Hidrológiai Közlöny 1986 (66. évfolyam)

1. szám - Dr. Gősi Péter–Pohl Oszkár: Ipari vízhűtőrendszerek

26 Hidrológiai Közlöny 1986. 1. szám Dr. Nagy Ö.—Tóthné Palotai E.: Korszerű vízlágyító és ioncserélő Ipari vízhűtőrendszerek D R fiÖSIPBTE II*—P OHL OSZKÁR* 1. BEVEZETÉS A vízzel, és energiával, a beruházási költségekkel való ésazerii takarékoskodás miatt világszerte intenzíven foglalkoznak az ipari vízhűtőrendszerek fejlesztésével, korszerűsítésével, üzemeltetési problémáival. Annak ellenére, hogy a felületesen ellenőrzött, vagy elhanyagolt hűtővízrendszerek modernizálásával, az optimális üzemmód megvalósításával komoly megtakarítások érhetők el, sajnos sokszor csak akkor fordítanak kellő figyelmet a vízrendszerre, amikor már az üzemi technológiai folyamatban is közvetlenül érzékelhető zavarokat, okoz a nem kielégítő hűtés. A különféle üzemeknél célszerű módosítások és az optimális üzemmód meghatározásához a hűtőrendszert az üzemek technológiai folyamatába illesztve kell vizsgálni, és feltétlenül meg kell határozni a különböző változtatások és a gazdasági eredmény közti kapcsolatot is. Ehhez a helyi technológiai folyamatok sajátosságait ismerő üzemi szakembereknek, valamint az e témakörben kellő jártasságot szerzett mérnök, biológus, vegyész, gépész, áramlás- és liőtechnikai szakemberek aktív együttműködésére van szükség. Az ilyen kérdésekkel foglalkozó szakintézmények (VITUKI, VKJKI) bevonása a vizsgálatokba általában kézzelfogható, forintban kifejezhető előnyt eredményez az üzemeltetőknek. Jelen cikk az ipari reeirkulációs hűtővízrendszerek néhány hőtechnikai, illetve gépészeti jellegű kérdésének ismertetése során kíván rámutatni a hazánkban gyakran mostohagyermekként kezelt ipari vízvisszahűtő-rendszerek víz- és energiagazdasági korszerűsítésének szükségszerűségére 2. HŰTÉSI MÓDOK ÁTTEKINTÉSE A leghagyományosabb vízzel történő hűtési eljárás az ún. nyitott rendszerrel történik, ahol a hűtővizet a természeti környezetből — folyókból, tavakból, stb. — csapolják le, hőcserélőn vezetik keresztül, majd felmelegedett állapotban juttatják vissza a környezetbe. A magas vízbeszerzési költségek, bizonyos esetekben pedig az élővizek vegyi és termikus szennyezésének mértéke miatt azonban gyakran egyéb hűtési módokat kell választanunk. A zárt (reeirkulációs) hűtőrendszerek alapvetően két típusát különböztetjük meg: az úti. száraz (vagy száraz hűtőtornyos) másnéven léghűtést és az elpárologtató rendszerű (vagy nedves) hűtőtornyos vízhűtést. A száraz hűtés lényege, hogy a technológiai folyamat során felmelegedett közeg zárt hőcserélőkben áramlik, melyeket, levegővel liűtünk. A módszer nagy előnye, hogy pótvízre gyakorlatilag nincs szükség. Hátránya, hogy végtelen nagy felületű hőcserélővel is csak a környezeti levegő hőmérsékletéig lehet hűteni, a rendszer viszonylag magas beruházási költsége jledig csak akkor fogadható el, ha a vízbiztosítás összköltsége — beruházás, üzemeltetés — hasonló, vagy nagyobb összeget igényel. ; Az elpárologtató vízhűtés lényege, hogy a tech( nológiai folyamat során a keringetett hűtővízbe S vezetett energiát egyidejű hő- és anyagátadási * Villamosenergiaipari Kutató Intézet, Budapest. folyamat során vezetjük a környezetbe. Ilyenkor a hűtővíz. nagy felületen közvetlenül érintkezik a levegővel, és a víz egy része elpárolog. Az elpárolgott vizet és az egyéb vízveszteséget itt folyamatosan pótolni kell, a frissvízhűtéshez képest a vízigény 97—98%-a viszont megtakarítható. A vizet e módszerrel élméletileg a nedves hőmérővel mért levegő hőmérsékletig lehet lehűteni. /. ábra. A leggyakrabban használt hűtötoronytípusok Fig. I. Most often used coolong towers A hűtőtornyokat igen sokféleképpen lehet csoportosítani [1]. A főbb szempontok a következők : a hűtés módja (száraz, nedves, vegyes), a közegek áramlásának iránya (kereszt és ellenáram), a levegő áramlás biztosításának módja (természetes vagy mesterséges szellőzés). A leggyakrabban használt toronytípusokat az 1. ábrán mutatjuk be. A továbbiakban csak a reeirkulációs hűtőtornyos hűtővízrendszerekkel foglalkozunk. 3. A REOIRKULÁCIŐS HŰTŐVÍZRENDSZEREK FELÉPÍTÉSE A reeirkulációs hűtőrendszerekkel szembeni főbb követelmények a következők: — alacsony hőmérsékletszint előállítása, — alacsony beruházási költség, — a hűtési karakterisztika és a technológiai folyamat harmóniája, — kedvező villamosenergia-igény, — csekély helyszükséglet mellett nagy hűtőkapacitás, — a hűtővízszivattyú kis szállítómagassága, — csekély pótvízszükséglet és vízkezelési költség, — meghibásodás-mentesség téli üzemnél is, — kis zajkeltés, cseppkidobás, ködképződés, — esztétikus megjelenés. A 2. ábrán egy elpárologtató rendszerű hűtőtornyos kör vázlata látható. A hűtőkör fő részei: a hűtőtorony, a cső-, illetve csatornarendszer, a szivattyúk, a kondenzátorok, hőcserélők és a hűtővíz.