Станции водооборотного охлаждения

Станции оборотного охлаждения электротехнологического оборудования

Общие сведения
По определению водооборотная станция представляет собою замкнутую систему, состоящую из водяного сборного бака или без него, но с расширительным мембранным бачком; электронасоса, теплообменника, системы клапанов и вентилей, а также системы управления и системы датчиков и измерительных приборов.

В рассматриваемом типаже отвод тепла от самой станции осуществляется по принципу "вода - вода" в теплообменнике, в котором через одну полость прокачивается охлаждаемая вода, а через другую - условно - чистая цеховая вода из заводской оборотной системы. Охлаждаемая вода в большинстве случаев - дистиллят с высоким электрическим сопротивлением. Внутренний контур с дистиллятом может представлять собой систему с "разрывом струи", т. е. систему, в которой вода, пройдя охлаждаемый узел, свободно сливается в открытые сборные воронки; либо это может быть система "без разрыва струи", при котором вода в нём циркулирует, не имея контакта с цеховой атмосферой.

Настоящий типаж не является универсальным пособием, поскольку параметры водооборотных станций, включённых в него, определены для некоторых усреднённых значений температур воды внутреннего и внешнего контуров, а также давлений воды в этих контурах.

За основной типажный признак взята мощность отводимых станцией тепловых потерь.

Станции водооборотного охлаждения высокочастотных установок дисциллированной (умягченной) водой.

Станции выполнены в модульном, удобном для транспортировки и монтажа, исполнении мощностью от 30 до 600 кВт в единице (см. фото СОО-600, СОО-60). При необходимости отводить большие мощности, станции компонуются из нескольких модулей, объединяемые общими напорными и сливными коллекторами. Все элементы станций изготавливаются из некорродируемых материалов. При необходимости станции комплектуются резервными насосами, подключение которых при аварийном выходе основных, происходит автоматически.

При работе оборудования в условиях резких сезонных колебаний окружающего воздуха, питание насосов может осуществляться от частотных инверторов, позволяющих регулировать их производительность. При необходимости работы оборудования при минусовой окружающей температуре, конструкция станций предусматривает возможность использования незамерзающих хладоагентов.

Надежность работы станции обеспечивается постоянным контролем верхнего и нижнего уровней воды в баках, давления и температуры в обоих контурах циркулирования воды (внутреннем оборотном и внешнем с технической водой), отводящей тепло от пластинчатого теплообменника. Контроль и управление станции осуществляется с помощью промышленного контроллера.

Мощность отводимых потерь от 10 до 2000 кВт.

Станции комплектуются одним либо двумя (резервным) насосами немецкого или итальянского производства, пластинчатыми теплообменниками (типа вода-вода), изготовленными по шведской технологии.

Все элементы станции выполнены из некорродируемых материалов. Станции оснащены датчиками контроля температуры, давления и уровня воды.

Система обозначений станций:

Для примера взята станция СОО1-80/8-50-К-УХЛ4:

СООстанция охлаждающая, оборотная
1порядковый номер модификации, присваиваемый новому исполнению станции с одной и той же величиной отводимых потерь
80мощность отводимых потерь, кВт
8номинальный расход воды во внутреннем ("чистом") контуре, м³/ч
50номинальное давление воды во внутреннем контуре на выходе из теплообменника, в метрах водяного столба
Кбуква, обозначающая материал проточной части насоса
УХЛклиматическое исполнение по ГОСТ 15150-69
4категория размещения станции по ГОСТ 15150-69
Материал проточной части насосов по Российским правилам обозначается следующим образом:

Кхромоникелевая сталь 12Х18Н9ТЛ
Ехромоникелемолибденовая сталь 12X18H12М3ТЛ
Ихромоникелемолибденомеднистая сталь 07ХН25МДТЛ
Ауглеродистая сталь 25Л
Дхромистый чугун 4Х28
Мхромоникелькремнистая сталь 16Х18H12C4ТЮЛ


Мощностной ряд станций

Мощностной ряд станций продиктован мощностным рядом преобразователей частоты, который в свою очередь, в подавляющем большинстве случаев соответствует мощностному ряду нагревательных установок. При составлении мощностного ряда станций учитывались два значения общего коэффициента полезного действия нагревательных установок (преобразователь частоты + нагревательный блок), равные 0,7 и 0,5. Анализ двух полученных рядов значений тепловых потерь позволил составить один общий ряд, в достаточной степени отвечающий ряду предпочтительных чисел R 10/3. В мощностной ряд включены станции, начиная со значения 3 кВт и кончая значением 400 кВт, что отвечает мощностям нагревательных установок от 10 до 800 кВт.

Мощностной ряд (кВт):

3; 5; 10 (9); 16 (15); 30 (25); 50; 80 (75); 120; 150; 200; 250; 300; 400.

Технические данные станций

Технические данные станций помещены в таблицах № 1 и № 2.

По желанию Заказчика станции могут укомплектовываться устройством для поддержания температуры воды или закалочной жидкости во внутреннем контуре на определённом уровне, что бывает особенно необходимо при использовании станции для подачи охлаждающей жидкости к закалочным спрейерам.

С целью экономии расхода технической воды станции могут быть снабжены устройством для регулирования его величины в зависимости от мощности потерь в теплообменнике, т. е. при изменении режима мощности нагревательной установки.

Станции могут быть оснащены системами управления трёх основных уровней по степени автоматизации:

1. Полностью автоматизированные с поддержанием нужных значений расхода, давления, температуры воды с записью показаний или без неё. Элементная база - программируемый контроллер. 
2. Частично автоматизированные с выдачей электрических пороговых сигналов о значениях расхода, давления и температуры воды для принятия решений обслуживающим персоналом или для автоматического отключения (подключения) тех или иных агрегатов станции. 
3. С визуальным контролем за показаниями приборов, контролирующих температуру воды, давление в магистралях станции и расходы чистой и технической воды. 

Для заказа станции необходимо знать следующее:

• мощность потерь (кВт), которые должна отвести станция;
• характеристику охлаждаемой жидкости (электропроводность, фактор рН, наличие механических примесей, жёсткость; если жидкость не вода, то необходимо указать теплоёмкость жидкости, её вязкость и удельный вес);
• допустимые температуры жидкости (max) на входе в станцию и на её выходе;
• необходимое давление в выходной магистрали станции;
• предельно допустимое значение давления в выходной магистрали станции;
• максимальное и минимальное значения температуры условно-чистой, технической, цеховой воды, которая будет охлаждать теплообменник станции;
• максимальное и минимальное значения давления воды в цеховой магистрали;
• наличие в цеховой воде механических примесей, её жёсткость;
• как построена система охлаждения нагревательной установки: по "закрытому" циклу без разрыва струи на сливах, или по "открытому", т.е. с разрывом струи на сливах;
• есть ли возможность размещения станции в подвальном помещении или в приямке с отметкой "минус (1500 … 2000) мм" от уровня пола цеха;
• желание Заказчика получить оборудование с отечественной комплектацией или с импортной.

В случае отсутствия на предприятии технической воды в нужном количестве и качестве, в поставку вместе со станцией могут бы включены также замкнутые системы подачи технической (условно чистой) воды. Эти системы могут комплектоваться охладителями типа "вода-воздух" (миниградирни или Dry Cooler'ы) или морозильными камерами. В комплект поставки входят также промежуточные баки любого объема, откачивающие насосы, фильтры и элементы контроля.

Специалисты ВНИИТВЧ осуществляют помощь при монтаже станций и вводе их в промышленную эксплуатацию.

На все упомянутые типы станций охлаждений, имеется рабочая документация, их изготовление и поставка осуществляется институтом уже более 10 лет.

Срок поставки станций от 1 до 3 месяцев.

Среди Заказчиков станций такие крупные заводы и предприятия как Волжский трубный завод, Днепропетровские трубные заводы им Ленина и К.Либкнехта, Никопольский трубный завод, Харьковский подшипниковый завод, Донецкий завод "Энергомаш", КАМАЗ, Омутнинский метзавод, Мотовилихинские заводы, Туламашзавод и многие другие.

Берегите воду, экономьте средства, повышайте надежность работы оборудования!