Методика подбора градирни
Первоначально необходимо определить следующие исходные данные:
- QГ, кВт - тепловой поток (количество тепла), который необходимо отвести в окружающую среду с помощью градирни,
- tMT, °С - температура мокрого термометра в самое жаркое время, характерная для данного региона,
- tВЫХ, , °С - температура воды, которая должна быть получена в конце процесса охлаждения.
Необходимо отметить следующее:
- температура мокрого термометра (tмт) характеризует физический предел охлаждения воды воздухом данного состояния. Это практически не достижимая величина. Обычно вода после градирен имеет температуру на 3…5°C выше tмт;
- тепловой поток для воздушных компрессоров обычно не превышает электрической мощности привода компрессора;
- тепловой поток для холодильной машины представляет собой сумму холодопроизводительности и электрической мощности привода компрессорного агрегата;
- тепловой поток для технологических установок, где не происходит сжигания каких-либо видов топлива, обычно не превышает электрической мощности приводов.
Температура воды, которая должна быть получена в конце процесса охлаждения в градирне, обуславливается техническими параметрами охлаждаемого оборудования и, как правило, указана в паспортных данных оборудования.
Тепловой поток на градирню рассчитывается согласно СНиП 23.01-99 по первой категории водопотребления с обеспеченностью метеоусловий на летний период (июнь, июль, август) в течение одного дня.
Давление воды перед форсунками должно быть приблизительно равно 6 метров вод. ст. (0,6 атм.).
Определив необходимые параметры, можно произвести предварительный подбор градирен.
Градирни подбираются, исходя из величины теплового потока, которую необходимо отвести в окружающую среду от охлаждаемого оборудования.
Также при подборе обязательно учитывается температура мокрого термометра в регионе установки, как естественный предел возможности охлаждения воды.
Кроме того, рассматривается максимальная температура воды на входе в градирню, которая для использования градирен не должна превышать 50°C; рассчитывается разница температур воды "вход-выход", поскольку наиболее эффективно и устойчиво градирни охлаждают воду в пределах 12...15°C (хотя при применении двухконтурной схемы и дополнительного доохлаждения воды система с градирней может охлаждать воду и на большие градусы с исходной температуры до 80-85°C).
На фотографии вверху раздела подготовленная к отгрузке градирня ЕВРОМАШ-190 из нержавеющей стали на нашем московском складе, а на фотографии справа - шесть градирен ЕВРОМАШ-2400, установленных в Приморском крае.
Тепловой поток (количество теплоты, которое необходимо отвести в окружающую среду с помощью градирни) вычисляется по формуле:
Qг = Cpw* Vw*ρw*(Tw2-Tw1)/860,
где Cpw - удельная теплоемкость воды при средней температуре, ккал/кг*град (кДж/кг);
Vw - расход воды (м3/час);
ρw - удельный вес (плотность) воды (кг/м3);
Tw1 - температура воды на выходе из градирни (°C);
Tw2 - температура воды на входе в градирню (°C);
860 - коэфициент для перевода кКал/час в кВт.
Полученная таким образом расчетная величина теплового потока может служить для проверки правильности заданных параметров, так как оборудование, от которого можно отвести такое количество теплоты, должно потреблять (или в это оборудование должно поступать) не меньшее количество энергии электрической, тепловой или любого другого вида.
Значения температуры мокрого термометра для каждого региона определены в СНиП 23.01-99 "Строительная климатология" (с изменениями от 24 декабря 2002 г.), пришедшими на смену СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика". Также с ними можно предварительно ознакомиться по данным из Таблицы «Расчетные параметры атмосферного воздуха, согласно СНиП 23.01-99 "Строительная климатология" (с изменениями от 24.12.02), в различных населенных пунктах для 1-ой категории водопотребителя, согласно СниП 2.04.02-84», приведенной ниже.
Расчетные параметры атмосферного воздуха, согласно СНиП 23.01-99 "Строительная климатология" (с изменениями от 24.12.02), в различных населенных пунктах для 1-ой категории водопотребителя, согласно СниП 2.04.02-84
Ниже мы приводим расчетные параметры атмосферного воздуха в летний, самый сложный для охлаждения воды, период для тех регионов, куда нам доводилось осуществлять расчет и поставку наших градирен.
Населенный пункт | Температура по сухому термометру, tст, °С | Относительная влажность воздуха, φ, % | Температура по "мокрому" термометру, tMT, °С |
---|---|---|---|
Адыгейск | 30,6 | 48 | 22 |
Актау | 29,9 | 63 | 24 |
Актобе | 29,9 | 55 | 22,6 |
Архангельск | 23,3 | 58 | 18 |
Астана | 29,9 | 40 | 19,9 |
Астрахань | 30,4 | 52 | 23,2 |
Белгород | 27,4 | 52 | 20,3 |
Благовещенск | 27,3 | 78 | 23,9 |
Великий Новгород | 24,6 | 61 | 19,3 |
Владивосток | 25 | 80 | 22,1 |
Владикавказ | 27 | 61 | 21,3 |
Волгоград | 31 | 33 | 20 |
Вологда | 24,5 | 56 | 18,8 |
Воронеж | 28,6 | 50 | 21,6 |
Вязьма | 23,7 | 60 | 18,3 |
Гродно | 26,5 | 55 | 20,1 |
Грозный | 29,8 | 43 | 21 |
Дубна | 26 | 60 | 20,4 |
Дудинка | 22,9 | 59 | 17,9 |
Екатеринбург | 25,8 | 49 | 18,8 |
Ереван | 33,7 | 47 | 24,2 |
Ижевск | 27 | 56 | 20,6 |
Иркутск | 26 | 58 | 20,1 |
Казань | 26,8 | 43 | 18,7 |
Калининград | 24,7 | 63 | 19,8 |
Калуга | 25,2 | 59 | 19,6 |
Каменск-Шахтинский | 25,6 | 56 | 19,5 |
Каменск-Уральский | 25,8 | 49 | 18,8 |
Киров | 25,7 | 57 | 19,8 |
Ковров | 25 | 57 | 19 |
Королев | 26 | 60 | 20,4 |
Красная Поляна | 28 | 61 | 22,7 |
Краснодар | 28 | 55 | 21,6 |
Краснотурьинск | 24,7 | 57 | 18,7 |
Красноярск | 27 | 55 | 20,4 |
Кунгур | 27 | 56 | 20,6 |
Курган | 29 | 52 | 21,5 |
Курск | 25,8 | 56 | 19,7 |
Липецк | 27,5 | 51 | 20,2 |
Луганск | 30,1 | 30 | 18,8 |
Магадан | 19,5 | 61 | 15,2 |
Магнитогорск | 24,3 | 50 | 17,1 |
Медногорск | 32 | 41 | 21,7 |
Мончегорск | 24,6 | 53 | 18,5 |
Москва | 27 | 55 | 20,8 |
Мурманск | 22 | 58 | 17 |
Новотроицк | 30 | 40 | 20,2 |
Нижний Новгород | 26,8 | 48 | 19,6 |
Нижний Тагил | 23,6 | 58 | 17,8 |
Новосибирск | 25,4 | 54 | 19,3 |
Орел | 24,9 | 72 | 21 |
Омск | 25 | 53 | 18,3 |
Пермь | 27 | 56 | 20,5 |
Петрозаводск | 24,5 | 58 | 19,1 |
Ревда | 25,6 | 56 | 19,5 |
Ржев | 24,4 | 61 | 19,5 |
Ростов-на-Дону | 29,2 | 37 | 19,5 |
Рыбинск | 23,6 | 74 | 20,3 |
Рязань | 25,9 | 54 | 19,4 |
Салават | 27,9 | 49 | 20,2 |
Салехард | 23,7 | 57 | 18,3 |
Самара | 28,5 | 49 | 20,6 |
Санкт-Петербург | 26 | 56 | 20,1 |
Саранск | 26,6 | 51 | 19,4 |
Саратов | 29 | 46 | 20,5 |
Сафоново | 23,7 | 60 | 18,2 |
Сергиев Посад | 24,6 | 57 | 18,6 |
Сочи | 27,8 | 77 | 23,1 |
Ставрополь | 29 | 47 | 20,6 |
Сыктывкар | 25,1 | 49 | 18,3 |
Таганрог | 30 | 54 | 22,5 |
Таш-Кумыр | 32,8 | 46 | 25,4 |
Тбилиси | 34 | 41 | 23,2 |
Тверь | 24,4 | 61 | 19,1 |
Тихорецк | 31,1 | 46 | 22 |
Тобольск | 26,5 | 53 | 20 |
Томск | 24,3 | 60 | 19,2 |
Тула | 25,5 | 56 | 19,6 |
Ульяновск | 27 | 49 | 19,5 |
Уральск | 29,5 | 38 | 19,4 |
Усть-Каменогорск | 45 | 65 | 53 |
Уфа | 27,6 | 44 | 19,5 |
Хабаровск | 26,9 | 67 | 22 |
Ханты-Мансийск | 26,5 | 55 | 20,3 |
Челябинск | 26 | 51 | 19,4 |
Чита | 25 | 48 | 18 |
Шимкент | 37,1 | 17 | 19,3 |
Энгельс | 29,1 | 41 | 19,8 |
Якутск | 26,3 | 40 | 17,8 |
Ярославль | 24,8 | 53 | 18,7 |