В процессе использования на прокатных станах вода, соприкасаясь с валками и металлом, нагревается примерно на 5 град. При очистке отработавшей воды в отстойниках температура ее снижается, но только на 0,5 град или несколько больше. Поэтому очищенную сточную воду перед повторным использованием на те же цели охлаждают. В качестве охладителя воды с остаточными загрязнениями в ней в виде легкой окалины и масла применяют брызгальные бассейны или градирни. В последнее время применяют преимущественно вентиляторные градирни с капельным или брызгальным оросителем по типовым проектам Союзводоканалпроекта.
Брызгальный бассейн представляет собой открытый железобетонный или бетонный резервуар из двух и более секций, над которым через сопла разбрызгивается охлаждаемая вода. При падении капель вода охлаждается за счёт испарения и соприкосновения с воздухом. Сопла устанавливают одиночно или группами на распределительных трубах, к которым по магистралям подводят охлаждаемую воду. При работе брызгал капли воды образуют “факелы”, между которыми протекает воздух; один факел не должен перекрывать другой, а между распределительными линиями должны быть образованы коридоры для подвода воздуха к поверхности воды.
Теплоотдача охлаждаемой воды в брызгальном бассейне главным образом зависит от скорости движения капель и от площади поверхности воды. Для охлаждения недостаточно чистой воды применяют тангенциальные сопла.
Градирня представляет собой охладитель воды закрытого типа с противоточным движением капель (или тонкой плёнки) воды и воздуха в пространстве, ограниченном со всех сторон стенками. Здесь теплоотдача зависит от скорости движения капель или плёнки и главным образом от скорости воздуха. Движение воздуха создаётся вследствие тяги в башне или вентилятором.
1 – башня, 2 – водораспределительные желоба, 3 – ороситель, 4 – водосборный резервуар.
Башенные брызгальные градирни представляют собой, как правило, сооружения переоборудованные из капельных градирен.
Вентиляторные градирни бывают с вытяжным и нагнетательным вентиляторами. Последние применялись только на коксохимических заводах, и не нашли широкого применения. Ороситель вентиляторной градирни может быть капельный или брызгальный (плёночные применяют только при охлаждении чистой воды). При охлаждении недостаточно чистой воды ороситель устраивают из водораспределительных трубопроводов и брызгалок.
При проектировании системы оборотного водоснабжения работа проектировщика заключается в расчете и подборе типового, проекта градирни.
Очистка трубопроводов оборотной воды от отложений
В прокатных и особенно в трубопрокатных цехах в трубопроводах оборотной воды образуются отложения, из-за чего пропускная способность трубопроводов со временем снижается. В отдельных случаях вследствие загрязнения отложениями пропускная способность трубопровода уменьшалась более чем вдвое. По данным лаборатории водного хозяйства ВНИИ Водгео (Челябинск), отложения в трубопроводах системы оборотного водоснабжения одного трубопрокатного цеха содержали от 37,5 до 55% Fe203, 4,6% СаО, 4,5% SiO2, от 17,8 до 4% С02, от 10 до 16% минеральных нерастворимых веществ и от 8,6 до 8,9% веществ, экстрагируемых эфиром, 503 не было; от 10 до 16% (по массе) потери при прокаливании.
Образование отложений в указанном трубопроводе происходит не за счет карбонатов, а преимущественно за счет прилипания омасленных частиц окалины к стенкам трубы.
Удаление этих уже накопившихся отложений эффективно гидропневматической промывкой трубопровода — водой с воздухом в соотношении 1 : 4. Только очень вязкие или твердые отложения приходится предварительно разрыхлять механическим способом — снарядом, состоящим из куска стальной трубы (длиной 0,5 м) меньшего диаметра, но с острыми металлическими шипами; снаряд протаскивают по участкам трубопровода на тросе лебедкой. Затем разрыхленные отложения вымывают из трубопровода водой или водой с воздухом. Гидропневматическая промывка трубопроводов должна быть регулярной.