Turn de racire

Turn de răcire ( germană:  gradieren  — pentru a îngroșa saramură; inițial, turnurile de răcire erau folosite pentru extragerea sării prin evaporare ) — un dispozitiv [1] pentru răcirea unei cantități mari de apă cu un flux direcționat de aer atmosferic. Uneori, turnurile de răcire sunt numite și turnuri de răcire.

În prezent, turnurile de răcire de mare capacitate sunt utilizate în sistemele de alimentare cu apă în circulație pentru răcirea schimbătoarelor de căldură (de regulă, la centralele termice (inclusiv centralele nucleare ) și centralele termice . În inginerie civilă, turnurile de răcire sunt utilizate, de exemplu, pentru răcirea condensatoarelor unităților frigorifice, pentru aer condiționat, răcire generatoare de energie de urgență de instalații locale de tratare ( MOS) , inginerie mecanică și industrii alimentare etc.

Atunci când ciclul de circulație a apei este închis la instalațiile locale de tratare a apei, se rezolvă și problema utilizării unei cantități semnificative de ape uzate industriale redirecționate către instalația de răcire. Iar soluțiile tehnice pentru utilizarea energiei termice (abur în exces) folosind unități de pompă de căldură (HPU) permit transformarea acesteia în energie electrică.

Procesul de răcire în cazul turnurilor clasice de răcire cu ventilator are loc din cauza evaporării unei părți din apă atunci când curge în jos într-o peliculă subțire sau cade peste un aspersor special , de-a lungul căruia este furnizat un flux de aer în direcția opusă apei. circulaţie. În turnurile inovatoare de răcire cu ejecție, răcirea are loc datorită mediului creat, care este aproape de condițiile de vid prin duze speciale (oferind o zonă de transfer de căldură și masă , fiecare - 450 m² la 1 m³ de lichid pompat și reprezentând principiul dublei acțiuni , răcirea lichidului pulverizat nu numai în exterior, ci și în interior) și caracteristici de design. Când 1% din apă se evaporă, temperatura masei rămase scade cu 5,48 °C, iar în cazul principiului de răcire prin ejecție descris, temperatura masei rămase scade cu 7,23 °C.

De regulă, turnurile de răcire sunt utilizate acolo unde nu este posibil să se utilizeze corpuri mari de apă pentru răcire (râuri, lacuri, mări) și, de asemenea, din cauza pericolului de poluare a acestora.

O alternativă simplă și ieftină la turnurile de răcire sunt piscinele cu pulverizare, unde apa este răcită prin pulverizare simplă, deși cu efect redus.

Istorie

În Imperiul Rus , turnurile de răcire erau folosite în producția de sare. Deci, prin decretul Ecaterinei a II- a din 15 februarie 1771, o fabrică de sare a fost înființată de către generalul intenționat F.V. Bauer pe râul Polist în Staraya Russa . În două turnuri de răcire ale acestei centrale, apa ridicată de pompele de apă s-a evaporat parțial, saturând astfel saramura [2] .

Primul turn de răcire hiperboloid a fost construit după proiectul profesorului de inginerie mecanică și director al minelor de stat olandeze Frederik van Iterson.în 1918 în orașul olandez Heerlen [3] . Înainte de aceasta, modelele turnurilor de răcire erau de diferite forme: dreptunghiulare, rotunde, ovale.

În 2012, cel mai productiv turn de răcire din lume a fost construit pentru centrala nucleară germană Isar (înălțime - 165 m; diametrul bazei - 153 m), răcire 216.000 m³/h [4] . Turnul de răcire a fost primul care a folosit un bypass automat al barajului [4] .

În același 2012, pentru TPP-ul indian Kalisindha fost construit un turn de răcire de 202 m înălțime, depășind cel mai înalt turn de răcire al termocentralei germane Niederaussem de până atunci, înalt de 200 de metri [5] . Cel mai înalt turn de răcire din Rusia la acea vreme, construit tot în 2012 pentru prima unitate de putere a NPP-2 Novovoronezh .

Caracteristici

Parametrul principal al turnului de răcire este valoarea densității de irigare — valoarea specifică a consumului de apă pe 1 m 2 de suprafață de irigare.

Principalii parametri de proiectare ai turnurilor de răcire sunt determinați printr-un calcul tehnic și economic în funcție de volumul și temperatura apei răcite și de parametrii atmosferici (temperatură, umiditate etc.) la locul de instalare.

Utilizarea turnurilor de răcire în timpul iernii în zonele cu ierni înghețate poate fi periculoasă din cauza riscului de îngheț al turnului de răcire. Acest lucru se întâmplă cel mai adesea în locurile în care aerul înghețat intră în contact cu o cantitate mică de apă caldă. Pentru a preveni înghețarea turnului de răcire și, în consecință, eșecul acestuia, este necesar să se asigure distribuția uniformă a apei răcite pe suprafața sprinklerului și să se monitorizeze aceeași densitate de irigare în părți separate ale turnului de răcire (dar numai pentru turnurile de răcire). cu stropitoare). În turnurile de răcire cu ventilator, suflantele sunt adesea expuse la gheață atunci când turnul nu este funcționat corespunzător. La utilizarea turnurilor de răcire cu ejecție, majoritatea acestor riscuri dispar din cauza absenței atât a ventilatorului, cât și a umplerii.

Clasificare

Metoda de alimentare cu aer:

• turn (tracțiunea este creată folosind un turn de evacuare înalt);
• ventilator (împingerea este creată de un ventilator);
• deschis (atmosferic), folosind forța vântului și convecția naturală atunci când aerul se deplasează prin sprinkler;
• ejectare [6] , folosind efectul de ejectare atunci când amestecul apă-aer se deplasează la viteze mari în canale speciale.
• spray , funcționând pe principiul simplu spray sau fântână.

În direcția de curgere a mediilor (apă și aer răcit):

• cu contracurent (cea mai mare diferență de temperatură, cea mai mare rezistență aerodinamică);
• cu curent încrucișat (rezistență aerodinamică mai mică, antrenare mai mică a picăturilor);
• cu curent mixt (designul turnului de răcire conține atât contracurent, cât și crossflow).

Până de curând, turnurile de răcire cu ventilatoare erau cele mai eficiente din punct de vedere tehnic, deoarece asigurau o răcire mai profundă și mai bună a apei, rezistând la sarcini termice specifice mari (cu toate acestea, necesită energie electrică pentru a antrena ventilatoarele).

Turnurile de răcire cu ejecție rezistă la cele mai mari sarcini hidraulice și sunt capabile să răcească apa cu o diferență mare și de la temperaturi foarte ridicate (până la 90 °C). Acest lucru se datorează atât absenței unui sprinkler, cât și suprafeței totale mari de picături fin dispersate și viteze mari ale fluxurilor de apă-aer. Costul energiei electrice pentru funcționarea sistemelor de alimentare cu apă în circulație cu un turn de răcire cu ejecție cu o organizare competentă a schemei de alimentare cu apă și automatizare nu depășește costul instalațiilor tipice de ventilatoare. În același timp, turnurile de răcire cu ejecție sunt destul de rezistente la îngheț, ceea ce face ca funcționarea lor în zonele cu ierni geroase să fie cea mai viabilă din punct de vedere economic.

Note

1. ↑ Ponomarenko V.S., Arefiev Yu.I. Turnurile de răcire ale întreprinderilor industriale și energetice: Manual de referință / Ed. ed. V. S. Ponomarenko. — M.: Energoatomizdat, 1998. — 376 p. — ISBN 5-283-00284-5 [1] Arhivat 2 aprilie 2015 la Wayback Machine
2. ↑ Falkovsky N.I. Istoria aprovizionării cu apă în Rusia . - M.; L .: Editura Ministerului Utilităţilor Publice al RSFSR, 1947. - P. 129. - 307 p. Arhivat pe 26 decembrie 2018 la Wayback Machine
3. ↑ Turnuri de răcire: istorie, fotografie, ce este? . zavodtriumph.ru. Preluat la 25 decembrie 2018. Arhivat din original la 26 decembrie 2018. (nedefinit)
4. ↑ 1 2 Svetlana Aab. Turnul de răcire a intrat în modul de funcționare  // Salavatsky Neftekhimik: ziar. - 2012. - 14 iulie ( Nr. 26 (5009) ). - S. 3 . Arhivat din original pe 8 august 2014. (Rusă)
5. ↑ Jie construiește cele mai înalte turnuri de răcire din lume  (în engleză)  (downlink) . Construcciones Metalicas Comansa SA. Arhivat din original pe 6 noiembrie 2013.
6. ↑ Aplicabil numai în Rusia, dezvoltare rusă inovatoare și copie de arhivă de brevet din 2 aprilie 2015 la Wayback Machine

Link -uri

Dicționare și enciclopedii	mare chinezesc Mare norvegian
În cataloagele bibliografice	NDL : 00569354 NKC : ph580645