Проектирование сооружений оборотной системы охлаждения

Для охлаждения оборудования цеха №1 и компрессорной предусматривается система водяного охлаждения (рисунок 1.5).

Одна группа насосов подает воду на градирню и забирает ее из резервуара, вторая группа насосов подает охлажденную воду из градирни на технологические нужды.

Рисунок 1.5 – Схема оборотной системы охлаждения

Размещение охладителей на площадках промышленного предприятия необходимо предусматривать из условий обеспечения свободного доступа к ним воздуха, а также наименьшей протяженности трубопроводов оборотной системы. При этом учитывается направление зимних ветров для исключения обмерзания зданий и сооружений вблизи градирен. Расстояние от градирен до зданий должно быть не менее 21 м, а до надземных и наземных сетей, ограждений и проездов – не менее 9 м.

Площадь градирни F, м², определяется по формуле

где - массовый расход охлаждаемой воды, кг/ч;

- плотность орошения, = 0,2 кг/(м³·с) = 720 кг/(м³·ч);

- коэффициент, учитывающий скорость ветра, = 1;

- коэффициент, учитывающий температуру и влажность воздуха, = 1;

- коэффициент, учитывающий число ярусов оросителей, = 1.

Тогда площадь градирни будет равна

Размеры градирни в плане принимаем 21,5 ×22 м.

Трубопроводы принимаем стальными. Исходя из производительности оборотной системы и распределения воды в ней, подбираем диаметр трубопроводов.

1. Q_обор = 340 м³/ч = 94,44 л/с. Принимаем d = 355 мм; i = 0,0041.

2. Компрессорная:

Q = 0,2·Q_обор = 0,2·340 = 68 м³/ч = 18,89 л/с. Принимаем d = 180 мм; i=0,006.

3. Цех №1:

Q = 0,8·Q_обор = 0,8·340 = 272 м³/ч = 75,56 л/с. Принимаем d = 315 мм; i=0,0049.

4. Из градирни (в НС):

Q = Q_обор – Q_подп = 340 – 11,86= 328,14 м³/ч = 91,15 л/с. Принимаем d=355 мм; i=0,0039.

Подбираем насосы насосной станции оборотного водоснабжения.

I группа насосов для подачи воды на охлаждение оборудования в цех №1 и компрессорную. Производительность Q = 340 м³/ч. Требуемый напор определяем по формуле

где – давление на вводе цеха №1 в оборотной системе, м, ;

– потери напора по длине трубопроводов от НС до компрессорной или до цеха №1, м, определяемые по формуле 1.47.

Потери напора по длине трубопроводов от НС до компрессорной или до цеха №1 , м, определяются по формуле

где – местное сопротивление, определяемое для соответствующих диаметров трубопроводов d =355 мм, и Q = 94,44 л/с;

– длина трубопровода от НС до цеха №1, .

Тогда

С учетом этого требуемый напор равен

Подбираем насос исходя из расхода 340 м³/ч и необходимому напору 39,19 м. По [4] принимаем 1 рабочий и 1 резервный насосы марки Grundfos NK 100-200 с диаметром рабочего колеса 203 мм.

II группа насосов для подачи нагретой воды для охлаждения в градирню. Подача насоса составляет 340 м³/ч. Требуется напор определяется по формуле

где – потери напора по длине трубопроводов от НС до градирни, м, определяются по формуле 1.49;

– напор на охладитель, равный 30 м.

Потери напора по длине трубопроводов от НС до градирни , м, определяются по формуле

где i – местные сопротивления: d = 355 мм; i = 0,0041 и Q=94,44 л/с.

Тогда требуемый напор составит

По [4] принимаем 1 рабочий и 1 резервный насосы марки Grundfos NK 150-500 с диаметром рабочего колеса 483 мм.

Размеры здания насосной станции принимаем равными 6×12 м.