Охлаждение оборотной воды сахарного завода с использованием грунтовых контуров тепловых насосов

На сахарных заводах, оборудованных вакуум - конденсационными установками, используется чистая и оборотная вода. Контуры оборотного водоснабжения обеспечивают частичное охлаждение оборотной воды в многосекционных  вентиляторных градирнях.

Недостаточное охлаждение оборотной воды приводит к необходимости увеличивать количество циркулирующей воды и производительность перекачивающих насосов.

Рис. 1. Зависимость удельного расхода воды на конденсацию пара от ее начальной температуры, где Gв - количество воды, Dп - количество утфельного пара

На рис. 1 видно, что снижение температуры воды, подаваемой в конденсаторы, только на 5°С, уменьшает ее расход  на 20 % 1.

С другой стороны, при охлаждении поступающей от конденсаторов оборотной воды с температурой 50°С на, например, 20°С при расходе 2500 м3/ч выбрасывается 58 МВт тепла.

Использование грунтовых тепловых насосов для отопления и подготовки горячей воды требует создания грунтового контура в виде инсталлированных в грунт вертикальных или горизонтальных  теплообменников. Наличие грунтового контура обеспечивает бесплатный источник тепловой энергии, который покрывает около 75% общей потребности объекта в тепловой энергии. Перенос из грунта низкопотенциального тепла приводит к его охлаждению. Температура теплоносителя в грунтовом теплообменнике уменьшается от 10°С в начале отопительного сезона до 0°С и ниже, в его конце. При этом среднегодовой коэффициент эффективности теплового насоса СОР составляет 4.

Поднятие температуры грунтового массива, в котором расположен грунтовый теплообменник теплового насоса, до, например, 20°С может привести к повышению среднегодового коэффициента эффективности теплового насоса до уровня 7 2.

Рис. 2. Схема охлаждения оборотной воды через грунтовый контур теплового насоса

Для объекта расположенного, например, в полтавском регионе с теплопотерями 120 кВт величина расчетного годового теплопотребления на отопление составит 897 ГДж. При инсталляции грунтового теплового насоса в качестве источника тепла такого объекта годовой расход электрической энергии при СОР=4 составит 62 302 кВт-ч.

Построение системы дополнительного охлаждения оборотной воды сахарного завода с использованием грунтового контура теплового насоса позволит поднять эффективность теплонасосной установки и уменьшить годовой расход электроэнергии для теплового насоса на 43%.

Одновременно перенос тепловой энергии оборотной воды на пополнение теплового баланса грунтового массива понизит  температуру воды до градирни и на входе в конденсаторы сахарного завода.

Расчет пластинчатого теплообменника, в котором греющей стороной является контур охлаждения оборотной воды сахарного завода, а нагреваемой стороной гликолевый контур грунтового теплообменника теплового насоса показывает необходимость подачи на теплообменник 15 м3 оборотной воды с температурой 50°С и повышение температуры гликоля после теплообменника до 25°С. Охлажденная до 15,8°С оборотная вода может уже не направляться на градирни завода.

Контур оборотного водоснабжения сахарного завода с расходом 2500 м3/ч позволяет через теплообменники гибридных грунтовых контуров повышать эффективность работы 165 таких теплонасосных установок мощностью 120 кВт каждая.

При этом обеспечивается охлаждение оборотной воды с 50°С до 15,8°С без применения градирен и направление в грунтовый массив теплового потока мощностью 587,286 кВт.

Для зданий, находящихся на территории сахарного завода  и в прилегающих зонах, могут быть разработаны проекты теплонасосных установок с гибридными грунтовыми контурами, а также организована их инсталляция.

 

1 Реконструкция вакуум-конденсационных установок и контуров охлаждения оборотной  воды на сахарных заводах. Журнал "Цукор України" №5, 2002

2 Для режима 20°С / 35°С

 


СИСТЕМЫ:
Системы отопления
Системы охлаждения
Системы вентиляции
Системы водоснабжения

ТЕХНОЛОГИИ:
Ваш теплый дом
Тепловые насосы
Солнечные коллекторы
Снижение потерь тепла
Пассивный дом


УСЛУГИ:
Консультации
Проектирование
Комплектация
Монтаж
Сервисное обслуживание

Новости:

 

Ваш теплый дом   |   Тепловые насосы   |    Солнечные коллекторы   |  О нас     

© 2006, Prolin LTD. All rights reserved