Эффективность использования воды в градирнях: практические способы сокращения промышленного использования воды

Эффективность использования воды в градирнях часто сводится к простому вопросу: сколько тепла вы отбрасываете на каждый галлон циркулирующей воды? Градирни относятся к наиболее водоемким частям оборудования на промышленном предприятии, но они также предлагают одну из лучших возможностей экономии. В Градирня Чжэцзян Дунцзе , мы потратили годы на проектирование и производство башен для энергетики, нефтехимии, металлургии, химии, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, а также новых энергетических систем. В этом руководстве мы поделимся практическими принципами работы и вариантами проектирования, которые помогут производственным командам сократить потребление воды без ущерба для эффективности охлаждения.

Почему важна эффективность использования воды в градирне

Градирни непрерывно рециркулируют воду, но они по-прежнему потребляют от 20 до 30 процентов общего потребления воды на предприятии во многих коммерческих и промышленных условиях. Большую часть этого потребления составляют три потери:

• Испарение, которое является основным механизмом отвода тепла и неизбежно в открытой испарительной башне.
• Продувка: вода намеренно сбрасывается для контроля растворенных твердых веществ.
• Дрейф, мелкие капельки, выносимые из башни потоком воздуха.

Хорошо управляемая башня может значительно снизить эти потери. На каждые 10 градусов по Фаренгейту диапазона охлаждения испарение составляет примерно 1,2 процента от скорости рециркуляции. Другое распространенное эмпирическое правило заключается в том, что башня отбрасывает около 12 000 БТЕ в час на тонну охлаждения, при этом испарение составляет около трех галлонов в минуту на 100 тонн. Идея ясна: даже 10-процентное улучшение использования подпиточной воды может иметь значение в течение года непрерывной работы.

Ключевые термины, определяющие эффективность использования воды в градирне

Прежде чем вы сможете повысить эффективность, вам необходимо понять цифры, которые описывают производительность башни и потребление воды.

Эти термины связаны. Если вы слишком резко уменьшаете подход, вам может потребоваться более крупная башня и больше энергии вентилятора. Если вы увеличите циклы слишком сильно, вы рискуете масштабироваться. Цель состоит в том, чтобы найти правильный баланс для вашего сайта.

Формула эффективности градирни

Широко используемый расчет эффективности градирни:

Эффективность (%) = Диапазон / (Диапазонный подход) * 100

Например, рассмотрим башню с горячей водой при температуре 95 градусов по Фаренгейту, холодной водой при температуре 85 градусов по Фаренгейту и температуре по влажному термометру 78 градусов по Фаренгейту. Дальность 10 градусов, подход 7 градусов. Эффективность будет:

10 / (10 7) * 100 = 58,8%

Эта цифра показывает, насколько близка башня к пределу по влажному термометру, а не сколько воды она потребляет. Высокий процент эффективности обычно означает, что градирня хорошо охлаждает, но эффективность использования воды также зависит от циклов концентрации и контроля продувки. Башня может быть термически эффективной и удалять сточные воды, если она работает с неоправданно низкими циклами.

Безопасное увеличение циклов концентрации

Циклы концентрации, или COC, напрямую влияют на объем подпиточной воды и продувки. Например, за три цикла башня должна сбрасывать больше воды, чтобы поддерживать низкий уровень растворенных твердых веществ. Увеличение COC с трех до шести может снизить подпиточную воду примерно на 20 процентов, а продувку - примерно на 50 процентов во многих системах.

Почему многие растения останавливаются на низких циклах? Потому что более высокие циклы означают более высокий уровень кальция, кремнезема и других минералов в воде. Без надлежащего обращения накипь может образовываться на наполнителе, теплообменниках и трубках конденсатора. Надежная программа очистки воды в сочетании с продувкой с контролем проводимости позволяет башне безопасно работать при более высоком уровне COC.

Это одно из самых дешевых улучшений. Установка автоматического контроллера проводимости обычно обходится дешевле, чем платить за ненужную воду, химикаты и канализацию в течение срока службы башни.

Практические стратегии экономии воды для существующих башен

Большая часть повышения эффективности использования воды достигается за счет эксплуатационной дисциплины. Вот некоторые стратегии, которые наши полевые инженеры неоднократно рекомендуют:

Автоматизация продувки

Ручная продувка обычно длится слишком долго или слишком коротко. Контроллер проводимости открывает и закрывает выпускной клапан в зависимости от фактического уровня растворенных твердых веществ, поддерживая COC в целевом диапазоне и предотвращая потери воды.

Установите высокоэффективные каплеуловители

Уловители дрейфа улавливают капли, которые в противном случае улетучились бы в поток воздуха. Современные сепараторы позволяют снизить потери на дрейф до небольшой доли процента рециркуляционного потока. Они также снижают вероятность образования накипи на расположенном поблизости оборудовании.

Содержите заполнение и распределение в чистоте

Грязное наполнение, засоренные форсунки и засоренные сетки нарушают распределение воды и создают локальные точки перегрева. Регулярные проверки и очистка позволяют башне соответствовать проектным характеристикам.

Используйте побочную фильтрацию

Боковая фильтрация удаляет взвешенные частицы из циркулирующей воды, что помогает поддерживать чистоту теплообменников и позволяет программе очистки выполнять свою работу. Результатом часто является меньшая продувка и более стабильное качество воды.

Градирни замкнутого цикла экономят техническую воду

Градирни замкнутого цикла отделяют технологическую жидкость от распыляемой воды и воздуха. Технологическая жидкость прокачивается через змеевик, а система распыления охлаждает внешнюю часть змеевика за счет испарения. Поскольку технологический цикл замкнут, подпиточную воду, химическую обработку и загрязнения гораздо легче контролировать.

Для таких приложений, как центры обработки данных, пищевая промышленность или промышленные процессы, где качество воды имеет решающее значение, такая конструкция может стать важным преимуществом в области водосбережения. В технологическом контуре требуется меньше продувок, и система может работать в течение длительного времени без потери качества воды. Наша противоточная градирня закрытого типа серии DBN разработана для такого типа применения.

Противоточная градирня закрытого типа серии DBN для критического качества воды Эта башня замкнутого цикла, разработанная для таких приложений, как центры обработки данных и пищевая промышленность, обеспечивает чистую воду с минимальными продувками, поддерживая длительные периоды эксплуатации без ухудшения качества воды. Посмотреть продукт →

Конструкции безбассейновых башен сокращают запасы воды

Открытая испарительная башня с большим резервуаром для холодной воды вмещает значительный объем воды. Этот инвентарь необходимо лечить, и он может стать рассадником микробов, если башня будет простаивать. Безбассейновые конструкции уменьшают объем воды за счет исключения традиционного бассейна и сбора воды в отстойнике или направления ее непосредственно в возврат системы.

Меньшее количество хранимой воды означает меньший объем химикатов, меньший риск застоя воды и часто меньшую потребность в подпитке во время циклов запуска и остановки. Наша безбассейновая круглая противоточная градирня серии BL-II W — хороший выбор для предприятий, которым нужна компактная открытая градирня, не требующая особого обслуживания.

Безбассейновая круглая противоточная градирня серии BL(II)W Эта компактная открытая башня устраняет необходимость использования традиционного бассейна, уменьшая объем хранимой воды и упрощая обслуживание. Он подходит для малых и средних систем, использующих меньшую химическую обработку и меньшую потребность в подпитке. Посмотреть продукт →

Башни со стальной конструкцией обеспечивают долгосрочную эффективность использования воды

Эффективность использования воды – это не только программа очистки воды; речь также идет о том, насколько легко обслуживать башню. Большие башни из стальной конструкции широко используются на энергетических, нефтехимических и металлургических заводах, поскольку они достаточно прочны, чтобы выдерживать тяжелые внутренние компоненты и обеспечивают свободный доступ для осмотра.

Когда башню легко осмотреть, операторы с большей вероятностью обнаружат засоренное сопло или поврежденный каплеуловитель до того, как это приведет к заметному увеличению потерь воды. Для крупных промышленных объектов противоточная градирня со стальной конструкцией сочетает в себе проверенную эффективность противотока с прочной структурной конструкцией. Если вы сравниваете несколько вариантов, внимательного внимания заслуживают технические показатели, такие как тип заполняющего материала, эффективность вентилятора и потери на дрейф. Мы рассмотрели это в нашем руководство по ключевым техническим показателям при покупке градирни .

Градирня со стальной конструкцией противотока серии DF для тяжелого промышленного использования Эта башня, построенная на прочной стальной раме и с эффективной противоточной конструкцией, обеспечивает легкий доступ для осмотра. Он справляется с большими нагрузками по охлаждению на энергетических, нефтехимических и металлургических предприятиях, используя малый снос и устойчивые к коррозии материалы. Посмотреть продукт →

Простой контрольный список технического обслуживания для эффективного использования воды

Даже самая хорошо спроектированная башня будет расходовать воду, если не будет выполнено техническое обслуживание. Мы рекомендуем строить ежемесячную процедуру вокруг следующих проверок:

• Осмотрите систему распределения воды на наличие засоренных форсунок или наклона потока.
• Проверьте каплеуловители на наличие повреждений и правильность их выравнивания.
• Очищайте наполнитель не реже одного раза в сезон, а в пыльных местах — чаще.
• Откалибруйте измерители проводимости и расхода, чтобы контроль продувки был точным.
• Немедленно устраняйте утечки в бассейне, отстойнике и трубопроводах.
• Отслеживайте данные о подпитке и продувке, чтобы выявить долгосрочные тенденции.

Отслеживая потребление воды, вы можете сравнивать показатели одного месяца с другим и выявлять проблемы до того, как они станут дорогостоящими. Небольшая утечка или заклинивший выпускной клапан могут привести к потере тысяч галлонов топлива без каких-либо очевидных признаков.

Собираем все вместе

Эффективность использования воды в градирне — это совместная работа оборудования, автоматизации, очистки воды и технического обслуживания. Начните с основ: поймите диапазон, подход и циклы концентрации; автоматизировать продувку; устранить снос; и держите каждую внутреннюю поверхность в чистоте. Когда придет время заменить или расширить систему, выберите конструкцию башни, которая облегчит поддержание эффективности использования воды.

В градирне Zhejiang Dongjie мы заслужили репутацию надежного производителя высокопроизводительных градирен благодаря такому же практическому подходу. Если вы оцениваете проект градирни, обратите внимание на инженерные детали, которые сокращают потребление воды, а не только на покупную цену. Правильные решения сократят эксплуатационные расходы и поддержат цели вашего предприятия по экономии воды на десятилетия.