Охладителна кула - какво е това? Видове, характеристики, устройство и принцип на работа

Експлоатация на промишлеността електроцентрали свързани с различни технологични процеси, някои от които изпълняват топлинни и охладителни съоръжения. Те са предназначени да регулират температурите на работната среда и комуникационната инфраструктура в системите на ТЕЦ и АЕЦ. Най-забележим и продуктивен обект от този тип е охладителната кула. Какво е това? В общия смисъл, тази кула структура, в рамките на която микроклиматични процеси на обработка на различни среди се извършват с помощта на посоката на атмосферния въздух. На практика, съществуват различни видове този дизайн, които се различават както по техническо устройство, така и по функционалност.

Конструкция на кулата за охладителни кули

Най-честото образуване на охладителната кула, която често се изпълнява върху стоманобетонна основа под формата на конус. Вътре има задължителни функционални блокове - водоснабдителната система, пръскачката, резервоара и съпътстващите ги клапани и фитинги. Класическата кула за охлаждане на кулата, чиято снимка е представена по-горе, може да служи не само за вода като работен ресурс на енергиен агрегат, но и за технически течности с горивни клетки. Активната среда на експозиция е външен въздух, за влизането на който са предвидени отвори в долната част (подметката) на конструкцията. Чрез вентилационните канали въздушната маса се издига и охлажда целевите флуиди в резервоарите поради естествените им тласъци.

Плюсове и минуси на кулата охладителна кула

Сред предимствата на конструкциите на кулата може да се отбележи липсата на консуматори на електроенергия. Това означава, че функционалните системи и устройството не се нуждаят от специално свързване на източници на енергия и работят автономно. Това се подчертава и при изпълнението на устройството за всмукване на въздух на охладителната кула, чийто принцип се основава на естествената подмяна на топъл въздух със студен въздух. Въпреки това, прилагането на вентилационни и охладителни системи може да бъде различно. Ако говорим за недостатъците на охладителната кула на кулата, високата цена на конструкцията и ниският потенциал на охлаждащия ефект ще излязат на преден план. Освен това през зимата са необходими специални мерки за обслужване, за да се защитят комуникациите от хипотермия.

Конструкция на ежекторно охладително тяло

Основната разлика на този вид охладителна кула е използването на стомана в тялото. И не отчасти, а като основен материал. Във вътрешността на конструкцията е монтиран тръбопровод за високо налягане с ежектори - разпределителни тръби. По време на работата на функционалната единица, водата се напръсква през изхвърлящите дюзи с последващо подаване на въздушни потоци във вакуумната зона. Контактът с студените потоци охлажда фино диспергираните течни капчици, което води до висока ефективност на тази система от гледна точка на изпълнението на задачата. Въпреки това, работата на металната охладителна кула с ежектори не се осигурява сама чрез естествени физически процеси, какъвто е случаят с конструкциите на кулата, а от работата на помпите. Благодарение на помпените станции се поддържа достатъчно налягане в механизмите за пръскане, което в крайна сметка опростява процеса на охлаждане.

Принципът на работа на охладителната кула

Както може да се види, задачата за охлаждане на целевата течна среда се извършва чрез продухване с потоци студен въздух. В същото време могат да се изпълняват допълнителни и междинни функции като изпаряване. Всеки път, когато кондензът се освобождава през водопроводите, той се попълва в работната зона. Както капацитетите на ежекторите са запълнени, така и течността се подава към стените на повърхността на пръскачката. Важно е да се подчертае наличието на филтриращи бариери, които отделят водния канал от кулата на охладителната кула. Принципът на действие на почистващите мембрани се определя от предназначението на обслужваната течност - като минимум се осъществява грубо, голямо-фракционно забавяне на механичните примеси, но в съвременните системи може да има сложна обработка на тънки води с елементи на биохимична филтрация.

Какво се случва с течността след охлаждане? Тя също зависи от естеството на цялостния процес, при който охладителната кула е непряко включена. Като правило, горещата вода е използван продукт на производството, така че се изхвърля в свързани канали за почистване или отводняване. Използвана е и схема на постоянна циркулация на флуида, при която охладената среда се връща към основната технологична зона за регулиране на температурата на оборудването на ТЕЦ и АЕЦ.

Характеристики на охладителната кула

Основните работни параметри могат да се отдадат на режимите на работа и температура, с които дадена станция може да работи по принцип. Що се отнася до първата стойност, големите охладителни кули могат да охладят ресурса със скорост от около 200 m ³ / h. Височината на такива конструкции е 150-170 м с диаметър на основата около 150 м. Температурните стойности, както вече бе отбелязано, са пряко зависими от принципа на работа на станцията. Например, дизайни с естествена циркулация на въздуха работят с топла течност при 30-40 ° С. В това състояние той влиза в резервоара и след охлаждане температурата му пада до 15-20 ° C. Не прави воден лед и изхвърлящ комплекс. Предимството му е по-вероятно да работи с входящи температури над 60 ° C. Степента на намаляване може да достигне 20 ° С. Ефективността на ежекторите също се влияе от плътността на напояването на охладителната кула. Какъв е този индикатор? Определя специфичната стойност на дебита на флуида на 1 m ^{2 от} поливната площ. Оптималните стойности попадат в обхвата от 6 до 12 m ³ / h.

Характеристики на "сухите" дизайни

В такива системи са предвидени топлообменни структури с радиатори, които премахват потоци от вече нагрят въздух. Премахването им от работната платформа чрез специални канали се осигурява от вентилационни инсталации. При сглобяването на такива конструкции, инженерите се опитват да сведат до минимум или дори да премахнат директния контакт на процесите на охлаждане (продухване) с пренос на топлина и циркулация на горещия поток. Предимствата на „сухата” охладителна кула са високото качество на охладената вода (без замърсяване, запазване на обема и др.), Способността за работа при високи температури и дълготрайността на строителните повърхности. Минималната степен на овлажняване на въздушната среда намалява риска от корозивно увреждане на металните елементи на конструкцията, поради което експлоатационният живот на оборудването се удължава.

Характеристики на влажна охладителна кула

Също така такива станции се наричат ​​изпарителни, тъй като принципът им на действие се основава на прехвърлянето на топлинна енергия от течност към въздуха в резултат на директен контакт на средата. Как функционира "мократа" охладителна кула и какво е тя по отношение на техническото устройство? Вътрешното разположение на функционалните звена също така осигурява наличието на вентилационни инсталации (отделни или секционни), които премахват остатъчния въздух, но основната функция на изпаряването се извършва от кондензационната бобина. Това е веригата, в която течността циркулира под въздействието на високи температури. Движението на водата се допълва от пръскането му през дюзи с малък формат при интензивно продухване от вентилаторите.

Система за напояване на охладителна кула

Един от ключовите компоненти на охладителната кула, от която зависи охлаждащата способност на конструкцията. Всъщност, задачата на пръскачката е да осигури максималната площ на фино диспергираното (капково) разпределение на водата за контакт с въздушния поток. Този елемент на инфраструктурата може да има различни структурни характеристики - например има знаци, филми, капково и други видове устройства. Леки пластмасови сплави на основата на полипропилен и полиетилен често се използват като материали за производство. По-специално, охладителната кула за филтриращи пръскачки е направена от високотехнологични полимери, които осигуряват ефективно охлаждане с минимални ресурси. Но същите тези устройства имат редица недостатъци, сред които е запушването на разделителните секции с фини суспензии и примеси. Отново си струва да се подчертае значението на водата за предварително филтриране, не само за качеството на самата течност.

Водоразпределителна система

Ако пръскачката е пряко отговорна за пръскането, разпределителите на вода изпълняват равномерно регулиране на потока през дюзите и дюзите. Днес по-често се използват устройства за разпределение на налягането на водата, базирани на тръбната система и свързаните с тях инжектори. За производството на такъв колектор са използвани метални и композитни материали, както и пластмасови дюзи. В етапа на разпределение на водата, работата на охладителната кула може да бъде осигурена от автономни горелки с радиус на действие от порядъка на 150-200 cm.

Вентилационна система

Параметрите на вентилатора ще се определят от зоната за напояване. Стандартната система включва използването на изпускателни и инжекционни системи с различни енергийни потенциали. Например, ако работната площ е не повече от 15 m2, то тягата на впръскващия вентилатор може напълно да обслужва функциите на канала. Дизайнът на такива възли обикновено се формира от два елемента - дифузор и работно колело. Композитните материали се използват за производството на корпуса за интегриране на усилващите елементи под корпуса. Дифузорът може да изпълнява задачата за регулиране на налягането, което настъпва при интензивно охлаждане на охладителните кули на изхода в посоката на въздушния поток. От своя страна, работното колело се формира от комбинация от остриета и главини, а в процеса се създава постоянен охлаждащ поток. Диаметърът на такова колело е от 2,5 м до 20 м, в зависимост от мащаба на конструкцията.

заключение

С изключение на някои технически и структурни решения в рамките на станцията, изграждането на охладителна кула като промишлено съоръжение може да изглежда напълно остаряло. Но има ли алтернатива на такива съоръжения? Задачите за охлаждане на различни технически течности в големи обеми се решават и с помощта на спрей басейни и охлаждащи езера. Но дори и в тези случаи същите проблеми се наблюдават под формата на ниска производителност, която се допълва от спецификата на използване на естествената работна среда. В същата езерна вода редовно цъфти, което изисква прилагането на специални мерки за биологичната поддръжка на обекта.

На този фон охладителната кула не е толкова лоша. Какво е това от гледна точка на самите действащи предприятия? Като минимум, икономически изгоден технологичен инструмент за поддържане на спомагателни процеси за охлаждане на работното оборудване. Освен това в някои случаи такава обработка на техническа течност е единственият оправдан начин, тъй като експлоатационните показатели по отношение на регулирането на температурата са в рамките на стандартите за заустване на промишлени отпадъчни води.