Hệ thống nƣớc làm mỏt bằng nƣớc biển thƣờng ỏp dụng cho cỏc nhà mỏy xõy dựng gần bờ biển. Đối với cỏc khu vực cú nguồn nƣớc biển sạch (ớt chứa cỏc tạp chất cơ học) thỡ phƣơng thức làm mỏt bằng nƣớc biển cú nhiều ƣu điểm so với phƣơng phỏp sử dụng thỏp bay hơi. Phƣơng phỏp làm mỏt bằng nƣớc biển cú một số ƣu điểm :
- Giảm đƣợc đầu tƣ thiết bị trao đổi nhiệt toàn nhà mỏy do nhiệt độ nƣớc làm mỏt thấp hơn từ 4-6 0C;
- Chi phớ vận hành thấp;
- Khụng bị ảnh hƣởng nhiều bởi diều kiện khớ hậu theo mựa;
- Khụng phảI dựng nhiều húa chất cho quỏ trỡnh xử lý nƣớc;
- Tiết kiệm đƣợc lƣợng nƣớc ngọt bổ sung do hệ thống tuần hoàn kớn;
- Cho phộp dựng trực tiếp nƣớc biển cho một số thiết bị ngƣng tụ cụng
suất lớn nhờ đú nõng cao hiệu suất, giảm kớch thƣớc thiết bị trao đổi nhiệt.
3.6.1.1. Nguyờn lý hoạt động
Hệ thống nƣớc làm mỏt bằng nƣớc biển cũngg hoạt động theo nguyờn tắc hệ thống trung tõm. Nƣớc làm mỏt đƣợc phõn phối tới cỏc thụ tiờu thụ bằng mạng lƣới đƣờng ống sau đú đƣợc thu gom lại và làm nguội tới nhiệt độ thớch hợp rồi bơm tới mạng lƣới phõn phối thành một chu kỳ khộp kớn.
Theo phƣơng phỏp làm mỏt bằng nƣớc biển, nƣớc làm mỏt (nƣớc ngọt) sau khi đi qua cỏc thiết bị trao đổi nhiệt cú nhiệt độ cao sẽ đƣợc thu gom về một
bể chứa. Tại bể chứa này, dầu lẫn trong nƣớc sẽ đƣợc tỏch ra, đồng thời lƣợng nƣớc bị mất mỏt sẽ đƣợc bổ sung. Việc sử dụng bể chứa nƣớc cú ƣu điểm là cú khả năng dự phũng nguồn nƣớc làm mỏt, tuy nhiờn, dạng bể hở sẽ khụng tận dụng đƣợc ỏp dƣ của nƣớc làm mỏt hồi lƣu. Vỡ vậy, trong thực tế, đụi khi ngƣời ta sử dụng sơ đồ tuần hoàn kớn hoàn toàn để tận dụng ỏp suất dƣ dũng nƣớc tuần hoàn cho phộp dựng bơm cú cột ỏp thấp. Trong trƣờng hợp này bể chứa sẽ là bể chịu ỏp cú dung tớch nhỏ, khụng cú ý nghĩa dự phũng nƣớc làm mỏt. Nƣớc làm mỏt chứa trong bể chứa sau khi tỏch dầu đƣợc bơm tới thiết bị trao đổi nhiệt. Tại đõy, nƣớc làm mỏt cú nhiệt độ cao trao đổi nhiệt với nƣớc biển cú nhiệt độ thấp hơn để hạ nhiệt độ nƣớc làm mỏt xuống giỏ trị thớch hợp. Tựy điều kiện cụng nghệ cụ thể mà quy định nhiệt độ nƣớc làm mỏt sau khi ra khỏi thiết bị trao đổi nhiệt để tối ƣu húa đầu tƣ và hiệu quả kinh tế. Thụng thƣờng nhiệt độ nƣớc làm mỏt sau thiết bị trao đổi nhiệt khụng lớn hơn 32- 34
0C. Nƣớc làm mỏt sau đú đƣợc đƣa tới mạng đƣờng ống phõn phối trong Nhà
mỏy. Nƣớc biển sau khi trao đổi nhiệt sẽ thải trực tiếp ra biển ở vị trớ thớch hợp trỏnh ảnh hƣởng tới mụi trƣờng. Sơ đồ cụng nghệ điển hỡnh hệ thống nƣớc làm mỏt bằng nƣớc biển đƣợc mụ tả trong hỡnh H-21.
Hỡnh H- 21 Sơ đồ Hệ thống nƣớc làm mỏt bằng nƣớc biển XỬ Lớ GO GO-HDS P/X LÀM SẠCH P/X ĐIỆN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ ……….. CHƢNG CẤT DẦU THễ -CDU CHƢNG CHÂN KHễNG - VDU CRACKING REFORMER XỬ Lớ NHT
THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT KIỂU TẤM NƢỚC BIỂN/NƢỚC LÀM MÁT BỂ CHỨA NƢỚC LÀM MÁT NƢỚC BỔ SUNG NƢỚC BIỂN BỘ PHẬN TÁCH DẦU NƢỚC LÀM MÁT TUẦN HOÀN NHIỆT ĐỘ CAO NƢỚC LÀM MÁT TỚI HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
Hỡnh H- 22 Sơ đồ Hệ thống nƣớc làm mỏt kiểu thỏp bay hơi THÁP BAY HƠI BỂ CHỨA NƢỚC MÁT HểA CHẤT NƢỚC BỔ SUNG NƢỚC LÀM MÁT TUẦN HOÀN NHIỆT ĐỘ CAO NƢỚC THẢI NƢỚC LÀM MÁT TỚI HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
CHƢNG CẤT CDU CHƢNG CẤT VDU CRACKING REFORMER XỬ Lớ NHT XỬ Lớ GO GO-HDS P/X LÀM SẠCH P/X ĐIỆN THIẾT BỊ PHỤ TRỢ ……….. T/B LỌC
3.6.1.2. Cấu tạo và chức năng thiết bị trong hệ thống
Hệ thống làm mỏt bằng nƣớc biển bao gồm cỏc thiết bị chớnh sau: Bể chứa nƣớc làm mỏt nhiệt độ cao, bơm nƣớc làm mỏt, thiết bị trao đổi nhiệt nƣớc làm mỏt/nƣớc biển và mạng lƣới đƣờng ống thu gom, phõn phối nƣớc làm mỏt (trong khuụn khổ chƣơng trỡnh này khụng đề cập đến hệ thống lấy nƣớc biển).
a. Bể chứa nƣớc làm mỏt
Bể chứa nƣớc làm mỏt là bể hỡnh cụn cú cửa thụng với khụng khớ bờn trong cú lắp hệ thống thu gom dầu lẫn trong nƣớc. Bể cú chức năng thu gom nƣớc làm mỏt từ cỏc thiết bị trao đổi nhiệt, tỏch dầu lẫn trong nƣớc, tỏch hơi hỡnh thành trong quỏ trỡnh trao đổi nhiệt và bổ sung thờm lƣợng nƣớc mất mất. Ngoài ra, bể chứa này là nguồn nƣớc làm mỏt dự phũng trong trƣờng hợp rũ rỉ lớn trong mạng lƣới đƣờng ống phớa trƣớc bể chứa thỡ hệ thống nƣớc làm mỏt vẫn duy trỡ hoạt động trong thời gian nhất định trƣớc khi sự cố đƣợc khắc phục.
b. Bơm nƣớc làm mỏt
Bơm nƣớc làm mỏt cú chức năng tạo động lực cho nƣớc ngọt làm mỏt đủ ỏp suất đi qua thiết bị trao đổi nhiệt nƣớc biển/nƣớc làm mỏt, vƣợt qua trở lực đƣờng ống và cỏc thiết bịỉtao đổi nhiệt và tuần hoàn lại bể chứa nƣớc làm mỏt với lƣu lƣợng đỏp ứng yờu cầu. Để đảm bảo an toàn vận hành, ngƣời ta sử dụng nhiều bơm hoạt động song song nhau. Số lƣợng bơm đƣợc xỏc định tựy thuộc vào lƣu lƣợng hệ thống và tối ƣu húa về dầu tƣ thiết bị.
c. Thiết bị trao đổi nhiệt
Thiết bị trao đổi nhiệt nƣớc biển/nƣớc ngọt làm mỏt là thiết bị quan trọng nhất của hệ thống nƣớc làm mỏt. Thiết bị trao đổi nhiệt cú nhiệm vụ làm mỏt nƣớc ngọt cú nhiệt độ cao xuống nhiệt độ thớch hợp cho quỏ trỡnh trao đổi nhiệt. Nƣớc biển lạnh đƣợc sử dụng làm chất tải nhiệt. Lƣu lƣợng nƣớc trao đổi nhiệt rất lớn, vỡ võy, thƣờng loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bản đƣợc sử dụng để nõng cao hiệu quả quỏ trỡnh trao đổi nhiệt và giảm kớch thƣớc thiết bị so với sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt truyền thống (ống chựm). Để thuận lợi cho việc bảo dƣỡng cũngg nhƣ dự phũng sự cố, ngƣời ta sử dụng nhiều thiết bị trao đổi nhiệt hoạt động song song nhau. Cỏc thiết bị trao đổi nhiệt này thƣờng là loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm với vật liệu chế tạo là ti-tan cú lắp cỏc thiết bị lọc cỏc hạt rắn lơ lửng trong nƣớc biển để bảo vệ thiết bị. Cỏc hạt rắn chứa trong nƣớc biến nếu khụng đƣợc loại bỏ sẽ làm tắc nghẽn cỏc khe hẹp trao đổi nhiệt làm giảm hiệu suất trao đổi nhiệt và cú thể làm hỏng thiết bị do cỏc tấm trao đổi nhiệt bị cong vờnh.
d. Mạng lƣới phõn phối
Nhu cầu nƣớc mỏt rất lớn trong hầu hết cỏc phõn xƣởng cụng nghệ, năng lƣợng phụ trợ,… vỡ vậy, trong thực tế nƣớc làm mỏt đƣợc phõn phối tới cỏc hộ tiờu thụ bằng mạng lƣới đƣờng ống trải rộng trờn mặt bằng nhà mỏy. Nƣớc làm mỏt sẽ phõn chia thành cỏc đƣờng ống chớnh sau đú đƣợc phõn nhỏnh vào từng phõn xƣởng rồi chia nhỏ vào từng thiết bị trao đổi nhiệt. Nƣớc sau khi làm mỏt đƣợc thu gom lại hệ thống đƣờng ống rồi đƣa về bể chứa nƣớc làm mỏt. Nguyờn tắc của hệ thống phõn phối nƣớc làm mỏt là hạn chế tối đa sử dụng nƣớc làm mỏt một lần khụng thu hồi. Cỏc hộ tiờu thụ cú nhu cầu làm mỏt sử dụng nƣớc một lần sẽ sử dụng nguồn nƣớc làm mỏt riờng.