Woda do chłodzenia maszyn i urządzeń

W zakładach przemysłowych woda wykorzystywana jest do:

– bezpośredniego chłodzenia maszyn oraz urządzeń,

– chłodzenia lub skraplania czynników, które biorą udział w pracy maszyn oraz urządzeń (uprawnienia budowlane 2021).

Do tych czynników zalicza się:

– parę wodną odlotową, która pochodzi z silników oraz turbin parowych,

– koks w gazowniach i w odlewnictwie (gaszenie koksu),

– powietrze, które jest w urządzeniach do sprężonego powietrza,

– pary czynników chłodniczych, które wykorzystywane są w chłodnictwie (pary amoniaku, chlorku metylu, freonu, dwutlenku siarki),

Gdzie i w jakich ilościach stosuje się wodę do chłodzenia bezpośredniego maszyn oraz urządzeń? Wykorzystuje się ją w:

a) odlewniach:

– do chłodzenia form – ok. 0,3 m3 wody na dobę na jedną formę,

– do chłodzenia pieców odlewniczych – 60 m3 wody na godzinę na jeden wielki piec, który potrafi wyprodukować ok. 100 ton surówki w ciągu jednej doby,

b) kuźniach:

– do chłodzenia pras, narzędzi,

– do chłodzenia pieców – ok. 1 m3 wody na godzinę na każdy piec,

c) zakładach konstrukcji metalowych:

– do chłodzenia maszyn do spawania,

d) zakładach obróbki cieplnej metali:

– do chłodzenia lamp hartowniczych – ok. 6 m3 wody na godzinę dla urządzenia, które ma moc 100 kW,

– do chłodzenia pieców hartowniczych,

e) sprężarkach chłodniczych do chłodzenia cylindrów sprężarek:

– do chłodzenia cylindrów sprężarek – ok. 30 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy sprężarki,

f) sprężarkach powietrza dla chłodzenia cylindrów i smarów:

– dla chłodzenia cylindrów i smarów – ok. 15 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy sprężarki,

g) ogólnie w przemyśle dla ochłodzenia silników:

– na gaz – ok. 30 litrów wody na 1 kW mocy silnika,

– na ropę – ok. 40 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy silnika (testy 2021 uprawnienia).

Ilości wody do chłodzenia i skraplania czynników

Wodę, którą wykorzystuje się do chłodzenia i skraplania czynników, które biorą udział w pracy maszyn oraz urządzeń stosuje się w takich ilościach:

a) skroplenie pary odlotowej, która pochodzi z turbin parowych kondensacyjnych w skraplaczach – ok. 200 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy turbiny,

– należy założyć, że nie stosuje się recyrkulacji wody chłodzącej,

b) skroplenie pary odlotowe przy zastosowaniu recyrkulacji wody i przy jej sztucznym chłodzeniu w wieżach chłodniczych lub w basenach rozbryzgowych – ok. 20 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy turbiny,

c) skraplanie pary czynników chłodniczych w urządzeniach chłodniczych:

– ok. 150 litrów wody na każde 1000 kcal wytwarzanego zimna,

– ok. 500 litrów wody na godzinę na 1 kW mocy chłodziarki,

d) chłodzenie powietrza, które wychodzi ze sprężarek w urządzeniach sprężonego powietrza:

– ok. 6 litrów na 1 m3 powietrza wolnego, które jest sprężone w urządzeniu sprężonego powietrza,

e) gaszenie koksu w odlewniach:

– 0,5 m3 wody na jeden wyładunek z pieca,

f) gaszenie koksu w gazowniach:

– 0,75 litra wody na jeden kilogram gaszonego koksu.

Przewody, które rozprowadzają wodę do urządzeń dla chłodzenia, mają przekrój, w którym woda przepływa z prędkością ok. 12 m/sek. (program na uprawnienia budowlane w wersji android).

Zużywanie dużej mocy

Ze względu na to, że w przypadku skraplania pary odlotowej z turbin w elektrowniach zużywa się bardzo dużo wody, to należy pamiętać o tym, żeby skraplacze pary oraz elektrownię umieścić jak najniżej się da nad zbiornikiem wody, która wykorzystywana jest do chłodzenia. Dzięki temu nie jest konieczne zużywanie dużej mocy w silnikach pomp, których zadaniem jest dostarczenie wody ze zbiornika do skraplacza.

Przykład:

Elektrownia, która ma moc 10 000 kW zużywa 2000 m3 wody w ciągu godziny. Przy podnoszeniu wody o 4 m potrzebna jest moc silników dla pomp, która wynosi ok. 40 kW. Jednocześnie jest to 0,4% mocy elektrowni. W momencie, kiedy woda będzie podnoszona o 14 m, to potrzebna moc silników dla pomp wynosi już ok. 140 kW i jest to 1,4$ mocy całej elektrowni (segregator z aktami prawnymi do egzaminu na uprawnienia budowlane).