Математическое моделирование, исследование и повышение эффективности работы промышленных градирен с сетчатой насадкой

• Автор: Ведьгаева, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР РАБОТ ПО КОНСТРУКЦИЯМ, ИССЛЕДОВАНИЮ

И МОДЕРНИЗАЦИИ ГРАДИРЕН

1.1 Типы и конструкции охладителей.

1.2. Математические модели и основы расчета градирен

1.3. Конструкции и варианты модернизации градирен.

Выводы.

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА

ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ В ГРАДИРНЕ РАСЧЕТ

И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГРАДИРЕН

2.1. Постановка задачи
2.2. Модель многоскоростного континуума.
2.3. Двумерная модель процессов переноса в слое насадки.
2.4. Определение характеристик турбулентного обмена и источников
2.5. Метод решения системы уравнений
2.6. Определение расхода воздуха по зонам градирни
2.7. Результаты расчета профиля скорости
Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ НА ЛАБОРАТОРНОМ СТЕНДЕ
3.1. Описание лабораторного стенда градирни.
3.1.1. Параметры промышленной и лабораторной градирни
3.2. Методика обработки результатов эксперимента
3.2.1. Материальный и тепловой баланс макета градирни
3.2.2. Расчет коэффициентов теплоотдачи и массоотдачи. Определение теплового КПД макета градирни.
3.3. Результаты экспериментальных исследований.
3.4. Основные результаты и выводы
ГЛАВА 4. МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГРАДИРЕН
4.1. Характеристика и описание работы градирен на
Казанской ТЭЦ 2.
4.2. Характеристика и описание работы градирен
на ОАО Казаньоргсинтез
4.3. Определение эффективности промышленной градирни.
4.3.1. Тепловой КПД градирни на основе промышленных
данных
4.4. Диагностика работы градирен.
4.5. Варианты модернизации градирен
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Охлаждение воды с помощью вентиляторных градирен является в настоящее время наиболее современным способом. Охлаждение циркуляционной воды в водохранилищах применяется преимущественно при возможности использования для этой цели естественных водоемов или водохранилищ общего назначения. Водохранилища-охладители обеспечивают в течение всего года более низкие температуры охлаждающей воды, чем брызгальные бассейны и градирни с естественной тягой. Но создание специальных водохранилищ охладителей требует наличия большой площади и значительных капитальных затрат на сооружение плотины и подготовку ложа водохранилища. Открытые брызгальные градирни обычно применяют при небольших расходах охлаждаемой воды - до 0 м3/ч. Они могут размещаться даже на крышах зданий. Их недостатком является низкий охладительный эффект, который, так же как и в брызгальных бассейнах, зависит от силы ветра. Благодаря тяге воздуха, создаваемых башней, градирни обеспечивают более устойчивое охлаждение и более низкие температуры, чем открытые градирни и брызгальные бассейны. Наличие высоких башен позволяет размещать их на небольших расстояниях от производственных зданий и сооружений. Недостатком башенных градирен (рис. При наличии в охлаждаемой воде взвесей и нефтепродуктов пленочные оросители не рекомендуются из-за возможности засорения промежутков между щитами. В таких случаях приходится применять капельные оросители, хотя они допускают гидравлическую нагрузку, примерно в 1,5 раз меньшую, чем пленочные, при том же охладительном эффекте. Рис. Вентиляторные градирни обеспечивают наиболее глубокое и стабильное охлаждение воды. В летнее время они охлаждают воду до температуры, более низких, чем охладители других типов. При применении вентиляторных градирен возможно регулирование температуры охлаждающей воды путем изменения частоты вращения ил отключения отдельных вентиляторов. При нагнетательной тяге вентиляторы размещаются на уровне грунта, а при вытяжной — над насадкой. При перекрестном потоке насадка устанавливается под углом к потоку воды. Это позволяет учесть отклонение поток воды под действием воздушного потока. В больших градирнях преимущественно используются осевые вытяжные вентиляторы, а в малых чаще всего применяются нагнетательные центробежные или осевые вентиляторы. Центробежные вентиляторы более эффективны, чем осевые, но они имеют большую стоимость. По сравнению с башенными вентиляторные градирни имеют обычно меньшую строительную стоимость и допускают большую плотность орошения, что позволяет более компактно размещать их на площадках промышленных предприятий. По сравнению с башенными градирнями, прудами-охладителями и брызгальными бассейнами они обеспечивают устойчивое охлаждение воды, высокие тепловые нагрузки и большую степень приближения температуры охлажденной воды к теоретическому пределу охлаждения [5]. Корпуса градирен могут быть разной формы: цилиндрической, конической и т. Они изготавливаются из дерева, металла, бетона, в последнее время все чаще из пластмассы. К пассивным рабочим органам градирен относятся: водораспределитель, ороситель, каплеуловитель, к активным -крыльчатку вентилятора. Рабочими средами в градирнях являются атмосферный воздух и оборотная вода. Поступая по отдельности в градирню, они контактируют, в результате чего вода охлаждается, а воздух, нагреваясь и увлажняясь, возвращается в атмосферу. Расположенная внутри градирни насадка (блоки оросителей) служит для увеличения поверхности контакта и между водой воздухом. Башенные испарительные градирни предназначены для охлаждения циркуляционной воды на тепловых и атомных электростанциях [6,7]. В нашей стране на тепловых и атомных электростанциях до настоящего времени эксплуатируются башенные градирни, построенные в - гг. В -х годах выпущены технические указания ВСН - [8], в которых аэродинамические расчеты башенных градирен рекомендуются производить по прилагаемым к ним графикам, составленным на основании лабораторных экспериментальных исследований на моделях башенных градирен площадью орошения 0- м2.