ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ методов оценки охлаждающей способности брызгальных бассейнов из "Брызгальные водоохладительные ТЭС и АЭС " Практика использования сравнительно небольших брызгальных бассейнов на действующих ТЭС показала, что эффективность работы охладителей этого типа может быть достаточно высокой. Однако малочисленность брызгальных бассейнов, а следовательно, и ограниченность натурных наблюдений на них, различие тепловых нагрузок и разная производительность, использование в каждой системе своих схем компоновок и конструкций разбрызгивающих устройств не позволяют однозначно решить весь комплекс задач, стоящих на пути широкого практического использования этого охладителя. Прежде всего необходимо определить эффективность брызгальных бассейнов в сравнении с известными типами промышленных охладителей (их место по уровню охлаждения и производительности), каким образом можно повысить их охлаждающую способность и, наконец, как прогнозировать гидроаэродинамические характеристики новых брызгальных бассейнов с учетом их возросшей производительности, конфигурации, климатической зоны, в которой они размещаются, рельефа местности и влияния на окружающую среду. [c.21] Многочисленными исследованиями достоверности этого соотнощения для атмосферных охладителей установлено, что при турбулентном потоке воздуха Le 1. Поэтому можно считать, что в этом случае требование соотнощения Меркеля выполняется. На действующих охладителях и экспериментальных установках, как правило, не возникает проблем в определении температуры воды на входе в охладитель и выходе из него, температуры и влажности наружного воздуха, производительности. Приближенность соотношения Меркеля связана с правой частью уравнения, где движущая сила представлена разностью энтальпий воздуха, определить которую имеющимися средствами с достаточной точностью не удается. В особенности это утверждение справедливо для брызгального бассейна. Большую сложность представляют определение температуры и влажности в выносимом тепловлажностном факеле и измерение расхода воздуха, участвующего в охлаждении. Даже размеры области, занятой капельным потоком, с учетом воздушных коридоров и сносимой под влиянием ветра части расхода воды в виде капель, определить весьма затруднительно. Критерий испарения К применим для оценки качества охладителя только в тех случаях, когда измерен расход воздуха. [c.22] Меркеля (коэффициент испарения) чаще всего используется для накопления и некоторой систематизации экспериментальных данных. Ограниченность возможностей основного уравнения Меркеля обусловила поиск безразмерных комплексов и были предложены NTU (ЧУП) (число узлов переноса) и SER (энергия струй). Отличие их состоит лишь в использовании численно связанных между собой тепловых характеристик р, р , т, т , h. [c.23] Охлаждающая способность брызгальных устройств или их систем характеризуется значением средней температуры /ср = = ( 1 + 2)/2. Параметры воздуха, как правило, не связаны с нагревом и увлажнением воздуха по мере его проникновения в область капельного потока (рис. 1.5). Исключение составляет комплекс SER, куда входит температура смоченного термометра выходящего из бассейна воздуха, но, как показывает опыт, определить эту температуру в натурных условиях с достаточной точностью маловероятно. Таким образом, во всех безразмерных комплексах теплоотдача с капельной водной поверхности не связана в полной мере с тепловыми характеристиками воздушного потока в области брызгального бассейна, что обусловливает труднооценимую погрешность значений отмеченных комплексов при оценке с их помощью работы различного рода охладителей. [c.24] На практике, как правило, сочетается большое число специфических особенностей брызгальных систем, существенно влияющих на температуру охлажденной воды, как например, различная зависимость эффекта охлаждения от конструкции разбрызгивающего устройства, действующего напора воды, скорости ветра. Большое влияние на уровень охлаждения оказывает конфигурация бассейна, его ширина и протяженность, расположение воздушных коридоров, ориентация по отношению к преобладающим направлениям ветра. Сюда же можно отнести особенности режима работы электростанции, наличие в системе водоснабжения ТЭС или АЭС других типов охладителей, климатические характеристики района. [c.25] В последние годы тепловые характеристики брызгал1зных бассейнов исследовались с помощью математических моделей, описывающих взаимодействие воздушного потока с капельным, с привлечением теории пограничного слоя атмосферы и созданием крупномасштабных физических моделей и стендов. [c.26] Большинство авторов, изучавших теплосъем в брызгальных бассейнах, обращали внимание на необходимость изучения характера процесса тепло- и массообмена, аэродинамики в области б (рис. 1.7) [17, 35]. Характерным для этой области является допущение о стабильности параметров водного и воздушного потоков. Предполагается, что плотность орошения для всего бассейна одинакова. [c.26] Приведенные расчетные случаи были реализованы с помощью ЭВМ для конкретных брызгальпых систем, по которым имелись данные натурных исследований [35]. Снижение температурного напора сравнивалось авторами с результатами эксперимента на АЭС, охлаждающая система которой включала брызгальные модули типов RR. [c.27] Сравнение результатов расчета с данными натурных исследований подтвердило снижение температурного напора по направлению ветра. Отдельные экспериментальные характеристики брызгальпых модулей, главным образом первого и второго ряда со стороны входа воздуха, оказались несколько завышенными, что объясняется изменчивостью метеорологических факторов во времени, в частности, порывами ветра. По-видимому, здесь нельзя ожидать большой сходимости результатов, поскольку исходная модель расчета весьма далека от условий работы натурного брызгального бассейна. [c.27] Представляют интерес натурные данные по снижению степени охлаждения по направлению ветра. Температура охлаждающей воды после четвертого ряда для варианта с брызгаль-ными модулями типа RR по отношению к первому ряду составляла 64%, для разбрызгивателей типа ССТ — 41%. Для другого брызгального бассейна уровень охлаждения с подветренной стороны составил 10% его значения с наветренной. [c.27] Сравнение расчетных данных с результатами натурных исследований показало, что самый простой первый случай, не учитывающий ни торможения потока, ни диффузии, оказывается достаточно точным при сопоставлении с натурой. Это можно объяснить тем, что рассматриваемые брызгальные системы представляют для воздуха легкопроницаемую среду, что в сочетании с экспериментально определяемыми весьма приближенными параметрами нивелирует конечный результат. [c.27] Перспективными являются работы по изучению физических процессов теплоотдачи капельного потока в окружающую атмосферу, анализ механизма обменных процессов и оценка на этой основе определяющих параметров, регулирование которых позволит не только качественно, но и количественно характеризовать эффективность брызгальных бассейнов и в дальнейшем проектировать их с заранее заданными параметрами (уровень охлаждения, маневренность, учет требований охраны окружающей среды). Наибольший интерес представляют работы, проводимые в Институте гидромеханики АН СССР, Главной геофизической обсерватории имени А. Н. Воейкова и Гидрометеорологическом институте. [c.28] При оценке эффективности работы брызгальных бассейнов широко использовались исследования в лабораторных и натурных условиях, где устанавливались закономерности изменений параметров воды и воздуха [16, 17, 23, 29]. Были разработаны методики расчета и соответствующие программы, пригодные для использования в инженерной практике. Общая расчетная схема относится главным образом к области стабилизированных аэротермических характеристик, т. е. относится к брызгальному бассейну большой протяженности и, в частности, к концевой его части, которая отличается малой активностью и малыми энергетическими потенциалами. В этих же работах рассматривается гидродинамика ламинарного потока при наличии легкопроницаемой шероховатости, рассчитаны профили скорости и трения в потоке, установлена плотность распределения частиц, их снос потоком и соответствующие профили. Показано, что трансформация поля скоростей определяется действием трех механизмов торможением частицами основного потока, диффузией кинематической энергии от свободного потока в результате трения между слоями жидкости, переносом кинетической энергии свободного потока частицами при их движении от быстрых слоев течения к замедленным. [c.28] При ламинарном движении гидротермические процессы определяются молекулярным обменом, ири котором скоростные и температурные поля непрерывно квазилинейно изменяются от нагретой поверхности h = г т ft = 0. При турбулентном движении передача энергии осуществляется молярным турбулентным обменом. От уровня турбулизации прежде всего зависит время стабилизации температурного и скоростного полей, концентрация частиц (капель) и т. п. При турбулентном режиме длина начального участка, характеризующегося интенсивным тепло- и массообменом между капельным и воздушным потоками, значительно короче, чем при ламинарном. [c.28] Анализ тепло- и массоотдачи в капельных потоках брызгаль-ных бассейнов, выполненные расчеты по данным модельных испытаний, а также экспериментальные исследования на натурных брызгальных установках показали не только сложный и во многом противоречивый характер теплосъема при взаимодействии водного и воздушного потоков, но и определили направленность дальнейших работ по совершенствованию конструкций брызгальных бассейнов. [c.29] Вернуться к основной статье