line

Градирни в морозную погоду (2)


Управление воздушным потоком

Управление потоком воздуха (см. Технический отчет H-001) – это крайне важный инструмент, который используется не только для снижения льдообразования, но и для уменьшения объема или удаления уже образовавшегося льда. Снижение скорости потока входящего воздуха не только способствует уменьшению контакта холодного воздуха с оборотной водой, но также изменяет траекторию падающей воды, что сталкивает случайные капли воды, сдуваемые ветром, и приводит к растаиванию образовавшегося льда, или образуется Рисунок 3 недопустимый объем льда градирни с противотоком Рисунок 4 недопустимый объем льда поперечно-точной градирни разбрызгивание, вызванное выходом защиты относительно теплого основного потока воды. Подробнее об этом см. в разделе “Работа заполнителя” в данной статье.

 

Есть три варианта для дизайнера, чтобы управлять потоком воздуха через башню. Одноместный скорости вентиляторов, имеют меньше возможностей для изменения потока воздуха, а башня оборудована таким образом, требует максимальной бдительности со стороны пользователя, чтобы определить правильную работу круговой болельщиков, которые приведут к более эффективной управление льда. Две скорости вентилятора обеспечивают большую операционную гибкость и должны рассматриваться как минимальный уровень контроля для градирен, используемых в холодном климате. Вентиляторы могут быть настроены для переключения между полной скорости и половину скорости, необходимой для достижения баланса между охлаждающим эффектом и льда контроль ограничивается только максимально допустимая температура изоляции двигателя, ненормальное количество изменения скорости в час может привести к избыточной. Мощность охлаждения башни изменяется непосредственно с скоростью вращения вентилятора, в то время как вентилятор мощность зависит от куба скорости, действующие всех болельщиков на половинной скорости обеспечивает такой же уровень охлаждения, так как работа половину болельщиков на полной скорости, но использует только восьмой власти. С башни с двумя или несколькими вентиляторами эвакуации пленума (например, круглая башня, как показано на рисунке 5), тех болельщиков, должны быть доведены до остановки в унисон, чтобы предотвратить вниз проект холодного воздуха с мокрым морозильное оборудование, механической поломки вентилятора. В многоклеточных башню (в конфигурации линии) оснащен отдельной пленум для каждого вентилятора, некоторые фанаты могут быть циклическими, а необходимые для контроля льда. Тем не менее, необходимо понимать, что велосипедные вентилятора на определенной ячейке ничего не решает для обледенения соседних ячеек. Индивидуальное управление льда клетки должны быть выполнены самостоятельно. Это связано с градиенты температуры будут обсуждаться в ближайшее время.

 

Рисунок 5 градирни с несколькими вентиляторами с общим проходом

Рисунок 5. градирни с несколькими вентиляторами с общим проходом

 

Частотно-регулируемые приводы (VFD) предлагают самый высокий уровень гибкости, так как они позволяют всем любителям работать с той же скоростью для минимального потребления энергии. Кроме того, все клетки производить то же температуры холодной воды, что исключает температурный градиент между клетками.

 

Перепады температур

Для предупреждения и контроля за образованием льда необходимы определенные знания о перепадах температур воды, возникающих в работающей градирне. Без этих знаний операторы часто полагают, что использование элементов управления для автоматического выполнения цикла работы вентиляторов, поддерживающих температуру выходящей воды выше значения замерзания, достаточно для предупреждения образования льда. Иногда их приводит в замешательство образование льда даже до опускания температуры бассейна для холодной воды до предположительного “безопасного” уровня.

 

Причиной, безусловно, являются вышеуказанные перепады температур, возникающие в поперечном направлении во всех градирнях и в продольном – в многосекционных градирнях, где постепенно выполняется цикл работ вентиляторов. На Рис. 6 показаны типичные перепады температуры заполнителя в поперечном направлении в хранилище поперечного заполнителя. В этом случае вода входит в градирню с температурой 64,5°F и выходит из нее с температурой 44,5°F; значения температуры, указывающие на наличие “безопасной” зоны в 12,5°F (44,5-32) между рабочей точкой и замерзанием. Разумеется, это не тот случай. Как показано, температура выхода жалюзи 44,5°F получается из-за смеси воды с температурой 53°F на внутренней кромке заполнителя и 33°F на внешней кромке. Поэтому в этом случае реальный безопасный предел составляет всего 1°F.

Рисунок 6 Перепады температуры заполнителя в поперечном направлении

Рисунок 6. Перепады температуры заполнителя в поперечном направлении

 

Из вышеуказанного не следует считать, что холодная вода с температурой 7°C является “волшебным” пунктом управления во всех рабочих ситуациях. Температура воды в самых холодных пунктах заполнителя очень чувствительна к диапазону (разница температуры между входящей горячей и выходящей холодной водой, с помощью которой охлаждается градирня). В указанной контрольной точке температуры холодной воды при уменьшении диапазона (то есть уменьшение тепловой нагрузки при постоянном значении расхода воды) значение температуры воды в самом холодном пункте заполнителя увеличится. И наоборот, при увеличении диапазона (то есть уменьшение расхода воды при фиксированном значении тепловой нагрузки) значение температуры воды в самом холодном пункте заполнителя уменьшится.

 

Например, если градирня, на которой установлен заполнитель на рисунке 6, эксплуатируется при диапазоне температур 10°F (охлаждение воды с 54,5°F до 44,5°F), значение температуры по влажному термометру составит 29°F и значение температуры в холодном пункте заполнителя составит приблизительно 38,5°F. При дальнейшем уменьшении значения температуры по влажному термометру будут приняты меры по уменьшению потока воздуха через заполнитель (с помощью регулировки вентилятора) и значение температуры холодной воды в заполнителе уменьшится незначительно ниже этого уровня.

7

Рисунок 7 Перепады температуры в продольном направлении

 

В многосекционных градирнях существует также перепад температуры в продольном направлении (фактически, шаги, а не перепад, при регулировке отдельных вентиляторов). Это вызвано тем, что секции с работающими на полной скорости вентиляторами, способствуют общему охлаждению
градирни гораздо больше, чем секции с вентиляторами, работающими со сниженной скоростью или выключенными. Например, если вода входила в градирню (Рис. 7) с температурой 80°F и выходила из жалюзи с температурой 60°F (один вентилятор вкл. и один выкл.), фактическая температура воды секции № 1 составит 50°F, а вода в самой холодной точке заполнителя будет замерзать или будет иметь близкое к этому состоянию значение.
 

8

Рисунок 8 Рабочие характеристики двухсекционной градирни с односкоростными двигателями (диапазон 20°F)

 
На Pис. 8 и 9 показана работа жалюзи и перепады температуры двухсекционной градирни с диапазоном 20°F, оснащенной односкоростным и двухскоростным вентиляторами соответственно. Эти кривые начерчены при условии, что оператор регулирует вентиляторы во избежание понижения температуры холодной воды жалюзи ниже 60°F, а температура по влажному термометру могла опускаться до 0°F. Сплошная линия указывает температуру воды жалюзи, измеренную термометрами или устройствами управления; штриховая линия указывает на температуру воды секции, работающей с вентиляторами на самой высокой скорости; пунктирная линия указывает на температуру воды самой холодной точки в заполнителе.
 

9

Рисунок 9 Рабочие характеристики двухсекционной градирни с двухскоростными двигателями (диапазон 20°F)

 

В соответствии с Рис. 8 ситуация, показанная на Рис. 7, может произойти при температуре по влажному термометру -2°F для этой определенной градирни. Если сравнить Рис. 8 с Рис. 9, становится очевидным неоспоримое преимущество использования двухскоростных двигателей в рабочей гибкости и уменьшении перепадов.