Меню
Главная
Случайная статья
Настройки
|
Градирня (нем. gradieren — сгущать соляной раствор; первоначально градирни служили для добычи соли выпариванием) — устройство[1] для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха. Иногда градирни называют также охладительными башнями.
В настоящее время градирни большой производительности применяются в системах оборотного водоснабжения для охлаждения теплообменных аппаратов, в частности, на ТЭС и АЭС. В гражданском строительстве градирни используются, например, для охлаждения конденсаторов холодильных установок, при кондиционировании воздуха, охлаждении аварийных электрогенераторов. Наибольшее распространение градирни получили в промышленности для охлаждения разного рода технологического оборудования, при химической очистке веществ, часто в связке с системой механических очистных сооружений (МОС). Имеют широкое применение на предприятиях ВПК, энергетической, судостроительной, авиационной, химической отраслей, металлургии, машиностроения, и пищевого производств и т. д.
При замыкании водооборотного цикла на местные водоочистные сооружения решается и задача утилизации значительного количества технических сточных вод, перенаправляемых на градирную установку. А технические решения по утилизации тепловой энергии (избытка пара) с применением теплонасосных установок (ТНУ) позволяют преобразовывать её в электроэнергию.
Процесс охлаждения в случае классических вентиляторных градирен происходит за счёт испарения части воды при стекании её тонкой плёнкой или каплями по специальному оросителю, вдоль которого в противоположном движению воды направлении подаётся поток воздуха. В инновационных эжекционных градирнях охлаждение происходит за счёт создаваемой среды, приближённой к условиям вакуума специальными форсунками (обеспечивающие площадь тепломассообмена, каждая — 450 м на 1 м прокачиваемой жидкости, и представляющие собой принцип двойного действия, охлаждая распыляемую жидкость не только снаружи, но и внутри) и особенностями конструкции. При испарении 1 % воды температура оставшейся массы понижается на 5,48 °C, а в случае с описанным эжекционным принципом охлаждения температура оставшейся массы понижается на 7,23 °C.
Как правило, градирни используются там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоёмы (реки, озёра, моря), а также из-за опасности их загрязнения.
Простая и дешёвая альтернатива градирням — брызгальные бассейны, где вода охлаждается простым разбрызгиванием, правда, с небольшим эффектом.
Содержание
История
В Российской империи градирни применялись при солеварении. Так по указу Екатерины II от 15 февраля 1771 года генерал-квартирмейстером Ф. В. Бауэром на реке Полисть в Старой Руссе был основан солеваренный завод. В двух градирнях этого завода вода, поднимаемая водяными насосами, частично испарялась, тем самым насыщая соляной рассол[2].
Первая гиперболоидная градирня была построена по конструкции профессора машиностроения и директора голландских государственных шахт Фредерика ван Итерсона[англ.] в 1918 году в голландском городе Херлене[3]. До этого конструкции градирен были различных форм: прямоугольные, круглые, овальные.
В 2012 году самой производительной в мире была построенная для немецкой АЭС Изар градирня (высота — 165 м; диаметр основания — 153 м), охлаждающая 216 000 м/час[4]. В градирне впервые был применён автоматический байпас водослива[4].
В том же 2012 году для индийской ТЭС Калисиндх[англ.] была построена градирня высотой 202 м, превзошедшая самую высокую до того момента градирню немецкой ТЭС Нидерауссем[нем.] высотой 200 метров[5]. Самая высокая на тот момент градирня в России, также построена в 2012 году для 1-го энергоблока Нововоронежской АЭС-2.
Характеристики
Основной параметр градирни — величина плотности орошения — удельная величина расхода воды на 1 м2 площади орошения.
Основные конструктивные параметры градирен определяются технико-экономическим расчётом в зависимости от объёма и температуры охлаждаемой воды и параметров атмосферы (температуры, влажности и т. д.) в месте установки.
Использование градирен в зимнее время в областях с морозной зимой может быть опасно из-за риска обмерзания градирни. Происходит это чаще всего в местах соприкосновения морозного воздуха с небольшим количеством тёплой воды. Для предотвращения обмерзания градирни и, соответственно, выхода её из строя, следует обеспечивать равномерное распределение охлаждаемой воды по поверхности оросителя и следить за одинаковой плотностью орошения на отдельных участках градирни (но только для градирен с оросителем). В вентиляторных градирнях нагнетательные вентиляторы также часто подвергаются обледенению при неправильной эксплуатации градирни. При использовании эжекционных градирен большая часть этих рисков пропадает из-за отсутствия как вентилятора, так и оросителя.
Классификация
|
|