Пруды – охладители

Градирни.

Открытые градирни как и брызгальные бассейны относятся к устройствам, эффект работы которых зависит от ветра и бывают двух типов: капельные и брызгальные.

Важной характеристикой является плотность орошения, которая представляет собой 5количество воды на один метр квадратной площади оросительного устройства, обрабатываемой в единицу времени: (м³/м² ч).

Для открытых градирен плотность орошения колеблется от 3 до 6м³/м² ч. Количество ярусов в оросительном устройстве открытой градирни составляет 10-12 иногда более.

Более эффективны в работе башенные градирни. Башенные градирни состоят из: оросителя, в верхнюю часть которого подается охлаждаемая вода; вытяжной башни; сборного бассейна охлажденной воды, расположенного под центральной частью оросителя; наклонной кольцевой площадки, устраиваемой под основной его частью.

Ороситель состоит из 10 –20 ярусов реек, расстояние между которыми 30-40см. Площадь орошения может составлять несколько тысяч квадратных метров. Отклонение от средней плотности орошения может достигать 25%. Башенные пленочные градирни позволяют повысить плотность орошения в 2-3 раза и плотность орошения может достигать 15м³/м² ч.

Трудность аналитического расчета облегчается с помощью номограммы.

Данная монограмма построена для температуры окружающего воздуха 25^оС и относительной влажности 54%. При других метеоусловиях вводятся поправки, определяемые из другой номограммы.

Принципы теплового расчета градирен аналогичен принципу расчета брызгальных бассейнов. Для определения более глубокого охлаждения, а также при тяжелых метеоусловиях (высокая влажность и температура) устраивают градирни с искусственной вентиляцией. Они могут быть одновентиляторные или многосекционные. Диаметр вентилятора может достигать 13м. Обычно такие градирни устраивают с небольшой башней, что позволяет в зимние месяцы отключать вентилятор и использовать естественную тягу.

Градирни с искусственной вентиляцией добиться наибольшего охладительного эффекта из всех используемых типов охладительных устройств.

При наличии большой поверхности водного пространства можно достичь значительного охлаждения воды на пути которой,от сброса ее до водозабора, за счет испарения с поверхности и непосредственного соприкосновения подогретой воды с воздухом за счет конвекции, при этом большое значение имеет распределение теплового потока по поверхности.

Активно работает не вся поверхность пруда, а лишь некоторая ее часть, где происходит постоянное перемещение, подаваемой на охлаждение воды. Отношение величины активной и общей поверхности пруда – коэффициент использования:

К_и=F_А/F

При сооружении пруда-охладителя в сильно вытянутом виде по течении реки К_и=0,8…0,9. При неправильной вытянутой форме с большими изменениями ширины пруда в пределах циркуляции К_и= 0,6-0,75. При правильной форме (окружность) К_и до 0,5.

При тепловом расчете пруда вначале определяют величину активной зоны, отнесенной к единице расхода охлаждающей воды f_уд = [м²/м³сутки] и является важной характеристикой при построении используемых для теплового расчета номограммы.

В правой части номограммы наносятся кривые температуры воды в естественном состоянии, там же наносятся расходящиеся близкие к прямым линиям, позволяющие учитывать влияние ветра на процесс охлаждения. Расходящиеся линии t в левой части позволяют учитывать тепловую нагрузку пруда, т.е. тепло, поступающее с охлаждаемой водой.

Пример пользования: Исходные условия: f_уд=1,7м²/м³ сут., t_е =25^оС, W=1м/с, t=7^оС

температура подаваемой на охлаждение воды

От а проводим вверх до t_е(т. b) из этой точки вправо до пересечения в т. c с линией скорости ветра равной 1,5м/с (для которой построена номограмма) отсюда вверх c-d до пересечения с реальной w ветра. Точка е находится на пересечении проведенной из т. d в сторону скорости ветра w линии с заданной t. Опускаясь вниз, определяем величину перегрева (t₁-t_e) т. f.