Rashladni sistemi

Rashladni sistem sa zatvorenim kružnim tokom - Jednokružni sistem hlađenja

Jednokružni sistem hlađenja upotrebljava se kod hlađenja procesa i uređaja koje imaju konstantan protok rashladne vode. Takve sisteme hlađenja obično imaju linije za proizvodnju koje rade u ˝ON-OFF˝ režimu kao celina. 

Pumpe za cirkulaciju kružnog toka pumpaju hladnu vodu iz bazena ohlađene vode, pa je dalje distribuiraju do potrošača. Od potrošača se zagrejana voda pumpa do rashladnih kula, gde se hladi. Ohlađena voda se sakuplja u bazenu ohlađene vode. 

Kod rashladnih kula otvorenog tipa deo energije se odvodi pomoću prelaza toplote sa vode na vazduh, a deo isparavanjem. Ovakvi sistemi upotrebljavaju se ako je temperatura ohlađene rashladne vode nekoliko stepeni viša od temperature vlažnog termometra. Teoretski se temperatura rashladne vode približava temperaturi vlažnog termometra. 

Zbog stalnog isparavanja ne gube se samo molekuli vode, već raste koncentracija ostalih sastojaka, pa možemo uočiti, da se sistemska voda ugušćuje. Kod prevelikog ugušćenja prelazimo granicu rastvorljivosti sastavnih soli, pa dolazi do nastajanja obloga i taloga, kao i nastanka korozije na delovima rashladnog sistema. Zbog toga se deo sistemske vode ispušta i nadoknađuje svežom vodom koja ima niži sadržaj rastvorenih sastojaka. Na taj način ostvarujemo u sistemu ravnotežni kvalitet sistemske vode, kod koje su problemi obloga, taloga i korozije smanjeni na najmanju moguću meru. Ovo ispuštanje vode zovemo odsoljavanje. U novijim sistemima ovaj proces se odvija automatizovano.

Za pravilan rad sistema moramo osigurati pravovremenu pripremu dodatne vode i tretman sistemske vode.Priprema dodatne vode.

Detaljnije informacije!

Projekt

Rashladni sistem sa zatvorenim kružnim tokom - Dvokružni sistem hlađenja

U slučaju da postoji više potrošača, koje je potrebno hladiti te se količine protoka rashladne vode i rashladni kapaciteti bitno mijenjaju tijekom vremena i optimalno je rješenje dvokružni rashladni sistem.

Pumpe za postizanje recirkulacije vode u kružnom toku potrošača, kojima postižemo protok kroz primarni krug, pumpaju hladnu vodu iz bazena ohlađene vode i odvode je do potrošača. Od potrošača se zagrijana voda vodi do bazena zagrijane vode. Pumpe za postizanje protoka u kružnom toku rashladnih tornjeva, koje ostvaruju protok kroz sekundarni krug pumpaju hladnu vodu iz bazena zagrijane vode i šalju je do rashladnih tornjeva gdje se hladi. Ohlađena voda istječe u bazen ohlađene vode.
Kod rashladnih tornjeva otvorenog tipa dio energije se preda prijelazom topline iz vode na zrak, a dio ishlapljivanjem. Takvi sistemi upotrebljavaju se ako je temperatura ohlađene rashladne vode nekoliko stupnjeva viša od temperature vlažnog termometra. Teoretski se temperatura rashladne vode približava temperaturi vlažnog termometra. 

Zbog stalnog ishlapljivanja, pri čemu se gube samo molekule vode, raste koncentracija ostalih sastojaka, pa možemo konstatirati da se sistemska voda uguščuje. Kod prevelikog uguščenja prelazimo granicu topivosti soli, što uzrokuje nastajanje naslaga ili taloga, pa zatim koroziju na elementima rashladnog sistema. Zbog toga se dio sistemske vode ispušta, taj dio nadopunjuje svježom vodom koja ima manji sadržaj otopljenih sastojaka. Na taj način održavamo u sistemu ravnotežnu kvalitetu sistemske vode, kod koje su problemi naslaga, taloga i korozije prihvatljivi. Takvo ispuštanje vode nazivamo odsoljavanje. U novijim sistemima time upravljaju automatski uređaji.

Za pravilno djelovanje sistema moramo osigurati pravovremenu pripremu dodajne vode i tretman sistemske vode.

Detaljnije informacije!

Projekt

Rashladni sistemi s otvorenim kružnim tokom

Kod protočnih rashladnih sistema, rashladna voda se uzima iz okoline ( iz vodotoka ili jezera), samo jednom prođe kroz sistem i vraća se nazad.
Ranije su na mestima gde je vode za hlađenje bilo u velikim količinama najčećšće građeni upravo ovakvi sistemi. Investiciono to nisu bili veliki poduhvati , a nije bilo ni većih problema pri održavanju instalacija, ukoliko je sastav vode bio takav da ne pogoduje nastanku naslaga i taloga.
Danas se ovakvi sistemi sve ređe grade s obzirom na zakonske regulative i ekološke standarde koji nameću primenu sistema sa zatvorenim rashladnim ciklusom.Inače, ukoliko ekološki kriterijumi i tehnološki zahtevi dopuštaju ovakvo rešenje, protočni sistemi su potpuno prihvatljivi sa aspekta hlađenja. 
Veliki problem kod ovakvog načina hlađenja je to što je potrebno pripremati celokupan protok vode. Od uvođenja ekoloških taksi , ekonomska računica za primenu ovih sistema je dovedena u pitanje , pošto su troškovi održavanja visoki , naročito ako proces hlađenja izaziva zagađenje rashladne vode. U sistemima hlađenja problemi mogu nastati zbog čestica nečistoće koje se zadržavaju na uređajima i u instalaciji , zatim zbog prisustva mikroorganizama, stvaranja naslaga ili nastanka korozije.
Veće čestice je lako odstraniti uz pomoć mehaničkih filtera. Na tržištu postoji više vrsta mehaničkih filtera među kojima su na primer i samoispirajući filteri sa uloškom.
Taloženje manjih čestica kao i njihovo odstranjivanje pomoću filtracije bili bi preskupi. Nastajanje biofilma je najbolje sprečiti odgovarajućim konstruktivnim rešenjima. To podrazumeva uklanjanje zona sa suviše malom brzinom toka. Doziranje biocida u rashladnu vodu je kod protočnih sistema apsolutno neprihvatljivo. Moguće je povremeno čišćenje ali ono zahteva potpunu obustavu rada celog sistema.
Probleme sa korozijom i naslagama rešavamo dodavanjem fosfatnih preparata. Pri tome je neophodno voditi računa da dozirane količine ne budu takve da negativno utiču na okolinu.

Detaljnije informacije!

Projekt

Priprema dodajne vode za rashladne sisteme sa zatvorenim kružnim tokom

Gubitke usled isparavanja i raspršivanja potrebno je nadoknaditi dodatnom vodom. Ona mora biti pripremljena tako da u sistemu ne uzrokuje nastajanje obloga, taloga ili korozije.

Za sprečavanje nastajanja naslaga i taloga iz napojne vode moramo odstraniti sastojke koji ih mogu stvarati. To se radi pomoću jonske izmene: omekšavanja i dekarbonizacije ili hemijskom obradom.

Za zaštitu sastavnih elemenata od korozije, u napojnu vodu doziramo inhibitore korozije. Pravilna koncentracija tih sastojaka u sistemskoj vodi omogućava efikasno sprečavanje korozije. U sistemu sa stabilnim kvalitetom vode, uz pretpostavku, da je kvalitet napojne vode konstantan, moguće je dozirati inhibitore proporcionalno protoku napojne vode. U ostalim slučajevima moramo redovno kontrolisati sadržaj inhibitora i po potrebi ih dodavati.

Hemikalije za tretman rashladne vode obično sadrže stabilizatore tvrdoće i disperzatore. Stabilizatori tvrdoće su sastojci, koji sprečavaju da se eventualna zaostala tvrdoća nakon jonske izmene ili neke druge pripreme vode izdvoji u obliku naslaga. Disperzatori imaju efekat čišćenja. Odstranjuju naslage koje nastaju kao posljedica lokalnog ili kratkotrajnog viška rastvorljivosti rastvorenih sastojaka zbog lokalnog povećanja temperature ili kratkotrajnih grešaka kod pripreme vode.

Obrada sistemske vode za rashladne sisteme sa zatvorenim kružnim tokom

Sistemska voda je ugušćena i puna nečistoća, koje dolaze u kružni tok preko rashladnih kula, gde je voda u direktnom kontaktu s okolnim vazduhom. Voda ima najčešće temperaturu između 25 i 50°C. Takvi uslovi su idealni za razvoj algi, gljivica i bakterija. Bio-filmovi i nataložene alge smanjuju razmenu toplote i povećavaju otpore u instalacijama.

Da bismo spriječili te efekte, moramo dozirati biocide. Potrebno je paziti, da pomoću biocida ne postignemo sterilnosti rashladne vode, pa zato kontrolišemo biološki rast i pazimo da smo unutar dozvoljenih granica. Postoji više načina upotrebe biocida. Povremenim, takozvanim šok-doziranjem, sprečavamo da biološki rast pređe željenu granicu. Preventivno slobodno doziramo hemikalije nekoliko puta nedeljno, ili se za biocid odlučimo na osnovu redovnih bioloških testova.

Kontinuiranim doziranjem kod nekoliko puta nižih koncentracija nego što je kod šok-tretmana sprečavamo biološki razvoj u sistemskoj vodi. Od ekonomske račinice i tehnoloških zahteva zavisi, za koji od navedenih načina ćemo se odlučiti. Kod upotrebe sistemskih biocida često dolazi do pojave otpornosti mikroorganizama, što zahteva promenu recepture doziranja.

Drugi i ništa manji problem su čestice, koje dolaze u sistemsku vodu preko rashladnih kula. Prašina, polen, lišće i druge nečistoće mogu se sakupljati po uređajima i instalacijama i predstavljaju izvor onečišćenja. Ti su organski sastojci hrana za mikroorganizme u rashladnoj vodi pa je zbog toga dobro u recirkulaciju ugraditi filter, koji će iz vode odstraniti te nečistoće. Odnos između količine vode u recirkulaciji i filtrirane vode zavisi od količine nečistoća, koje dolaze u sistem i od posebnih tehnoloških zahteva. Recirkulacionim filtriranjem rashladna voda nije nikada apsolutno čista, iako je kvalitet stabilan. Filtracija se izvodi na peščanim filterima ili na samoispirajućim filterima s ulošcima. Peščani filteri u odnosu na filtere s ulošcima imaju više prednosti: dobro se ispiraju, iz vode odstranjuju širok spektar veličine čestica, imaju sposobnost vezanja velike količine nečistoća. Loše strane su da u slučaju uređaja za velike protoke zahtevaju mnogo prostora, velike su težine i skuplji od filtera s ulošcima.

Ukoliko je potreban apsolutan kvalitet vode, koju razvodimo do hlađenog procesa, potrebno je filtrirati celokupan protok. U tom slučaju, rešenje su filteri s ulošcima ili zamena rashladnih kula otvorenog tipa sa zatvorenim.

Priprema rashladne vode

Rashladne sisteme s otvorenim kružnim tokom hladimo s površinskom vodom ili vodom iz podzemlja. Prije puštanja u proces koji hladimo, voda mora biti pripremljen tako, da u sistemu ne uzrokuje nastajanje obloga, taloga ili korozije.

Da bi spriječili unašanje nečistoća i čestica, koji bi zaprljali rashladnu stranu procesa, a s time povećali otpore kod protoka vode i kod prijelaza topline prema potrebi ugrađujemo filterske naprave. Odabir postupka i opreme ovisi o nečistoćama u vodenom izvoru i potrebe za čistoćom vode.

Za sprečavanje nastajanja obloga i taloga moramo pomoću dodatka koji se dodaju vodi stvoriti kemijsku ravnotežu kod povišenih temperatura i spriječiti nastanak obloga i korozije.

Za zaštitu dijelova od korozije doziramo u dodajnu vodu inhibitore korozije. Pravilna koncentracija tih sastojaka u rashladnoj vodi omogućava učinkovito sprečavanje korozije.

U sistemu sa stabilnom kvalitetom vode, uz pretpostavku, da je kvaliteta sirove vode konstantna, moguće je dozirati inhibitore proporcionalno protoku napojne vode. U ostalim slučajevima moramo redovito kontrolirati sadržaj inhibitora i prema potrebi ih prilagođavati.

Kemikalije za tretman rashladne vode obično sadrže još i stabilizatore tvrdoće i disperzante. Stabilizatori tvrdoće su sastojci, koji sprečavaju da se eventualna preostala tvrdoća nakon ionske izmjene ili neke druge pripreme vode ne izlučuje u obliku naslaga. Disperzanti imaju učinak čišćenja. Odstranjuju naslage, koje nastaju kao posljedica lokalnog ili kratkotrajnog suviška topivosti otopljenih sastojaka zbog lokalnog povišenja temperature ili kratkotrajnih grešaka kod pripreme vode.

Иди на врх