Torre di raffreddamento - che cos'è? Tipi, caratteristiche, dispositivo e principio di funzionamento

Funzionamento di industriale centrali elettriche associato a una varietà di processi tecnologici, alcuni dei quali eseguono impianti termici e di raffreddamento. Sono progettati per regolare la temperatura degli ambienti di lavoro e l'infrastruttura di comunicazione nei sistemi di cogenerazione e NPP. L'oggetto più evidente e produttivo di questo tipo è una torre di raffreddamento. Cos'è? In senso generale, questa struttura a torre, all'interno della quale avvengono processi microclimatici di elaborazione di vari ambienti mediante la direzione dell'aria atmosferica. In pratica, ci sono diversi tipi di questo design, che differiscono sia nel dispositivo tecnico che nella funzionalità.

Torre di torre di raffreddamento

La più comune formazione della torre di raffreddamento, che viene spesso eseguita su una base in cemento armato a forma di cono. All'interno ci sono blocchi funzionali obbligatori - il sistema di approvvigionamento idrico, l'irrigatore, il serbatoio e le valvole e gli accessori di accompagnamento. La classica torre di raffreddamento della torre, la cui foto è presentata sopra, può servire non solo l'acqua come risorsa operativa di un'unità di potenza, ma anche liquidi tecnici con celle a combustibile. L'ambiente attivo di esposizione è al di fuori dell'aria, per l'ingresso di quali aperture sono previste nella parte inferiore (suola) della struttura. Attraverso i condotti di ventilazione, la massa d'aria aumenta e raffredda i liquidi target nei serbatoi a causa delle spinte naturali.

Pro e contro della torre di raffreddamento della torre

Tra i vantaggi delle strutture a torre si può notare l'assenza di consumatori di elettricità. Cioè, i sistemi funzionali e l'unità non hanno bisogno di una connessione speciale di fonti di energia e operano autonomamente. Ciò è anche sottolineato nell'implementazione del dispositivo di aspirazione dell'aria della torre di raffreddamento, il cui principio si basa sulla sostituzione naturale dell'aria calda con l'aria fredda. Tuttavia, l'implementazione dei sistemi di ventilazione e raffreddamento potrebbe essere diversa. Se parliamo degli svantaggi della torre di raffreddamento della torre, l'alto costo di costruzione e il basso potenziale dell'effetto di raffreddamento verranno alla ribalta. Inoltre, in inverno, sono necessarie speciali misure di manutenzione per proteggere le comunicazioni dall'ipotermia.

Design della torre di raffreddamento dell'Ejector

La principale differenza di questo tipo di torre di raffreddamento è l'uso dell'acciaio nel corpo. E non in parte, ma come materiale principale. All'interno della struttura, una tubazione ad alta pressione è installata con eiettori - tubi di distribuzione. Durante il funzionamento dell'unità funzionale, l'acqua viene spruzzata attraverso gli ugelli dell'eiettore con la successiva alimentazione di flussi d'aria nella zona del vuoto. Il contatto con i flussi freddi raffredda le goccioline liquide finemente disperse, il che causa l'elevata efficienza di questo sistema dal punto di vista del raggiungimento del compito di destinazione. Tuttavia, le prestazioni di una torre di raffreddamento in metallo con eiettori non sono fornite da sole attraverso processi fisici naturali, come nel caso delle strutture a torre, ma mediante il funzionamento delle pompe. Grazie alle stazioni di pompaggio, nei meccanismi di spruzzatura viene mantenuta una pressione sufficiente, che alla fine semplifica il processo di raffreddamento.

Il principio di funzionamento della torre di raffreddamento

Come si può vedere, il compito di raffreddare il fluido liquido bersaglio viene eseguito soffiando con flussi di aria fredda. Allo stesso tempo, possono essere eseguite funzioni aggiuntive e intermedie come l'evaporazione. Ogni volta che la condensa viene rilasciata attraverso i circuiti di alimentazione dell'acqua, viene reintegrata nell'area di lavoro. O le capacità degli eiettori sono riempite, o il liquido viene fornito alle pareti della superficie dell'irrigatore. È importante sottolineare la presenza di barriere di filtrazione che separano il canale dell'acqua dalla torre della torre di raffreddamento. Il principio di funzionamento delle membrane di pulizia è determinato dallo scopo del liquido sottoposto a manutenzione - come minimo si realizza un ritardo grossolano e di grandi dimensioni delle impurità meccaniche, ma nei sistemi moderni può essere presente un complesso trattamento dell'acqua sottile con elementi di filtrazione biochimica.

Cosa succede al liquido dopo il raffreddamento? Dipende anche dalla natura del processo complessivo, in cui la torre di raffreddamento è coinvolta indirettamente. Di norma, l'acqua calda è un prodotto di produzione utilizzato, quindi viene scaricata nei canali di pulizia o drenaggio collegati. Inoltre, viene utilizzato uno schema di circolazione costante del fluido, in cui il fluido raffreddato ritorna nell'area di processo primaria per la regolazione della temperatura delle apparecchiature del CHP e NPP.

Caratteristiche della torre di raffreddamento

I principali parametri operativi possono essere attribuiti ai livelli di prestazione e di temperatura con cui una particolare stazione può funzionare in linea di principio. Per quanto riguarda il primo valore, le grandi torri di raffreddamento possono raffreddare la risorsa a una velocità di circa 200 m ³ / h. L'altezza di tali strutture è di 150-170 m con un diametro di base di circa 150 m I valori di temperatura, come già notato, dipendono direttamente dal principio di funzionamento della stazione. Ad esempio, i disegni con circolazione d'aria naturale funzionano con un liquido caldo a 30-40 ° C. In questo stato, entra nel serbatoio, e dopo il raffreddamento, la sua temperatura scende a 15-20 ° C. Non rende l'acqua ghiacciata e l'espulsore complessi. Il suo vantaggio è più probabile che funzioni con temperature in entrata superiori a 60 ° C. Il grado di riduzione può raggiungere i 20 ° C. L'efficienza degli eiettori è influenzata anche dalla densità dell'irrigazione della torre di raffreddamento. Cos'è questo indicatore? Determina il valore specifico della portata del fluido per 1 m ^{2 di} superficie irrigata. I valori ottimali rientrano nell'intervallo da 6 a 12 m ³ / h.

Caratteristiche dei disegni "a secco"

In tali sistemi sono previste strutture di scambio termico con radiatori che rimuovono correnti d'aria già riscaldata. La loro rimozione dalla piattaforma di lavoro attraverso canali speciali è fornita da installazioni di ventilatori. Quando si assemblano tali strutture, gli ingegneri cercano di ridurre al minimo o addirittura eliminare il contatto diretto dei processi di raffreddamento (soffiaggio) con il trasferimento di calore e la circolazione del flusso caldo. I vantaggi della torre di raffreddamento "a secco" includono l'alta qualità dell'acqua refrigerata (nessun inquinamento, conservazione del volume, ecc.), La capacità di lavorare con alte temperature e la durabilità delle superfici di costruzione. Il grado minimo di umidificazione dell'ambiente aereo riduce il rischio di danni corrosivi agli elementi metallici della struttura, pertanto la vita operativa dell'apparecchiatura è prolungata.

Caratteristiche di una torre di raffreddamento a umido

Inoltre, tali stazioni sono chiamate evaporative, poiché il loro principio di funzionamento si basa sul trasferimento di energia termica da un liquido ad aria come risultato del contatto diretto dei media. Come funziona la torre di raffreddamento "umida" e che cosa è in termini di dispositivo tecnico? La disposizione interna delle unità funzionali prevede anche la presenza di installazioni di ventole (separate o sezionali), che rimuovono l'aria residua, ma la funzione principale di evaporazione viene eseguita dalla batteria di condensazione. Questo è il circuito in cui il fluido circola sotto l'influenza di alte temperature. Il movimento dell'acqua è completato dalla sua irrorazione attraverso ugelli di piccolo formato sotto intenso soffiaggio da parte dei fan.

Sistema di irrigazione a torre di raffreddamento

Uno dei componenti chiave di una torre di raffreddamento, da cui dipende la capacità di raffreddamento di una struttura. In realtà, il compito dell'irrigatore è quello di garantire la massima area della distribuzione dell'acqua a dispersione fine (a goccia) per il contatto con i flussi d'aria. Questo elemento dell'infrastruttura può avere prestazioni strutturali diverse, ad esempio ci sono splat, film, gocciolamento e altri tipi di dispositivi. Le leghe leggere di plastica a base di polipropilene e polietilene sono spesso utilizzate come materiali per la produzione. In particolare, la torre di raffreddamento del film sprinkler è realizzata con polimeri high-tech che forniscono un raffreddamento efficiente con risorse minime. Ma questi stessi dispositivi presentano numerosi svantaggi, tra i quali l'intasamento delle sezioni di separazione con sospensioni fini e impurità. Ancora una volta, vale la pena sottolineare l'importanza del pre-filtro dell'acqua, non solo per la qualità del liquido stesso.

Sistema di distribuzione dell'acqua

Se l'irrigatore è direttamente responsabile della spruzzatura, i distributori di acqua eseguono una regolazione uniforme del flusso attraverso gli ugelli e gli ugelli. Oggi, le unità di distribuzione dell'acqua di pressione in base al sistema di tubazioni e agli iniettori ad esse collegati sono più comunemente utilizzate. Per la produzione di un tale collettore sono stati usati materiali metallici e compositi, così come ugelli di plastica. Nella fase di distribuzione dell'acqua, il funzionamento della torre di raffreddamento può essere fornito da torce autonome con raggio d'azione dell'ordine di 150-200 cm.

Sistema di ventilazione

I parametri del ventilatore saranno determinati dall'area di irrigazione. Il sistema standard prevede l'uso di sistemi di scarico e iniezione con diversi potenziali di potenza. Ad esempio, se l'area di lavoro non è superiore a 15 m2, la spinta della ventola di iniezione può svolgere pienamente le funzioni del condotto. Il design di tali unità è solitamente formato da due elementi: un diffusore e una girante. I materiali compositi sono utilizzati per la fabbricazione dello scafo per integrare gli irrigidimenti sotto lo scafo. Il diffusore può eseguire il compito di regolare la pressione, che si verifica con il raffreddamento intensivo delle torri di raffreddamento all'uscita nella direzione del flusso d'aria. A sua volta, la girante è formata da una combinazione di pale e mozzo e nel processo crea un flusso di raffreddamento costante. Il diametro di tale ruota è da 2,5 ma 20 m, a seconda della scala della struttura.

conclusione

Ad eccezione di alcune soluzioni tecniche e strutturali all'interno della stazione, la costruzione di una torre di raffreddamento come struttura industriale può sembrare fondamentalmente obsoleta. Ma c'è un'alternativa a tali strutture? I compiti di raffreddamento di vari liquidi tecnici in grandi volumi sono risolti anche con l'aiuto di piscine spray e stagni di raffreddamento. Ma anche in questi casi, si osservano gli stessi problemi sotto forma di bassa produttività, che sono integrati dalle specifiche di utilizzo degli ambienti di lavoro naturali. Nello stesso stagno l'acqua fiorisce regolarmente, il che richiede l'implementazione di misure speciali per la manutenzione biologica dell'oggetto.

In questo contesto, la torre di raffreddamento non è così male. Che cosa è dal punto di vista delle imprese operative stesse? Come minimo, uno strumento tecnologico conveniente per supportare i processi ausiliari per il raffreddamento delle attrezzature di lavoro. Inoltre, in alcuni casi, tale trattamento di liquido tecnico è l'unico modo giustificato, poiché le prestazioni in termini di regolazione della temperatura sono ben conformi agli standard per lo scarico degli effluenti industriali.