Самая большая в мире градирня

Градирни: история, фото, что это?

16 мая 2013 года в группе «Завода Триумф» в социальной сети «В контакте» был опубликован первый выпуск рубрики «Пятничные градирни», ставшей еженедельной. За это время мы рассказали 31 историю и опубликовали около 100 фотографий этих устройств, которые, как оказалось, настолько же поэтичны, насколько огромны.

К новогодним праздникам мы решили собрать воедино все самые информативные и необычные публикации, чтобы вместе с вами насладиться величием этих сооружений.

Градирни в истории

1. Знаете ли вы, где и когда впервые появились градирни? Первая охлаждающая башня, какой мы знаем ее сегодня, была построена в 1918 году в Нидерландах, в городе Херлен – на самом юге страны. Создателем гиперболоидной градирни был профессор машиностроения и директор голландских государственных шахт Фредерик ван Итерсон. Именно этому человеку удалось создать максимально технологичное и эффективное изобретение, которое он запатентовал тогда же, в 1918-м.

До этого же охлаждающие конструкции не имели постоянной формы – они могли быть круглыми или прямоугольными. Их располагали не только отдельно, но зачастую на крышах зданий, хотя принцип их работы был также основан на испарении.

2. Во время Второй мировой войны правительство Великобритании для защиты собственных электростанций от возможных ударов немецких войск камуфлировало градирни и стоящие рядом объекты под обычные городские поселения. На стены башен наносились рисунки домов и деревьев, чтобы заметные издалека стратегически важные объекты не были заметны.

3. За новой порцией градирен отправимся в зону отчуждения – на Чернобыльскую АЭС. Как ни странно, но на станции всего 2 градирни – и обе не достроены. Дело в том, что для охлаждения реакторов первой и второй очереди использовался пруд, растянувшийся на 11 километров параллельно Припяти почти до самого Чернобыля. Несмотря на внушительные размеры – 25 квадратных километров, – для третьей очереди его охлаждающей мощности не хватило бы, а увеличивать пруд дальше не было возможности.

Сами же градирни громадные – в диаметре у основания они достигают около 120 метров. Официальные экскурсии внутрь не водят – не из-за радиации, а из-за отваливающихся плит. По словам проводника, когда лаборатория еще работала, он часто слышал, как они падают – удар о землю в гулкой градирне звучал как выстрел из орудия.

Рейтинг мира

4. Самая производительная градирня в мире находится на немецкой АЭС «Изар-1». Эта атомная станция расположена в 14 км от города Ландсхут в Нижней Баварии на реке Изар. Это не самая высокая градирня на свете – ее высота 165 метров, но она охлаждает 216 000 кубометров воды в час, что и делает ее лидером. По крайней мере, делало, поскольку после аварии на японской Фукусиме правительство Германии решило полностью отказаться от атомной энергетики и ликвидировать все существующие станции к 2022 году. Изар обещают демонтировать за 10 лет. Хоть бы градирню оставили.

5. А вот самая высокая градирня в мире на сегодняшний день находится в Индии и принадлежит Калисинд ТЭЦ, что в индийском штате Раджастан. Ее высота – 202 метра.

На самом деле, градирня прекрасна вдвойне – уже потому, что имеет башню-близнеца тоже в 202 метра. Но поскольку саму станцию построили недавно, то блок со второй градирней еще не запустили.

6. Еще одна градирня-рекордсменка высотой в 131 метр находится на уже закрытой станции в Германии и отлично просматривается на 20 км во все стороны. Ее особенность в рисунке, нанесенном на всю площадь ее стены. Автор геокартинки – швейцарский художник Кристоф Рис, а его работа занесена в Книгу рекордов Гиннеса, как самая большая карта мира в мире!

Градирни как предмет изобразительного искусства

7. Зачастую градирни помимо практической функции выполняют еще и эстетическую. Так, во время Чемпионата мира по футболу 2010-го года в ЮАР они стали художественными полотнами. Градирни превратились в живые картины, рассказывая болельщикам со всей планеты о жизни местного населения.

Власти пригорода Йоханнесбурга к началу чемпионата разукрасили градирни рисунками, повествующими об этнических традициях жителей ЮАР. А для всех желающих устроили незабываемый аттракцион – между башен градирен можно было прокатиться на качелях, а также прыгнуть вниз со 100-метровой высоты.

8. Когда громадные градирни разрисовывают профессиональные художники – всегда креативно и здорово. А что будет, если их дизайн поручить детям?

На это в прошлом году решилась Ленинградская область, проведя конкурс творческих проектов «Раскрась градирни атомной станции», приуроченный ко Дню энергетика. Никто и не думал, что поступит более 300 работ от детей до 15 лет. Организаторы говорят, что труднее всего было оценить эти трогательные рисунки и выбрать победителя.

]

Градирни в искусстве

9. Пожалуй, самая знаменитая атомная станция в мире – Спрингфилдская АЭС из телесериала «Симпсоны».

Станция мистера Бёрнса – единственный источник энергии во всем мульт-городке, но ее состояние приведет в ужас всех, кроме ее работников. Помимо уранового стержня, настигающего Гомера в начале каждой серии, в подвалах здания бегают светящиеся крысы, с труб капают радиоактивные отходы, а трещины в градирнях заделывают жвачкой.

В эпизодах предполагаемого будущего станция показана с увеличенным числом градирен – их число возросло с 2-х до 5 – скорее всего, это связано с увеличением населения Спрингфилда.

10. А это самая экологичная градирня за всю историю человечества. Во-первых, потому что она сплетена из лозы, а во-вторых, потому что ее уже нет.

Арт-объект под фееричным названием «Вулкан» был построен художником Николаем Полисским и его соратниками в деревне Никола-Ленивец, что недалеко от Москвы, для фестиваля «Архстояние-2009», а строиться начал аж в 2006 году. Сам Полисский отмечал, что за 3 года плетения градирня ему порядком поднадоела, пока однажды не набекренилась: «И вдруг она стала падать: появился какой-то градус жизни. Укрепили ее контрфорсами. Я её полюбил».

Башня была совсем как настоящая: 12 метров в диаметре и 15 в высоту, а из жерла вырывался столб света и абсолютно экологичного (если верить организаторам) дыма. По словам создателей, градирня предлагала зрителям «задуматься о грани между первозданностью природы и стремлением человека её поработить». Торжественное сожжение свершилось на Масленицу 2012 года после последнего пробуждения «Вулкана».

11. А как вам планета, полностью состоящая из башен и дыма? Мир, состоящий из градирен, представила себе дизайнер Дженни Оделл. Для создания этой картинки она использовала кадры, вырезанные из видов со спутника Google. Любовь к таким фото Дженни объясняет тем, что благодаря нечеловеческой точке зрения Гугла, мы можем лучше прочесть свою человеческую природу. Прочесть и познать ее во всех крошечных и повторяющихся отметинах на лице Земли.

Для Оделл все множественные объекты на планете – иероглифы и знаки, будто кричащие: люди были здесь. Кроме того, обращая внимание на созданный человеком ландшафт, можно обнаружить, что все вещи, которые уже давно стали для нас привычными, с определенного ракурса могут показаться странными, новыми и даже трогательными.

12. Любят градирни и в Нидерландах – там живет Майкл Руверс, который, судя по всему, увлечен этими устройствами не меньше нас. Увлечен настолько, что использует их как модели для своего творчества. И не зря дизайнер говорит о тяге к контрастам – в виде башен, предназначенных для охлаждения, он создал свечи, так или иначе несущие тепло.

Какие подтексты Майкл заложил в свое творение, можно погадать. В любом случае такая свеча станет отличным подарком человеку, работающему на ТЭЦ.

Разрушение градирен

13. Чрезвычайно трогательное видео создала британская компания Ecotricity, занимающаяся развитием экологичных источников энергии. Громадные башни в ролике ожили лишь для того, чтобы под прекрасную музыку через несколько секунд растаять навсегда. Видимо, что-то похожее ждет в скором времени градирни атомных станций Германии. Прощайте, ребята.

14. Мы знаем о том, что крушение особо крупных объектов всегда зрелище, на которое хочется смотреть и смотреть… Например, на разрушение градирен китайской станции. Это не террористический акт, а плановый снос башен.

Представляем, какую гамму эмоций испытывает спрятавшаяся слева градирня. Эх, пока еще целехонькая..)

15. А это типичные южнокорейские зрители, смотрящие новости по ТВ. На экране – проекция запланированного взрыва градирни атомной станции в Северной Корее. Этот символический жест был сделан с целью того, чтобы показать миру, что страна держит курс на денуклеаризацию.

Градирни в городах

16. Суровая челябинская жизнь, как оказалось, не такая уж и серая!

Вот, например, энергетическая компания «Фортум» раскрасила градирню ТЭЦ-2 в сине-зеленый. Поскольку станция принадлежит концерну, то и цвета оказались корпоративными. Вторую, кстати, тоже обещали покрасить.

17. А эта фотография символизирует масштаб и мощь российской столицы.

Снимок сделан с 22 этажа высотки на востоке Москвы. Эти цветастые градирни принадлежат ТЭЦ-23, расположенной недалеко от района «Метрогородок». Станция обеспечивает электричеством и теплом несколько столичных округов с населением более 2 млн человек.

18. Градирни настолько велики, что было бы странно, если бы любители экстремальных видов спорта оставили их незамеченными.

За счет того, что башни имеют головокружительную высоту, их облюбовали роуп-джамперы – люди, прыгающие с высоких объектов на веревке. Охладительные башни также нередко используют для тренировок по слеклайну – хождению по натянутой ленте. На фотографиях – градирня Петербурга, которую активно использовал местный клуб экстремалов, пока ее не пустили в эксплуатацию.

Чуть больше, чем башни

19. А в предприимчивой Германии градирню приспособили под один из самых необычных парков развлечений на планете. В далеком 1969 году в Германии на живописном берегу Рейна, недалеко от городка Калькар, было задумано построить атомную станцию нового типа.

Строительство станции началось в 1972, но общественность, испугавшись экологической катастрофы, вступила в открытую оппозицию. Чернобыльская катастрофа подписала окончательный приговор, и в 1991-ом правительство объявило о прекращении проекта – станция превратилась в самую большую инвестиционную руину Германии, обошедшуюся налогоплательщикам в 3,5 миллиарда евро. На эти деньги можно было построить 20 000 жилых домов, из бетона, залитого здесь, проложить шоссе от Амстердама до Маастриха, а электрическими проводами дважды опутать весь земной шар.

В итоге станцию купил за 2,5 миллиона евро голландский инвестор и превратил в парк развлечений «Вундерланд Калькар». Самым интересным считается аттракцион внутри градирни – карусель поднимается на высоту, с которой на многие километры видны окрестности. А снаружи труба разрисована и переделана в скалодром, а в её нижней внутренней части устроены каналы для лодочных прогулок. Ну просто ядерный Диснейленд какой-то!

20. Эти фотографии сделаны на металлургическом заводе «Запорожсталь», который считается одним из крупнейших загрязнителей окружающей среды на Украине. Суровые градирни комбината – одно из культовых мест у запорожских сталкеров. Всего на объекте две градирни – действующая и разобранная.

На паутину последней особенно любят залезать местные и приезжие супергерои в поисках экстрима и необычных ракурсов. Фотографу удалось передать всю символичность и своеобразную атмосферу этого места. Ну, просто декорации для постапокалиптического фильма – знакомьтесь, мир после экологической катастрофы. Эх, красиво все-таки..

21. Приятно осознавать, что мы не единственные почитатели и любители градирен. Немецкие фотографы Бернд и Хилла Бехер более 40 лет снимали эти башни по всему миру.

Фотографии этой семейной пары – документальные свидетельства архитектуры промышленных сооружений. Цикл их работ посвящен уже не функционирующим объектам 19 века. За 40 лет путешествий по Европе и США Бехеры успели запечатлеть не только градирни, но и доменные печи, водонапорные башни, нефтеперерабатывающие заводы и т.д.

По мнению фотографов, прелесть градирен – в простоте их формы, создающей эффект монументальности, которую Бехеры и пытались передать. Сами авторы называли свои работы «анонимными скульптурами», отсылая к реальным американским скульпторам-минималистам своего времени.

Подборка снимков с градирнями вышла отдельной книгой, где собрано 236 фотографий башен разных типов и форм, по которым они и сгруппированы на страницах. При большом желании сборник можно даже купить.

Градирни без лишних слов

полезно знать

26.12.2014, 16892 просмотра.

Тсс! Секреты градирен

Набор инструментов для активистов в области ядерной энергии № 62

Подойдите практически к любому человеку на Мэйн-стрит, Anytown, США, и спросите его, что изображено на этой картинке, и наиболее частый ответ, который вы услышите, - это «градирня атомной электростанции».

Рис. 1. (Источник UCS)

Высокий бетонный дымоход, излучающий облака пара, стал культовым изображением атомной электростанции.

UCS несколько раз использовала это изображение для обложек отчетов о проблемах безопасности ядерной энергетики (рис. 2).

Парадоксально, что изображение является знаковым, потому что высокий бетонный дымоход является более точным показателем возраста растений, чем их типа. Да, на некоторых атомных электростанциях есть высокие бетонные трубы. Но то же самое происходит с некоторыми угольными электростанциями и некоторыми нефтяными электростанциями.

Закон о национальной экологической политике 1969 года (NEPA) требует, среди прочего, чтобы электростанции проектировались и строились таким образом, чтобы уменьшить отрицательные последствия их эксплуатации для окружающей среды.Электростанции, построенные до NEPA, не имели градирен и использовали вместо них прямоточное охлаждение. Электростанции, разрешенные после NEPA, обычно имели градирни для уменьшения количества воды, забираемой из близлежащего озера, реки или океана, а также для уменьшения количества теплового загрязнения, сбрасываемого электростанциями обратно в эти водоемы. Станции, строящиеся во время введения NEPA, могли иметь или не иметь добавленных градирен.

Рис. 2. Покрытия отчета UCS (Источник UCS)

Секрет № 1

Градирни показывают, находится ли электростанция до NEPA или после NEPA.

Слева направо на аэрофотоснимке на рис. 3 показан реактор 1-го энергоблока на атомной электростанции Nine Mile Point, строящийся реактор 2-го блока на атомной станции Nine Mile Point, градирня и башня Джеймса А. Фитцпатрика. АЭС в северной части штата Нью-Йорк.

Рис. 3. (Источник: Комиссия по ядерному регулированию)

Три реактора не использовали общую градирню - она использовалась только блоком № 2 в Девяти милях. Реакторы № 1 в «Девяти милях» и реакторы ФитцПатрик забирают воду из озера и сбрасывают нагретую воду обратно в озеро.Но для блока 2 - реактора после NEPA - требовалась градирня, чтобы уменьшить количество воды, извлекаемой из воды, и количество тепла, которое она ей возвращала.

Слева направо на рис. 4 показаны здания защитной оболочки реакторов энергоблоков 1 и 2 на атомной электростанции в Салеме, здание реактора для атомной станции Hope Creek и градирня на юго-западе штата Нью-Джерси. Башня принадлежит исключительно предприятию Hope Creek, заводу, пережившему NEPA. Два реактора Салема забирают воду из реки Делавэр и сбрасывают нагретую воду обратно в нее.

Рис. 4. (Источник: PSE & G)

Секрет № 2

Не все градирни имеют высокие бетонные трубы.

На рис. 5 показаны три реактора атомной электростанции Браунс Ферри в штате Алабама на переднем плане и шесть градирен с механической тягой на заднем плане. Вода из резервуара Уиллера всасывается девятью циркуляционными водяными насосами в правом нижнем углу, направляется через установку для сбора отработанного тепла, производимого тремя реакторами, проходит через шесть градирен для передачи этого тепла в атмосферу и направляется по маршруту. через канал слева сзади к водозаборному устройству, которое будет повторно использоваться заводом.

Рис. 5. (Источник UCS)

Существует два типа градирен: с естественной тягой (т.е. высокие бетонные дымоходы) и с механической тягой. Оба типа передают тепло от воды к воздуху разными способами, при этом охлажденная вода повторно используется установкой.

Распределительные трубы несут воду, нагретую до температуры около 130 ° F в основном конденсаторе агрегата, в градирню с естественной тягой и распыляют ее через ряд форсунок на заполняющий материал, расположенный примерно на одной восьмой высоты выше отметки 500+. Башня высотой футов (рис.6). Воздух поступает во впускные отверстия вокруг всего основания башни и течет вверх через заполняющий материал. Наполнитель разбивает воду на как можно больше мелких капелек, способствуя контакту между воздухом и водой, что, в свою очередь, улучшает передачу тепла от воды к воздуху. Нагретый воздух поднимается конвекцией и выходит из верхней части башни. Охлажденная вода падает в бассейн башни. Насосы забирают воду из резервуара и отправляют ее обратно в главный конденсатор для поддержания цикла.

Рис. 6. (Источник: Niagara Mohawk)

Градирни с механической тягой, подобные сломанной в Вермонте Янки (рис. 7), также имеют распределительные трубы, которые распыляют теплую воду на наполнитель для функции теплопередачи. Но вместо эффекта дымохода, который используют градирни с естественной тягой для перемещения воздуха через них, в градирнях с механической тягой используются большие вентиляторы. У основания каждого цилиндра на фотографии изображен вентилятор большого диаметра, выдувающий воздух вверх. Воздух поступает в основание башни, проходит вверх через заполняющий материал, проходит через вентиляторы и выходит через верх.Охлажденная вода падает в бассейн башни для повторного использования.

Рис. 7. (Источник: Комиссия по ядерному регулированию)

Секрет № 3

Происхождение градирен не известно.

На фотографии показаны опоры, похожие на сваи, у основания градирни с естественной тягой на атомной электростанции Уоттс Бар в Теннесси. Стойки выдерживают вес высокого бетонного дымохода, способствуя притоку воздуха.

Рис. 8. (Источник UCS)

Некоторые ученые подозревают, что древние люди в Великобритании уже давно начали строительство первой в мире градирни, но отказались от этих усилий, когда старейшина, вернувшийся из весенних каникул в Борчинтон-он-Си, указал, что электростанции еще не были изобретены.Итак, древние люди оставили основание своей градирни, чтобы веками вводить в заблуждение менее древних людей.

Рис. 9. (Источник: фото Flicker от Waaghals)

Итог

Градирни практически не имеют отношения к ядерной безопасности.

Градирни обычно используются на атомных и неатомных электростанциях, построенных после принятия Закона о национальной экологической политике.

Электростанции, которые кипятят пар для вращения турбины / генератора, имеют КПД от 32 до 40 процентов; Это означает, что на каждые 32–40 единиц электроэнергии, выводимой на линии электропередачи, в окружающую среду должно рассеиваться от 60 до 68 единиц отработанного тепла.

До NEPA большинство электростанций использовали воду - много-много воды - для отвода отработанного тепла.

После NEPA на большинстве электростанций использовались градирни, чтобы уменьшить количество воды, потребляемой ими из близлежащего озера, реки или океана. Вода по-прежнему необходима (например, для замены водяного пара, выходящего из градирен, но уровень потребления почти на 90 процентов ниже.

Градирни в значительной степени отводят отходящее тепло от основных конденсаторов. Главные конденсаторы на атомных электростанциях не играют роли безопасности в предотвращении или смягчении последствий аварий.

Странно, что градирни, которые широко используются на всех типах электростанций и не имеют функции безопасности, стали знаковыми символами атомных станций.

Поскольку удача играет большую роль в обеспечении безопасности на атомных электростанциях, будущие обложки для отчетов UCS по ядерной безопасности должны включать четырехлистный клевер, кроличьи лапки, подковы (ориентированные отверстием вверх, чтобы удерживать удачу, а не вниз, чтобы позволить ей вытечь) , и другие символы удачи.

UCS Nuclear Energy Activist Toolkit (NEAT) представляет собой серию постов, предназначенных для того, чтобы помочь гражданам понять ядерные технологии и процессы Комиссии по ядерному регулированию по надзору за безопасностью атомных станций.

Опубликовано в: Инструментарий активиста, Безопасность ядерной энергетики Теги: атомная энергетика, безопасность ядерной энергетики

Поддержка членов UCS делает эту работу возможной. Ты к нам присоединишься? Помогите UCS продвигать независимую науку в интересах здоровой окружающей среды и более безопасного мира.

Градирни - Lenntech

Градирни ВВЕДЕНИЕ

Промышленные машины и процессы, а также те, которые предназначены для обеспечения комфорта и благополучия человека, генерируют огромное количество тепла, которое необходимо постоянно рассеивать, чтобы эти машины и процессы продолжали работать для работы эффективности. Хотя это тепло обычно передается прохладному текущему объему воды, окончательный отвод всегда осуществляется в атмосферу и неизменно осуществляется с помощью теплообменника той или иной формы.

Естественный процесс испарения делает их очень эффективными теплоносителями, хотя и несколько неэффективными из-за их ограниченной площади поверхности и их полной зависимости от случайных ветров.

ВИДЫ ГРАДНИК

Градирни проектируются и изготавливаются нескольких типов:

ATMOSPHERIC
МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЯГА

a. ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ ТЯГА

б. ВЫНУЖДЕННАЯ ОСАДКА

ГИБРИДНАЯ ОСАДКА
ПОТОКУ ВОЗДУХА

a.ПРОТИВОТОК

б. CROSSFLOW

a.1 ДВОЙНОЙ

a.2 ОДИНОЧНЫЙ

c. ЗАПОЛНЕННЫЙ РАСПЫЛЕНИЕМ

В ТИПЕ КОНСТРУКЦИИ

a. ВЫПУСКАЕТСЯ НА МЕСТЕ

b. СБОРКА НА ЗАВОДЕ

ПО ФОРМЕ

a. ПРЯМОЛИНЕЙНЫЙ

б. КРУГЛАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЯГА (RMD)

ПО СПОСОБУ ТЕПЛООБМЕНА

a. ИСПАРИТЕЛЬНЫЙ

б.СУХАЯ БАШНЯ

гр. УБОРКА СЛИВ

д. Водосбережения

АТМОСФЕРНЫХ

атмосферные градирни не используют никакого механического вентилятора для создания потока воздуха через башню, ее воздух, полученные из природного индукционного потока, представленного спреей давления.

Мы видим это на следующем рисунке:

МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЯГА

В механических вытяжных градирнях используются вентиляторы (один или несколько) для перемещения большого количества воздуха через градирню.Это два разных класса:

Градирни с принудительной тягой
Градирни с принудительной тягой

Воздушный поток любого класса может быть поперечным или противотоком по отношению к падающей воде. Поперечный поток указывает на то, что воздушный поток горизонтален в заполненной части градирни, а противоток означает, что воздушный поток направлен в направлении, противоположном падающей воде.

Противоточная градирня занимает меньше места на полу, чем поперечная градирня, но выше для данной мощности.Основными преимуществами градирни с поперечным потоком являются низкий перепад давления по сравнению с ее производительностью и более низкая потребляемая мощность вентилятора, что приводит к снижению затрат на энергию.

Все механические градирни должны быть расположены так, чтобы выпускаемый воздух свободно диффундировал без рециркуляции через градирню и чтобы воздухозаборники не были ограничены. Градирни должны быть расположены как можно ближе к охлаждающим системам, которые они обслуживают, но никогда не должны располагаться под ними, чтобы вода конденсатора могла стекать из системы через бассейн градирни, когда система отключена.

ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ ТЯГА

Градирня с принудительной тягой, показанная на рисунке, имеет вентилятор, резервуар и трубопровод, расположенный внутри конструкции башни. В этой модели вентилятор расположен в основании. Наружные стены без жалюзи. Вместо этого каркас из конструкционной стали или дерева покрывается панелями из алюминия, оцинкованной стали или асбестоцементных плит.

Во время работы вентилятор нагнетает воздух с низкой скоростью горизонтально через набивку, а затем вертикально против нисходящего потока воды, который возникает с обеих сторон вентилятора.Каплеуловители, расположенные в верхней части башни, удаляют воду, захваченную в воздухе. Вибрация и шум минимальны, поскольку вращающееся оборудование построено на прочном основании. Вентиляторы обрабатывают в основном сухой воздух, что значительно снижает проблемы эрозии и конденсации воды.

ИНДУКЦИОННАЯ ТЯГА

Градирня с вытяжной вентиляцией, показанная на следующем рисунке, имеет один или несколько вентиляторов, расположенных в верхней части градирни, которые втягивают воздух вверх против нисходящего потока воды, проходящего вокруг деревянного настила или набивки.Поскольку воздушный поток противодействует потоку воды, самая холодная вода внизу контактирует с самым сухим воздухом, а самая теплая вода вверху контактирует с влажным воздухом, что приводит к повышению эффективности теплопередачи.

HYBRID DRAFT

Tgey оснащены механическими вытяжными вентиляторами для увеличения потока воздуха. Соответственно, к нам также относят вентиляторные башни с естественной тягой. Цель их дизайна - минимизировать мощность, необходимую для движения воздуха, но сделать это с наименьшим возможным влиянием на стоимость штабеля.Правильно спроектированные вентиляторы могут потребоваться для работы только в периоды высокой температуры окружающей среды и пиковых нагрузок.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПО ПОТОКУ ВОЗДУХА

Градирни по относительному потоку делятся на несколько групп:

ПРОТИВОТОК:

В противоточных башнях воздух движется вертикально вверх через заправку, против падение воды вниз. Из-за необходимости расширенных впускных и выпускных пленумов; использование систем распыления высокого давления; и обычно более высокие потери давления воздуха, некоторые из меньших противоточных башен физически выше; требуется больший напор насоса; и используют большую мощность вентилятора, чем их аналоги с поперечным потоком.Однако в более крупных противоточных градирнях использование распределительных систем низкого давления, связанных с гравитацией, плюс наличие больших площадей для всасывания и приточных пространств для управления воздухом, имеет тенденцию выравнивать или даже обращать вспять эту ситуацию. Закрытый характер противоточной башни также ограничивает воздействие прямых солнечных лучей на воду, тем самым замедляя рост водорослей.

CROSSFLOW:

Градирни с поперечным потоком имеют конфигурацию наполнения, при которой воздух проходит горизонтально через нисходящий поток воды.Охлаждаемая вода подается в резервуары для подачи горячей воды, расположенные над областями заполнения, и распределяется по резервуарам под действием силы тяжести через измерительные отверстия в дне этих резервуаров.

Градирни с поперечным потоком можно разделить на:

В градирнях этого типа вентилятор нагнетает воздух через два впускных отверстия и через два ряда наполнителей.

ОДНОПОТОЧНЫЙ :

У такого типа градирен есть только один воздухозаборник и один заправочный блок, остальные три стороны башен обсажены.Однопоточные башни обычно используются в местах, где неограниченный воздушный путь к башне доступен только с одного направления.

РАСПЫЛЕНИЕ - ЗАПОЛНЕНО

У такого типа градирен нет поверхности теплопередачи, это зависит только от разделения воды, обеспечиваемого распределительной системой для обеспечения максимального водно-воздушного потока

строительство

мы можем увидеть два разных типа градирен по конструкции:

Собираемые на месте
Собираемые на заводе

Собираемые на месте:

Градирни монтируемые на месте - это те градирни, на которых строится основная деятельность происходит на месте конечного использования.Все большие градирни и многие из меньших башен изготавливаются из сборных конструкций, продаются по частям и отправляются на объект, поскольку производитель градирен обычно обеспечивает окончательную сборку.

СБОРКА НА ЗАВОДЕ:

Градирни, собранные на заводе, проходят практически полную сборку на месте изготовления, после чего отправляются на объект в нескольких секциях, в зависимости от вида транспорта.

ПО ФОРМЕ

Есть два разных типа:

ПРЯМОЛИНЕЙНЫЕ:

Эти башни построены по типу ячеек, линейно увеличиваясь в зависимости от длины и количества ячеек, необходимых для достижения особых тепловых характеристик.

КРУГЛЫЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ОСАДК:

Башни, как следует из названия, имеют по существу круглую форму в плане, с вентиляторами, сгруппированными как можно ближе к центральной точке башни. Многогранные башни, такие как восьмиугольная механическая тяга (OMD), также попадают в общую классификацию «круглых» башен.

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ СПОСОБОМ ТЕПЛООБМЕНА

Все описанные здесь градирни являются градирнями испарительного типа, так как они получают свой основной охлаждающий эффект за счет испарения, которое происходит при попадании воздуха и воды внутрь. прямой контакт.На другом конце спектра находится Сухая башня, где при полном использовании секций змеевика с сухой поверхностью не происходит прямого контакта (и испарения) между воздухом и водой. Следовательно, явная теплопередача полностью охлаждает воду.

IN между этими крайними точками находятся башни для борьбы с шлейфом и водосбережения, в которых постепенно увеличивающиеся части секций теплообменника с сухой поверхностью вводятся в общую систему теплопередачи, чтобы облегчить конкретные проблемы или выполнить определенные требования.

У нас есть дополнительная информация о последствиях теплового загрязнения

Промышленная градирня - статья энциклопедии

Промышленные градирни - это системы отвода тепла, используемые в основном для обеспечения циркуляции охлаждающей воды на крупных промышленных объектах. Циркуляционная охлаждающая вода поглощает тепло за счет охлаждения и / или конденсации горячих технологических потоков или за счет охлаждения горячего вращающегося оборудования и другого горячего оборудования на промышленных предприятиях.Затем градирни отводят это поглощенное тепло, передавая его в атмосферу.

Как работает градирня

По сути, градирня тесно контактирует с потоком теплой воды с потоком окружающего воздуха, не насыщенного водяным паром (т. Е. С воздухом, который содержит меньше водяного пара, чем он способен содержать). При этом часть теплой воды испаряется, а воздух поглощает эту испаренную воду. Тепло, необходимое для испарения части воды, поступает от самой воды и, таким образом, вызывает охлаждение воды.Этот процесс известен как испарительное охлаждение. ^[1] ^[2] Конечный результат состоит в том, что воздух, выходящий из градирни, насыщен водяным паром, а неиспарившаяся вода, выходящая из градирни, охлаждается.

Испарительная градирня обозначается как водяная градирня или просто градирня . Такие градирни могут охлаждать воду до температуры, приближающейся к температуре окружающего воздуха по влажному термометру. Средняя температура окружающего воздуха по влажному термометру, выбранная в качестве основы для проектирования, по существу определяет размер градирни, а размер градирни обратно пропорционален расчетной температуре по влажному термометру.

Для достижения лучшей производительности (большего охлаждения) используется носитель под названием fill для увеличения площади поверхности контакта между потоками воздуха и воды. Наполнитель для разбрызгивания состоит из материала, помещенного для прерывания потока воды, вызывающего разбрызгивание. Пленочный наполнитель состоит из тонких листов материала, по которым течет вода. ^[3] Большинство заливок в современных градирнях изготавливается из пластика.

Приложения

Основное применение больших промышленных градирен - отвод тепла, поглощаемого в системах циркуляции охлаждающей воды на промышленных объектах, таких как нефтеперерабатывающие, нефтехимические и химические заводы, заводы по переработке природного газа, электростанции, работающие на ископаемом топливе, и атомные электростанции .

Скорость циркуляции охлаждающей воды на обычной угольной электростанции мощностью 700 МВт с градирней составляет около 71 600 кубических метров в час (315 000 галлонов США в минуту) ^[4], и для системы требуется водопроводная вода. скорость подпитки, возможно, 5 процентов (то есть 3600 кубических метров в час). Крупнейшими потребителями охлаждающей воды на электростанции являются поверхностные конденсаторы, которые конденсируют отработанный пар из больших паровых турбин, приводящих в действие электрические генераторы.

Если бы та же самая установка не имела градирни и использовала прямоточную охлаждающую воду, ей потребовалось бы около 100 000 кубометров в час ^[5], и это количество воды необходимо было бы непрерывно возвращать в океан, озеро или реку. из которого он был получен и постоянно повторно поставлялся на завод. Кроме того, сброс большого количества горячей воды может повысить температуру принимающей реки или озера до неприемлемого уровня для местной экосистемы. Градирня вместо этого служит для отвода тепла в атмосферу, а диффузия ветра и воздуха распространяет тепло по гораздо большей площади, чем горячая вода может распределять тепло в водоеме.

Некоторые угольные и атомные электростанции, расположенные в прибрежных районах, действительно используют прямоточную океаническую воду. Но даже в этом случае отвод воды для сброса в море требует очень тщательного проектирования, чтобы избежать проблем с окружающей средой.

Нефтеперерабатывающие заводы также имеют очень большие системы градирен. Типичный крупный нефтеперерабатывающий завод, перерабатывающий 40 000 метрических тонн сырой нефти в день (300 000 баррелей в день), обеспечивает циркуляцию около 80 000 кубических метров воды в час через систему градирни.

Статья посвящена крупногабаритным градирням, применяемым на промышленных объектах. Однако градирни различных типов гораздо меньшего размера используются для кондиционирования офисных зданий, гостиниц, спортивных арен, складов пищевых продуктов и многих других коммерческих предприятий.

Рабочие параметры градирни

В количественном отношении материальный баланс вокруг влажной системы испарительной градирни определяется рабочими переменными, такими как скорость потока подпитки, потери на испарение и дрейф, скорость продувки и циклы концентрации: ^[6]

Как показано на Рисунке 3, вода, перекачиваемая из бассейна градирни, представляет собой охлаждающую воду, проходящую через охлаждающий и конденсирующий теплообменники технологического потока на промышленном предприятии.Холодная вода поглощает тепло от горячих технологических потоков, которые необходимо охлаждать или конденсировать, а поглощенное тепло нагревает циркулирующую воду (C).

Теплая вода возвращается в верхнюю часть градирни и стекает вниз по наполняющему материалу внутри градирни. Когда он стекает вниз, он контактирует с восходящим потоком окружающего воздуха, вызываемым вентилятором. Этот контакт заставляет часть воды (E) испаряться в водяной пар, который выходит из башни как часть насыщенного водой воздуха. Небольшое количество воды также выходит в виде захваченной жидкой воды, называемой дрейфовыми потерями (D).Тепло, необходимое для испарения воды, поступает от самой воды, которая охлаждает воду до исходной температуры воды в бассейне, после чего вода готова к рециркуляции.

Испарившаяся вода оставляет свои растворенные соли в объеме воды, которая еще не испарилась, тем самым повышая концентрацию соли в циркулирующей охлаждающей воде. Чтобы предотвратить слишком высокую концентрацию соли в воде, часть воды, называемая продувкой (B), отводится для утилизации.Подпитка пресной водой (M) подается в бассейн градирни для компенсации потерь испарившейся воды, сноса воды и продувочной воды.

Определение различных терминов:

м	= подпиточная вода в м³ / час
С	= Циркуляционная вода в м³ / час
Б	= Продувочная вода в м³ / час
E	= испаренная вода в м³ / ч
D	= Унос воды в м³ / час
х	= Концентрация в ppmw (любых полностью растворимых солей… обычно хлоридов)
X _M	= Концентрация хлоридов в подпиточной воде (M), в ppmw
Х _С	= Концентрация хлоридов в оборотной воде (C), в ppmw
Циклов	= Циклы концентрации = X _C / X _M (безразмерный)
частей на миллион w	= частей на миллион по весу

Водный баланс всей системы составляет:

M = E + D + B

Поскольку испарившаяся вода (E) не имеет солей, баланс хлоридов вокруг системы составляет:

M (X _M) = D (X _C) + B (X _C) = X _C (D + B)

и, следовательно: ^[6]

X _C / X _M = Циклы концентрации = M ÷ (D + B) = M ÷ (M - E) = 1 + [E ÷ (D + B)]

Из упрощенный тепловой баланс вокруг градирни: ^[6]

E = C · ΔT · c _p ÷ H _V

где:
H _V	= скрытая теплота испарения воды = ок.2260 кДж / кг
ΔT	= разница температур воды от верха до низа градирни, ° C
с _с	= удельная теплоемкость воды = ок. 4,184 кДж / (кг ° C)

Современные градирни имеют каплеуловители, известные как каплеуловители , для уменьшения потерь на вынос (D) от крупномасштабных промышленных градирен. Однако в некоторых старых градирнях нет каплеуловителей.При отсутствии данных производителя можно предположить, что дрейфовые потери составляют:

D = от 0,3 до 1,0% C для градирни с естественной тягой без каплеуловителей

D = от 0,1 до 0,3% C для градирни с вытяжной вентиляцией без каплеуловителей

D = около 0,005 процента C (или меньше), если в градирне есть каплеуловители.

Циклы концентрирования представляют собой накопление растворенных минералов в рециркуляционной охлаждающей воде.Продувка части циркулирующей воды (из бассейна башни) является основным средством контроля накопления этих минералов.

Химический состав подпиточной воды, включая количество растворенных минералов, может широко варьироваться. Подпиточная вода с низким содержанием растворенных минералов, например из поверхностных источников воды (озера, реки и т. Д.), Обычно агрессивна по отношению к металлам (вызывает коррозию). Подпиточные воды из источников грунтовых вод (скважин) обычно содержат больше минералов и имеют тенденцию к образованию накипи (месторождения минералов).

По мере увеличения циклов концентрации вода может не удерживать минералы в растворе. Когда растворимость этих минералов превышена, они могут выпадать в осадок в виде твердых минеральных веществ и вызывать засорение и проблемы теплообмена в градирне или теплообменниках. Температура рециркуляционной воды, трубопроводов и поверхностей теплообмена определяет, будут ли и где минералы выпадать в осадок из рециркуляционной воды. Часто профессиональный консультант по водоподготовке оценивает подпиточную воду и условия эксплуатации градирни и рекомендует соответствующий диапазон для циклов концентрирования.Использование химикатов для обработки воды, предварительная обработка, такая как смягчение воды, регулировка pH и другие методы, могут повлиять на допустимый диапазон циклов концентрирования.

Циклы концентрирования в большинстве градирен обычно составляют от 3 до 7. В Соединенных Штатах большинство источников воды - это вода из колодцев и со значительными уровнями растворенных твердых частиц. С другой стороны, один из крупнейших источников водоснабжения, Нью-Йорк, имеет поверхностное водоснабжение с довольно низким содержанием минералов, и градирням в этом городе часто разрешается концентрироваться до 7 или более циклов концентрации.

Помимо обработки циркулирующей охлаждающей воды в крупных промышленных градирнях для минимизации образования накипи и загрязнения, воду следует фильтровать, а также добавлять биоциды и альгициды, чтобы предотвратить рост, который может помешать непрерывному потоку воды. ^[6] Можно также использовать ингибиторы коррозии, но следует соблюдать осторожность, чтобы соответствовать местным экологическим нормам, поскольку в некоторых ингибиторах используются хроматы.

Типы градирен

Мокрые градирни можно разделить на категории по методу создания воздушного потока, по расположению потока воздух-вода и по их физической форме.

Способы создания воздушного потока

Что касается создания воздушного потока через градирню, то существует три типа градирен:

Естественная тяга , ^[7], в которой используется так называемый эффект дымовой трубы высокой дымовой трубы или другой закрытой конструкции, где теплый внутренний воздух естественным образом поднимается из-за разницы в плотности между тем, что внутри теплый воздух и более прохладный наружный воздух. Таким образом, плавучесть внутреннего воздуха по отношению к внешнему воздуху вызывает поток воздуха через градирню.

Механическая тяга , в которой используются вентиляторы с моторным приводом для нагнетания или втягивания воздуха через градирню.
- Индуцированная тяга , в которой на выходе воздуха из градирни используется вентилятор для втягивания или втягивания воздуха через градирню. Это обеспечивает низкие скорости входящего и выходящего воздуха, уменьшая возможность рециркуляции выходящего воздуха обратно в воздухозаборник.
- Принудительная тяга : использует вентилятор на входе воздуха в градирню для проталкивания или нагнетания воздуха через градирню.Это обеспечивает высокие скорости входящего и выходящего воздуха. Низкая скорость выхода более подвержена рециркуляции. Кроме того, вентилятор на входе холодного воздуха более подвержен осложнениям из-за условий замерзания, чем вентилятор на выходе теплого воздуха.

Устройства воздушного потока

Противоток представляет собой устройство, показанное на фиг. 3, в котором воздух течет вверх через наполнитель, а вода течет вниз через наполнитель.Рисунок 1 представляет собой фотографию противоточной градирни с вытяжкой, создаваемой вентилятором, на электростанции, управляемой Управлением долины Теннесси (TVA).

Crossflow - это устройство, показанное на фиг. 4, в котором воздушный поток направлен перпендикулярно потоку воды. На рис. 2 представлена фотография градирни с перекрестным потоком и тягой с вентилятором. Воздушный поток входит в одну или несколько вертикальных поверхностей градирни и проходит горизонтально через заполняющий материал. Вода течет вниз (перпендикулярно воздуху) через насадку.

В градирнях с естественной и механической тягой могут использоваться конструкции как с поперечным, так и с противотоком.

Физическая форма

могут иметь прямоугольную коробчатую форму, как показано на рисунках 1 и 3. Большинство нефтеперерабатывающих заводов, заводов по переработке природного газа, а также нефтехимических или химических заводов используют градирни прямоугольной формы.

Градирни могут также иметь форму гиперболоида, как показано на рисунке 5. ^[7] Гиперболоидные (или гиперболические) градирни стали по существу стандартом проектирования для градирен с естественной тягой из-за их конструкционной прочности и минимального использования материала. .Расположение потока воздух-вода внутри гиперболоидных градирен может быть противотоком или поперечным потоком, а воздушный поток может поддерживаться вентилятором, как и в градирнях прямоугольной формы. Гиперболическая форма обычно ассоциируется с атомными электростанциями. Однако эта ассоциация вводит в заблуждение, так как они часто используются и на крупных угольных электростанциях.

Большие прямоугольные коробчатые градирни могут достигать 40 метров в высоту и 175 метров в длину. Гиперболоидные градирни могут достигать высоты 200 метров.Градирня на угольной электростанции в Нидерауссене, Германия, имеет высоту 200 метров, а диаметр водоема в нижней части башни составляет 141 метр. По состоянию на 2004 год она считалась самой большой градирней в мире. ^[7]

Некоторые часто используемые термины в промышленности градирен

Дрейф - Капли воды, выносимые из градирни с отработанным воздухом. Сносные капли имеют такую же концентрацию примесей, как и вода, поступающая в градирню.Скорость уноса обычно снижается с помощью устройств, называемых каплеуловителями, через которые должен проходить воздух после выхода из зон заполнения и распыления воды градирни.

Шлейф - поток насыщенного отработанного воздуха, выходящий из градирни. Шлейф виден, когда содержащийся в нем водяной пар конденсируется при контакте с более холодным окружающим воздухом. При определенных условиях шлейф градирни может создавать опасность запотевания или обледенения окружающей среды.

Продувка - Часть циркулирующего потока воды, которая удаляется, чтобы поддерживать количество растворенных твердых веществ и других примесей на приемлемом уровне.

Выщелачивание - потеря химических консервантов древесины из-за промывающего действия воды, протекающей через деревянную градирню.

Подход - Подход заключается в разнице температур между температурой охлажденной воды и температурой по влажному термометру окружающего воздуха, поступающего в градирню. Поскольку градирни основаны на принципах испарительного охлаждения, максимальная эффективность градирни зависит от температуры воздуха по влажному термометру.

Диапазон - Диапазон - это разница температур между водой на входе и выходе.

Заливка - Внутри градирни засыпки добавляются для увеличения поверхности контакта между воздухом и водой. Таким образом, они обеспечивают лучшую теплопередачу. От них зависит и КПД башни.

Болезнь легионеров

Легионеллез (именуемый болезнью легионеров) - опасное инфекционное заболевание, вызываемое бактериями, принадлежащими к роду Legionella.Было обнаружено, что во многих вспышках этого заболевания градирни системы кондиционирования воздуха являются источником болезнетворных бактерий.

Многие правительственные агентства, производители градирен и промышленные торговые организации разработали инструкции по проектированию и техническому обслуживанию для предотвращения или контроля роста легионеллы в градирнях. ^[8] ^[9] ^[10] ^[11]

Список литературы

↑ Ларри Дрбал, Кайла Вестра и Пэт Бостон (1996). Power Plant Engineering , 1-е издание. Springer. ISBN 0-412-06401-4.
↑ Роберт Х. Перри (умерший), Дон В. Грин и Джеймс О. Мэлони (редакторы) (1984). Справочник инженеров-химиков Перри , 6-е издание. Макгроу-Хилл. ISBN 0-07-049479-7.
↑ Заполнение градирни
↑ Затраты на модернизацию системы охлаждения Семинар EPA по технологиям забора охлаждающей воды, Джон Маулбетч и Кент Заммит, май 2003 г.
↑ Министерство энергетики США (Программа исследований и разработок в области управления водными ресурсами на электростанциях компании Fossil Energy)
↑ ^6.0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 Бейчок, Милтон Р. (1967). Водные отходы нефтяных и нефтехимических заводов , 1-е издание. Джон Уайли и сыновья. LCCN 67019834. (имеется во многих университетских библиотеках)
↑ ^7,0 ^7,1 ^7,2 И. Мунган и У. Виттек (редакторы) (2004). Градирни с естественной тягой . Группа Тейлор и Фрэнсис. ISBN 90-5809-642-4. >
↑ SPX (Marley) Cooling Technologies, Директива ASHRAE 12-2000, // Минимизация риска легионеллеза //
↑ Техническое руководство по контролю и профилактике заболеваний легионеров, связанных с путешествиями, январь 2005 г., Европейская рабочая группа по инфекциям легионеллами (EWGLI)
↑ Руководство по контролю за инфекциями окружающей среды в медицинских учреждениях // Процедура очистки градирен и связанного с ними оборудования (стр.225-226) //, Центры США по контролю и профилактике заболеваний (CDC)
↑ Лучшие практики по борьбе с легионеллой, Институт технологий охлаждения

Градирня - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Эта статья не имеет источников . Вы можете помочь Википедии, найдя хорошие источники и добавив их. (май 2013 г.)

Градирни - это градирни, которые используются для передачи отработанного тепла в атмосферу. Градирни могут использовать испарение воды для отвода тепла и охлаждения рабочей жидкости до температуры, близкой к температуре воздуха по влажному термометру.Они также могут использовать только воздух для охлаждения рабочего тела до температуры, близкой к температуре воздуха по сухому термометру. Градирни используются на нефтеперерабатывающих, нефтехимических заводах и электростанциях, особенно атомных электростанциях. На атомной электростанции градирня изолирована от ядерного реактора теплообменником, и пар из градирни не является радиоактивным. Градирня обычно является самой высокой и наиболее заметной частью атомной электростанции, намного выше здания реактора или машинного зала.