Охолодження води в промисловості
За даними державного обліку використання води промисловістю Російської Федерації витрачається в рік приблизно 40 км3 свіжої води, що становить 50% загальної кількості, що забирається для потреб народного господарства з джерел водопостачання. Це дорівнює приблизно 20% потреби промислових підприємств у воді. Відсутня кількість (160 км3) забезпечується за рахунок повторного використання води після охолодження і (або) очищення. Така вода називається оборотної або циркуляційної.
Залежно від виду технологічного процесу оборотна вода може бути транспортує або поглинає середовищем (використання води в таких якостях в даній роботі не розглядається), або теплоносієм, що циркулює в системі охолодження оборотного водопостачання. Це система, в якій вода використовується в якості хладогенту для охолодження обладнання або для конденсації і охолодження газоподібних і рідких продуктів в теплообмінних апаратах, де нагрівається, а в деяких випадках і забруднюється цими продуктами в основному за рахунок нещільності обладнання. Після охолодження переважно на градирнях і очищення (при необхідності) основна маса води повертається в систему; частина оборотної води (зазвичай не більше 5%) втрачається на випаровування. крапельний винесення, витоку і скидання у вигляді продувки системи.
Вимоги, що пред'являються до температури оборотної води різними промисловими підприємствами, диктуються технологічним процесом і експлуатаційними властивостями обладнання. При виборі типу градирень для забезпечення цієї температури слід враховувати можливість забруднення води продуктами виробництва в водооборотних циклі.
Підприємства теплоенергетичної галузі споживають дві третини свіжої води, яка забирається на промислові потреби з джерел водопостачання, при найбільшому витраті її для охолодження технологічного обладнання (96%). Однак коефіцієнт водооборота в галузі нижче середнього по промисловості і становить приблизно 60% через збережених з попередніх років на багатьох енергетичних підприємствах прямоточних систем водопостачання. Так, з 144 ТЕС із встановленою потужністю 215 ГВт на прямоточних системах водопостачання працюють 45 і на оборотних 99. При цьому для охолодження оборотної води використовуються водосховища (54%), баштові градирні (14%), «сухі» (радіаторні) градирні (0 , 8%) і бризкальні басейни (0,2%).
Вода в промисловості та енергетиці використовується для конденсації і охолодження газоподібних і рідких продуктів хімічних і нафтохімічних виробництв, для конденсації відпрацьованої пари після розширення його в парових двигунах, відведення теплоти від маслоохладителей і обладнання з метою запобігання його від швидкого руйнування під впливом високих температур (наприклад, циліндрів компресорів, кладки виробничих печей) і т. п.
На багатьох промислових підприємствах експлуатуються компресорні установки. Для того, щоб температура повітря, що стискається, що виходить з компресора, не перевищувала допустимого для нормальної і безпечної роботи межі 140-160 ° С, використовується його охолодження. Найчастіше застосовується водяне охолодження сорочок компресорів, при якому охолоджуюча вода, що пройшла поверхневі холодильники компресорів, після охолодження на градирнях знову використовується.
Витрата оборотної води при температурному перепаді 10-25 ° С розраховується таким чином, щоб її температура після поверхневих холодильників не перевищувала 45 ° С через попередження випадання солей тимчасової жорсткості і освіти накипу на охолоджуваної поверхні.
Споживання свіжої води в промисловості в значній мірі може бути зменшено за рахунок переходу виробництв на безвідходні, безводні або маловодні технології. Однак багато виробничих процесів не завжди або не повною мірою дозволяють використовувати такі технології. Тоді на перший план в реалізації завдання економії води в промисловості вступають охолоджуючі системи оборотного водопостачання з градирні різних типів і конструкцій.