Chladící věž - co to je? Typy, vlastnosti, zařízení a princip činnosti

Provoz průmyslových elektrárny spojené s řadou technologických procesů, z nichž některé provádějí tepelné a chladicí zařízení. Jsou určeny pro regulaci teplot pracovního prostředí a komunikační infrastruktury v systémech CHP a JE. Nejvýraznějším a nejproduktivnějším objektem tohoto typu je chladicí věž. Co to je? Ve všeobecném smyslu tato věžová struktura, uvnitř níž dochází k mikroklimatickým procesům zpracování různých prostředí směrem atmosférického vzduchu. V praxi existují různé typy tohoto návrhu, které se liší jak technickým zařízením, tak funkčností.

Stavba chladicí věže ve věži

Nejběžnější formace chladicí věže, která se často provádí na železobetonové základně ve formě kužele. Uvnitř jsou povinné funkční bloky - vodovodní systém, postřikovač, nádrž a doprovodné ventily a armatury. Klasická chladicí věž věže, jejíž fotografie je uvedena výše, může sloužit nejen jako pracovní zdroj pohonné jednotky, ale i jako technická kapalina s palivovými články. Aktivní prostředí expozice je vnější vzduch, jehož vstup je zajištěn v dolní části (podešve) konstrukce. Prostřednictvím ventilačních kanálů vzroste vzduchová hmota a ochlazuje cílovou tekutinu v nádržích díky přirozeným tlakům.

Výhody a nevýhody věže chladicí věže

Mezi přednosti věžových struktur lze poznamenat absenci spotřebitelů elektřiny. To znamená, že funkční systémy a jednotka nepotřebují speciální připojení zdrojů energie a fungují autonomně. To je také zdůrazněno při realizaci zařízení pro nasávání vzduchu chladicí věže, jehož princip je založen na přirozeném nahrazování teplého vzduchu studeným vzduchem. Zavedení ventilačních a chladicích systémů však může být odlišné. Když hovoříme o nevýhodách věžové chladicí věže, objeví se vysoké náklady na konstrukci a nízký potenciál chladicího efektu. Kromě toho jsou v zimě vyžadována speciální servisní opatření k ochraně komunikace před hypotermie.

Návrh chladicí věže ejektoru

Hlavním rozdílem tohoto typu chladicí věže je použití oceli v těle. A ne zčásti, ale jako hlavní materiál. Uvnitř konstrukce je instalován vysokotlaký potrubí s ejektory - rozvodnými potrubími. Během provozu funkční jednotky se stříkacími tryskami stříká voda s následným přívodem proudění vzduchu do vakuové zóny. Kontakt s chladivými proudy ochlazuje jemně rozptýlené kapičky kapaliny, což způsobuje vysokou účinnost tohoto systému z hlediska dosažení cílové úlohy. Výkon kovové chladicí věže s vyhazovači však není zajišťován samo o sobě přirozenými fyzikálními procesy, jak je tomu u věžových konstrukcí, ale při provozu čerpadel. Díky čerpacím stanicím je v postřikovacích mechanismech udržován dostatečný tlak, což nakonec zjednodušuje proces chlazení.

Princip fungování chladicí věže

Jak je zřejmé, úloha ochlazení cílového kapalného média se provádí vyfukováním proudy studeného vzduchu. Současně lze provést další a mezilehlé funkce jako odpařování. Pokaždé, když se kondenzát uvolňuje přes napájecí okruhy, je v pracovním prostoru doplněn. Buď se plní kapacity ejektorů nebo je kapalina dodávána ke stěnám povrchu postřikovače. Je důležité zdůraznit přítomnost filtračních bariér, které oddělují vodní kanál od věže chladicí věže. Princip fungování čisticích membrán je určen účelem udržované kapaliny - minimálně je realizováno hrubé, velké frakční zpoždění mechanických nečistot, ale v moderních systémech může být přítomno komplexní tenké čištění vody s prvky biochemické filtrace.

Co se stane s kapalinou po ochlazení? To také závisí na povaze celého procesu, ve kterém je nepřímo zahrnuta chladicí věž. Horká voda je zpravidla použitým výrobkem, takže je vypouštěna do připojených čisticích nebo odvodňovacích kanálů. Také se používá schéma konstantní cirkulace tekutiny, ve které se chladené médium vrací do primární oblasti procesu pro regulaci teploty zařízení CHP a JE.

Funkce chladicí věže

Hlavní provozní parametry lze připsat výkonovým a teplotním režimům, s nimiž může určitá stanice pracovat v zásadě. Pokud jde o první hodnotu, mohou velké chladicí věže chladit zdroj rychlostí přibližně 200 m ³ / h. Výška takových konstrukcí je 150-170 m se základním průměrem asi 150 m. Teplotní hodnoty, jak již bylo uvedeno, jsou přímo závislé na principu provozu stanice. Například konstrukce s přirozenou cirkulací vzduchu pracují s teplou kapalinou při teplotě 30-40 ° C. V tomto stavu vstupuje do nádrže a po ochlazení klesne na 15-20 ° C. Nedělá vodní led a ejektor složitý. Jeho výhodou je větší pravděpodobnost práce s příchozími teplotami vyššími než 60 ° C. Stupeň redukce může dosáhnout 20 ° C. Účinnost ejektorů je rovněž ovlivněna hustotou zavlažování chladicí věže. Co je to indikátor? Určuje specifickou hodnotu průtoku tekutiny na 1 m ² zavlažované plochy. Optimální hodnoty se pohybují v rozmezí 6 až 12 m ³ / h.

Vlastnosti "suchých" designů

V takových systémech jsou vytvořeny tepelně výměnné konstrukce s radiátory, které odstraňují proudy již ohřátého vzduchu. Jejich vyjmutí z pracovní plošiny prostřednictvím speciálních kanálů zajišťují ventilátory. Při sestavování takových konstrukcí se inženýři snaží minimalizovat nebo dokonce eliminovat přímý kontakt chladicích (foukacích) procesů s přenosem tepla a cirkulací za tepla. Výhodou "suché" chladicí věže je vysoká kvalita chlazené vody (bez znečištění, ochrana objemu atd.), Schopnost pracovat s vysokými teplotami a trvanlivostí konstrukčních ploch. Minimální stupeň zvlhčování ovzduší snižuje riziko korozního poškození kovových prvků konstrukce, a proto je prodloužena životnost zařízení.

Vlastnosti mokré chladicí věže

Takové stanice se také nazývají odpařovací, protože jejich princip činnosti je založen na přenosu tepelné energie z kapaliny na vzduch v důsledku přímého kontaktu médií. Jak funguje "mokrá" chladicí věž a co se týče technického zařízení? Vnitřní uspořádání funkčních jednotek také zajišťuje přítomnost ventilátorů (samostatných nebo průřezových), které odstraňují zbývající vzduch, avšak hlavní funkci odpařování provádí kondenzační cívka. Toto je okruh, ve kterém tekutina cirkuluje pod vlivem vysokých teplot. Pohyb vody je dokončen postřikem malých formovacích trysek pod intenzivním foukáním fanoušků.

Chladící věžový zavlažovací systém

Jednou z klíčových součástí chladicí věže, na které závisí chladicí výkon konstrukce. Ve skutečnosti je úkolem postřikovače zajistit maximální rozdělení jemně rozptýlených (odkapávacích) vodních rozvodů pro kontakt s proudy vzduchu. Tento prvek infrastruktury může mít odlišný strukturální výkon - například existují příznaky, filmy, kapání a další typy zařízení. Lehké plastové slitiny na bázi polypropylenu a polyethylenu se často používají jako materiály pro výrobu. Konkrétně je chladící věž filmu postřikovače vyrobena z vysoce technických polymerů, které poskytují účinné chlazení s minimálními zdroji. Avšak tytéž zařízení mají řadu nevýhod, mezi které patří zanášení dělicích úseků jemnými suspenzi a nečistotami. Opět stojí za to zdůraznit důležitost předfiltrování vody, a to nejen kvůli kvalitě samotné kapaliny.

Systém rozvodu vody

Pokud je postřikovač přímo zodpovědný za postřik, distributoři vody provádějí jednotnou regulaci průtoku tryskami a tryskami. Dnes jsou běžněji používány rozváděče tlakové vody založené na potrubním systému a vstřikovačích, které jsou k nim připojeny. Pro výrobu takových kolektorů se používají kovové a kompozitní materiály, stejně jako plastové trysky. Ve fázi rozvodu vody může být provoz chladicí věže zajištěn autonomními hořáky s poloměrem působení řádově 150 až 200 cm. Intenzita přívodu vody do sprinkleru bude záviset na principu provozu trysky - to může být odstředivá, nárazová nebo trysková instalace.

Ventilační systém

Parametry ventilátoru budou určeny zavlažovací oblastí. Standardní systém zahrnuje použití výfukových a vstřikovacích systémů s různými výkonovými potenciály. Například pokud pracovní plocha není větší než 15 m2, pak může tlak vstřikovacího ventilátoru plně sloužit funkcí potrubí. Konstrukce těchto jednotek je obvykle tvořena dvěma prvky - difuzorem a oběžným kolem. Kompozitní materiály se používají k výrobě trupu pro integraci vyztužení pod trup. Difuzér může vykonávat úlohu regulace tlaku, ke kterému dochází při intenzivním chlazení chladicích věží na výstupu ve směru proudění vzduchu. Oběžné kolo je zase tvořeno kombinací lopatek a náboje a vytváří konstantní chladicí tok. Průměr takového kola je od 2,5 do 20 m, v závislosti na měřítku konstrukce.

Závěr

S výjimkou určitých technických a strukturálních řešení uvnitř stanice se konstrukce chladicí věže jako průmyslového zařízení může zdát zásadně zastaralá. Existuje však alternativa k těmto zařízením? Úkoly chlazení různých technických kapalin ve velkých objemech se také řeší pomocí bazénů a chladicích rybníků. Ale i v těchto případech jsou pozorovány stejné problémy v podobě nízké produktivity, které jsou doplněny zvláštnostmi používání přirozeného pracovního prostředí. Ve stejné rybniční vodě pravidelně kvete, což vyžaduje provedení zvláštních opatření pro biologickou údržbu objektu.

V této souvislosti není chladicí věž tak špatná. Co je to z pohledu samotných provozních podniků? Přinejmenším nákladově efektivní technologický nástroj na podporu pomocných procesů pro chladicí pracovní zařízení. Navíc v některých případech je takové zpracování technických kapalin jediným odůvodněným způsobem, protože výkonnost v oblasti regulace teploty je v rámci standardů pro vypouštění průmyslových odpadních vod.