Совершенствование регулярной сетчатой насадки для процесса охлаждения воды в градирнях

• Автор: Ваганов, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности испарительного охлаждения воды в градирнях

1.2. Экологические проблемы, возникающие при работе градирен

1.3. Типы и классификация охладителей.

1.4. Основные свойства материалов, применяемых для изготовления насадок.

1.5. Обзор существующих конструкций насадок для градирен

1.6. Основные направления интенсификации процессов тепло и массообмена в насадочных градирнях

1.7. Выводы и постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ НАСАДКИ.

2.1. Выбор типа насадки.
2.2. Экспериментальное исследование структуры гравитационного течения жидкости по поверхности регулярной сетчатой насадки.
2.3. Теоретический анализ результатов экспериментального исследования.
2.4. Новая конструкция
2.5. Экспериментальное исследование распределения жидкости по поверхности разработанной регулярной сетчатой насадки.
ГЛАВА 3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ИСПБ1ТАНИЯ СЕТЧАТОЙ НАСАДКИ.
3.1. Испытания сухой насадки
3.1.1. Описание экспериментальной установки.
3.1.2. Методика проведения испытаний
3.1.3. Результаты испытаний сухой насадки.
3.2. Испытания сухой и орошаемой насадки
3.2.1. Описание экспериментальной установки.
3.2.2. Методика проведения испытаний
3.2.3. Результаты испытаний сухой насадки.
3.2.4. Результаты испытаний орошаемой насадки.
ГЛАВА 4. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЕ ИСПЪТТАНИЯ СЕТЧАТОЙ НАСАДКИ.
4.1. Описание экспериментальной установки.
4.2. Методика проведения испытаний
4.3. Методика обработки экспериментальных данных
4.3.1. Общие положения
4.3.2. Расчт по методу Меркеля.
4.3.2.1. Приближнный метод Чебышева
4.3.2.2. Приближнный метод Бермана.
4.4. Результаты тепломассообменных испытаний
4.5. Анализ результатов тспломассообменных испытаний.
4.6. Методика расчта площади орошения градирни
4.7. Пример расчта площади орошения градирни и сравнение различных насадок
4.8. Оценка экономической эффективности новой насадки и расчт наиболее рациональной скорости воздуха
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Этот предел называют температурой адиабатического насыщения воздуха или теоретическим пределом охлаждения. Точное толкование этого понятия является- довольно объёмным [1] и в настоящей работе не приводится. Температура мокрого термометра и температура адиабатического насыщения воздуха различаются между собой по величине, и только при определённых условиях это различие незначительно. Для обычных условий испарительного охлаждения воды (температура воздуха меньше °С, относительная влажность больше %) различие между двумя рассматриваемыми температурами не превосходит 0,4°С [1]. Экологические проблемы работы градирен стали возникать по мере роста производительности этих сооружений и их числа на промышленной площадке, а также с приближением производственных объектов к жилой застройке и транспортным магистралям. Унос капельной влаги из градирен является нежелательным по нескольким причинам. Капельный унос может стать причиной распространения радиоактивных частиц при авариях на атомных электростанциях [2-3]. Возможно также негативное влияние солей, содержащихся в больших количествах в оборотной воде, на растительность, которая находится на пути движения ветра, содержащего капельную влагу из градирен [4]. Капельный унос может вызвать интенсивную коррозию оборудования, сооружений и трубопроводов, поскольку оборотная вода обычно содержит различные химикаты (например, хлор), а также намерзание льда на элементах конструкций в зимнее время [5], что увеличивает механические нагрузки и может привести к деформированию или разрушению конструкций. Вместе с капельной жидкостью из градирни в атмосферу выбрасываются химикаты и микроорганизмы [6]. Наиболее известными болезнетворными микроорганизмами являются различные виды бактерий, имеющих общее название легионелла. Эти бактерии активно размножаются и процветают в тёплой и влажной среде, обычно встречающейся в градирнях. Люди, находящиеся вблизи градирни, могут быть подвержены вредному воздействию химикатов и инфицированы микроорганизмами, если они будут вдыхать вместе с воздухом капельную влагу из градирни. Несколько вспышек заболеваний легионеллой было зафиксировано на градирнях [7-8]. Чтобы минимизировать вредное воздействие на- природу и человека, необходимо при проектировании градирен иметь расчётные зависимости, позволяющие определить область, подверженную влиянию капельного уноса из градирен на процессы- жизнедеятельности. Такие зависимости существуют [9-] и постоянно совершенствуются различными исследователями. Основным способом снижения капельного уноса из градирен является использование каплеуловителей. Другим видом негативного воздействия 1радирен на состояние окружающей среды является шум. Градирня как источник шума представляет собой сооружение, в котором шум может создаваться вентиляторной установкой с приводом преимущественно на низких и средних частотах, равных -0 Гц, и движением воды (шум дождя) на частотах 0- Гц. В НИИ ВОДГЕО совместно с ГПИСантехпроекг разработана методика расчёта шума от градирен, размещаемых на территории жилой застройки []. В основу классификации [1] существующих типов охладителей могут быть положены способы, которыми достигается увеличение поверхности охлаждаемой воды и интенсивное омыванис сё воздухом. Охладители, снабжённые разбрызгивающими соплами, называют брызгальными [—], а имеющие насадочное устройство (решетник, щиты или др. При сочетании сопел с решётпиком или последнего со щитами для образования водяной плёнки охладители называют комбинированными. По способу подвода атмосферного воздуха к поверхности воды охладители разделяются на следующие группы: открытые или атмосферные охладители, в которых используются только естественные токи воздуха - ветер и отчасти естественная конвекция; башенные охладители, в которых тяга воздуха создаётся искусственным путём при помощи высокой вытяжной башни; вентиляторные охладители, снабжённые нагнетательными или отсасывающими вентиляторами для создания побудительного движения воздуха, и охладители со смешанной тягой, в которых сочетается применение вытяжной башни или других устройств [] и вентиляторов. На рис.