Енергозберігаючі технології в системах оборотного водопостачання

Енергозберігаючі технології в системах оборотного водопостачання

Еніватов А.В. Артемов І.М. Мальцев С.А.

Мордовський держуніверситет

На рубежі нового тисячоліття проблема раціонального використання енергетичних ресурсів стає визначальною для стабілізації, як окремих підприємств, так і російської економіки в цілому. Для більшості промислових підприємств значна частка (близько 30%) всієї теплоти, що надходить на підприємство з парою, мережевий водй і виділяється при роботі обладнання втрачається в системі оборотного водопостачання. Що стосується останнього, то ця частка істотно впливає для підприємств світлотехнічної промисловості, що мають стеклодувочное виробництво.

У світлотехнічної промисловості традиційні схеми оборотного водопостачання, основним елементом яких є «мокра» градирня в найбільш жаркий період не забезпечують підтримку необхідного температурного режиму (t = 20-25 ° С) води, що охолоджує. Втрати води в таких системах досягає до 10%. Все це позначається не тільки на якості виробленої продукції, а й є гальмом подальшого підвищення продуктивності колбовидувающіх печей.

Одним із способів вирішення цієї проблеми є використання в схемі для охолодження оборотної води теплонасосних установок (ТНУ). Це дозволяє з одного боку утилізувати раніше викидається тепло на покриття опалювально-вентиляційних навантажень і гарячого водопостачання, а з іншого боку досягти необхідних температурних параметрів охолоджуючої води при будь-яких температурах зовнішнього повітря.

У даній роботі на прикладі оборотної системи водопостачання 15 і 16 цеху АТВТ «Лисма», м Саранськ представлені дві принципові схеми включення ТНУ в систему водопостачання.

Схема охолодження води оборотної системи водопостачання з утилізацією теплоти на покриття тільки опалювально-вентиляційних навантажень представлена ​​на рис.1.

Оборотна вода від печей, видувають колби, надходить у випарник 1 з температурою tвх »50 ° С де охолоджується до tвх» 40 ° С віддаючи тепло робочому тілу (холодоагенту) циркулюючому в контурі ТНУ. Під дією цієї теплоти холодоагент закипає і перетворюється на пару. Пароподібний холодоагент засмоктується компресором 2 і під необхідним тиском нагнітається в конденсатор 3, де в процесі охолодження і конденсації робочого тіла теплота передається охолоджуючої води системи гарячого водопостачання попередньо нагрітій в КТ за рахунок охолодження оборотної води з tвх »40 ° С до потрібної температури.

Ріс.1.Схема охолодження системи оборотного водопостачання з утилізацією теплоти на покриття навантаження гарячого водопостачання: 1 випарник ТНУ- 2-компресор ТНУ- 3 конденсатор ТНУ- 4-регулювальний вентиль- 5-переохладітельТНУ- 6-кожухотрубчасті теплообмінник (КТ).

Схема охолодження води оборотної системи водопостачання з утилізацією теплоти на покриття опалювально-вентиляційних навантажень представлена ​​на рис 2.

Рис.2. Схема охолодження води оборотної системи водопостачання з утилізацією теплоти на покриття опалювально-вентиляційних навантажень: 1-конденсатор ТНУ- 2-кожухотрубчасті теплообменнік- 3-суха градірня- 4-компресор ТНУ- 5-розширювальний вентиль- 6-іспарітельТНУ.

Схема (рис.2) розрахована на цілорічну роботу з роботою тих чи інших елементів схеми в той чи інший період року. У зимовий період року вода, оборотної системи водопостачання з температурою 50 ° С надходить в конденсатор1 де нагрівається до 60 ° С-65 ° С потім проходить через теплообмінник 2 де охолоджується, віддаючи тепло теплоносія системи вентиляції, до 35 ° С і надходить у випарник в ТНУ де охолоджується до потрібної температури і надходить у бак наповнювач оборотної води. Теплота відводиться в випарнику після підвищення потенціалу використовується для попереднього підігріву оборотної води в конденсаторе1.

В осінньо-весняний період при зниженні або відсутності вентиляційної навантаження в роботу включається суха градирня 3. Вода оборотної системи в залежності від вентиляційної навантаження подається частина через суху градірню3 частина через теплообмінник 2 охолоджуючись до потрібної температуру подається в бак.

У літній максимально жаркий період (30 ° С і вище), вода оборотної системи з температури t = 50 ° -55 ° С надходить в конденсатор 1 де нагрівається до t = 60-65 ° С потім подається в суху градірню 3 де охолоджується до 35 -40 ° С. Подальше охолодження оборотної води відбувається в випарнику 6.

Розрахунок техніко-економічних показників даних схем показує, що при початкових капітальних вкладеннях 1,5 -2,0 млн. Руб. термін окупності становить 1,5-2 роки.