Принцип работы системы охлаждения водой: основные этапы и преимущества.

Системы охлаждения водой являются одним из наиболее распространенных способов охлаждения промышленных оборудований. Эти системы обеспечивают передачу тепла от охлаждаемых источников к потребителям с помощью замкнутой системы водоснабжения.

В системе охлаждения водой тепло от охлаждаемых источников (обычно это радиаторные теплообменники) передается к охлаждаемым потребителям (промышленное оборудование) через теплообменник. Таким образом, система охлаждения водой имеет два основных контура — теплый и холодный.

Теплая вода, охлаждаемая в результате теплоотдачи от потребителей, сливается в открытую емкость (градирню). Обычно в системе имеется рециркуляционная система подвода холодной воды в градирню для снижения температуры охлаждаемой воды.

Система охлаждения водой на промпредприятии может быть одноконтурной или двухконтурной. В одноконтурной системе тепло от потребителей передается напрямую к радиаторным теплообменникам, а охлажденная вода снова поступает в промпредприятие для повторного использования. В двухконтурной системе тепло передается от потребителей к теплообменнику, где охлаждается водой из холодного контура, и уже охлажденная вода возвращается обратно к потребителям.

Применяемые схемы оборотного водоснабжения

Системы охлаждения водой в промышленности могут использовать различные схемы оборотного водоснабжения. В зависимости от требований процесса охлаждения, можно применять одноконтурную или двухконтурную схему.

В одноконтурной схеме забор воды происходит из одного источника и вся жидкость поступает в один контур цикла охлаждения. Обычно для такого цикла охлаждения применяются градирни — специальные сооружения, в которых происходит испарение воды и охлаждение теплового оборудования.

Двухконтурная схема оборотного водоснабжения предусматривает использование двух контуров. В промежуточной системе холодильной установки (чиллер), жидкость охлаждается и затем через рециркуляционную систему возвращается на охлаждение оборудования. Оборудование в данной схеме охлаждается с помощью циркуляции охлаждающей жидкости в замкнутом контуре.

• Одноконтурная схема
  • Забор воды из источника
  • Цикл охлаждения с использованием градирни
  • Испарение воды и охлаждение оборудования
• Двухконтурная схема
  • Промежуточная система холодильной установки (чиллер)
  • Рециркуляционная система
  • Возвращение охлажденной жидкости на охлаждение оборудования

Применяемые схемы оборотного водоснабжения могут быть разделены на открытую и замкнутую системы охлаждения. При открытой системе охлаждения, охлаждающая жидкость подается на охлаждение и испаряется, а испаренная вода снова возвращается в источник. Замкнутая система охлаждения не предусматривает испарение воды и уравнивание расходом жидкости. В данном случае, охлаждающая жидкость поступает на охлаждение оборудования и затем возвращается в систему цикла.

Применяемые схемы оборотного водоснабжения зависят от требуемой нагрузки на систему охлаждения и температуры испарения охлаждающей жидкости. Также, в зависимости от конкретных условий, можно выбрать прямоточный или уравнительный тип градирней для охлаждения жидкости.

В данном разделе статьи показана основная схема системы охлаждения водой с применением оборотного водоснабжения. Верхняя часть схемы представляет собой одноконтурную схему, которая использует градирню для охлаждения жидкости. В нижней части схемы представлена двухконтурная схема, где оборудование охлаждается с помощью промежуточной системы холодильной установки.

1 Одноконтурная схема системы охлаждения

В этом контуре тепло передается от охлаждающей жидкости к воздуху с помощью радиаторных или прямоточных теплообменников. Такая система охлаждения имеет возможность работать на любых температурах, поскольку охлаждаемая жидкость может иметь температуру выше или ниже температуры окружающей среды.

Одноконтурная схема может быть реализована в виде уравнительной, рециркуляционной или открытой системы. При таком типе схемы охлаждения вода поступает в систему, передает тепло и сливается обратно. В результате такого цикла обработки вода не изменяет своих свойств и может повторно использоваться.

Одноконтурная система охлаждения водой наиболее часто применяется в промышленных оборудованиях, где имеется необходимость вывести тепло оборудования за счет использования воды. Такая система обладает высокой эффективностью и удобством использования.

2 Двухконтурная схема системы охлаждения

Данная статья рассматривает двухконтурную схему системы охлаждения водой. Такая схема особенно применима в промышленных предприятиях, где есть необходимость в обработке большого объема теплой воды.

Двухконтурная схема состоит из двух основных контуров — прямоточного и рециркуляционного. В прямоточном контуре охлажденная вода подается на оборудование для охлаждения, после чего, нагревшись, вода возвращается в систему. В рециркуляционном контуре теплообменник передает тепло из прямоточного контура в рециркуляционный, где происходит дальнейшее охлаждение воды.

Важную роль в двухконтурной схеме играет классификация системы охлаждения. Открытая система охлаждения подразумевает использование воздухом охлажденной воды, которая прямо подается на охлаждающее оборудование. Замкнутая система охлаждения предполагает использование вода, которая проходит через теплообменник и возвращается обратно.

Преимущества двухконтурной схемы системы охлаждения водой заключаются в возможности регулирования температуры воды, которая подается на охлаждающее оборудование. Также двухконтурная схема позволяет использовать воду различного качества, так как вода проходит через этапы обработки и фильтрации. Это особенно важно для промышленных предприятий, где качество воды может быть недостаточным для работы оборудования.

Двухконтурная схема системы охлаждения водой работает в зависимости от температуры подвода воды и требований процесса охлаждения. В случае если температура воды подвода выше требуемой, она может быть охлаждена до необходимого уровня в прямоточном контуре. В случае же, если температура воды подвода ниже требуемой, она может быть нагрета до нужного уровня в рециркуляционном контуре.

Схема охлаждения Схема системы охлаждения Система охлаждения Водяное охлаждение Чиллер охлаждение оборудования

Схема охлаждения водой основана на использовании теплообменника, который передает тепло, накопленное оборудованием, на воду. Вода, нагревшись, попадает в теплообменник, где происходит теплообмен с воздухом или другой водой. Такая схема позволяет поддерживать постоянную температуру охлаждаемого оборудования и защищает его от перегрева.

Системы охлаждения водяным методом могут быть классифицированы в зависимости от способа подачи водоснабжения. Существуют открытые и замкнутые системы охлаждения.

В открытой системе охлаждения вода подводится непосредственно из внешнего источника, например, реки или водоема. Вода циркулирует по системе, проходя через теплообменник и градирень, где происходит испарение и охлаждение воздуха. Затем охлажденная вода сливается обратно в источник.

В замкнутой системе охлаждения вода циркулирует внутри системы и не сливается во внешнюю среду. Такая система подходит для случаев, когда использование открытого источника воды невозможно или нецелесообразно. Замкнутые системы охлаждения могут быть одноконтурными или многоконтурными.

Одноконтурная схема охлаждения предусматривает использование одного теплообменника, через который проходит вода и происходит теплообмен с воздухом или другой водой. Многоконтурная схема охлаждения включает в себя несколько теплообменников, которые выполняют теплообмен с разными источниками охлаждения.

При выборе системы охлаждения водой необходимо учесть требуемую площадь охладителя, потребителя воды, температуру окружающей среды и температурные скачки. Также важно учитывать особенности конкретного объекта и его нагрузки на охлаждение.

Водяное охлаждение с помощью чиллера является одним из наиболее эффективных способов охлаждения оборудования. Чиллер представляет собой аппарат, состоящий из компрессора, испарителя, регулирующих устройств и системы циркуляции воды. Чиллер поддерживает постоянную температуру охлаждаемого оборудования и может быть использован на любых типах систем охлаждения.

Тип системы охлаждения	Преимущества	Недостатки
Открытая система	— Использование дешевого источника воды — Большая площадь охладителя — Простота в обслуживании	— Возможность загрязнения воды — Зависимость от погодных условий — Большие потери воды
Замкнутая система	— Независимость от внешнего водоснабжения — Меньшие потери воды — Большая эффективность	— Более сложная и дорогостоящая установка — Необходимость обслуживания и очистки

Классификация систем водяного охлаждения

Системы, работающие с низкой температурой, могут быть замкнутыми или радиаторными. В замкнутой системе теплообменник, находящийся в водоеме, охлаждается водой, а затем передает тепло в систему обработки. В радиаторной системе теплообменник размещается на открытой поверхности водоема, что позволяет более эффективно снижать температуру.

Другой параметр классификации — количество контуров в системе охлаждения. В двухконтурной системе охлаждения один контур используется для охлаждения оборудования, а другой — для охлаждения водоема. Такая система обеспечивает стабильную температуру воды, поскольку при скачках температуры внешнего водоема контуры могут быть использованы поочередно.

Согласно представленной на рисунке схеме, можно выделить прямоточные и уравнительные системы охлаждения. В прямоточной системе охлаждающая жидкость, проходя через теплообменник, сливается обратно в водоем.

Испарение — еще одна возможность охлаждения воды. Для этого используется холодильник, или чиллер. Чиллеры могут быть охлаждаемыми (применяемые в системах охлаждения с высокой температурой) или неохлаждаемыми (применяемые в системах охлаждения с низкой, или холодной температурой).

Классификация систем водяного охлаждения также может быть основана на типе оборудования, используемого в системе. Например, одноконтурная система может быть оснащена чиллером со встроенным теплообменником, который работает как прямоточный охладитель.

Таким образом, классификация систем водяного охлаждения может быть основана на параметрах температуры, количества контуров, типа оборудования и других факторов. Выбор конкретной классификации зависит от конкретной задачи и необходимости обеспечения определенного уровня охлаждения.

Схема системы прямоточного водоснабжения на промпредприятии

Вода, используемая для охлаждения, подается в систему из открытого водоема. В результате рециркуляционной системы охлажденная жидкость сливается и снова подается в водоем.

У такого типа системы прямоточного охлаждения преимущества перед двухконтурной системой с градирней. Она обычно имеет меньший расход воды и требует меньшего пространства для размещения оборудования.

Основную роль в данной системе играет рециркуляционная насосная станция, которая обеспечивает подачу холодной жидкости через теплообменник. Также в системе применяются радиаторные теплообменники, которые осуществляют теплоотдачу жидкости воздуху.

Поискольку данная система использует открытый водоем для подачи воды, она обязательно должна быть оборудована системой очистки воды от примесей.

Охлаждение в системе прямоточного охлаждения происходит за счет рециркуляционной системы. Жидкость циркулирует по контуру охлаждения и при этом ее температура снижается за счет теплоотдачи воздухом.

Теплообменник, используемый в системе, имеет повышенную площадь теплообмена, что позволяет эффективно охлаждать жидкость при большой нагрузке. Также эту систему можно применять для охлаждения высокотемпературных жидкостей.

Схема системы прямоточного водоснабжения на промпредприятии представляет собой одноконтурную систему с рециркуляционной насосной станцией. Охлаждение жидкости происходит за счет теплообменника, который осуществляет передачу тепла от воды к воздуху. Данная система обладает преимуществами по сравнению с двухконтурной системой с градирней, так как ее применение позволяет снизить расход воды и занимаемое пространство на предприятии.

Схема системы замкнутой рециркуляционной системы оборотного водоснабжения

Применяемые в системе замкнутой рециркуляционной системы оборотного водоснабжения компоненты позволяют осуществлять перекачку и охлаждение воды с помощью замкнутого цикла.

Такая система обычно используется для охлаждения промышленных процессов на различных промпредприятиях. Вода для охлаждения может быть взята из любых источников, но чаще всего используется забор из открытых водоемов. Она затем нагревается и возвращается в замкнутую систему.

Схема системы состоит из нескольких ключевых компонентов:

• Промежуточная емкость, где вода собирается перед возвращением в систему охлаждения. Здесь осуществляется перекачка и распределение воды по требованию потребителя.
• Испарительный охладитель, который отвечает за охлаждение воды с помощью воздуха. Он поддерживает заданную температуру воды и управляет перепадом температур в системе.
• Градирня, где происходит дополнительное охлаждение воды, осуществляемое за счет контакта воды с воздушным потоком. Градирня позволяет снизить температуру воды еще больше.
• Уравнительная емкость, которая компенсирует скачки расхода в системе и поддерживает стабильный уровень расхода воды. Она также позволяет регулировать давление в системе.

Данная схема системы оборотного водоснабжения может быть применена на промышленных предприятиях любого типа. С ее помощью можно осуществлять эффективное охлаждение оборудования и процессов, требующих водяного охлаждения.

Один из примеров применения такой схемы — двухконтурная система охлаждения с использованием чиллера. В этом случае одноконтурная система используется для охлаждения водяного контура оборудования, а второй контур используется для охлаждения промышленных процессов.

Схема замкнутой рециркуляционной системы оборотного водоснабжения обладает рядом преимуществ, включая возможность применения на промышленных предприятиях разных масштабов, стабильный перепад температур воды и эффективное использование водных ресурсов.

Схема открытой системы оборотного водоснабжения с градирней

На схеме открытой системы оборотного водоснабжения с градирней показана емкость для охлажденной воды справа, рядом с ней расположен чиллер — оборудование для охлаждения воды. Чиллер охлаждает воду с помощью рециркуляционной системы и возвращает охлажденную воду обратно в цикл.

Теплообменник — это основное оборудование, используемое в данном типе системы охлаждения. Он обеспечивает теплообмен между жидкостью (охлажденной водой) в контуре и воздухом, что позволяет осуществлять охлаждение за счет сливания избыточного тепла. Вода подается в градирню сверху, а затем распределение происходит с помощью радиаторных сеток.

Градирня — это устройство, которое обеспечивает охлаждение воды при помощи прямоточного контура и рециркуляционной системы. Охлажденная вода затем возвращается обратно в контур и используется для охлаждения промышленного оборудования.

Основное преимущество открытой системы оборотного водоснабжения с градирней заключается в возможности охлаждения за счет сливания избыточного тепла. Это особенно важно для промышленных предприятий, где требуется поддерживать определенную температуру при высокой нагрузке.

Температура охлажденной воды в системе оборотного водоснабжения с градирней обычно меньше, чем в замкнутой системе охлаждения. Поэтому данная схема находит широкое применение на промышленных предприятиях.

Наименование	Описание
Охлажденная вода	Вода, охлаждаемая в системе
Чиллер	Оборудование для охлаждения воды
Теплообменник	Оборудование для обмена тепла между жидкостью и воздухом
Градирня	Устройство для охлаждения воды с помощью прямоточного контура и рециркуляционной системы

Видео:

Полная очистка системы охлаждения двигателя Лада Калина

Полная очистка системы охлаждения двигателя Лада Калина by LAVR AUTO CHEMICALS 656,825 views 3 years ago 12 minutes, 58 seconds