Что такое шлейф градирни и как им управлять
ЗИМНЕЕ УПРАВЛЕНИЕ ШЛЕЙФОМ В ГРАДИРНЯХ / МОКРОЕ И СУХОЕ
Теория работы оборудования для испарительного охлаждения воды хорошо известна: охлаждаемая жидкость (вода) вынуждена вступать в тесный контакт со значительным воздушным потоком. Часть воды испаряется, поглощается и уносится воздухом. При выходе из башни воздух заметно теплее, он содержит больше воды и представляет более высокую точку росы. Особенно в зимние месяцы, когда температура наружного воздуха падает, как только поток воздуха — теплый и насыщенный влагой — соприкасается с атмосферой снаружи, он внезапно охлаждается. Когда температура воздушного потока падает ниже точки росы, часть воды, содержащейся в нем, конденсируется, что приводит к характерному визуальному явлению-шлейфу пара. Более тяжелые капли падают, вызывая небольшой эффект дождя.
КАК КОНТРОЛИРОВАТЬ ШЛЕЙФ?
Приведенное выше краткое введение необходимо для того, чтобы показать принципы, лежащие в основе предлагаемой нами системы управления.
Он состоит из водовоздушного теплообменника, расположенного на выходе пара. В этом случае нагревательная жидкость-это собственно охлаждаемая вода, используемая перед охлаждением, конечно.
Теплообменник, расположенный на выходе, создает постоянное сопротивление потоку со стороны воздуха и поэтому требует большего расхода энергии от вентиляторов (даже летом, когда он не должен быть нужен), а значит, потребуется довольно небольшая общая площадь поверхности (от 2 до 4 рядов).
а) Также зимой при температуре воздуха 0°С температура пара находится в диапазоне между температурой воды на входе и выходе (см. эволюцию кривых насыщения на психометрической диаграмме). Как следствие, вклад тепла, передаваемого пару, невелик, а последовательное повышение температуры и отклонение от линии насыщения одинаково малы. Единственный реальный эффект-это физическое противодействие при выходе пара, что уменьшает плотность пара и способствует его поглощению в атмосферу.
b) Как справиться с проблемой обменника? Если позволить воде оставаться в теплообменнике даже тогда, когда насосы не работают, существует риск разрыва из-за холода (время замерзания воды в трубах теплообменника значительно ниже, чем у воды в остальной части системы, включая магистральные трубы). И наоборот, если теплообменник будет сливаться каждый раз, когда система остановлена, кислород неизбежно попадет в систему, и поэтому необходимо учитывать риск коррозии; теплообменник из нержавеющей стали был бы идеальным, но несколько дорогим.
Мы сделали другой выбор. Исходя из предположения, что для отвода тепла в холодные месяцы требуется меньше воздуха, мы разработали следующую систему:
- наказывая вентиляторы зимой, которые должны были бы работать на полной скорости все время, температура точки росы пара понижается при контролируемом введении определенного количества воздуха извне.
- При понижении температуры точки росы разница в температуре между наружным воздухом и паром уменьшается примерно на 10%. 50 и фактическое время охлаждения пара увеличивается.
Большая часть конденсации, вызванной внезапным охлаждением пара, происходит внутри камеры нагнетания, которая является частью башни.
Чем ниже внешняя температура, тем больше потребность во внешнем воздухе, то есть в тех условиях, когда воздух, необходимый башне, низок. Ввод наружного воздуха контролируется сервоуправляемыми воротами.
Практически говоря, эта система может быть с большим преимуществом применена к оборудованию испарительного охлаждения, где работает система принудительной тяги и используются всасывающие вентиляторы.
Там, где это возможно, нагнетательная камера должна быть установлена между системой распределения воды и дрейфовыми элиминаторами или между дрейфовыми элиминаторами и вентилятором, если он оснащен сервоуправляемыми заслонками. В летние месяцы заслонки остаются закрытыми и отключенными системой.
В зимние месяцы пропорциональный термостат для проверки температуры воды будет контролировать открытие заслонок. Когда он полностью открыт, он также будет отвечать за пропорциональную остановку вентиляторов, где это необходимо.
Конечно, система может быть оснащена водяными/воздушными теплообменниками на заслонках.
В этом случае разница в температуре между охлаждаемой водой и наружным воздухом выше, что дает следующие преимущества:
- а) температура пара повышается, в то время как температура точки росы остается прежней (отклонение от кривой насыщения);
- б) тепло удаляется сухой системой, поэтому для удаления не требуется испарения.
- в) К сожалению, вышеупомянутые проблемы замерзших труб и коррозии остаются.
ЯВЛЕНИЕ ЗИМНЕГО ШЛЕЙФА В ГРАДИРНЯХ
Как разделяют операторы этого сектора, оборудование, предназначенное для термической рекуперации служебной охлаждающей воды — известное как градирни или испарительные башни — позволяет охлаждать значительные объемы воды при относительно небольших затратах за счет испарения небольшого процента (обычно около 2/3 фактической воды).Испарению способствует значительный объем воздуха, циркулирующего с помощью вентиляторов, обычно расположенных на вершине башен. Воздух вступает в тесный контакт с охлаждаемой водой.
Поток воздуха, выходящий из вентиляторов, обычно теплее и намного влажнее, чем окружающая атмосфера.
Безвредные струи насыщенного воздуха, выходящие из градирен, установленных для обслуживания промышленных предприятий, стали в некоторых случаях традиционной характеристикой ландшафта.
Как уже упоминалось, это явление совершенно безвредно. Тем не менее, в то время как летом результирующие эффекты решительно не имеют значения, в более холодное время года они могут быть основанием для споров с соседями, которые обнаруживают, что их помещения подвергаются нападению сырости, а их дворы становятся скользкими и ледяными. Точно так же могут возникнуть разногласия с властями, отвечающими за дорожное движение, если это явление затронет проезжие части. В последнее время власти, занимающиеся охраной окружающей среды, также высказывают возражения, поскольку все большее внимание уделяется влиянию манифестации на территорию, которое не всегда рассматривается в хорошем свете.
Вопрос, который задал себе технический отдел Болдрокки, заключается в том, можно ли устранить или, по крайней мере, уменьшить это раздражающее явление зимнего шлейфа в градирнях без чрезмерных затрат.
Ответ, который мы можем предложить сегодня, в основном положительный.
с нашей инновационной системой борьбы с выбросами шлейфа это явление может быть значительно уменьшено и оказывается относительно недорогим как с точки зрения первоначальных инвестиций, так и с точки зрения текущих затрат.
Уникальное устройство, позволяющее частично контролировать зимний шлейф, основано на общепризнанных принципах. Он не включает в себя блокировку выхода вентилятора (что будет наказывать башню в летние месяцы) и не требует никакой энергии, кроме той, которая требуется для регулярной работы.
К сожалению, эта система обычно не применима к существующим башням, в то время как она уже может быть реализована по запросу на всех башнях производства Boldrocchi т. е.