АВАРИЙНАЯ СИТУАЦИЯ НА РОСТОВСКОЙ АЭС СКРЫВАЕТСЯ ОТ ПРЕССЫ Олег Пахолков рассказал об аварийной ситуации на третьем энергоблоке Ростовской атомной станции
Депутат Государственной Думы Олег Пахолков: Добрый день! В мою депутатскую приемную поступило письмо, от человека, пожелавшего сохранить инкогнито. Этого человека я очень хорошо знаю, он компетентный специалист и надежный источник. От него поступило письмо с просьбой немедленно опубликовать информацию о цели визита Сергея Кириенко на Ростовскую АЭС. Я зачитаю это письмо: «По поводу визита Кириенко! 3-й блок на планово-предупредительном ремонте! Вскрылась проблема, градирня неисправна и чтоб ее починить надо более полугода и несколько сотен миллионов рублей (деньги, конечно, не бюджетные будут – градирня на гарантии), но воду она не способна охлаждать, как следует! Но… вот в чем дело! Градирня обрушилась частично изнутри, возможно, из-за того, что осуществлена замена изделий с металлических, как в немецком проекте, на стеклопластик. И еще, возможно, контрафактный, поставленный из Латвии! Так вот! Ситуацию на АЭС скрывают от прессы. Если градирню не запустить, то ущерб экономике РФ колоссальный – миллиарды! Они хотят согласовать, запустить без внутренних изделий – обоснование меня «убивает»: «сейчас же не будет жарко, зима скоро». Градирня 4-го блока такая же. Предпосылки этого были – температура градирни с момента пуска была всегда выше проектной – вода закоксовалась и обрушила конструкции!». https://www.youtube.com/watch?v=eUxrdV2TNQY
Я обращаюсь к руководству Минатома и руководству Ростовской АЭС! Немедленно выведите этот вопрос из информационной блокады. Мы, жители Волгодонска и прилегающих территорий, имеем право знать, что происходит с третьим энергоблоком. Будете ли вы его запускать сейчас или ремонтировать по ходу. Косвенно это подтверждает то, что сегодня отменили все отпуска на Ростовской АЭС. И все, кто могут ремонтировать градирню, отозваны из отпусков и в ежедневном режиме находятся на атомной станции. Какое вы примете решение? Пустите ее с недостаточной системой охлаждения и будете ремонтировать ее по ходу. Или все-таки остановите на пол-года энергоблок? Я понимаю сложность принятия этого решения. Я понимаю, что в зимний период стране нужно очень много электричества и таким решением мы можем подставить энергосистему страны. В любом случае, мы обязаны знать, что у вас там происходит! Со своей стороны я хочу успокоить население. Никакой опасности крупной аварии на Ростовской АЭС, которая может повлечь экологическую катастрофу – нет! Потому что, во-первых, третий энергоблок сегодня «заглушен». Во-вторых, система современного атомного реактора, которая есть на третьем энергоблоке, имеет все системы защиты и опять же он может быть просто заглушен. Сегодня основная проблема – экономическая. Кто будет восстанавливать градирню. Это проблема Российской Федерации, потому что престиж атомной энергетики стоит под очень большим вопросом. Как мы будем строить атомные станции на экспорт, если в собственной стране построить не можем? Это проблема, как будут охлаждать 4-й энергоблок. Сможет ли организация, которая выдала гарантию за эту градирню, отремонтировать ее за собственный счет? Кто погасит убытки, если блок придется останавливать на пол года? Пока все проблемы, слава Богу, не находятся в области экологии, угрозы жизни и здоровью населению не представляют. Пока все вопросы лежат в области экономики. И как я понимаю, сегодняшний визит Кириенко связан прежде всего с совещанием, на котором должно быть принято решение по этому вопросу. Либо блок пускают и ремонтируют по ходу, либо они все-таки будут останавливать этот блок. Подробнее.
испарительные , в которых передача тепла от воды воздуху осуществляется в основном за счет испарения;
радиаторные , или сухие , в которых передача тепла от воды воздуху осуществляется через стенку радиаторов за счет теплопроводности и конвекции;
смешанные , в которых используется передача тепла за счет испарения, теплопроводности и конвекции.
В комбинированных радиаторно-испарительных градирнях, так же как и в сухих, охлаждение воды происходит через стенки радиаторов, орошаемые снаружи водой. Отдача тепла водой, протекающей через радиаторы к воздуху, осуществляется за счет теплопроводности через стенки и испарения орошающей воды. Указанные градирни получили меньшее распространение, чем испарительные и радиаторные из-за неудобств при эксплуатации.
По способу создания тяги воздуха градирни разделяются на:вентиляторные , через которые воздух прокачивается нагнетательными или отсасывающими вентиляторами;
башенные , в которых тяга воздуха создается высокой вытяжной башней;
открытые , или атмосферные , в которых для протока воздуха через них используются естественные токи воздуха - ветер и отчасти естественная конвекция.
В зависимости от конструкции оросительного устройства и способа, которым достигается увеличение поверхности соприкосновения воды с воздухом, градирни подразделяются напленочные , капельные и брызгальные .
Каждый из указанных видов градирен может иметь разнообразные конструкции отдельных элементов оросительного устройства, отличаться их размерами, расстояниями между ними и может быть выполнен из различных материалов.
Выбор типа градирен следует производить по технологическим расчетам с учетом заданных в проекте расходов воды и количества тепла, отнимаемого от продуктов, аппаратов и охлаждаемого оборудования, температур охлаждаемой воды и требований к устойчивости охладительного эффекта, метеорологических параметров, инженерно-геологических и гидрологических условий площадки строительства градирни, условий размещения охладителя на площадке предприятия, характера застройки окружающей территории и транспортных путей, химического состава добавочной и оборотной воды и санитарно-гигиенических требований к нему, технико-экономических показателей процесса строительства этих сооружений.
расчетных расходов воды;
расчетной температуры охлажденной воды, перепада температур воды в системе и требований технологического процесса к устойчивости охладительного эффекта;
режима работы охладителя (постоянный или периодический);
расчетных метеорологических параметров;
условий размещения охладителя на площадке предприятия, характера застройки окружающей территории, допустимого уровня шума, влияния уноса ветром капель воды из охладителей на окружающую среду;
химического состава добавочной и оборотной воды и др.
Градирни надлежит применять в системах оборотного водоснабжения, требующих устойчивого и глубокого охлаждения воды при высоких удельных гидравлических и тепловых нагрузках.
При необходимости сокращения объемов строительных работ, маневренного регулирования температуры охлажденной воды, автоматизации для поддержания заданной температуры охлажденной воды или охлаждаемого продукта следует применять вентиляторные градирни.
В районах с ограниченными водными ресурсами, а также для предотвращения загрязнения оборотной воды токсичными веществами и защиты окружающей среды от их воздействия следует рассматривать возможность применения радиаторных (сухих) градирен или смешанных (сухих и вентиляторных) градирен.
Вентиляторные градирни надлежит применять в системах оборотного водоснабжения, требующих устойчивого и глубокого охлаждения воды, при высоких удельных гидравлических и тепловых нагрузках, при необходимости сокращения объема строительных работ, маневренного регулирования температуры охлажденной воды средствами автоматизации.
Технологическая схема вентиляторной градирни включает в себя следующие основные элементы: оболочку (корпус), состоящую из каркаса, обшитого листовым материалом, водораспределительное устройство, ороситель, водоуловитель, водосборный бассейн и вентиляторную установку.
Черт. 1. Схема вентиляторной противоточной градирни1
- диффузор;
2
- вентилятор;
3
- водоуловитель;
4
5
- оросительное устройство;
6
- воздухонаправляющий козырек;
7
- воздуховходные окна;
8
- воздухораспределительное пространство;
9
- переливной водовод;
10
- грязевой водовод;
11
- водосборный бассейн;
12
- ветровая перегородка;
13
- отводящий водовод;
14
- подводящий водовод
Башенные градирни надлежит применять в системах оборотного водоснабжения, требующих устойчивого и глубокого охлаждения воды при высоких удельных гидравлических и тепловых нагрузках.
Башенные градирни могут быть испарительными, радиаторными, или сухими и смешанными - испарительно-сухими. К испарительно-сухим относятся сухие градирни, в которых для увеличения глубины охлаждения осуществляется набрызг воды (как правило, обессоленной) на радиаторы.
Башенные градирни разрабатываются, как правило, испарительные и с противоточной схемой движения воды и воздуха.
Основные технологические элементы - водораспределительное устройство, ороситель, водосборный бассейн, водоуловитель и воздухорегулирующее устройство - в башенных градирнях выполняют те же функции, что и в вентиляторных, и часто могут быть сходными по конструктивному оформлению.
1
- вытяжная башня;
2
- водоуловитель;;
3
- водораспределительная система;
4
- оросительное устройство;
5
- воздухорегулирующее устройство;
6
- водосборный бассейн
Открытые градирни - капельные и брызгальные - предназначаются преимущественно для систем с расходом оборотной воды от 10 до 500 м 3 /ч, обслуживающих водопотребителей II и III категорий согласно СНиП 2.04.02-84. На черт. 3 приведена схема открытой капельной градирни площадью в плане 2´ 4 м.
Градирни характеризуются высоким охладительным эффектом без затраты электроэнергии на подачу воздуха, простотой строительных конструкций, условий эксплуатации и ремонта. Однако применение их ограничивается возможностью размещения на незастроенной площадке, сильно продуваемой ветром, а также допустимостью кратковременного повышения температуры охлаждаемой воды в период штиля.
1
- водораспределительная система;
2
- оросительное устройство;
3
- воздухонаправляющие жалюзи;
4
- переливной водовод;
5
- грязевой водовод;
6
- отводящий водовод
Радиаторные градирни или аппараты воздушного охлаждения воды (АВО), иногда называемые сухими градирнями, состоят из элементов: радиаторов из оребренных медных, алюминиевых, углеродистых, нержавеющих или латунных труб, по которым протекает охлаждаемая вода; осевых вентиляторов, прокачивающих атмосферный воздух через радиаторы; воздухоподводящих патрубков, обеспечивающих плавный подвод воздуха к вентилятору, и опорных конструкций.
Радиаторные градирни следует применять:
1 - секции оребренных труб; 2 - вентилятор 2ВГ 70
Для предупреждения замерзания воды в трубках радиаторов и их повреждения требуется устройство емкостей для спуска воды из системы при аварийных ситуациях в зимнее время или заполнение системы низкозамерзающими жидкостями (антифризами).
В циркуляционных системах с радиаторными градирнями практически отсутствуют безвозвратные потери на испарение и вынос.
Размещение охладителей на площадках предприятий необходимо предусматривать из условий обеспечения свободного доступа к ним воздуха, а также наименьшей протяженности трубопроводов и каналов. При этом надлежит учитывать направления зимних ветров для исключения обмерзания зданий и сооружений (для градирен и брызгальных бассейнов).
При расположении градирен на площадке предприятия следует обеспечивать беспрепятственный доступ атмосферного воздуха к ним и благоприятные условия для отвода увлажненного воздуха, выбрасываемого из градирен. По этим соображениям не рекомендуется группу градирен располагать в окружении высоких зданий или на близком расстоянии от них. Расстояние должно быть свыше полуторной высоты зданий. При этом необходимо учитывать розу ветров и направление зимних ветров для предупреждения увлажнения и обмерзания зданий и сооружений возле градирен.
Для предотвращения обледенения градирен в зимнее время необходимо предусматривать возможность повышения тепловой и гидравлической нагрузок за счет отключения части секций или градирен, уменьшения подачи холодного воздуха в ороситель.
По условиям предотвращения разрушения конструкционных материалов (бетона и древесины) температура воды, поступающей на градирни, не должна, как правило, превышать 60 °С. При температуре поступающей воды выше 60 °С следует применять защитные покрытия конструкций или термоустойчивые материалы.
По условиям надежности, удобства и экономичности эксплуатации рекомендуется от 2 до 12 секций или градирен в одном оборотном цикле водоснабжения. Если по технологическим расчетам число секций или градирен составляет более 12 или менее 2, следует выбрать другой типоразмер градирен.
Для качественной работы градирни необходимо проводить ряд мероприятий, связанных с подготовкой воды. В частности, оборотная вода не должна вызывать коррозии труб, оборудования и теплообменных аппаратов, биологических обрастаний, выпадения взвесей и солевых отложений на поверхностях теплообмена.
Для обеспечения указанных требований надлежит предусматривать соответствующую очистку и обработку добавочной и оборотной воды.
Для систем оборотного водоснабжения должен составляться баланс воды, учитывающий потери, необходимые сбросы и добавления воды в систему для компенсации убыли из нее.
Таблица 4.1.1Возможность и интенсивность образования механических отложений в резервуарах градирен и в теплообменных аппаратах надлежит определять на основе опыта эксплуатации систем оборотного водоснабжения, расположенных в данном районе, работающих на воде данного источника, или исходя из данных о концентрации, гранулометрическом составе (гидравлической крупности) механических загрязнений воды и воздуха.
Для предотвращения и удаления механических отложений в теплообменных аппаратах следует предусматривать периодическую гидроимпульсную или гидропневматическую очистку их в процессе работы, а также частичное осветление оборотной воды.
Вода поверхностных источников, используемая в качестве добавочной в системе оборотного водоснабжения, должна подвергаться осветлению.
Для предупреждения развития бактериальных биологических обрастаний в теплообменных аппаратах и трубопроводах надлежит применять хлорирование оборотной воды. Дозу хлора следует определять по опыту эксплуатации систем водоснабжения на воде данного источника или исходя из хлоропоглощаемости добавочной воды.
При высокой хлоропоглощаемости воды и большой протяженности трубопроводов системы оборотного водоснабжения допускается рассредоточенный ввод хлорной воды в нескольких точках системы.
В целях предупреждения обрастания водорослями градирен, брызгальных бассейнов и оросительных теплообменных аппаратов должна применяться периодическая обработка охлаждающей воды раствором медного купороса. Концентрацию раствора медного купороса в растворном баке надлежит принимать 2—4 %. Дополнительную обработку воды хлором надлежит производить одновременно или после обработки ее раствором медного купороса.
Баки, лотки, трубопроводы, оборудование и запорная арматура, соприкасающиеся с раствором медного купороса, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.
Обработку воды для предотвращения карбонатных отложений следует предусматривать при условии Щдоб·Ку≥3, Щдоб - щелочность добавочной воды, мг-экв/л, Ку — коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок. При этом надлежит принимать следующие методы обработки воды: подкисление, рекарбонизацию, фосфатирование полифосфатами и комбинированную фосфатно-кислотную обработку. Допускается применение фосфорорганических соединений.
Методы обработки воды для предотвращения карбонатных отложений надлежит принимать:
Подкисление — при любых величинах щелочности и общей жесткости природных вод и коэффициентах упаривания воды в системах;
Фосфатирование — при щелочности добавочной воды Щдоб до 5,5 мг-экв/л;
Комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды — в случаях, когда фосфатирование не предотвращает карбонатных отложений или величина продувки экономически нецелесообразна;
Рекарбонизацию дымовыми газами или газообразной углекислотой — при щелочности добавочной воды до 3,5 мг-экв/л и коэффициентах упаривания, не превышающих 1,5.
Для предотвращения отложений сульфата кальция произведение активных концентраций ионов в оборотной воде не должно превышать произведения растворимости сульфата кальция.
Для поддержания величин произведения активных концентраций ионов в указанных пределах следует принимать соответствующий коэффициент упаривания оборотной воды путем изменения величины продувки системы или частичного снижения концентраций ионов в добавочной воде.
Для борьбы с сульфатными отложениями в системах оборотного водоснабжения надлежит принимать обработку воды триполифосфатом натрия дозой 10 мг/л по или карбоксиметилцеллюлозой дозой 5 мг/л.
При наличии в оборотной воде примесей, агрессивных по отношению к материалам конструкций градирен и брызгальных бассейнов, должны предусматриваться обработка воды или защитные покрытия конструкций.
Для предотвращения коррозии трубопроводов и теплообменных аппаратов следует применять обработку воды ингибиторами, защитные покрытия и электрохимическую защиту.
При применении ингибиторов и защитных покрытий в системах оборотного водоснабжения следует предусматривать тщательную очистку теплообменных аппаратов и трубопроводов от отложений и обрастаний. В качестве ингибиторов следует применять триполифосфат натрия, гексаметафосфат натрия, трехкомпонентную композицию (гексаметафосфат или триполифосфат натрия, сульфат цинка и бихромат калия), силикат натрия и др. Наиболее эффективный вид ингибитора коррозии должен определяться в каждом конкретном случае опытным путем.
Система охлаждения, построенная на основе испарительной градирни обладает рядом недостатков:
1. Низкое качество воды, её загрязненность, вследствие контакта с пылью окружающего градирню воздуха;
2. Загрязнение системы солями, которые постоянно накапливаются из-за непрерывного испарения воды. От каждого кубического метра водопроводной испарившейся воды в системе происходит накопление как минимум 100 гр. солевых отложений. Это приводит к резкому уменьшению коэффициента теплопередачи на теплообменных поверхностях и следовательно эффективности теплообмена;
3. Развитие в системе водорослей и микроорганизмов, включая опасных бактерии за счет активной аэрации;
4. Непрерывное окисление и коррозия металла;
5. Обледенение градирен в зимний сезон;
6. Отсутствие гибкости и точности регулировки температуры;
7. Постоянные затраты на воду и химические реагенты для чистки;
8. Большие потери давления в системе.
Касательно охраны окружающей среды, основными вредными факторами, производимыми градирнями являются шум и воздействие аэрозолей, выбрасываемых из градирен в окружающую среду
Вредное воздействие происходит в результате выброса капель оборотной воды в атмосферу, осаждения капель на почву и на поверхность окружающих объектов.
В каплях могут содержаться ингибиторы коррозии, накипеобразования и химические реагенты для предотвращения биологических обрастаний, добавляемые в оборотную воду.
Кроме этого, в каплях могут быть патогенные микроорганизмы, бактерии, вирусы, грибы. Некоторые микроорганизмы в градирнях при благоприятных условиях для их жизнедеятельности могут размножаться.
Капли воды распространяются в атмосфере в районе градирен и увлажняют поверхность земли и близ расположенные сооружения, а в зимний период вызывают их обледенение, поэтому в СНиП II-89-80 приведены допустимые минимальные расстояния от градирен до ближайших сооружений.
Зона выпадения капельной влаги на поверхности земли имеет форму эллипса с большой осью, проходящей через центр градирни в направлении ветра. Наибольшая интенсивность выпадения капель на поверхность земли в этой зоне находится на большой оси эллипса на расстоянии примерно двух высот градирни. Размер зоны зависит от высоты градирни, скорости ветра, степени турбулентности воздуха в приземном слое, концентрации и крупности капель, а также от температуры и влажности атмосферного воздуха.
При наличии в атмосферном воздухе газообразных примесей, выходящая из градирен влага может с ними взаимодействовать и образовывать вредные для окружающей среды соединения. Например, при взаимодействии влаги с окислами серы происходит окисление сернистого ангидрида в более вредные для человека сульфаты.
1. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985.
2. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения)/ ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
3. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие/ Под. общ. ред. В.С. Пономаренко. - М.:Энергоатомиздат: 1998. - 376 с.: ил.
Для правильного подбора градирни, определения необходимой площади орошения, высоты слоя оросительного устройства, мощности привода вентилятора нужно провести тепло-гидравлический расчет на основании данных, указанных в техническом задании Заказчика.
Эта процедура проводится как для вентиляторных, так и для башенных градирен.
Тепловой расчет градирни - это сложная математическая задача, сводящаяся к решению системы дифференциальных уравнений. По перечисленным выше начальным данным вычисляется целый ряд промежуточных величин, которые позволяют определить искомые параметры.
В результате расчета определяются:
Для определения первоначальных данных можно воспользоваться формулой тепловой мощности градирни: Q=G*C*Dt, (где G - это гидравлическая нагрузка, С - удельная теплоёмкость воды, Dt - температурный перепад оборотной воды внутри градирни). Из данного уравнения можно увидеть, что только две переменных G и Dt будут влиять на работу охлаждающей установки. Зная, что С - это константа, а переменная Dt меняется в очень ограниченном диапазоне (как правило перепад температуры на градирне изменяется в пределах от 5 до 15-20 0 С), легко понять, что повышать теплосъём градирни можно только за счет увеличения объёма жидкости G.
Зная количество тепла, которое необходимо отводить на градирне, можно определить примерный расход и нужный перепад температуры воды. А уже на основании этих данных выполнить теплогидравлический расчет для верного выбора градирни.
Подробнее о технических характеристиках градирни и переменных - в статье "Технические характеристики градирни" .
При расчете важно верно учесть климатические параметры окружающего воздуха.
Последние данные можно найти в СП 131.13330.2012 «Строительная климатология» актуализированная версия СНиП23-01-99 от 2012 года.
Для расчета градирни в теплый период года можно использовать температуру воздуха по сухому термометру с обеспеченностью 0,95 или 0,98. Разница в значениях заключается в количестве дней, когда в регионе теоретически возможно превышение указанной температуры.
Выбор показателя обеспеченности зависит от предприятия, на котором строится градирня. Всего выделяют три группы потребителей, по уровню требований к температуре охлажденной воды.
Если незначительное превышение температуры охлажденной воды (на 1-2 0 С) вызывает временное снижение экономичности технологического процесса, то таких потребителей относят к III категории. Для таких предприятий расчет производится с обеспеченностью 0,95.
Если увеличение температуры оборотной воды вызывает временное нарушение процесса работы отдельных агрегатов, то потребителя относят ко II категории водопотребления. Расчет градирен проводится так же с обеспеченностью климатических параметров 0,95.
К I категории относят предприятия, где повышение температуры воды на выходе с градирни вызывает нарушение всего технологического цикла и, как следствие, влечет значительные убытки. Для предприятий первой категории в расчете применяются климатические параметры с обеспеченностью 0,98.
Таким образом, выбор данных, которые используются при расчете градирен, зависит от особенностей техпроцесса предприятия-заказчика и целесообразности вложения дополнительных средств в оборудование.
Большинство предприятий относятся ко II и III категориям водопотребителей, т.к. незначительное увеличение температуры воды на несколько дней в году не представляет серьезной проблемы для производства. В таком случае вложение дополнительных средств для обеспечения охлаждения воды круглогодично нецелесообразно. Потери прибыли при увеличении температуры оборотной воды меньше, чем затраты на улучшение градирни.
Если особых требований к схеме градирни в техническом задании не указывается, то тепло-гидравлический расчет проводится с обеспеченностью климатических параметров 0,95. Т.е. незначительное отклонение параметров работы будет для градирни не более, чем 5 дней в году в самый жаркий период.
Такой подход позволяет снизить затраты Заказчика на оборудование для охлаждения воды, не закладывать дополнительные средства для необоснованной страховки.
Если Вам необходимо выбрать тип и размер градирни, то наши специалисты готовы выполнить все необходимые расчеты с учетом любых требований Заказчика.
Мокрые градирни
закрытого типа
GOHL (Германия)
Мы поставляем Мокрые Градирни Открытого типа производства Бельгии и Германии
Мы поставляем Мокрые Градирни Закрытого типа производства Германии
Мы поставляем Драйкулеры европейского производителя Thermokey
Мы предлагаем квалифицированный расчет и подбор всех типов градирен и драйкулеров
Градирни
- это устройства для незначительного охлаждения теплой воды воздухом окружающей среды. «Незначительное» означает, что после градирни вода не становится ледяной, как в чиллере (+7 градусов, а возможно и с минусовым значением). Температура поступающей воды в градирню - около 40-50 градусов, после - 25-30 градусов (в лучшем случае).
Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует технологический процесс на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором.
Градирня, имеет несколько вариантов исполнения, но основных типов - 2: мокрые открытого и закрытого типа, а так же сухие .
Чаще всего мокрая градирня ассоциируется с башенными градирнями, которые можно увидеть рядом с ТЭЦ или гигантскими предприятиями. Но для большинства предприятий мощностей башенных градирен - не требуется.
Мокрая градирня открытая или градирни открытого типа - принцип её действия такой же как и у башенной, только в отличие от первой открытая мокрая градирня вполне транспортабельна и диапазон её производительности достаточно широк, т.к. в большинстве случаев такая конструкция представляет из себя модуль и соединением нескольких модулей достигается требуемая производительность.
Принцип действия градирни основан на разбрызгивании через форсунки горячей воды от чего собственно и происходит ее охлаждение. Очень часто к этому процессу добавляется обдув потоком воздуха при помощи осевых вентиляторов.
Башенные грдирни - используются для охлаждения больших объемов воды, в несколько раз превышающих объемы воды на промышленных предприятиях. Это оборудование применяется преимущественно на тепловых и атомных электростанциях.
Мокрая градирня закрытого типа.
Градирня в которой основной водяной контур не соприкасается с окружающей средой, но в которой всё же используется принцип снижения температуры за счёт испарения - называется мокрая градирня закрытого типа . В основе её действия - теплообменник (как вариант пучок труб), расположенный в корпусе который омывается водой и обдувается воздухом окружающей среды. В результате такой комбинации возможно получение температуры воды на выходе из градирни приближённо равной температуре мокрого термометра, а так же безопасно использование в зимний период, т.к в основном контуре может применяться не замерзающая жидкость.
Варианты использования градирни - в системах охлаждения
Одним из важных моментов для наиболее эффективного использования градирен в водооборотной системе является оптимальный выбор схемы гидравлических контуров подключения. Схемы гидравлических контуров могут различаться в зависимости от количества градирен, используемых в одном контуре, а также от характера потребителя. Диапазон регулирования производительности водоохладителя определяется характером потребителя. Самый простой гидравлический контур отдельной градиpни, используемый для одного участка обслуживания, приведен на рис. 1.
 |
 |
| Рис.1 Схема гидравлического контура охлаждения для одного потребителя | Рис.2 Система охлаждения с градирнями, имеющими раздельные контуры приготовления и потребления |
Вода из градирн и поступает в бак, откуда циркуляционным насосом подается потребителю и далее.
В области промышленного строительства, особенно когда расход воды, циркулирующий через охладитель потребителя заметно меньше расхода воды, циркулирующего через градирни , применяется схема, приведенная на рис. 2. Здесь обратная вода, поступающая от потребителей, отстаивается в накопительных емкостях (объем которых рассчитывается примерно на 5-10 минут работы установки). Из нее насос (насосы) контура приготовления рабочей жидкости откачивают воду на испарительные грaдиpни. Из оборудования охлажденная вода поступает в аналогичную ванну. Основная отличительная черта такой схемы - гидравлическая независимость контуров приготовления рабочей воды и потребления, обеспечиваемая наличием компенсационной трубы между емкостями (может 1-использоваться также и одна емкость с перегородкой, обеспечивающей перелив между ее частями). Вследствие этого совершенно не обязательно постоянно регулировать мощность градирен в соответствии с требованиями пользователя. Вентиляторы градирен могут работать в режиме просто "Вкл/Выкл". Кроме этого, каждая такая градиpня работает всегда с полной нагрузкой и обеспечивает максимально возможное охлаждение воды для данных погодных условий. Обе схемы не чувствительны к заморозкам, поскольку данное оборудование полностью дренируются в накопительные емкости, устанавливаемые в помещении, либо расположенные под землей.
Для обеспечения удобства и безопасности обслуживания гpадиpни
должны иметь площадки, устроенные в соответствиями с требованиями соответствующих СНиП. Перед началом эксплуатации вентиляторной градиpни
нужно проверить гидравлическую плотность трубопроводов, резервуаров, а также состояние установленной арматуры.
Оптимальный вариант, когда каждый водоохладитель устанавливается на крыше отдельно. Если это не возможно, то выбор места установки должно быть таким, что бы не возникало рециркуляции (рис.3) При этом нужно учесть возможные порывы ветра (подветренная сторона) и ближайшее расположение строений, которое может изменить поток нагнетаемого воздуха назад в воздухозаборник.
Рис.3
Влияние ветра и преград
Перед первым пуском необходимо осуществить промывку водяных магистралей для удаления сора и окалины, которые могли там образоваться в процессе проведения сварочных работ, и затем визуально проверить равномерность работы всех форсунок. Все обнаруженные дефекты должны быть устранены до начала эксплуатации. Периодические осмотры градиpен рекомендуется производить не реже чем один раз в месяц. Текущие ремонты градирен должны производиться по мере надобности, но не реже одного раза в год, и приурочиваться, по возможности, к летнему времени. В объеме текущих ремонтов входят работы, не требующие остановки градирни на длительный срок, например очистка и ремонт водораспределительного устройства, трубопроводов и сопел, водо-уловителей, приведение в порядок регулировочных и запорных устройств. При капитальном ремонте выполняются все работы, требующие длительного отключения оборудования: устранение повреждений оросителя, водораспредельной системы, ремонт или замена вентиляторной установки и др.
В зимнее время эксплуатация может усложняться из-за обмерзания их конструкций, особенно это относится к градирням расположенным в суровых климатических условиях. Обмерзание градирен может привести к аварийному состоянию, вызывая деформации и обрушение оросителя из-за дополнительных нагрузок от образовавшегося на нем льда. Обмерзание гpадирни начинается обычно при температурах наружного воздуха ниже -10°С и происходит в местах, где входящий в гpадирню холодный воздух соприкасается с относительно небольшим количеством теплой воды. Внутреннее обледенение является опасным потому, что из-за интенсивного туманообразования оно может быть обнаружено только после разрушения оросителя. Поэтому в зимний период не следует допускать колебаний тепловой и гидравлической нагрузок, необходимо обеспечивать равномерное распределение охлаждаемой воды по площади оросителя и не допускать понижения плотности орошения на отдельных участках. В связи с большими скоростями входящего воздуха плотность орошения в вентиляторных градирнях в зимнее время целесообразно поддерживать не менее 10 м 3 /м 2 (не ниже 40% от полной нагрузки). Критерием для определения необходимого расхода воздуха может служить температура охлажденной воды. Если расход поступающего воздуха регулировать таким образом, чтобы температура охлажденной воды не была ниже +12 o C ... +15°С, то обледенение грaдирен обычно не выходит за пределы допустимого. Уменьшение поступления в градирню холодного воздуха может быть достигнуто отключением вентилятора или переводом его на работу с пониженным числом оборотов. Исключить обледенение градирен можно путем подачи всей воды только на часть градирен с полным отключением остальных, иногда со снижением расхода циркуляционной воды. Нагнетательные вентиляторы подвержены обмерзанию. Это может вызываться двумя причинами: попаданием на вентилятор водяных капель изнутри оборудования и рециркуляцией уходящего из градирни воздуха, содержащего мелкие капли воды и пар, который конденсируется при смешении с холодным наружным воздухом. В таких случаях можно избежать обледенения лопастей вентилятора следующими способами: - снизить скорость вращения вентилятора, - проконтролировать давление перед форсунками и при необходимости произвести их очистку, - использовать стеклопластиковые рабочие колеса, - использовать автономный обогрев обечаек вентилятора с помощью гибких электронагревателей. Следует отметить, что неравномерное образование льда на лопастях может приводить к разбалансировке и вибрации вентилятора. Если в зимний период по какой-либо причине производилось отключение вентиляторов градирен, то перед их пуском необходимо проконтролировать состояние обечаек на наличие на них наледи. При обнаружении наледи ее необходимо удалить во избежание поломки рабочих колес вентиляторов.
Первоначально необходимо определить следующие исходные данные:
Q Г,
кВт
- тепловой поток (количество тепла), который необходимо отвести в окружающую среду,
Тмт
, °С
- температура мокрого термометра в самое жаркое время, характерная для данного региона,
Твых
, °С
- температура воды, которая должна быть получена в конце процесса охлаждения.
Необходимо отметить, что тепловой поток для воздушных компрессоров обычно не превышает электрической мощности привода компрессора; тепловой поток для холодильной машины представляет собой сумму холодопроизводительности и электрической мощности привода компрессорного агрегата; тепловой поток для технологических установок, где не происходит сжигания каких-либо видов топлива, обычно не превышает электрической мощности приводов и т.д. Температура мокрого термометра определяется по СНиП 23.01-99 "Строительная климатология", или предварительно по данным из Таблицы 1.
Расчетные параметры атмосферного воздуха. Таблица 1.
|
Населенный пункт |
Температура по сухому термометру, T, °С |
Относительная влажность воздуха, Ф, % |
Температура по мокрому термометру, T, °С |
| Архангельск | 23,3 | 58 | 18 |
| Астрахань | 30,4 | 52 | 23,2 |
| Волгоград | 31 | 33 | 20 |
| Вологда | 24,5 | 56 | 18,8 |
| Грозный | 29,8 | 43 | 21 |
| Дудинка | 22,9 | 59 | 17,9 |
| Екатеринбург | 25,8 | 49 | 18,8 |
| Иркутск | 22 | 63 | 17,6 |
| Казань | 26,8 | 43 | 18,7 |
| Краснодар | 28 | 55 | 21,6 |
| Красноярск | 24,4 | 55 | 18,6 |
| Луганск | 30,1 | 30 | 18,8 |
| Магадан | 19,5 | 61 | 15,2 |
| Мончегорск | 24,6 | 53 | 18,5 |
| Москва | 27 | 55 | 20,8 |
| Мурманск | 22 | 58 | 17 |
| Нижний Новгород | 26,8 | 48 | 19,6 |
| Новосибирск | 25,4 | 54 | 19,3 |
| Омск | 27,4 | 44 | 19,4 |
| Петрозаводск | 24,5 | 58 | 19,1 |
| Ростов - на - Дону | 29,2 | 37 | 19,5 |
| Сагвхард | 23,7 | 57 | 18,3 |
| Самара | 28,5 | 44 | 20,2 |
| Санкт - Петербург | 26 | 56 | 20,1 |
| Сыктывкар | 25,1 | 49 | 18,3 |
| Тобольск | 26,5 | 53 | 20 |
| Томск | 24,3 | 60 | 19,2 |
| Тула | 25,5 | 56 | 19,6 |
| Уфа | 27,6 | 44 | 19,5 |
| Ханты - Мансийск | 26,5 | 55 | 20,3 |
| Челябинск | 26 | 51 | 19,4 |
| Чита | 25 | 48 | 18 |
| Якутск | 26,3 | 40 | 17,8 |
| Ярославль | 24,8 | 53 | 18,7 |
Температура воды, которая должна быть получена в конце процесса охлаждения в, обуславливается техническими параметрами охлаждаемого оборудования и, как правило, указана в паспортных данных оборудования. Определив необходимые параметры, можно произвести предварительный подбор градирни, используя кривые охлаждения для различных значений tмт.
Пример.
Необходимо произвести подбор гpадирен для охлаждения компрессорной станции в г. Петрозаводске. В состав станции входят 3 компрессора 4ВМ10-63/9 с приводом Мэ=380 кВт каждый, причем в работе постоянно находятся два компрессора.
Решение .
Определяем суммарный отводимый тепловой поток:
По таблице расчетных параметров атмосферного воздуха определяем температуру мокрого термометра:
В паспортных данных компрессора находим температуру на входе в систему охлаждения компрессора равную температуре на выходе:
tВЫХ=25 °С
Используя кривые охлаждения для температуры мокрого термометра, находим точки пересечения линий, соответствующие суммарному отводимому тепловому потоку и температуре на выходе из градиpни с кривыми охлаждения. Из построения определяем, какое оборудование обеспечит необходимый тепловой поток.
Этот вид оборудования по конструкции гораздо проще чиллера, поскольку не имеет холодильного контура. Вода в сухих градирнях охлаждается в пластинчатых теплообменниках, на которые несколько вентиляторов направляют уличный воздух. Таким образом, сухие градиpни стоят вне производственных помещений. В среднем термодинамический предел сухих градирен составляет порядка 5 градусов. Это означает, что если на улице температура воздуха установилась на уровне +35°С, то грaдирня способна охлаждать воду до температуры +40°С - для охлаждения гидравлической жидкости или конденсатора чиллера - вполне приемлемая температура. Если на улице ниже +10°С, то градирня элементарно может заменить собой чиллер (точнее временно заменить), снабжая водой не только теплообменник гидравлического контура ТПА, но и охлаждая пресс-форму, для чего нужна вода температурой от +5°С до +15°С. С учетом того, что в градирнях охлаждение осуществляется атмосферным воздухом при помощи вентиляторов, не требующих большой мощности, то по сравнению с чиллерами они позволяют добиться экономии электроэнергии. Очевидно, что круглогодично одной только градирней обойтись нельзя, так как в нашей стране, кроме зимы приходит и очень теплое лето - совсем без чиллера не обойтись. С другой стороны - по настоящему теплая погода держится не более 4-5 месяцев кряду. Какой смысл гонять чиллер остальные 7-8 месяцев, когда температура за окном лежит в пределах от -10 °С до +10°С. Но не смотря на это сухие градиpни все еще являются невостребованным оборудованием. Даже не смотря на то, что при использовании комбинации чиллер - драйкулер возможно добиться ежегодной экономии электроэнергии до 40%.
Существуют гpaдирни, которые напрямую подключаются к гидравлическому контуру. В них циркулирует не гликолевый раствор, а непосредственно гидравлическая жидкость. В итоге из схемы устраняется посредник в виде промежуточного теплоносителя, что только повышает эффективность охлаждения. В результате гидравлика охлаждается экономичной сухой градиpней, а чиллер обслуживает исключительно пресс-форму и узел инжекции. Это позволяет реализовать очень экономичную двух-температурную схему энергосбережения. Однако на базе чиллера и градирни можно реализовать схемы энергосбережения в более привычном виде.
Сухие охладители разработаны для наружной установки, поэтому для предотвращения замерзания в холодное время года, необходимо добавлять гликоль.
Использование сухих охладителей имеет следующие преимущества:
Эксплуатация градирен в зимнее время - наши специалисты дадут вам рекомендации.
