Системы водоснабжения конденсаторов

Системы водоснабжения конденсаторов могут быть двух типов: со сбросовой водой и с рециркуляцией воды.

В системах со сбросовой водой водоснабжение конденсатора обычно осуществляется из городского водопровода и после конденсатора вода сбрасывается в канализацию (рис. 1). В системах с рециркуляцией вода после конденсатора подается в градирню, где ее температура понижается до температуры на входе в конденсатор, после чего вода рециркулируется через конденсатор (рис. 2).

Рис. 1 – Система со сбросом воды: 1 – всасывающий трубопровод; , 2 – нагнетательный трубопровод; 3 – конденсатор;
4 – водорегулирующий вентиль; 5 – линяя сброса теплой воды в канализацию; 6 – линия подачи холодной воды из городского водопровода; 7 – жидкостный трубопровод к ТРВ; 8 – компрессор.

Рис. 2 – Система с рециркуляцией воды: 1 – линия спуска воды; 2 – градирня; 3 – линия додачи свежей воды; 4 – насос; 5 – байпас;
6 – жидкостный трубопровод; 7 – конденсатор; 8 – нагнетательный трубопровод.

     Естественно, что, при сбросе воды в канализацию наличие и стоимость воды представляют собой важные факторы при определении количества воды, циркулирующей через конденсатор, на единицу нагрузки.

Высокая стоимость водяных и канализационных систем, а также нехватка воды во многих районах ограничивает возможности применения систем со сбросом воды. Кроме того, во многих городах имеются строгие ограничения по использованию таких систем, в особенности если водоснабжение осуществляется из городского водопровода с последующим сбросом воды в систему канализации.

Определяя расход при повторном использовании охлаждающей конденсатор воды, необходимо учитывать мощность, требуемую для ее циркуляции. Опыт показывает, что наиболее экономичное соотношение между мощностью, потребляемой компрессором и насосом, и количеством воды обеспечивается при ее расходе 0,045 – 0,06 л/(с * кВт).

В некоторых случаях водоснабжение систем со сбросом осуществляется на колодца или близлежащих реки, озера, пруда. При определении оптимального расхода воды необходимо учитывать ее стоимость и потребляемую насосом мощность.

Рис. 3 – Соединение змеевиков в конденсаторе для циркуляции воды:
а – последовательное; б – параллельное: 1 – заглушка; 2 – выходной патрубок; 3 – входной патрубок.

     Количество, проходящей через конденсатор воды определяет схему ее циркуляции в аппарате. При значительном расходе воды применяют конденсатор с большим числом ходов. Если расход воды незначителен, то количество ее ходов в конденсаторе меньше (рис. 3). На рис. 3, а две схемы циркуляции воды через конденсатор соединены последовательно. Вода в нем имеет низкий расход и больше нагревается. Вода поступает через патрубок 3 и выходит через патрубок 2, а отверстие 7 заглушено. На рис. 3, б две схемы циркуляции воды соединены параллельно. В конденсаторе расходуется большее количество воды, которая в нем незначительно нагревается. Вода входит через патрубок 3 и выходит через патрубок 2.

Интересно отметить, что перепад давления в схеме циркуляции, показанной на рис. 3, б, в 8 раз меньше перепада давления в схеме, приведенной на рис. 3, а. Однако в связи с более высокой скоростью движения воды в схеме на рис. 3, а коэффициент теплопередачи несколько больше, и площади поверхности конденсатора для обеспечения той же производительности требуется меньше.

При разработке схемы циркуляции воды через конденсатор необходимо обращать особое внимание на скорость движения потока воды и перепад давления в конденсаторе. Во всех случаях при минимально допустимой скорости движения должен быть обеспечен турбулентный поток и высокий коэффициент теплопередачи. Перепад давления в конденсаторе повышается с увеличением скорости движения потока воды. По этой причине максимально возможная скорость движения потока обычно определяется допустимым перепадом давления.

В системе со сбросом воды, в которой вода проходит через конденсатор принудительно, перепад давления в конденсаторе не является определяющим фактором, а характер движения потока воды в этой системе турбулентный. В таких случаях рекомендуется создавать высокие скорости движения воды для получения большого коэффициента теплопередачи. Если вода подается насосом, то высокий перепад давления в конденсаторе увеличивает напор и потребляемую насосом мощность. Исходя из этого, в системах с рециркуляцией оптимальной является такая скорость движения потока воды, при которой создается наиболее экономичное соотношение между, коэффициентом теплопередачи и низким напором.