14. Баланс воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий;

В охлаждающих системах оборотной ВСН циркулирует вода, выполняющая роль охлаждающего агента, отводя избыточную теплоту с поверхности нагрева ТОА-ов, машин, агрегатов и другого оборудования, установленного в цехах промышленных предприятий. Одновременно оборотная вода м.б. использована на технологические нужды различных производств.

Качественный и количественный состав циркуляционной воды, находящейся в обороте, с течением времени существенно изменяется в результате физико-химических и биологических процессов протекающих в системе.

Оборотная вода многократно и последовательно нагревается, охлаждается, упаривается, частично теряется при испарении, капельном уносе в атмосферу и становится более минерализованной и обогащённой взвешенными веществами может происходить нарушение стабильности воды, вследствие чего вода приобретает коррозионные свойства или способность к отложению солей а значит для пополнения потерь и восстановления количества воды оборотной системы подпитывают добавочной водой, которая по своему качеству отличается от оборотной.

В соответствии с характером загрязнений оборотной воды и требованиями, предъявляемыми к её качеству применяют различные методы обработки оборотной и добавочной воды:

1) Осветление

2) Стабилизация

3) Умягчение

Наряду с ними осуществляют продувку системы, т.е. сброс части оборотной воды с одновременным пополнением циркуляционного контура.

При составлении вод баланса оборотного ВСН необходимо учесть потери, сбросы и добавление воды в систему, с тем, чтобы её количество в основном контуре не уменьшалось т.е. соответствовало расчетному заполнению системы при вводе её в эксплуатацию.

Баланс воды в проектных системах следует составлять отдельно на летний и зимний режимы (максимальное и минимальное потребления и потери воды в системе) и с учетом сезонных изменений количества воды в водоисточнике.

Для уточнения баланса воды в действующих системах соответствующие точки контура должны быть оборудованы средствами контроля за изменением показателей приборов, регулирующих расходы воды на различных участках её пути.

Убыль воды из оборотной системы, которая в дальнейшем компенсируется водой из системы; складывается из:

1) потери воды на производстве Q_п.п. при использовании её на технологические нужды величина Q_п.п. определяется технологическим расчетом и м.б. вычислено как разность Q_п. – подаваемой и Q_о. – отводимой воды.

2) потери воды в результате испарения в охладителях открытого типа.

Q_исп. = k₁ ∆t Q_о;

Q_исп. Определяется из тепло-технического расчета охладителя, и при отсутсвии такого, его можно найти по зависимости:

k₁ – коэффициент потери воды на испарение, принимается для брызгальных бассейнов и градирен в зависимости от t воды по сухому термометру;

∆t – перепад температуры воды до и после охладителя;

Q_о – расход оборотной воды, отводимой от производства на охлаждение.

При охлаждении закрытого ТОА без отбора воды на технологические нужды Q_отв = Q_п. . Для водохранилищ, прудов охладителей в зависимости от естественной температуры воды в водотоке (в реке или канале, впадающих в пруд или водохранилище) коэффициент k₁ составляет:

При этом потери воды на естественное испарение в водохранилещах и прудах определяются по нормам для расчета водохранилищ.

При охлаждении в ТОА оросительного типа потери на испарение:

Q_исп. = 2k₁ ∆t Q_о;

3) потери в результате ветрового и капельного уноса Q_ун их величина зависит от типа, конструкции и размеров охладителей. Эти потери из водоохлаждающих устройств рассчитываются: Q_ун. = k₂ Q_о;

k₁ – коэффициент потери воды на унос;

4) потери воды на фильтрацию Q_ф через водопроникновение основания и ограждения дамбы и водохранилищ и прудов охладителей рассчитывается на основании законных гидрогеологических изысканий.

Для брызгальных бассейнов и водосборных резервуаров градирни Q_ф не учитывается.

5) потери воды на собственные нужды очистки сооружений Q_о.с. связаны с необходимостью частичной обработки оборотной воды от загрязнений взвешенными веществами, которые поступают в систему вместе с добавочной водой и выносятся в виде пыли, находящейся в воздухе, через открытые охладители.

Количество воды, подлежащее обработке в отстойниках фильтрах, учитывается в зависимости от принятой схемы охлаждения и допустимое содержание взвешенных веществ в оборотном контуре.

6) потери воды, в связи с продувкой системы с целью ограничения солесодержания оборотной воды.

Количество воды, подлежащей сбросу, Q_сбр, для поддержания в циркулирующей воде заданной концентрации какого-то растворенного вещества не выше C_об^max м.б. определено по формуле:

- концентрация растворенного вещества в воде, добавляемого в систему

- концентрация того же вещества, допустимого в оборотной воде.

В реальных схемах оборотного ВСН оптимальное количество сбрасываемых продувочных вод устанавливается технико-экономическим расчетом в соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству циркулирующей воды.

В отдельных схемах в зависимости от выбранного метода обработки оборотной воды величина м.б. равна нулю.

Все перечисленные виды потерь в оборотном цикле д.б. компенсированы водой, добавляемой в систему.