ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Башенные брызгальные градирни и область их применения — Гидроаэротермические исследования охлаждающей способности брызгальных градирен из "Брызгальные водоохладительные ТЭС и АЭС " Башенные брызгальные градирни являются одним из давно известных типов промышленных охладителей, которые строились главным образом в аварийной ситуации, при необходимости скорейшего восстановления системы оборотного водоснабжения или в случаях, когда технологический процесс не требовал больших перепадов температур горячей и охлажденной /2 воды или значительного приближения /2 к температуре смоченного термометра [10], т. е. башенные брызгальные градирни применялись весьма редко, когда использование других, более эффективных промышленных охладителей (башенных пленочных градирен, водохранилищ-охладителей) было менее приемлемо по технико-экономическим соображениям. Охлаждение циркуляционной воды в брызгальных градирнях определяли по номограмме для капельной градирни (градирни с худшими показателями, чем пленочные) и прибавляли к температуре охлажденной воды 4° С [33]. Следовательно, эффективность этого типа охладителя была весьма низка. [c.8] Вместе с тем брызгальные градирни имеют существенные достоинства, которые оправдывают их эксплуатацию даже при столь низком эффекте охлаждения. Прежде всего они просты в эксплуатации, не требуют большого объема строительных материалов, не используют такой остродефицитный материал, как высокосортная древесина, срок их возведения в полтора — два раза меньше, чем для аналогичных по производительности капельных или пленочных градирен, срок службы которых измеряется долговечностью основных элементов градирни — вытяжной башни, фундаментов, металлических трубопроводов. [c.8] Не менее важно, что охладительный эффект брызгальных градирен при должной профилактике практически не зависит от времени их эксплуатации. Брызгальные градирни являются предпочтительным охладителем при значительной концентрации взвешенных или растворенных в воде веществ, которые на элементах оросителя в пленочных или капельных градирнях образуют трудноудалпмые отложения. [c.8] Система ответственных потребителей АЭС проектируется с учетом возможной ее работы с резкопеременными тепловыми и гидравлическими нагрузками при переходе от режима расхолаживания реактора к номинальному режиму. При этом оборотная система с брызгальным бассейном менее оправдана, поскольку выносимые мелкие капли могут повысить уровень радиации в непосредственной близости от зданий и сооружений АЭС. Надежный водоуловитель исключает этот вынос при использовании брызгальных градирен. [c.9] Наличие на ТЭЦ в системе оборотного водоснабжения помимо пленочных градирен брызгальной повышает гибкость и надежность обШей схемы водоснабжения. Например, в системе водоснабжения Краматорской ТЭЦ [24] при сравнительно низких тепловых нагрузках летом в работе достаточно иметь одну башенную пленочную градирню площадью орошения 1600 м . При включении дополнительного турбоагрегата используется параллельно и брызгальная градирня с такой же площадью орошения. В зимнее время работает только брызгальная градирня, пленочная градирня консервируется, тем самым увеличивается срок службы оросителя и сокращаются ежегодные затраты на его ремонт. [c.9] Брызгальные градирни могут быть выполнены по противоточной (/), поперечно-противоточной (II, III, 1 ) и поперечноточной (V/) схемам движения вода — воздух (рнс. 1.1). Они оборудованы разбрызгивающими устройствами самых различных конструкций, имеют различные схемы выполнения системы водораспределения стояк с радиальной разводкой магистральных трубопроводов, кольцевой коллектор со стояками в каждом секторе. Ярусное расположение разбрызгивающих устройств является отличительной чертой градирен брызгального типа. Эти градирни имеют различные производительности, работают при разных напорах воды, отличаются температурными перепадами и плотностью орошения. Недостаток экспериментального материала по натурным исследованиям брызгальных градирен позволяет сделать лишь некоторые качественные заключения об их работе. [c.11] К градирням III и IV близка по охлаждающей способности градирня /, которая так же, как н градирня III, оборудована 420 чугунными тангенциальными соплами Б-10. Сравнительно высокая охлаждающая способность объясняется несколько большими напорами воды на сопла, чем у градирен IV, прн соответствующих плотностях орошения и развитой области капельного потока за счет высотной компоновки водораспределителя. Градирня II площадью орошения 2400 м , также оборудованная соплами Б-10, охлаждает циркуляционную воду весьма эффективно, но плотность орошения у нее примерно в два раза меньше, чем у градирен I и III. Устройство тамбура вокруг башни градирни, применение сопл Б-10 и достаточно высокий напор на сопла (0,09 МПа) благоприятно сказались на охлаждающей способности конструкции. [c.11] Оценивая опыт применения брызгальных градирен в системах оборотного водоснабжения, можно заключить, что общая компоновка водораспределительного устройства влияет при прочих равных условиях на уровень охлаждения циркуляционной воды основной расход воздуха должен омывать в полной мере область, занимаемую капельным потоком, причем это может достигаться при поперечном, противоточном и иоперечно-про-тивоточном движении вода — воздух из конструкции разбрызгивающих устройств, применяемых в градирнях, лучшей является тангенциальное сопло типа Б-10 ири повышении напора воды на разбрызгивающие устройства до 0,10—0,12 МПа и при плотности орошения порядка 3,0—4,0 мУ(м -ч) уровень охлаждения брызгальных градирен, оборудованных соплами типа Б-10 и рядом других, достигает уровня охлаждения градирен с пленочным оросительным устройством. [c.13] Научно-исследовательские и конструкторские разработки градирен в настоящее время базируются на трех наиболее известных расчетных методах, предложенных в 1920—1930 гг. Ф. Меркелем, Б. В. Проскуряковым, Л. Д. Берманом. Эти методы используют основополагающие зависимости, связывающие между собой параметры процесса охлаждения. [c.13] Значение этого коэффициента измеряется количеством теплоты, теряемым единицей поверхности тела в единицу времени при разности температур Т—0=1,0° С. Эта формула называется эмпирическим законом охлаждения Ньютона. Практическая применимость его и достоверность получаемых результатов во многом зависит от точности определения опытным путем коэффициента k, который в свою очередь зависит не только от конвективной составляющей потерь теплоты, но и от абсолютных значений Т и 0. [c.14] Если дополнить уравнения Ньютона и Дальтона уравнением сохранения баланса теплоты, потерянной водой и приобретенной воздухом, то получим исходную систему, лежащую в основе расчетного метода Б. В. Проскурякова. [c.14] Проскуряков рассмотрел процесс охлаждения воды в градирне с оросителем из сплошных щптов и интегрированием получил аналитическое решение системы уравнений в конечном виде. Он предложил также графический способ интегрирования этих уравнений, основанный на методе конечных разностей [30]. При решении системы принимались допущения, что в оросителе отсутствует конденсация водяных паров и полное насыщение происходит на выходе из оросительного устройства. Кроме того, схема градирен с чисто пленочным оросителем, принятая Б. В. Проскуряковым, предполагает равномерное распределение водяной пленки по поверхности оросителя. [c.14] Отсутствие конденсации в оросительном устройстве является частным случаем в процессе теплообмена, поскольку условия насыщения воздуха цо мере изменения температурного режима (суточного, сезонного) существенно отличны и конденсация паров может наступать непосредственно в месте контакта холодного воздуха с водой. Таким образом, в результате работы Б. В. Проскурякова была решена задача термического расчета оросителя градирен пленочного типа. [c.14] Метод теплового расчета, предложенный Л. Д. Берманом, охватывает оба варианта процесса охлаждения воды в градирнях при отсутствии и наличии конденсации паров воды в пределах оросителя [10]. Цель решения задачи — определение температуры охлажденной воды или необходимой поверхности охлаждения (объем оросителя). Эта задача значительно усложняется при конденсации иаров воздуха в оросителе. В этом случае расчет производился по двум участкам, для которых условия охлаждения различны. К первому участку относится часть оросительного устройства, где воздушный поток ненасыщен. На втором участке конденсируются водяные пары. [c.14] Первый этап расчета основывается на предположении, что конденсация паров не происходит ни при каких обстоятельствах, т. е. относительная влажность может превышать 100%. Затем на основании этого расчета определяется высота оросителя, где относительная влажность превышает 1007о. По известным начальным и конечным температурам воды уточняется высота нижнего участка оросителя, а затем пересчитывается и верхний участок, где относительная влажность практически остается постоянной и равной 1007о. По данным расчета при характерных для градирен температурных параметрах воды и воздуха протяженность зоны насыщенного воздуха оказалась значительной. [c.15] На основе методов расчета Л. Д. Бермана и Ф. Меркеля разработана единая методика теплового и аэродинамического расчета вентиляторных градирен, которая позволила определять необходимое число градирен или -секций, рассчитывать эффективность охлаждения при заданных расходах воды [19]. В предложенном методе обосновывается зависимость, связывающая теплосодержание воздуха с температурой воды. [c.15] Вернуться к основной статье