Анализ теплотехнических характеристик и повышение эффективности работы испарительных градирен

• Автор: Власов, Евгений Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЕ
И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ
ПРОМЫШЛЕННЫХ ГРАДИРЕН (ОБЗОР)
1.1. Классификация, особенности устройства градирен
1.2. Математические модели процессов испарительного охлаждения
воды в градирнях
1.3. Методики теплотехнических расчетов градирен
1.4. Способы повышения эффективности работы градирен
ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ В ГРАДИРНЯХ С ПЛАСТИНЧАТЫМ ОРОСИТЕЛЕМ
2.1. Объект исследований
2.2. Основные уравнения, описывающие гидроаэродинамические, тепломассообменные процессы, протекающие при охлаждении воды
2.3. Формулировка сопряженных задач гидроаэродинамики
и тепломассообмена относительно безразмерных переменных
2.4. Оценка гидроаэродинамических характеристик оросителя
2.5. Оценка тепловых характеристик оросителя
2.6. Последовательность расчетов гидроаэродинамических и тепловых характеристик оросителя
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРОСИТЕЛЬНЫХ ГРАДИРЕН
3.1. Теплотехнические расчеты градирен по формулам и графикам

3.2. Оценка температурного перепада охлаждаемой воды
и теплового к.п.д. градирен
3.3. Решение практических задач
ГЛАВА 4. МОДУЛЬНЫЕ ГРАДИРНИ С ПОЭТАПНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ, МЕТОДИКИ ИХ
РАСЧЕТА
4.1. Устройство, принцип работы модульных градирен
4.2. Методики теплотехнических расчетов модульных градирен
4.3. Результаты расчетов эксплуатационных характеристик модульных градирен
4.4. Сравнительный анализ эффективности работы модульных градирен
на предприятиях энергетики различных климатических районов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире обеспечение энергией, ресурсами отраслей хозяйства, промышленности сопряжено с огромными финансовыми, материальными и трудовыми затратами. Добыча, производство, транспортировка, потребление топливно-энергетических и других ресурсов требует все больших вложений. Поэтому рациональное использование, экономия энергии, ресурсов—важнейший фактор экономического роста и социального развития общества.
Решение вопросов энергоресурсосбережения на предприятиях, использующих оборотные системы технического водоснабжения, во многом зависит от эффективности работы градирен. Охлажденная в градирнях вода используется при конденсации отработанного пара и газообразных продуктов, охлаждении жидких сред, а также оборудования и механизмов в целях предохранения их от быстрого разрушения под влиянием высоких температур.
В настоящее время отвод низкопотенциального тепла с помощью градирен является самым дешевым способом [1]. Применение градирен в системах оборотного водоснабжения позволяет, по сравнению с прямоточными системами, уменьшить в 25^-50 раз потребление природной воды, сократить до минимума или исключить сбросы воды.
Различают испарительные, сухие и сочетание их - гибридные градирни. В испарительных градирнях охлаждение оборотной воды происходит при непосредственном контакте её с атмосферным воздухом, в основном, за счет испарения части воды. В сухих градирнях теплосъем осуществляется теплопроводностью через поверхность радиаторов в результате конвективного теплообмена.
В нашей стране более всего распространены испарительные градирни. Основными сдерживающими факторами широкого применения сухих, гибридных градирен являются сравнительно высокие стоимость, материалоемкость, энергозатраты при принудительной прокачке воздуха, транспорте воды.
Вопросами разработки конструкций градирен, повышения эффективности их работы, исследованием процессов, протекающих в градирнях при охлажде-

да воды и количества тепла, отнимаемого от охлаждаемого оборудования и продуктов, а также метеорологических параметров, условий размещения градирен на площадке предприятия, в том числе, геодезических, химического состава оборотной воды и санитарно-гигиенических требований к нему, техникоэкономических показателей, других факторов [1,10,32]. Например, при производительности оборотной системы по воде до 1500 м3/ч следует рассмотреть вопрос о применении миниградирен [81].
При выборе размеров и количества секций вентиляторных градирен принимается минимальным число секций равным 4, оптимальным - 6-^8, максимальным - 10^-12 [32]. При расходах оборотной воды более 12000 м3/ч целесообразно применять отдельно стоящие градирни.
При расположении на площадке предприятия группы градирен необходимо учитывать взаимное влияние градирен на охлаждающую способность друг друга. Основными условиями рационального расположения градирен считаются следующие [1]: расстояние между отдельно стоящими градирнями в ряду должно быть не менее двух высот воздуховходных окон; секционные градирни, а также ряды отдельно стоящих градирен целесообразно располагать в шахматном порядке параллельно друг к другу и в направлении господствующего ветра; рекомендуемое расстояние между рядами - не менее десяти высот воздуховходных окон.
При несоответствии величины температурного перепада воды в действующих градирнях требованиям производства проводятся профилактические мероприятия, реконструкция, модернизация градирен с целью повышения эффективности работы, улучшения условий обслуживания, снижения эксплуатационных затрат, а также продления ресурса.
Рассматривая оросительные градирни, можно выделить два основных направления их модернизации [82]:
1. Замена технологического оборудования (системы водораспределения, оросителя, каплеуловителя) на современное;