ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТИПОВ И КОНСТРУКЦИЙ
ОХЛАДИТЕЛЕЙ
1.1. Основные задачи охлаждения оборотной воды
1.2. Основные типы охладителей
1.3. Конструктивные особенности градирен и патентный анализ
1.4. Методы интенсификации теплообменных процессов
ГЛАВА 2 СПОСОБЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ДЕЙСТВУЮЩИХ ГРАДИРЕН
С ОПТИМИЗАЦИЕЙ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ
2.1 Способы модернизации градирен
2.2 СУХОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
2.3. Непрямая система сухого охлаждения для современных
электрических станций
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГРАДИРЕН
3.1. Тепловой и аэродинамический расчет
3.2. Определение расчетных параметров атмосферного воздуха
3.3. Расчет противоточных градирен по формулам
Заключение
Список использованных источников
Изменение режимов работы предприятий и увеличение стоимости свежей воды требует принятия безотлагательных мер по повышению рентабельности производств, уменьшению непроизводительных расходов и снижению себестоимости продукции. Создание рациональных схем водопользования и уменьшение потребления свежей воды, отбираемой из систем водопровода или естественных водоемов, могут стать существенным фактором в улучшении экономических показателей предприятия. Основой рациональных схем водопользования являются водооборотные охлаждающие системы, где в качестве охлаждающего оборудования используются градирни.
Градирни применяют в системах оборотного водоснабжения, где необходимо глубокое устойчивое охлаждение воды при высоких удельных гидравлических и тепловых нагрузках. Их подразделяют на открытые, башенные и вентиляторные. Поверхность воды, требуемая для ее охлаждения путем контакта с воздухом, создается в градирнях в результате разбрызгивания воды соплами или с помощью оросительных устройств, которые могут быть капельными, пленочными и комбинированными.
Отходящая с градирни вода может быть вновь использована для охлаждения технологических потоков. Включение больших количеств воды, используемой для охлаждения, в водооборотные циклы, позволяет значительно снизить потребности в свежей воде, которая в данном случае используется лишь для подпитки соответствующего водооборотного цикла.
Кроме этого использование градирен в сочетании с фильтрами позволяет обеспечить использование воды в замкнутом технологическом цикле, что существенно улучшает экологическую обстановку в регионе, где расположено предприятие.
В монографии рассмотрены конструкции промышленных градирен и методы определения режимных и конструктивных характеристик. Представлены математические модели, построенные на основе использования законов сохранения в локальной и интегральной формах.
Концепция предложенного подхода к конструированию градирен основана на представлении физического процесса в градирне в виде совокупности элементарных явлений. Такие явления как образование капель в форсунках, движение капель в противотоке с воздухом, их дробление и коалисценция. В насадочной части градирни — пленочное течение жидкости по поверхности элементов с постоянным формированием и разрушением пограничного слоя, как со стороны жидкой, так и газовой фаз. Все эти процессы и определяют интенсивность охлаждения воды воздушным потоком.
Изучение совокупности элементарных явлений на характерной области градирни и дальнейший масштабный переход к промышленному аппарату позволяет выполнить конструирование с заданной эффективностью теплообмена (температурой охлаждения воды).
Особенностью данных моделей является возможность учета неравномерности воздушного потока в насадочной части градирни, что дает возможность выбирать конструктивные характеристики, обеспечивающие повышение КПД.
Даны результаты экспериментальных исследований охлаждения воды на характерной области градирни и обобщены выражения для расчета объемных кинетических коэффициентов. Рассмотрены варианты модернизации промышленных градирен.
Изменение режимов работы предприятий и увеличение стоимости свежей воды требует принятия безотлагательных мер по повышению рентабельности производств, уменьшению непроизводительных расходов и снижению себестоимости продукции. Создание рациональных схем водопользования и уменьшение потребления свежей воды, отбираемой из систем водопровода или естественных водоемов, могут стать существенным фактором в улучшении экономических показателей предприятия. Основой рациональных схем водопользования являются водооборотные охлаждающие системы, где в качестве охлаждающего оборудования используются градирни.
1. Николадзе Г.И. Водоснабжение. М.: Стройиздат, 1989.
2. Пономаренко В.С. О реконструкции вентиляторных градирен // Химическая промышленность. 1996. № 7. С. 45.
3. Арефьев Ю.И., Пономаренко В.С. К вопросу эффективности брызгальных градирен // Водоснабжение и санитарная техника. 1992. №2.С. 7.
4. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Оросители и водоуловители градирен // Водоснабжение и санитарная техника. 1994. №2. С. 7.
5. Пономаренко В.С. Технологическое оборудование градирен // Электрические станции. 1996. №11. С. 19-28.
6. Берман Л. Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды.
М.: Госэнергоиздат, 1960.
7. Арефьев Ю.И., Спиридонова Н.В. Влияние высоты оросителя на его охлаждающую способность // Проектирование водоснабжения и канализации. Сер. 20. Вып. 3 (125). М.:ЦИНИ Госстроя СССР, 1979.
8. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02- 84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.») // ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. М.: ЦИТП. 1989.
9. Арефьев Ю.И., Пономаренко В.С. Капельные оросители градирен // Системы водяного охлаждения технологического оборудования. М.: ВНИИ ВОДГЕО, 1991.
10. Арефьев Ю.И., Гладков В. А. Исследование уноса воды из вентиляторных градирен // Тр. координационных совещаний по гидротехнике. Л.: Энергия. 1977. Вып. 115.
11. Сабо З. Прогрессивная система непрямого сухого охлаждения // Энергетик. Специальный выпуск. 2000. С.8-12.
12. Горбачев А.И., Кондратьева Т.Р., Казинци И. Экологические предпосылки применения воздушно-конденсационных установок // Энергетик. Специальный выпуск. 2000. С.22-24.
13. Сабо З. Повышение эффективности сбережения воды в системах охлаждения электростанций // Энергетик. Специальный выпуск. 2002 г. С.3-11.
14. Балог А., Такач З. Непрямая система сухого охлаждения для современных электрических станций // Энергетик. Специальный выпуск. 2002. С. 13-21.
15. Арефьев Ю.И., Андрюшин В.Г., Спиридонова Н.В. Натурные исследования вентиляторной градирни с пластмассовым оросителем в системе оборотного водоснабжения // Усовершенствование методов водоподготовки для систем производственного и хозяйственного водоснабжения. М.: Тр ВНИИ ВОДГЕО. 1984.
16. Арефьев Ю.И., Спиридонова Н.В. Лабораторные и натурные исследования оросителей из поливинилхлорида // Материалы совещаний и конференций по гидротехнике. Гидроаэродинамические исследования и проектирование охладителей тепловых и атомных электростанций. Л.: Энергоатомиздат. 1985.
17. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие / Под. общ. ред. В.С. Пономаренко. М.: Энергоатомиздат, 1998.