Hladilni stolp - kaj je to? Vrste, značilnosti, naprava in načelo delovanja

Delovanje industrijskih elektrarne povezane z različnimi tehnološkimi procesi, od katerih nekateri izvajajo toplotne in hladilne naprave. Namenjene so regulaciji temperatur delovnih okolij in komunikacijske infrastrukture v sistemih SPTE in NEK. Najbolj opazen in produktiven objekt tega tipa je hladilni stolp. Kaj je to? V splošnem je ta stolpna zgradba, znotraj katere se odvijajo mikroklimatski procesi obdelave različnih okolij s smerjo atmosferskega zraka. V praksi obstajajo različne vrste te izvedbe, ki se razlikujejo tako po tehnični napravi kot po funkcionalnosti.

Konstrukcija stolpa za hlajenje stolpov

Najpogostejši nastanek hladilnega stolpa, ki se pogosto izvaja na armiranobetonskem podstavku v obliki stožca. V notranjosti so obvezni funkcionalni bloki - vodovod, sprinkler, rezervoar in pripadajoči ventili. Klasični stolpni hladilni stolp, ki je prikazan zgoraj, lahko služi ne samo vodi kot delovni vir pogonske enote, temveč tudi tehničnim tekočinam z gorivnimi celicami. Aktivno okolje izpostavljenosti je zunanji zrak, za vstop v katerega so predvidene odprtine v spodnjem delu (podplatu) konstrukcije. Preko prezračevalnih kanalov se zračna masa dvigne in hladi ciljne tekočine v rezervoarjih zaradi naravnih sunkov.

Prednosti in slabosti stolpa hladilnega stolpa

Med prednosti stolpnih konstrukcij je mogoče opaziti odsotnost porabnikov električne energije. To pomeni, da funkcionalni sistemi in enota ne potrebujejo posebne povezave z viri energije in delujejo samostojno. To je poudarjeno tudi pri izvedbi naprave za dovod zraka hladilnega stolpa, katere princip temelji na naravni zamenjavi toplega zraka s hladnim zrakom. Vendar pa je lahko izvajanje sistemov za prezračevanje in hlajenje drugačno. Če govorimo o slabostih stolpičnega stolpa, bodo v ospredju visoki stroški gradnje in nizki potencial hladilnega učinka. Poleg tega so pozimi potrebni posebni ukrepi za zaščito komunikacij pred hipotermijo.

Ejektorski hladilni stolp

Glavna razlika te vrste hladilnega stolpa je uporaba jekla v telesu. In ne delno, ampak kot glavno gradivo. V konstrukciji je nameščen visokotlačni cevovod z ejektorji - distribucijskimi cevmi. Med delovanjem funkcionalne enote se voda poškropi skozi ejektorske šobe s posledično dovodom zraka v vakuumsko območje. Stik s hladnimi tokovi ohlaja fino razpršene tekoče kapljice, kar povzroča visoko učinkovitost tega sistema z vidika doseganja ciljne naloge. Vendar pa zmogljivost kovinskega hladilnega stolpa z ejektorji ni zagotovljena sama z naravnimi fizičnimi procesi, kot je to primer s stolpnimi konstrukcijami, ampak z delovanjem črpalk. Zahvaljujoč črpalnim postajam se vzdržuje zadosten pritisk v razpršilnih mehanizmih, kar na koncu poenostavi proces hlajenja.

Načelo delovanja hladilnega stolpa

Kot je razvidno, je naloga hlajenja ciljnih tekočih medijev izvedena s pihanjem s tokovi hladnega zraka. Hkrati se lahko izvedejo dodatne in vmesne funkcije, kot je izhlapevanje. Vsakokrat, ko se kondenzira skozi krogotoke za oskrbo z vodo, se ponovno napolni v delovnem območju. Napolnjene so kapacitete ejektorjev ali pa se tekočina dovaja na stene površine brizgalk. Pomembno je poudariti prisotnost filtracijskih ovir, ki ločujejo vodni kanal od stolpa hladilnega stolpa. Način delovanja čistilnih membran je določen z namenom servisirane tekočine - vsaj za grobo, z veliko delno zakasnitvijo mehanskih nečistoč, v sodobnih sistemih pa je lahko prisotna kompleksna obdelava tankih voda z elementi biokemične filtracije.

Kaj se zgodi s tekočino po hlajenju? Odvisno je tudi od narave celotnega procesa, v katerega je posredno vključen hladilni stolp. Vroča voda je praviloma rabljeni proizvodni proizvod, zato se odvaja v povezane čistilne ali drenažne kanale. Uporabljena je tudi shema konstantne cirkulacije tekočine, pri kateri se ohlajeni medij vrne na primarno procesno območje za regulacijo temperature naprav SPTE in NEK.

Funkcije hladilnega stolpa

Glavne operativne parametre lahko pripišemo delovnim in temperaturnim režimom, s katerimi lahko posamezna postaja načeloma deluje. Pri prvi vrednosti lahko veliki hladilni stolpi ohladijo vir pri hitrosti okoli 200 m ³ / h. Višina takih struktur je 150-170 m, s premerom podlage okoli 150 m. Temperaturne vrednosti, kot smo že omenili, so neposredno odvisne od načela delovanja postaje. Na primer, modeli z naravnim kroženjem zraka delujejo s toplo tekočino pri 30-40 ° C. V tem stanju vstopi v rezervoar in po ohlajanju temperatura pade na 15-20 ° C. Ne naredi vodnega ledu in ejektorskega kompleksa. Njegova prednost je verjetnejša pri vhodnih temperaturah nad 60 ° C. Stopnja zmanjšanja lahko doseže 20 ° C. Na učinkovitost ejektorjev vpliva tudi gostota namakanja hladilnega stolpa. Kakšen je ta kazalnik? Določa specifično vrednost pretoka tekočine na 1 m ² namakane površine. Optimalne vrednosti spadajo v razponu od 6 do 12 m ³ / h.

Značilnosti "suhih" modelov

V takih sistemih so predvidene toplotno izmenjevalne strukture z radiatorji, ki odstranjujejo tokove že segretega zraka. Njihovo odstranitev iz delovnega odra s posebnimi kanali zagotavljajo ventilatorske instalacije. Pri sestavljanju takšnih konstrukcij inženirji poskušajo zmanjšati ali celo odpraviti neposreden stik procesov hlajenja (piha) s prenosom toplote in pretokom vročega toka. Prednosti "suhega" hladilnega stolpa so visoka kakovost ohlajene vode (brez onesnaževanja, ohranjanje volumna itd.), Sposobnost delovanja pri visokih temperaturah in trajnost gradbenih površin. Minimalna stopnja vlaženja zračnega okolja zmanjšuje nevarnost korozijskih poškodb kovinskih elementov konstrukcije, zato se življenjska doba opreme podaljša.

Značilnosti mokrega hladilnega stolpa

Takšne postaje imenujemo tudi izhlapevanje, saj njihovo načelo delovanja temelji na prenosu toplotne energije iz tekočine v zrak kot posledica neposrednega stika medijev. Kako deluje "mokri" hladilni stolp in kaj je to v smislu tehnične naprave? Notranja razporeditev funkcionalnih enot omogoča tudi namestitev ventilatorjev (ločenih ali sekcijskih), ki odstranjujejo preostali zrak, vendar se glavna funkcija izhlapevanja izvaja s kondenzacijsko tuljavo. To je vezje, v katerem tekočina kroži pod vplivom visokih temperatur. Gibanje vode se zaključi z brizganjem skozi majhne šobe pod intenzivnim pihanjem ventilatorjev.

Namakalni sistem hladilnega stolpa

Eden od ključnih elementov hladilnega stolpa, od katerega je odvisna hladilna zmogljivost konstrukcije. Pravzaprav je naloga brizgalk zagotoviti maksimalno površino fino razpršene (kapljične) vode za stik z dotokom zraka. Ta element infrastrukture lahko ima različne strukturne zmogljivosti - na primer, so splat, film, kapljanje in druge vrste naprav. Kot material za proizvodnjo se pogosto uporabljajo lahke plastične zlitine na osnovi polipropilena in polietilena. Še posebej je hladilni stolp s sprinklerjem izdelan iz visokotehnoloških polimerov, ki zagotavljajo učinkovito hlajenje z minimalnimi sredstvi. Toda te iste naprave imajo številne slabosti, med katerimi je zamašitev ločilnih odsekov s finimi suspenzijami in nečistočami. Ponovno je vredno poudariti pomen vode pred filtriranjem, ne le za kakovost same tekočine.

Sistem za distribucijo vode

Če je škropilnik neposredno odgovoren za škropljenje, razdelilniki vode uravnavajo pretok skozi šobe in šobe. Danes se običajno uporabljajo tlačne enote za distribucijo vode, ki temeljijo na cevnem sistemu in na njih priključenih injektorjih. Za izdelavo takega kolektorja uporabljenih kovinskih in kompozitnih materialov, kot tudi plastične šobe. Delovanje hladilnega stolpa se lahko v fazi distribucije vode zagotovi z avtonomnimi svetilkami s polmerom delovanja, ki znaša 150-200 cm.

Prezračevalni sistem

Parametri ventilatorjev bodo določeni z namakalnim območjem. Standardni sistem vključuje uporabo izpušnih in vbrizgalnih sistemov z različnimi energetskimi potenciali. Na primer, če delovno območje ni več kot 15 m2, potem lahko potisni ventilator v celoti služi funkcijam kanala. Oblikovanje takšnih enot je običajno sestavljeno iz dveh elementov - difuzorja in impelerja. Kompozitni materiali se uporabljajo za izdelavo trupa za integracijo ojačitev pod trupom. Difuzor lahko opravlja nalogo uravnavanja tlaka, ki se pojavi z intenzivnim hlajenjem hladilnih stolpov na izhodu v smeri pretoka zraka. Po drugi strani pa je pogonsko kolo sestavljeno iz kombinacije lopatic in pesta, pri čemer ustvarja konstanten hladilni tok. Premer takšnega kolesa je od 2,5 m do 20 m, odvisno od velikosti konstrukcije.

Zaključek

Z izjemo nekaterih tehničnih in strukturnih rešitev v postaji se lahko zdi, da je izgradnja hladilnega stolpa kot industrijskega objekta v bistvu zastarela. Toda ali obstaja kakšna alternativa takšnim objektom? Težave s hlajenjem različnih tehničnih tekočin v velikih količinah se rešujejo tudi s pomočjo pršilnih bazenov in hladilnih bazenov. Tudi v teh primerih se enake težave pojavljajo v obliki nizke produktivnosti, ki jo dopolnjujejo posebnosti uporabe naravnih delovnih okolij. V istem ribniku voda redno cveti, kar zahteva izvajanje posebnih ukrepov za biološko vzdrževanje objekta.

V tem oziru hladilni stolp ni tako slab. Kaj je s stališča samih operativnih podjetij? Minimalno stroškovno učinkovito tehnološko orodje za podporo pomožnih procesov za hlajenje delovne opreme. Poleg tega je v nekaterih primerih takšna obdelava tehnične tekočine edini upravičen način, saj je zmogljivost v smislu regulacije temperature v skladu s standardi za odvajanje industrijskih odplak.