ИТС 20-2016 Промышленные системы охлаждения

     2.3.6 Оборотные ПСО с брызгальными бассейнами

Конструкция

Брызгальные устройства представляют собой систему сопл, разбрызгивающих подводимую к ним под напором воду, подлежащую охлаждению. Охлаждение воды в брызгальных устройствах происходит с поверхности водяных капель, образующихся при разбрызгивании при помощи сопл. Суммарная поверхность капель должна быть достаточной для охлаждения воды, которое происходит в результате ее испарения при контакте с воздухом, поступающим к брызгальному устройству благодаря ветру и естественной конвекции.

Брызгальные бассейны состоят из системы трубопроводов, на которых устанавливаются разбрызгивающие сопла, и бассейна для сбора охлажденной воды.

Конструкция сопла и величина напора воды перед ним определяют поверхность охлаждения водяного факела. При повышении напора она увеличивается за счет удлинения траекторий полета капель и уменьшения их диаметра. Однако повышение напора связано с ростом затрат электроэнергии, расходуемой циркуляционными насосами, а также с увеличением уноса мелких капель ветром за пределы бассейна.

В бассейне, как правило, не менее двух секций. Каждая секция должна иметь переливную трубу для предотвращения переполнения бассейна и выпуск для его опорожнения.

Глубину воды в брызгальном бассейне обычно принимают равной 1,5 м. Бровка бассейна должна возвышаться над уровнем воды не менее чем на 0,3 м.

Одежда откосов и дна бассейнов должна предотвращать фильтрацию через них воды. При слабоводопроницаемых грунтах применяют облицовку из железобетонных плит или слоя асфальтобетона. При сильноводопроницаемых грунтах по подготовке из бетона укладывают слой гидроизоляции из асфальтовой мастики, или слой гидроизола на клебемассе, или слой битумных матов. Гидроизоляцию защищают сверху бетонными или железобетонными плитами.

Вокруг бассейна устраивают асфальтированную площадку шириной 3-5 м с уклоном в сторону бассейна для частичного возврата капельного уноса.

При размещении брызгального устройства над водоемом вблизи берега береговой откос во избежание его размыва следует планировать и укреплять.

Применение брызгальных бассейнов требует значительных площадей. Необходимая площадь брызгальных бассейнов составляет в среднем 0,8-1,3 м на 1 м/ч охлаждающей воды, что соответствует гидравлической нагрузке 0,77-1,25 м/ч на 1 м бассейна. При этом необходимо отметить, что площадь брызгальных бассейнов примерно в 40 раз меньше водоема-охладителя с такой же производительностью теплоотдачи.

Рисунок 2.20 - Брызгальный бассейн

_______________

По материалам НПФ "Пульсар"

Эксплуатационные характеристики

ПСО с брызгальными бассейнами обладают сравнительно низкой и неустойчивой охлаждающей способностью, зависящей от направления и скорости ветра. Поэтому в районах с продолжительными штилями в летнее время, а также при расположении брызгальных устройств на территории, где строения преграждают свободному доступу к ним воздуха, их применение ограничено.

На брызгальных устройствах напор воды принимается равным 5-8 м вод.ст. и осуществляется при помощи разбрызгивающих тангенциальных сопл бутылочного типа, образующих высокий факел.

Регулирование производительности брызгальных бассейнов осуществляется посредством изменения доли воды, направляемой в бассейн через разбрызгивающие сопла и через холостые водовыпуски.

Температура охлажденной воды зимой в брызгальных устройствах должна поддерживаться не ниже 10°С, а рабочий напор у сопл должен понижаться до 1/3 расчетного для уменьшения выноса воды и предотвращения обледенения соседних сооружений, дорог и линий электропередач путем сброса части воды из магистральных труб в водосборный бассейн через холостые водовыпуски.

Потери воды в брызгальных бассейнах выше, чем в градирнях, за счет повышенного капельного уноса. Наличие капельного уноса и парового факела требует расположения бассейнов на значительных расстояниях от зданий и сооружений.

Экологические аспекты

Для брызгальных бассейнов характерны экологические аспекты всех водных оборотных ПСО. При этом отмечается повышенные безвозвратные потери воды, и сравнительно большие площади, занимаемые бассейнами.

Область и ограничения для применения

Отмечаются следующие характеристики брызгальных бассейнов, влияющие на возможность и целесообразность их применения:

- простота строительства и сравнительно низкие капитальные затраты;

- простота эксплуатации;

- сравнительно низкая охлаждающая способность, зависящая от скорости и направления ветра;

- местные климатические условия, характеризующиеся низкими скоростями ветра, продолжительными периодами штиля в летний период, ограничивают применение брызгальных бассейнов;