охлаждение воды для экструдера, возможность сброса тепла в грунт Опции

[viks_75]

Доброго дня, столкнулся с решением интересной задачи: есть экструдер, в рабочем процессе используется вода из водопровода для охлаждения расплавленного волокна. Расход воды 18л/мин, при этом она нагревается с примерно 10 градусов до 30 градусов. Экструдер работает практически круглые сутки. Возникает естественный интерес не использовать воду из водопровода, сами понимаете 18*60=1080 литров в час. Или 1 куб в час, ессесвенно за сутки это 24 кубика воды, умножаем на месяц работы и получаем ИНТЕРЕС ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ ОБОРОТА ВОДЫ.
Уважаемые коллеги, может кто нибудь сталкивался с подобной проблемой, пожалуйста поделитесь своим опытом. Потому как не имею большого опыта в теоретических рассчётах я сомневаюсь в полученном мной результате для рассчёта охлаждения водички с вышеприведёнными параметрами.
Задача такая- насос забирает водичку с температурой 30 градусов, прогоняет по контуру металлических труб зарытых на глубину 2 метра , и водичка приходит из контура с температурой 10 градусов.
Павильно ли будет рассчитать суммарный тепловой поток лучистого и конвективного обмена труб в земле и полученный тепловой поток сравнить с колличеством тепла расходуемым на нагрев 18 литров воды за одну минуту. У меня примерно получилось 300 метров трубы внутренним диаметром 32мм с толщиной стенки 4мм. СЕЗОННЫМИ колебаниями температур грунта пренебрёг. ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРЕН ЗА ВНИМАНИЕ.

[viks_75]

Доброго дня, столкнулся с решением интересной задачи: есть экструдер, в рабочем процессе используется вода из водопровода для охлаждения расплавленного волокна. Расход воды 18л/мин, при этом она нагревается с примерно 10 градусов до 30 градусов. Экструдер работает практически круглые сутки. Возникает естественный интерес не использовать воду из водопровода, сами понимаете 18*60=1080 литров в час. Или 1 куб в час, ессесвенно за сутки это 24 кубика воды, умножаем на месяц работы и получаем ИНТЕРЕС ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ ОБОРОТА ВОДЫ.
Уважаемые коллеги, может кто нибудь сталкивался с подобной проблемой, пожалуйста поделитесь своим опытом. Потому как не имею большого опыта в теоретических рассчётах я сомневаюсь в полученном мной результате для рассчёта охлаждения водички с вышеприведёнными параметрами.
Задача такая- насос забирает водичку с температурой 30 градусов, прогоняет по контуру металлических труб зарытых на глубину 2 метра , и водичка приходит из контура с температурой 10 градусов.
Павильно ли будет рассчитать суммарный тепловой поток лучистого и конвективного обмена труб в земле и полученный тепловой поток сравнить с колличеством тепла расходуемым на нагрев 18 литров воды за одну минуту. У меня примерно получилось 300 метров трубы внутренним диаметром 32мм с толщиной стенки 4мм. СЕЗОННЫМИ колебаниями температур грунта пренебрёг. ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРЕН ЗА ВНИМАНИЕ.

[timmy]

Мож лучше водоохлаждающую машину поставить? По стоимости может то же самое выйти. Ну правда можно смухлевать и заявить сборку теплообменника собственными силами...

[viks_75]

Почему смухлевать? Одну уже поставили на аналогичном экструдере, стоимость установки вышла немаленькая, но это ладно, а вот стоимость её обслуживания убивает всю экономию на годы вперёд. Поэтому и интересно смухлевать....

[vadim999]

А. Для начала посмотрите здесь , что может воспринять грунт, и как это делается. Не пугайтесь, что разные цели. http://forum.abok.ru/index.php?showforum=7

Б. Попробуйте ПоГуглить "Градирни", да и на форуме есть про них.

[viks_75]

Спасибо за совет, я понимаю что грунт может принять достаточно тепла, особенно когда мощность источника тепла не так и велика, градирня точно отпадает, потому как требуемая температура воды для техпроцесса нужна в пределах 8-13 градусов, в летнее время градирня такую температуру точно не обеспечит, поэтому надежда на грунт, где на глубине двух метров температура колеблется приблизительно в этих же пределах и ниже. Теория расчёта в обилии присутствует в литературе, конечно для данной задачи расчёт сложный и нудный , так как имеет место нестационарный процесс теплообмена в грунте, потому и спрашиваю- может есть всё таки у кого-то есть опыт применения на практике подобного чудо-охладителя?

[timmy]

Идея меня смущает уже тем, что предполагается прямой контакт трубы и грунта. Компактный трубный пучок уже не проходит, его будет во-первых очень сложно закрыть землей, а во вторых для диагностики потом придется ту же землю удалять. А если трубы раскладывать в один-два слоя, то вам придется занять весьма приличное пространство. Сейчас у вас используется наиболее дешевый способ решения вашей задачи и если с выбросами проблем нет, то потягаться с этим решением будет довольно сложно.

Можно попробовать поставить градирню (драйкулер) и водоохлаждающую машину последовательно (если vadim999 не возражает). Тогда поток теплой воды будет сбрасывать существенную часть тепла с помощью градирни, а в водоохлаждающей машине будет проводится только доведение параметров воды до нужного значения. Правда у вас не очень высокая температура после технологической операции, но можно предположить, что градирня сможет сбить хотя бы 3-5, а то и 5-7 градусов. Или 15-25, а то и 25-30 процентов отбираемого тепла в целом. То есть за счет градирни можно будет применять ХМ на оди-два типоразмера меньше, чем требуется без градирни.

[Vict]

чиллер и не парьтесь... 21 век все таки...

[jota]

Сейчас имеете самый экономичный способ охлаждения - на сброс. Чтоб всё не выбрасывать, часть нагретой воды можно использовать как бытовую ГВ, догрев до нужной температуры
24м3/сутки - это не то, на чём можно сэкономить.
Как вариант - сверлите свою скважину. Тогда платить только за электричество используемое насосом.


Сообщение отредактировал jota - 15.4.2010, 5:48

[LordN]

москва.
цена 1куба воды порядка 20р.
в сутки 24*20=480р
в год 480*365 = 175200р
мощность вашего чиллера д.б. порядка 2кВт.

мне думается что за 4000евров такой чиллер вполне можно купить и готовый. а если ценник чуток поднять то и при этом неплохо заработать.

Причина редактирования: ошибся с мощностью. в десять раз.

[vadim999]

мощность вашего чиллера д.б. порядка 2кВт.

Qо = 1 куб/час х (30 -10) гр, (см. стартпост) = 20 000 ккал\час = 23.0 кВт "холода" или, примерно 7...8 кВт электризму. Где ошибся атор данного поста?

[vadim999]

То timmy Дата Сегодня, 2:16 ..."(если vadim999 не возражает). "...
И бу, ... самым агрессивным образом против "каваллерийских атак" (читайте, бла- бла-бла...) на технические задачки.

В указанной ссылке можно найти экспериментальные данные о значениях удельного теплосъема (Вт/ м. длины) "закопанной " трубы, принципиальные схемы и конструкции устройст.

"Активно" - испарительная градирня "выжимает" +0,5 гр выше "сухого" термометра. (здесь-же на форуме, об этом баянили "градирмены" из Питера, "рубка" - та еще была) .

ЗЫ. Вааще-то, по ночам спать надо, иль по молодости лет и случаю весны ... писать стихи.

[viks_75]

Латвия.
ЦЕНА ОДНОГО КУБА ВОДЫ В ПЕРЕВОДЕ НА РУБЛИ ~ 100р.(красиво жить не запретишь )
ровно в пять раз дороже чем в Москве, надо завод в Россию перевозить......
Водоохлаждение с чиллером у нас уже есть на аналогичном экструдере, такое чудовище с двумя поршневыми БИТЦЕРАМИ, чиллером , теплообменниками, насоссом и со всем прилагающимся железом + проект и монтаж вылетело нам около 30000 евро.
Всё бы ничего, работает прекрасно, с поставленной задачей справляется, но ремонты плюс обслуживание каждый год обходятся 4000-5000 евро, вот вам и 21 век. Поэтому шеф ничего про чиллеры и подобные навороты особо слушать ничего не хочет, поэтому и поставил задачу придумать "обыкновенное чудо".
А поскольку задача поставлена, а я больше монтажник чем теплотехник , поэтому мозгов для точного рассчёта мне не хватает, что меня и сподвигло вынести вопрос на обсуждение более опытным и умным коллегам.
Формулирую вопрос проще- есть электрический нагреватель проточной воды мощностью 40 киловат, нагретую после него воду сбрасываем в контур из металлической трубы зарытой на глубину 2-2.5 метра, сезонными колебаниями пренебрегаем и берём среднегодовую температуру грунта 7 градусов, коэффециент теплопроводности грунта берём 1.1 Вт/м*С - сухой песок.Какая должна быть длина контура чтобы вода в нём остыла до 7 градусов. Скорость протока 30 л/мин, внутренний диаметр трубы 32-40мм, толщина стенки трубы 2-4мм. труба оцинкованная.
Ведь понятно что такой мощностью землю икогда не прогреть до 40 градусов, но при какой длине труб и через какое время процесс стабилизируется это вопрос интересный . Должна ведь при постоянной циркуляции установиться какая-то постоянная температура воды, а сезонные колебания температуры грунта сильно растянуты во времени.
Время у меня весьма ограниченно, задачка решаема и для меня, но готов признать недостаток своих мозгов в быстром решении этой задачи на бумаге, времени потрачу кучу, поэтому за компенсацию своего потраченного времени готов расстаться с материальной суммой за предоставленный точный рассчёт. viks_75@mail.ru Пишите предложения.

Сообщение отредактировал viks_75 - 15.4.2010, 10:06

[LordN]

Qо = 1 куб/час х (30 -10) гр, (см. стартпост) = 20 000 ккал\час = 23.0 кВт "холода" или, примерно 7...8 кВт электризму. Где ошибся атор данного поста?

да, точно. где-то я нулик потерял..
извиняюсь. почти 25кВт получается если быть точным.
тогда все мои слова про целесообразность - надо пересматривать.

[timmy]

То timmy Дата Сегодня, 2:16 ..."(если vadim999 не возражает). "...

Про ссылку. Я пока против того, чтоб 300 м трубы в землю закапывать. Оченно это много по-моему. Каватаки... Не. Просто совсем недавно обсуждался у нас похожий вариант. Потому и предлагаю, что расчет не так далеко лежит.

Про градирню. +0,5 К выше "сухого" термометра, это скока в цельсиях? Градусов возможно 25-27? Я сомневаюсь, что будет больше, разве что пиковые периоды...

Про спать по ночам. Вы бы еще про отпуск напомнили.

PS Я ж предлагал - давайте встретимся. Хоть выпью чаю с хорошим человеком (и не начальником).

[jota]

Всё-таки вновь обращаю внимание на то, что можно иметь свою скважину. За воду из скважины не надо платить в Латвии

[Vict]

тогда все мои слова про целесообразность - надо пересматривать.

не надо!
В данном случае чиллер эт состав техпроцесса - задача которого это качество продукции(иначе автор бы не заморачивался только стоимостью воды). Эт мне так видиться, в т.ч. и по опыту наладки экструдеров... когда то

[timmy]

Всё-таки вновь обращаю внимание на то, что можно иметь свою скважину. За воду из скважины не надо платить в Латвии

А за сброс? Хотя если вырыть прудик на территории предприятия и тудым эту воду заливать... а потом выкачивать и подавать на чиллер...

Чур сильно не бить!

[Vict]

Хотя если вырыть прудик на территории предприятия и тудым эту воду заливать... а потом выкачивать и подавать на чиллер...

нормальное решение, и повсеместно применяемое..

[jota]

А за сброс?

В ливнёвку.....

[timmy]

В ливнёвку.....

а не разрешат если?

[vadim999]

Ладно, уговорили, речистые, Вы мои(с). Делаем тандем скважина (на компенсацию испарения воды и промывку при техобслуживании) + градирня "Питерских градирменов" (условно). Эксплуатационные расходы (по электризму) 2-а насоса: скважина + градирня. Жижу гонять, эт не пары (газы) сжимать - эхвект поболе.

То timmy Дата Сегодня, 11:49 " про +0,5 гр"

ПереЩитайте фактическую относительну влажность на показания "сухого" и "влажного" термометров. По буржуйски -"шариков", в переводе.

[timmy]

ну больше чем 15 г/кг мне не встречалось. Т.е. по влажному не больше плюс 21 °С.

[Synoptyk]

Задача такая- насос забирает водичку с температурой 30 градусов, прогоняет по контуру металлических труб зарытых на глубину 2 метра , и водичка приходит из контура с температурой 10 градусов.
Павильно ли будет рассчитать суммарный тепловой поток лучистого и конвективного обмена труб в земле и полученный тепловой поток сравнить с колличеством тепла расходуемым на нагрев 18 литров воды за одну минуту. У меня примерно получилось 300 метров трубы внутренним диаметром 32мм с толщиной стенки 4мм. СЕЗОННЫМИ колебаниями температур грунта пренебрёг. ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРЕН ЗА ВНИМАНИЕ.

Если по трубе (на глубине 2 м с темп-рой грунта 5 С и теплопроводностью 0.62 Вт/(мК), глина 12 % влажн. ) внешним диаметром 40 мм толщиной стенки 4 мм подать расход 1 т/час воды с начальной тем-рой 30 С то приблизительно через 2600 м температура на виходе будет 10 С.

[vadim999]

"Активно" - испарительная градирня "выжимает" +0,5 гр выше "сухого" термометра. (здесь-же на форуме, об этом баянили "градирмены" из Питера, "рубка" - та еще была) .

Вроде,как лоханулся, малеха.

... "МОКРОГО" термометра!

Сообщение отредактировал vadim999 - 15.4.2010, 16:11

[viks_75]

спасибо synoptik , вот я и говорю что не получился из меня теплотехник, мучало меня подозрение по поводу полученных 300 метров, оказывается где-то нолик потерял, должно было получится 3000 метров, это уже похоже на правду......

[timmy]

Вроде,как лоханулся, малеха.

Вот! Я ж предлагал чаю выпить. А вы сразу за шашку... Настоящий бауманец

[viks_75]

всем спаибо, нашли другой вариант, есть рядом бассейн-ёмкость на 250 кубиков, будем пробовать её, о успехах или неудачах сообщу через два месяца.....

[vadim999]

... Настоящий бауманец

Вот, уж ни когда не был приверженцем революционно-экстермических преобразований.
И потом, скока раз мона толдычить.- "дважды ПТУ-шник Советского Союза"- с сооружением памятника на исторической родине.

[timmy]

А насчет чая? Я ж настырный.

[Уразз]

Доброго дня, столкнулся с решением интересной задачи: есть экструдер, в рабочем процессе используется вода из водопровода для охлаждения расплавленного волокна. Расход воды 18л/мин, при этом она нагревается с примерно 10 градусов до 30 градусов. Экструдер работает практически круглые сутки. Возникает естественный интерес не использовать воду из водопровода, сами понимаете 18*60=1080 литров в час. Или 1 куб в час, ессесвенно за сутки это 24 кубика воды, умножаем на месяц работы и получаем ИНТЕРЕС ДЛЯ СОЗДАНИЯ ЗАМКНУТОЙ СИСТЕМЫ ОБОРОТА ВОДЫ.
Уважаемые коллеги, может кто нибудь сталкивался с подобной проблемой, пожалуйста поделитесь своим опытом. Потому как не имею большого опыта в теоретических рассчётах я сомневаюсь в полученном мной результате для рассчёта охлаждения водички с вышеприведёнными параметрами.
Задача такая- насос забирает водичку с температурой 30 градусов, прогоняет по контуру металлических труб зарытых на глубину 2 метра , и водичка приходит из контура с температурой 10 градусов.
Павильно ли будет рассчитать суммарный тепловой поток лучистого и конвективного обмена труб в земле и полученный тепловой поток сравнить с колличеством тепла расходуемым на нагрев 18 литров воды за одну минуту. У меня примерно получилось 300 метров трубы внутренним диаметром 32мм с толщиной стенки 4мм. СЕЗОННЫМИ колебаниями температур грунта пренебрёг. ЗАРАНЕЕ БЛАГОДАРЕН ЗА ВНИМАНИЕ.

На одном из форумов есть описание интересного теплообменника - "Для охлаждения одноэтажного сооружения общей площадью 100 м2 в жаркое время я не пользуюсь кондиционером. Водозаборный колодец из колец ПсФБ, расположенный рядом с сооружением, переоборудовал в термошахту \вмонтировал в него радиальную систему грунтовых теплообменных зондов и соединил их в замкнутый циркуляционный контур, заполненный водой\. Термошахта - запатентованное изобретение. Контур термошахты соединил с системой автономного отопления. Отопительный котел твердотопливный \зимой топлю дровами\, в летнее время он отключен, а когда есть необходимость охладить сооружение - просто открывается запорный кран термошахты и включается циркуляционный насос мощностью 50 вт. Холодная вода \ +7 -+8 град\ поступает в систему отопления, циркулирует по трубам и отопительным радиаторам, охлаждая воздух. Чтобы не было конденсата, в ручном режиме регулирую подачу холодной воды. При температуре воды в радиаторах +17 - +18 град конденсат, как правило, не образуется. При температуре воздуха на улице + 35 град в помещениях поддерживается температура +20 - +23 град в течение всего жаркого времени.
Для отопления сооружения зимой, думаю, вполне можно использовать вместо котла кондиционер, смонтировав его внешний блок непосредственно в термошахте. Там всегда будет плюсовая температура. Даже в лютые морозы. По приблизительным расчетам, тепловая мощность моей термошахты 20 КВТ."