теплоэлектростанции.

Значимым преимуществом абсорбционных чиллеров выступает почти полное отсутствие движущихся элементов, именно поэтому агрегат отличается высокой надежностью, ведь нет запчастей, которые приходили бы в негодность. Но основной недостаток состоит в худших массогабаритных параметрах и высокой стоимости. Это верно, если проводить сравнение с парокомпрессионными устройствами, что иногда заставляет потребителей делать выбор не в их сторону.

Процессы охлаждения

Принцип работы любого теплообменника основан на разнице потенциала двух различных сред, разделенных перегородками. Хладагент, имеющий более низкую температуру, забирает себе тепловую энергию охлаждаемой среды, в результате чего мы можем снизить ее температуру до любых необходимых нам значений.

Наиболее широкое распространение в промышленности получили пластинчатые, кожухотрубные и теплообменники типа «труба в трубе». Кроме основной функции охлаждения, они могут выполнять ряд дополнительных задач – конденсацию, испарение и смешение фаз одной среды.

Каждый тип теплообменника имеет свои особенности, успешно применяемые в отдельных отраслях промышленности. К примеру, в пищевой промышленности высокой популярностью пользуются пластинчатые паяные теплообменники, которое обеспечивают эффективное поточное охлаждение продукции.

Отзывы о проточном охладителе марки HUBER СЕРИИ DC

В продаже вы сможете отыскать проточный охладитель воды вышеупомянутой марки. Он относится к одной из разновидностей жидкостных охлаждающих термостатов. Как утверждают пользователи, данное оборудование специально разработано для эксплуатации в нетребовательных и простых системах с циркулирующей жидкостью. Установка превосходно подходит для охлаждения водопроводной проточной воды. Чиллер может служить для снижения нижнего порога диапазона температур. У вас появится возможность точно регулировать температуру процесса, если использовать данный охладитель в условиях водяных бань, которые оснащены адаптерами для циркуляции.

При этом вся система не должна подвергаться замене, необходимо будет только лишь добавить проточный охладитель, чтобы получить термостат в ванной и функции охлаждения и нагрева. Такой охладитель воды обладает компактными размерами, которые ограничены 190x250x360 мм. Диапазон температур может изменяться в пределах от 30 до 50°.

Современные системы энергосбережения

Российские производства уверенно переходят на энергосберегающие технологии – менее затратные и более экологичные. Благодаря рекуперативным установкам утилизируемую тепловую энергию можно использовать в нуждах производства, а не сбрасывать в атмосферу по устаревшим методикам. В финансовом эквиваленте закупка и монтаж рекуператора окупается в течение 1-3 лет, лишнее тепло можно использовать:

• для воздушного отопления близлежащих помещений
• для нагрева воды в сети ГВС
• для нагрева воды в отопительную сеть

Подбор оборудования для систем охлаждения производственных процессов имеет множество нюансов и выполнить его может только квалифицированный инженер, после детального изучения производственного цикла и необходимых расчетов.

Характеристики чиллера с воздушным охлаждением конденсатора

Охладители воды, цены на которые иногда очень высоки, могут иметь воздушное охлаждение конденсатора. Такие устройства могут устанавливаться внутри помещений, а забор воздуха и его выброс осуществляется по воздуховодам. Для перемещения воздуха используются центробежные установки с высоким статическим напором. В качестве главного преимущества данного оборудования выступает возможность организации круглогодичного использования в режиме охлаждения при любых температурах внешнего воздуха.

Но тут есть еще и недостатки, они заключаются в необходимости наличия больших площадей для размещения агрегата, помимо прочего, дополнительно нужно будет потратиться на вентиляционную сеть.

Характеристики проточного охладителя марки FD200

Данная модель используется при условиях ниже комнатной температуры в сочетании с нагревающими термостатами. В качестве плюса выступает пониженное энергопотребление и возможность использования питьевой воды. Помимо прочего, оборудование компактно и легко поддается управлению. Устройство имеет эффективную защиту от переохлаждения, занимает мало места при установке, а также не требует использования водопроводной воды.

Этот погружной проточный охладитель может работать при диапазоне температур окружающей среды в пределах от 5 до 35°. Его вес составляет 16 кг, что весьма удобно даже для самостоятельной установки.

Источник