Odzyskiwanie zrzutu z wieży chłodniczej: czym jest zrzut i dlaczego warto go odzyskiwać
Utworzono Dzisiaj
Odzyskiwanie wody z odsalania w wieżach chłodniczych: czym jest odsalanie i dlaczego warto je odzyskiwać
Zrzut z chłodni kominowej to ta część wody obiegowej, która jest celowo odprowadzana do kanalizacji, aby rozpuszczone i zawieszone substancje stałe nie zagęściły się do poziomu powodującego osadzanie kamienia, zanieczyszczenie lub korozję; jego wielkość jest określana przez dopuszczalną liczbę cykli zagęszczania w systemie. Ponieważ zrzut jest największą pojedynczą ciągłą stratą wody z otwartego obiegu chłodzenia, jego odzysk — wychwycenie zrzutu, jego uzdatnienie i zawrócenie do obiegu lub innego zastosowania — bezpośrednio zmniejsza uzupełnianie wody z sieci, obniża raportowany wskaźnik WUE zakładu i wydłuża zakładowy bufor awaryjny podczas przerw w dostawie wody. Zrozumienie bilansu wodnego (uzupełnianie = parowanie + znoszenie + zrzut) jest kluczem do właściwego doboru wielkości systemu odzysku zrzutu, który się zwróci.
Otwarta wieża chłodnicza traci wodę na trzy sposoby: parowanie odprowadza ciepło, znoszenie unoszą drobne kropelki, a zrzut odprowadza zagęszczoną wodę, aby utrzymać obieg w czystości. Spośród nich zrzut jest tym, który operator kontroluje świadomie i zazwyczaj stanowi największą kontrolowaną stratę. Pozwól mu spływać do kanalizacji bez monitorowania, a centrum danych lub zakład przemysłowy traci tysiące litrów inaczej użytecznej wody każdej godziny. Odzyskaj ją, a ten sam strumień staje się źródłem uzupełniającym wodę uzupełniającą i wzmacniającym odporność. Przeszkodą jest po prostu to, że zrzut jest „odpadem" z przyzwyczajenia, a nie z konieczności. Ten artykuł wyjaśnia, czym jest zrzut, dlaczego musi istnieć i w jaki sposób jego odzysk zamyka obieg wody chłodzącej.
Odsalanie to kontrolowany zrzut ograniczający stężenie
Odsalanie w wieży chłodniczej to planowy zrzut wody obiegowej, który zapobiega nadmiernemu stężeniu rozpuszczonych substancji stałych powyżej granicy, przy której przyspieszają osadzanie kamienia, zanieczyszczanie i korozja; jego wielkość jest ustalana przez liczbę cykli zagęszczania dozwoloną przez program uzdatniania. Jest to kontrolowana konieczność, a nie wyciek.
· Liczba cykli zagęszczania (COC). COC to stosunek stężenia zanieczyszczenia w wodzie obiegowej do jego stężenia w wodzie uzupełniającej; im wyższe COC, tym mniej odsalania potrzeba — ale tym bliżej granicy osadzania kamienia znajduje się obieg.
· Bilans wodny. Woda uzupełniająca = parowanie + znoszenie + odsalanie. Odsalanie to parametr ustalany przez operatora, aby utrzymać COC na zaprojektowanym poziomie.
· Dlaczego nie zero blowdown. Bez upuszczania woda obiegowa gromadzi substancje stałe, aż osadzą się na powierzchniach wymiany ciepła, niszcząc wydajność i uszkadzając urządzenia.
· Typowy zakres. Wiele obiegów pracuje przy 3–6 cyklach; wyższe wartości wymagają agresywnego uzdatniania wody i ściślejszej kontroli.
Blowdown jest zatem zaworem, który wymienia niewielki, kontrolowany zrzut na ochronę całego systemu chłodzenia.
Odsalanie to największa kontrolowana strata wody
Ponieważ parowanie jest ustalone przez obciążenie cieplne, a znoszenie jest niewielkie, zrzut wody (blowdown) jest dominującą regulowaną stratą w otwartym obiegu chłodzenia, i właśnie dlatego jego odzysk daje największy zwrot w oszczędzaniu wody. Liczby to potwierdzają.
Strumień straty | Czynnik | Sterowalność |
Parowanie | Odprowadzanie ciepła (ustalone przez obciążenie) | Niesterowalne |
Znoszenie | Porywanie kropel (niewielkie) | Zminimalizowane przez eliminatory znoszenia |
Zrzut | Wartość zadana COC (wybór operatora) | Bezpośrednio sterowalne / odzyskiwalne |
Przy, powiedzmy, 4 cyklach zagęszczenia zrzut stanowi około jednej trzeciej uzupełniania; zwiększ COC lub odzyskaj zrzut, a ta jedna trzecia zostanie odzyskana. Dla zakładu hiperskalowego z dużym obciążeniem chłodniczym ta jedna trzecia to bardzo duża objętość na dobę — cel, do którego dąży odzysk zrzutu.
Odzysk zrzutu zamyka obieg
Odzysk zrzutu wychwytuje zagęszczony zrzut, poddaje go obróbce do jakości umożliwiającej ponowne użycie i zawraca do obiegu chłodzenia lub innego zastosowania, zmniejszając uzupełnianie z sieci oraz objętość, która w przeciwnym razie zostałaby utracona do kanalizacji. Obieg odzysku jest korektą bilansu wodnego.
1. Przechwytywanie. Strumień zrzutowy jest kierowany do zbiornika odzyskowego, a nie do kanalizacji; zbiornik jest zgodny z AWWA D103-09 i ISO 28765 w zakresie trwałego magazynowania.
2. Obróbka. W zależności od docelowego ponownego wykorzystania obróbka może obejmować filtrację, zmiękczanie, zagospodarowanie odrzutu z odwróconej osmozy lub filtrację bocznikową w celu usunięcia zawiesin i jonów tworzących kamień.
3. Powrót do eksploatacji. Oczyszczony zrzut uzupełnia wodę uzupełniającą wieżę chłodniczą, zastępując równą objętość wody z sieci.
4. Alternatywne ponowne wykorzystanie. Gdy powrót do wieży nie jest pożądany, odzyskany zrzut zasila nawadnianie, mycie lub procesy, jeśli jego jakość na to pozwala.
Zbiornik odzyskowy i obróbka znajdują się między wieżą a kanalizacją, zamieniając stratę w dostawę.
Dlaczego odzyskiwać: woda, WUE i odporność
Odzyskiwanie wody z odsalania zwraca się jednocześnie na trzech frontach — niższe zużycie wody z sieci, lepszy raportowany WUE i większy bufor na miejscu podczas przerw w dostawach — więc jest to zarówno środek zrównoważonego rozwoju, jak i odporności. Korzyści się kumulują.
· Redukcja poboru z sieci. Każdy litr odzyskanej wody z odsalania to litr wody uzupełniającej, której nie trzeba pobierać z sieci.
· Poprawa WUE. Ponieważ odzyskana woda zastępuje wodę z sieci w liczniku zużycia wody w zakładzie, raportowany wskaźnik efektywności zużycia wody spada.
· Wydłużenie rezerwy. Odzyskana woda zasilająca magazyn wydłuża liczbę dni autonomii, przez które zakład może działać w przypadku ograniczenia dostaw z sieci.
· Koszt. Niższe opłaty za objętość wody i za zrzut bezpośrednio obniżają koszty operacyjne w regionach z opomiarowaniem.
W przypadku zakładu narażonego na niedobór wody lub skłonnego do ograniczeń w dostawach odzyskiwanie wody z odsalania jest jednym z najbardziej opłacalnych dostępnych środków dotyczących wody chłodzącej.
Dobór, Uzdatnianie I Specyfikacja Zbiornika
System odzysku wody z odsalania jest dobierany na podstawie bilansu wodnego wieży i docelowej liczby cykli zagęszczenia (COC), przy czym uzdatnianie jest wybierane pod kątem jakości wody do ponownego wykorzystania, a zbiornik odzyskowy jest specyfikowany dla zatężonego, często skłonnego do osadzania się kamienia strumienia, który magazynuje. Inżynieria odpowiada wymaganiom.
· Najpierw bilans. Oblicz parowanie, znoszenie i przepływ odsalania przy projektowej COC; ten przepływ odsalania określa pojemność zbiornika odzyskowego i uzdatniania.
· Dopasowanie uzdatniania. Filtracja strumienia bocznego i zmiękczanie usuwają zawiesiny i twardość; cel ponownego wykorzystania (woda uzupełniająca do wieży vs nawadnianie) określa, jak daleko musi sięgać uzdatnianie.
· Wyłożenie zbiornika. Magazynowane odsalanie jest zatężone i może powodować osadzanie się kamienia lub korozję, dlatego wyłożenie zbiornika — GFS zgodnie z ISO 28765 lub epoksyd — jest dobierane pod tę chemię, z akceptacją NSF/ANSI 61 lub WRAS w miejscach przylegających do wody pitnej.
· Integracja. Pętla odzysku łączy się z linią uzupełniania i buforem awaryjnym, dzięki czemu odzyskana woda liczy się zarówno do wydajności, jak i odporności.
Określone w ten sposób odzyskiwanie wody z odsalania jest trwałym, udokumentowanym elementem systemu wody chłodzącej, a nie dodatkiem.
Zgodność ze standardami i możliwości firmy
Ten artykuł jest przewodnikiem po normach/wytycznych, a nie cytowaniem projektu; nie przedstawiono żadnego sfabrykowanego przypadku. Center Enamel dostarcza zbiorniki do odzysku wody zdmuchowej i magazynowania wody uzupełniającej, które zamykają obieg wody chłodzącej — w odniesieniu do AWWA D103-09 i ISO 28765, z wykładzinami posiadającymi akceptację NSF/ANSI 61 i WRAS, gdy wymagany jest kontakt z wodą przeznaczoną do spożycia. Wykonanie konstrukcyjne jest referencowane do EN 1090 w zakresie oznakowania CE, a zbiorniki są projektowane zgodnie z lokalnymi podstawami sejsmicznymi i wiatrowymi (ASCE 7 lub EN 1991/EN 1998). Konstrukcja GFS firmy — emalia wypalana w temperaturze 820–930 °C, grubość 0,25–0,45 mm, przyczepność powyżej 3 450 N/cm², test iskrowy 1 500 V DC na każdy panel — zapewnia wykładzinę odpowiednią dla skoncentrowanego strumienia wody zdmuchowej podatnego na osadzanie się kamienia. Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) produkuje zbiorniki skręcane od 2008 roku, posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza pojedyncze zbiorniki o pojemności do 60 000 m³ w ramach produkcji zgodnej z ISO 9001 i ISO 45001.
Możliwości inżynieryjne Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projektuje i produkuje zbiorniki magazynowe skręcane od 2008 roku. Jako pierwszy w Chinach producent zbiorników ze stali powlekanej szkłem (GFS), firma posiada blisko 200 patentów związanych z emalią, produkuje około 300 000 stalowych płyt powlekanych emalią rocznie, zrealizowała ponad 30 000 zainstalowanych projektów i dostarcza swoje zbiorniki do ponad 100 krajów. Nowa baza produkcyjna o powierzchni 150 000 m² została dodana w celu zwiększenia zdolności produkcyjnych, a pojedyncze zbiorniki są dostarczane o pojemności do 60 000 m³. Produkcja odbywa się zgodnie z ISO 9001 i ISO 45001, z certyfikacją produktów obejmującą NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI i EUROCODE, a projektowanie opiera się na AWWA D103-09, NSF/ANSI 61, WRAS, ISO 28765 i EN 1090, gdy wymaga tego zastosowanie.
Najczęściej zadawane pytania
P1: Czym dokładnie jest odsalanie w chłodni kominowej?
O1: To planowe zrzucanie wody obiegowej, aby zapobiec nadmiernemu stężeniu rozpuszczonych i zawieszonych ciał stałych powyżej granicy osadzania się kamienia; jego szybkość jest ustalana przez liczbę cykli zagęszczania dozwoloną przez program uzdatniania.
P2: Dlaczego nie możemy po prostu zaprzestać odsalania?
O2: Bez upuszczania wody ciała stałe gromadzą się i osadzają na powierzchniach wymiany ciepła, powodując osadzanie się kamienia, zanieczyszczenie i korozję, które niszczą wydajność chłodzenia i uszkadzają sprzęt.
P3: Czym są cykle zagęszczenia?
O3: COC to stosunek stężenia zanieczyszczenia w wodzie obiegowej do stężenia w wodzie uzupełniającej; wyższe COC oznacza mniejszy zrzut wody, ale system bliższy osadzaniu kamienia, więc jest ograniczone zdolnością uzdatniania.
P4: Ile wody oszczędza odzysk zrzutu wody?
O4: Przy typowych 3–6 cyklach zrzut wody stanowi dużą część wody uzupełniającej; jego odzysk kompensuje tę część wody z sieci i obniża raportowany WUE o tę samą wartość.
P5: Jakiego uzdatniania wymaga odzyskany zrzut wody?
A5: Zwykle filtracja i zmiękczanie, a czasem uzdatnianie strumienia bocznego, dostosowane do ponownego wykorzystania — woda uzupełniająca do wieży wymaga ściślejszej kontroli niż nawadnianie czy zmywanie.
Q6: Czy zbiornik odzysku różni się od zwykłego zbiornika wody?
A6: Przechowuje zatężony strumień, często podatny na osadzanie, więc wykładzina (GFS zgodnie z ISO 28765 lub epoksydowa) jest dobierana pod tę chemię, z akceptacją NSF/ANSI 61 lub WRAS tam, gdzie ma kontakt z wodą pitną.
Q7: Czy odzysk blowdown pomaga w czasie suszy?
A7: Tak. Zasilając magazyn i uzupełnianie wodą odzyskaną, wydłuża to liczbę dni autonomii zakładu, gdy sieć wodociągowa jest ograniczona, a jednocześnie zmniejsza rutynowy pobór z sieci.
Zrzut z chłodni kominowej to celowy upust, który zapobiega osadzaniu się kamienia w otwartym obiegu chłodzenia, ustalany przez liczbę cykli zagęszczania dozwoloną przez program uzdatniania — a ponieważ jest to największa kontrolowana strata wody, jej odzysk jest środkiem o najwyższej stopie zwrotu w gospodarce wodą chłodzącą. Przechwyć zrzut, uzdatnij go i zawróć do wody uzupełniającej lub innego zastosowania, a zakład zmniejszy zużycie wody z sieci, poprawi raportowany wskaźnik WUE i wydłuży bufor awaryjny podczas przerw w dostawach. Dobierz wielkość odzysku na podstawie bilansu wodnego wieży, dopasuj uzdatnianie do ponownego wykorzystania i określ wykładzinę zbiornika dla strumienia zagęszczonego — a obieg zostanie zamknięty.
Porozmawiaj z inżynierem
W przypadku systemu odzysku wody z odmulania wieży chłodniczej prosimy o przesłanie nam obciążenia cieplnego wieży i szybkości parowania, projektowej liczby cykli zagęszczania, szybkości znoszenia kropel, docelowego sposobu ponownego wykorzystania wody (uzupełnianie wody w wieży, nawadnianie lub proces technologiczny) oraz wymaganych certyfikatów (AWWA D103-09, ISO 28765, NSF/ANSI 61, WRAS, CE-EN1090). W odpowiedzi przekażemy specyfikację zbiornika odzyskowego z dobranym przepływem odmulania i wydajnością uzdatniania, wybraną wykładziną dla strumienia zagęszczonego oraz przeprowadzonymi sprawdzeniami sejsmicznymi i wiatrowymi zgodnie z obowiązującą podstawą ASCE 7 lub EN 1998.
WhatsApp