і після відповідної підготовки подаються споживачу. У ході виробництва частина води втрачається (випаровується) (50 м3/год). Відпрацьована вода в кількості 950 м3/год піддається очищенню і скидається у водойму.
При зворотному, замкнутою схемою відпрацьована вода у водойму не спускалися. Вся виходить з виробничого процесу вода піддається очищення та обробці, після чого знову подається у виробництво. Свіжа вода з джерела використовується тільки для поповнення втрат у виробничому процесі та процесі очищення й обробки оборотної води.
При схемі повторного використання охолоджуюча вода, слабко нагріта одним із споживачів, направляється на охолодження іншого агрегату без попередньої очищенню. На металургійних заводах найчастіше за все використовується вода, яка пройшла через охолоджувані деталі електрообладнання. Схема повторного використання може входити складовою частиною в загальну прямоточну або оборотну схему водопостачання.
Незважаючи на свою простоту, така система охолодження має ряд недоліків:
Система вимагає великої витрати води, що веде за собою збільшення діаметра подавальних труб і числа насосів, розширення очисних споруд і т. д. Значні обсяги води ускладнюють її очищення, що призводить до частого прогорання охолоджуваних деталей.
Невисока температура нагрітої води унеможливлює утилізацію уносимого нею тепла, частка якого становить 20-25% від загального його приходу в піч.
Примусове рух води в охолоджувальних деталях з високими швидкостями призводить до великих втрат напору, що вимагає створення в мережі високих тисків і підвищеної витрати електроенергії.
Методика розрахунку
У даному проекті ми наведемо тільки частковий розрахунок мережі, тобто витрати і напори прорахуємо для підвідних трубопроводів і самих кесонів, опускаючи розрахунок зливу води з них. Втім, вважаючи систему водоохолодження симетричною щодо теплообмінної частини (кесонів), можна легко визначити сумарні напори у всій мережі.
Оскільки нам задана необхідна швидкість води в кесоні, визначальна параметри теплообміну між кесонами і пічним простором, а також конструктивні параметри самого кесона, то очевидно слід почати розрахунок з визначення витрати води на один кесон.
;
де - поперечний переріз труби кесона (м2);
- швидкість води в кесоні (м/с);
- витрата води на кесон (м3/сек).
Знаючи внутрішній діаметр труби кесона (м), знайдемо поперечний переріз по формулою:
; (м2)
Тепер визначимо витрати і діаметр труби для розподільної магістралі. Назвемо магістраллю ділянку трубопроводу КЕВБ. Магістраль сполучає паралельно три рівня кесонів по три кесона на рівень (з'єднаних послідовно). Водопостачання кесонів можна вважати безперервним, отже, розрахункова витрата на магістраль буде складатися з транзитного і колійного витрат:
В
Т.к. витрата при послідовному з'єднанні однаковий отже, витрата на першому рівні буде дорівнює витраті кесона:
(м3/сек)
(м3/сек) (М3/сек)
Витрата всієї системи дорівнює:
(м3/сек)
Діаметри труб магістралі знаходимо за формулою:
В
Тепер через знайдені витрати можна знайти діаметри ділянок трубопроводу (за відомою формулою зв'язку витрати, швидкості і поперечного перерізу трубопроводу). Розрахункові значення діаметрів необхідно призводити до ГОСТу, після чого перераховувати швидкість води, стежачи за тим, щоб вона перебувала в межах, допустимих оптимальними техніко-економічними показниками.
В
Рис.2. Схема кесона
Наступним етапом гідравлічного розрахунку буде знаходження втрат напору в системі. Для цього необхідно знайти загальний опір системи, яке складається з опорів кесонів, підвідних патрубків, ділянок трубопроводів, а також місцевих опорів в відводах (колінах), клапанах, трійниках (розгалужувачах) і т.д. Для зручності розрахунків необхідно почати розгляд системи з самого верхнього кесона далекого колектора (Рахуючи від головного підвідного трубопроводу). Опір кесона знайдемо, виходячи з вихідних даних. Опір кесона (рис.2) включає в себе опір тертя в трубі і місцеві опори на шести колінах з радіусом вигину R = 70 мм. p> Коефіцієнт місцевого опору коліна в кесоні визначається за емпіричною формулою:
В
де dвн - внутрішній діаметр труби кесона (м).
Довжину труби кесона знайдемо наближено за формулою:
(м).
де - приблизна величина зазорів між трубою і краєм кесона;
- довжина кесона (м);
- ширина кесона (м).
Т.к. труби можна вважати короткими загальний опір кесона
можна знайти за формулою:
В
тому br/>
де
В
- питомий опір тертя (с2/м6);
В
- питомий місцевий опір (с2/м6);
- сумарний коефіцієнт місцевого опору, рівний опору 6 колін кесона.
...
