Машиностроение и механика

Водяное охлаждение

Для водяного охлаждения печей используют техническую воду, расход которой на каждый крупный агрегат достигает в среднем 300‑500 т/ч. Определяется он в зависимости от максимальных тепловых нагрузок Q_max и допустимой температуры воды на выходе из охлаждаемой детали:

. (4.2)

В этой формуле М ‑ расход воды на охлаждение, кг/с; t_вых и t_вх ‑ соответственно температуры воды на входе и выходе из детали, °С; с ‑ теплоемкость воды, Дж/(кг×К).

Техническая вода содержит значительное количество солей, которые при нагреве выпадают в осадок, т. е. на внутренней поверхности охлаждаемых элементов откладывается накипь. Низкая теплопроводность накипи спо­собствует прогару детали. Во избежание выпадения солей температура воды на выходе из детали не должна превышать 40 °С. Обычно она на 10‑12 °С выше температуры воды, поступающей на охлаждение. Такой незначительный перепад обусловливает большой расход воды, в связи с чем пропустить ее через химическую водоочистку не представляется возможным. Соответственно значительно увеличиваются потребление электроэнергии для подачи воды и расход металла на трубопроводы и вспомогательное оборудование.

Различают прямоточную и оборотную схемы водяного охлаждения печей (рис. 4.1). Из-за низкой температуры воды на выходе использование отобранной теплоты пока не представляется возможным.

Рис. 4.1 – Схемы водяного охлаждения печей:

а ‑ прямоточное охлаждение; б ‑ оборотный цикл;

1 ‑ водоемы; 2 ‑ водозаборные устройства; 3 ‑ станции перекачки воды; 4 ‑ охлаждаемая деталь; 5 ‑ линия сброса нагретой воды; 6 ‑ насосы для перекачки нагретой и охлажденной воды; 7 ‑ охладитель (градирня)

Накипеобразующих солей при прямоточной схеме значительно меньше, поэтому надежность охлаждения повышается. Для снижения расхода воды из водоема прямоточную схему охлаждения (рис. 4.1а) заменяют оборотным циклом воды (рис. 4.1б). В этом случае вода циркулирует в системе деталь-насос-градирня-насос-деталь. Для покрытия потерь в циркуляционном контуре необходимо поступление дополнительной воды из водоема, что составляет лишь 5‑10 %.

<< Prev - Next >>