systemy wody chłodzącej

SYSTEMY WODY CHŁODZĄCEJ
Woda chłodząca jest podstawowym czynnikiem w wielu obszarach pracy elektrowni. Skład chemiczny tej wody
różni się znacząco w zależności od lokalizacji obiektu i aktualnej pory roku. Ponadto na efektywność pracy układu
chłodzącego wpływ mają temperatura, ciśnienie zasilania oraz obecność substancji nierozpuszczonych takich jak
muł, produkty korozji i substancje organiczne.
Wysoka jakość wody chłodzącej ma szczególne znaczenie dla zapewnienia prawidłowej pracy układu
przygotowania próbki. Jednakże, jeżeli jakość wody chłodzącej nie jest wystarczająca, nie jest uzasadnione
przeprowadzenie modernizacji całego zakładowego systemu wody chłodzącej tylko w celach przygotowania
próbek do analizy. Oprócz tego, woda chłodząca z sieci zakładowej posiada zwykle temperaturę ok. 14°C,
a temperatura wymagana dla aparatury analitycznej wynosi 25°C. Zagadnienia związane z jakością wody
chłodzącej przeznaczonej do przygotowania próbek można sklasyfikować następująco:
1)
2)
3)
4)
Zanieczyszczenia chemiczne - Jeżeli woda charakteryzuje się twardością, występowanie wysokiej
temperatury w chłodnicy próbki może spowodować osadzanie się kamienia i pogorszenie wydajności
chłodzenia. Inne zanieczyszczenia chemiczne mogą powodować korozję (np. wpływ chlorków na stal
nierdzewną).
Zanieczyszczenia fizyczne - Nierozpuszczony materiał zawarty w wodzie chłodzącej (muł, małże, substancje
organiczne, produkty korozji) może zanieczyszczać chłodnice i przewody prowadząc do blokowania wymiany
ciepła i przepływu wody.
Ciśnienie - Natężenie przepływu wody chłodzącej może być niewystarczające ze względu na niskie ciśnienie
źródłowe lub nadmierne straty ciśnienia w przewodach doprowadzających.
Temperatura - Analizatory stosowane do monitorowania parametrów chemicznych wody są podatne na
wpływ temperatury. Aparatura jest wprawdzie wyposażana w mechanizmy kompensacji temperaturowej, ale
w celu osiągnięcia wysokiej dokładności pomiaru istotne jest utrzymywanie temperatury próbki precyzyjnie na
poziomie 25°C. Utrzymywanie stałej temperatury próbki jest ważne, nawet gdy nie wynosi ona 25°C.
Zapewnione są bowiem warunki, w których zmiana odczytu jest związana wyłącznie ze zmianami
chemicznymi próbki, a nie ze zmianą jej temperatury.
Przedstawione wymagania w zakresie wody chłodzącej mogą być spełnione przy zastosowaniu systemów firmy
SENTRY, dostarczających jako czynnik chłodniczy do celów przygotowania próbki wodę czystą, o kontrolowanej
temperaturze. Systemy mają charakter zintegrowany. Dostarczane są na płycie montażowej w formie gotowej do
podłączenia przewodów obiektowych.
Systemy produkowane są w trzech
podstawowych odmianach:
•
•
•
separowane obiegi wtórne
wody chłodzącej
obiegi wody chłodzącej
z mieszaniem
układy kontroli temperatury
próbki
Separowany obieg wtórny wody chłodzącej
Problem:
Zanieczyszczanie chłodnic próbek powoduje spadek wydajności chłodzenia. Sieciowa
woda chłodząca charakteryzuje się twardością, zawiera muł, produkty korozji oraz
substancje organiczne.
Rozwiązanie:
Separowany obieg wtórny wody chłodzącej stwarza barierę ochronną pomiędzy sieciową
wodą chłodzącą a systemem przygotowania próbki.
Opis:
Ciepło z chłodnicy próbki jest odbierane za pomocą wody czystej i zmiękczonej. Z kolei
woda czysta, krążąca w obiegu zamkniętym, jest chłodzona przez wodę sieciową przy
użyciu wymiennika płytowego. Woda sieciowa nie jest narażona na wysokie temperatury
występujące w chłodnicy próbki, co zapobiega osadzaniu się kamienia na elementach
wymiennika płytowego. Jeżeli wymiennik płytowy zostanie zanieczyszczony mułem lub
substancjami organicznymi, można go w prosty sposób wyczyścić.
Ponadto, temperatura obiegu zamkniętego utrzymywana jest na stałym poziomie. Zawór
rozdzielczy pozwala na przepływ części strumienia ciepłej wody obejściowo względem
wymiennika płytowego, a następnie wymieszanie go z wodą schłodzoną. W ten sposób
uzyskuje się stałą temperaturę w obiegu. Zwiększa się w ten sposób dokładność wskazań
analizatorów, minimalizując wpływ zmian temperatury próbki.
Natężenie przepływu wody sieciowej jest utrzymywane na wysokim poziomie w celu
zminimalizowania zanieczyszczania układu.
24°C
Płytowy
wymiennik
ciepła
Wlot próbki
gorącej
39°C
Chłodnia kominowa,
zbiornik
Obieg wody
czystej
Obieg wody
zanieczyszczonej
18°C
19°C
Chłodnica
próbki
25°C
Wylot próbki
chłodnej
Obieg wody chłodzącej z mieszaniem
Problem:
Wskazania analizatorów są niedokładne ze względu na zmienną temperaturę próbki.
Dostępna jest czysta i schłodzona woda zasilająca.
Rozwiązanie:
Obieg z mieszaniem utrzymuje stałą temperaturę wody chłodzącej próbkę.
Opis:
Utrzymywanie stałej temperatury jest uzyskiwane dzięki częściowemu wypuszczaniu z
obiegu wody ciepłej, podgrzanej w chłodnicy próbki i zastąpieniu jej zimną wodą
zasilającą. Temperatura wody zmieszanej jest precyzyjnie kontrolowana w granicach
±0.5°C od wartości zadanej.
Wartość zadana może być ustawiana przez użytkownika, na poziomie wyższym o co
najmniej kilka stopni od temperatura wody zasilającej.
Jeżeli woda zasilająca jest schłodzona, możliwe jest utrzymywanie temperatury wody
chłodzącej próbkę na poziomie 25°C przez cały rok. Poziom ten może być utrzymany tak
długo jak temperatura wody zasilającej jest niższa niż 18°C.
Obieg z mieszaniem jest standardowo stosowany przy chłodnicach drugiego stopnia w
celu uzyskania stałej końcowej temperatury próbki. W takim przypadku, ze względu na
niskie temperatury, nie występuje problem osadzania się kamienia. Natomiast w sytuacji
współpracy z chłodnicami pierwszego stopnia należy zapewnić zasilanie wodą czystą i
zmiękczoną.
Wlot próbki
gorącej
38°C
Wylot wody
ciepłej
1
TC
1
TI
Chłodnica
próbki
1
TE
Wlot schłodzonej
wody zasilającej
24.5°C
Wylot próbki
chłodnej
18°C
TE – czujnik temperatury
TC – regulator temperatury
TI – wskaźnik temperatury
Układy kontroli temperatury próbki
Problem:
Wskazania analizatorów są niedokładne ze względu na zmienną temperaturę próbki.
Woda schłodzona nie jest dostępna.
Rozwiązanie:
Układ kontrolny utrzymuje temperaturę próbki dokładnie na poziomie 25°C.
Opis:
Układ kontroli temperatury próbki działa na zasadzie chłodzenia mechanicznego i został
zaprojektowany dla potrzeb wodnej analityki chemicznej w elektrowniach. Układ
zapewnia utrzymywanie stałej temperatury zamkniętego obiegu wody chłodzącej
z dokładnością ±0.5°C.
Przy współpracy z wysoko wydajnymi chłodnicami próbki daje to stałą temperaturę próbki
mierzonej na poziomie 25°C bez względu na jej wejściowe natężenie przepływu
i temperaturę.
Zastosowano system wykorzystujący ciepło wytworzone przez kompresor, które jest
przekazywane w pobliże zaworu rozprężającego. Dzięki temu uzyskuje się szybką
odpowiedź na zmieniające się obciążenie cieplne, a co za tym idzie precyzyjną kontrolę
temperatury próbki. Wyeliminowane jest również częste włączanie i wyłączanie
kompresora, co zwiększa jego żywotność i niezawodność. Stosowany system regulacji
pozwala na ogrzanie próbki, jeżeli temperatura wejściowa próbki jest niższa niż 25°C.
Układy kontroli temperatury są produkowane w różnych wielkościach, z zastosowaniem
chłodzenia wodą lub powietrzem. Wszystkie elementy są łatwo dostępne dla obsługi
serwisowej. System jest zintegrowany i wymaga jedynie podłączenia do systemu
przygotowania próbki oraz do wody chłodzącej kompresor (w przypadku chłodzenia
wodnego). Zasilanie może być wewnętrznie połączone z wodą chłodzącą kompresor
(jeżeli jest to woda uzdatniona) lub podłączone oddzielnie.
Wszystkie układy kontroli temperatury
są testowane fabrycznie w szerokim
zakresie obciążeń cieplnych.
ul. Buforowa 4C; 52-131 Wrocław
tel. +4871 332 98 00, fax +4871 332 98 30
www.technopomiar.pl; [email protected]