Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)
1. szám - Kocsis János: Ipartelepek vízellátásának korszerű tervezése
26 Hidrológiai Közlöny 1986. 1. szám Dr. Nagy Ö.—Tóthné Pal otai E.: Korszerű vízlágyító és ioncserélő ymE&^s 7^ 77 7^ {Kondenzátorok • \ 4 ps höcsert/ösor' Recirkulációs vizmű Melegvíz gm vezetek Melegvíz grov vezetek HŰtöviz nyomóvezeték » 1. ábra. Hűtővíz körfolyam vázlata Fig. 1. Sketch of a cyclic-arrangement for coolingwater — a víznek nagy a párolgáshője, így a párolgás nagy hőáramot tud átadni a levegő atmoszférájába (hűtőtorony). Ha a recirkulációs vízkörben már nem m 3/ó „vízszivattyúzásban és vízvisszaforgatásban", hanem kcal/óra hőáram transzport szemlélettel gondolkodunk, több irányban gondolat ébred a tovább fejlesztésre. A technológiai folyamatból kivonandó előírt hőáramot elvezethetjük nagyobb víztömeg árammal és kisebb 4t-xe\, de kisebb víztömegárammal nagy zlí-vel is. A szivattyútelep és vezetékrendszere igen érzékeny a víztömegáram nagymértékű változásra. így a víz nagyobb mértékű felmelegedésének irányában kell a megoldást keresni, mert ilyen irányú teljesítmény növeléshez sem szivattyú, sem csővezeték fejlesztés nem szükséges. A gyakorlatban azonban nehezen realizálható e célkitűzés, mert a hőcserélőkben a hőáram átadás nagyon összetett művelet. Ugyancsak összetett művelet a hőleadás a hűtőtoronyban. E két művelet szorosan összetartozik, mert a hőleadásnál készítjük elő a. víztömegáramot az ismételt hőfelvételre. Ha e két művelet nincs összhangban, az előírt „hőáram elvonás—leadás" nem következik be és a kritika: „rosszul méretezték a szivattyútelepet vagy a csővezetékrendszert, esetleg mind a kettőt, mert a hűtővíz nem elegendő. Valójában ennek más oka és akadálya van. Az akadályok a készülékek és vezetékek belső csőfala, mentén vannak. Ezeket csak az láthatja, érzékeli, aki a vízkör rendszer termikus és hidraulikai elemzését és a lejátszódó törvényszerűségeket komplex módon értelmezi [4], 4. Hűtővíz és technológiai vízhasználat kapcsolata A 2. ábra az atmoszférikus és vákuum (ÁV üzem) desztilláló oszlop kondenzátor és hőcserélő sorait, valamint direkt hűtésű vákuum kondenzátort szemléltet a vízhasználati adatokkal. Az ábra egy elemzett vízkörfolyamatot és mai szemmel kevésbé korszerű vegyipari vízhasználatot szemléltet. A technológiai folyamatból összesen 33x10" kcal/óra hőáramot kell elvonni. A vákuum desztilláló oszlop „fejtermékét" -vákuum gázolajat gőzfázisban keverő kondenzátorban kondenzálják és hűtik, majd ejtőcsövön a hűtővízzel elkeverve az ejtő tartályba kerül. A vákuumot sorbakapcsolt gőzsugár ejektorok képezik. A kondenzátorokban lévő víz- gázolaj keverék szintén az ejtő tartályba kerül. Ezekben tehát a hűtővíz és gázolaj közvetlenül érintkezik. Ülepítés után a két közeget szétválasztva a tisztított víz visszaforgatásra kerül. Az ábrán látható, hogy a hőcserélőkben már ismételt vízhasználat van. Ugyanez a hűtővíz már két sorbakapcsolt hőcserélőn is átfolyik. A recirkulációs vízműnél az előirányzott pótvíz előkészítő mű, valamint részáramos szűrők akkor még nem készültek el, így pótvíz céljára egyszerű ülepített vizet használnak. A vízkörben algásodás és vízkőkiválás ellen vegyszert adagolnak [5]. A hőcserélőkbe sok helyen olajszivárgás van a hűtővízbe. Az olajfogót ilyen nagy víztömegre megépíteni nagyon^gazdaságtalan. Ezért viszonylag sok az olajos vízelfolyás és sok a szükséges vízpótlás. Ez megdrágítja a védekező vegyszeradagolást. Emiatt a At hőlépcsőt akkor 10 °C-nál magasabbra emelni nem lehetett, mert egves hőcserélőkben megindult a lerakódás a hűtőcső vízfelőli oldalán. A példa szerint 3300 m 3/ó hűtővizet kell az üzembe vinni 4,0 bar nyomással az előírt hőáram elvonásához (2. ábrán feltüntetett vízkörfolyam az 1970-es években korszerű volt. Időközben fejlődés következett be, melyet a 3. ábra szemléltet). 5. Víztakarékos hűtővízkörök kialakítása A nagy kapacitású vegyi üzemekben párhuzamosan, de időben eltolva épülnek hasonló lepárló oszlopok. Példánkban ugyanerre a célra, de kb. 15 év elteltével újabb atmoszférikus és vákuumdesztilláló oszlop épült teljesen azonos kapacitással (3. ábra). Itt már fejlettebb vegyipari technológiát és készülékeket alkalmaztak. A vákuum oszlop kondenzátora itt már csőköteges rendszerű, azaz nem érintkezik a gőzfázisú gázolaj a hűtővízzel. Mivel a víz nyomása a csőköteg térben mindig nagyobb a kőolajtermék nyomásnál, a hűtővízbe olajtermék nem kerülhet. Egy ilyen vegyipari technológiai fejlődés eredményekent a mai korszerű hőcserélőknél olajszenynyeződés nem fordulhat elő, holott korábban éppen ennél a kondenzátornál keletkezett a legszennyezettebb melegvíz. E kondenzátor típus jó működésének feltétele, hogy a hűtővíz „termostabil" legyen a csőköteges hőcserélő vízoldali felületén kialakuló „falhőmérséklet"-nél is, hogy a felületen lerakódás (fouling seule) ne képződjék. A fejlettebb vegyipari készüléknek ott van jelentősége, hogy a hűtővíz „átveszi" a hőt anélkül, hogy szennyeződne. Ez teszi lehetővé, hogy ugyanaz a hűtővíz más hőcserélőben is sorbakapcsolt módon munkát végezzen. A jól előkészített hűtővíznél így magasabb hőlépcsőt lehet elérni, pl. 15—20 °C. A hűtővíz rendszert tehát kalorikus irányban lehet fejleszteni.
