Способ охлаждения воды систем оборотного водоснабжения с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств

Авторы патента:

F28C1/00 - Оросительные холодильники непосредственного контакта, например градирни (конструкции сооружений E04H 5/12; холодильные камеры, охлаждаемые орошением F25; конструктивные элементы оросительных холодильников F28F 25/00)

Владельцы патента RU 2653040:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Институт природно-технических систем" (ИПТС) (RU)

Изобретение относится к способам охлаждения воды систем оборотного водоснабжения (СОВ) с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств. Способ охлаждения воды систем оборотного водоснабжения с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств заключается в том, что охлаждающая вода засасывается циркуляционным насосом из энергетического оборудования и подается в трубу с установленным в ней кавитатором, поток охлаждающей воды, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну, с поверхности которой генерируется пар охлаждающей воды, охлаждая основной ее поток, который потом направляется в сборный бак охлажденной воды, образовавшийся в каверне пар непрерывно отсасывается вакуумным насосом через конденсатор паров охлаждающей воды, где конденсируется, передавая теплоту охлаждающей жидкости или газу, образовавшийся конденсат охлаждающей воды направляется в сборный бак охлажденной воды, а глубина охлаждения охлаждающей воды регулируется путем изменения давления потока перед кавитатором с помощью регулирующего клапана. Технический результат - снижение потерь и обеспечение управления глубиной охлаждения воды СОВ. 1 ил.

Изобретение относится к способам охлаждения воды систем оборотного водоснабжения (СОВ) с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств и может быть использовано в системах охлаждения главных конденсаторов паровых турбин на АЭС, ТЭС и энергетического оборудования различного назначения.

Известен способ охлаждения окружающим воздухом СОВ, реализованный в испарительных башенных градирнях (например, патент РФ №93037909/06, МПК F28С 1/00, 1986 г.). В настоящее время испарительные башенные градирни получили в энергетике широкое распространениеи для повышения теплоотвода высота башен от 100 м выросла до 180 м, например для Ленинградской АЭС.

К недостаткам указанных градирен относятся: средняя степень охлаждения технической воды не более 5…10°С, при увеличении скорости ветра от 2 до 4 м/с на 30% увеличивается гидравлический коэффициент сопротивления «тяги» башни, летом обычно температура охлаждающей воды из градирни на 4…5°С выше, что приводит на ТЭС к значительному перерасходу топлива на выработку электрической энергии, а на АЭС уменьшение охлаждения воды СОВ на 1°С снижает выработку электроэнергии с реакторами ВВЭР-1000 на 1%, в зимний период при отрицательных температурах атмосферного воздуха и сильных ветрах происходит обледенение части оросителя с последующим разрушением асбоцементных плит последнего, управлять теплогидравлическими и эксплуатационными характеристиками невозможно, объемный коэффициент эжекции башни доходит до 200, потери воды СОВ на испарение достигают до 2%.

Задачей настоящего изобретения является снижение потерь и обеспечение управления глубиной охлаждения воды СОВ.

Это достигается тем, что поток воды СОВ, нагретый после охлаждения энергетического оборудования, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну, в которой генерируется пар и охлаждается основной поток, образовавшийся пар непрерывно отсасывается из каверны вакуумным насосом через конденсатор, где пар конденсируется, передавая теплоту охлаждающей жидкости или воздуху, образовавшийся конденсат смешивается с основным потоком и направляется для охлаждения энергетического оборудования.

Заявленный способ рассмотрен на примере работы одноступенчатого кольцевого каверно-артериального устройства (фиг. 1).

Данное устройство содержит насос 1 подачи охлаждающей воды из энергетического оборудования 7, трубу 2 с установленным в ней кавитатором 4, сборный бак охлажденной воды 8, вакуумный насос 9, конденсатор 10 паров охлаждающей воды и регулирующий клапан 13.

Конденсатором паров охлаждающей воды 10 может быть любой рекуперативный теплообменник, например кожухотрубный.

Способ реализуется следующим образом: охлаждающая вода 12 засасывается циркуляционным насосом 1 из энергетического оборудования 7 и подается в трубу 2 с установленным в ней кавитатором 4, поток охлаждающей воды 3, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну 5, с поверхности которой генерируется пар охлаждающей воды, охлаждая основной поток 6, который потом направляется в сборный бак охлажденной воды 8, образовавшийся в каверне пар непрерывно отсасывается вакуумным насосом 9 через конденсатор 10 паров охлаждающей воды, где конденсируется, передавая теплоту потоку охлаждающей жидкости 11, образовавшийся конденсат охлаждающей воды направляется в сборный бак охлажденной воды 8, регулирующий клапан 13 предназначен для изменения давления потока охлаждающей воды 3 перед кавитатором 4, а следовательно, и глубины охлаждения воды 3.

Способ охлаждения воды систем оборотного водоснабжения с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств, отличающийся тем, что охлаждающая вода засасывается циркуляционным насосом из энергетического оборудования и подается в трубу с установленным в ней кавитатором, поток охлаждающей воды, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну, с поверхности которой генерируется пар охлаждающей воды, охлаждая основной ее поток, который потом направляется в сборный бак охлажденной воды, образовавшийся в каверне пар непрерывно отсасывается вакуумным насосом через конденсатор паров охлаждающей воды, где конденсируется, передавая теплоту охлаждающей жидкости или газу, образовавшийся конденсат охлаждающей воды направляется в сборный бак охлажденной воды, а глубина охлаждения охлаждающей воды регулируется путем изменения давления потока перед кавитатором с помощью регулирующего клапана.

Похожие патенты:

Вентилятор // 2651894

Изобретение относится к вентиляторам и может быть использовано, например, в промышленной энергетике, в частности в градирнях и предположительно в авиации для регулирования подъемной силы летательных аппаратов.

Секционная эжекционная градирня открытого типа // 2650453

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве охладителя оборотной воды на средних и крупных промышленных объектах, в том числе и в северных широтах.

Комбинированная градирня // 2647000

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни.

Способ оборотного водоснабжения с применением градирен // 2645978

Изобретение может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Способ оборотного водоснабжения с применением градирен включает соединение между собой нескольких градирен 1 гидравлическими контурами приготовления и потребления воды.

Система оборотного водоснабжения // 2643407

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Система оборотного водоснабжения содержит теплообменники, подключаемые прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешивания которого подключена к обратной магистрали воды с регулятором давления, а сопловая часть эжектора на внутренней поверхности имеет винтообразные канавки, связанные с кольцевой канавкой, подключенной к сборнику загрязнений, при этом охладитель включает вертикальный корпус, боковые стенки которого и установленные в нем секционные перегородки выполнены зигзагообразными и образуют в каждой секции диффузоры и конфузоры, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке, кроме того, регулятор расхода снабжен задвижкой с приводом регулятора скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а на прямой магистрали воды установлен датчик температуры, подключенный к регулятору температуры, который содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, кроме того, выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, выход которого подключен к регулятору скорости привода задвижки, причем перегородки диффузоров и конфузоров выполнены из биметалла, при этом внутренний материал диффузоров имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности внутреннего материала конфузоров, при этом теплообменники снабжены термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с двумя проходными каналами для горячей и охлажденной воды с комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены внутри проходного канала для горячей воды, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для охлажденной воды, причем вход проходного канала для горячей воды соединен через трехходовой клапан с обратной магистралью после теплообменников, а его выход соединен с обратной магистралью перед бассейном-смесителем, кроме того, вход проходного канала для охлажденной воды соединен с прямой напорной магистралью перед регулятором давления, а его выход соединен через трехходовой клапан с бассейном-смесителем, причем наружная поверхность каждого из теплообменников покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде витых пучков, продольно вытянутых от прямой магистрали перед теплообменниками до обратной магистрали после теплообменников.

Система оборотного водоснабжения // 2637341

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам распределения воды вентиляторных градирен систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и электростанций.

Вентиляторная градирня кочетова // 2636277

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Система оборотного водоснабжения // 2636276

Водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения // 2635727

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам охлаждения и распределения воды вентиляторных градирен систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и электростанций.

Надувная башенная градирня // 2627751

Изобретение относится к теплоэнергетике. Надувная башенная градирня содержит металлический каркас, водоуловитель, кольцевой водораспределитель, снабженный разбрызгивателями, ороситель, опорное кольцо, воздуховпускные окна, в которых установлены на вертикальных осях заслонки, причем оболочка башни состоит из тороидальных колец, заполненных воздухом и поделенных по окружности перегородками на секции, выполненных из гибкого, герметичного, коррозионно-стойкого материала, установленных друг на друга и соединенных между собой по кольцевому основанию, нижнее тороидальное кольцо установлено на опорное кольцо и прикреплено к нему, компрессор, соединенный с трубопроводом, выполненным также из гибкого, герметичного, коррозионно-стойкого материала и состоящим из вертикальной подающей магистрали, соединенной с секциями каждого тороидального кольца через распределительные патрубки, соединенные с кольцевыми коллекторами, которые в свою очередь соединены с каждой секцией секционными патрубками, снабженными на входе в секции обратными клапанами.