Брызги пруд

Распылительный пруд представляет собой резервуар , в котором нагретая вода (например, от электростанции ) охлаждается перед повторным использованием путем распыления теплой воды с помощью форсунок в более холодный воздух . Охлаждение происходит за счет обмена тепла с окружающим воздухом, включающего как кондуктивную передачу тепла между каплями воды и окружающим воздухом, так и испарительное охлаждение (которое обеспечивает наибольшую часть, обычно от 85 до 90%, общего охлаждения). Таким образом, основная цель конструкции пруда-распылителя состоит в том, чтобы обеспечить достаточную степень контакта между горячей нагнетаемой водой и окружающим воздухом, чтобы облегчить процесс теплопередачи.

Распылительный пруд является предшественником градирни с естественной тягой , которая намного более эффективна и занимает меньше места, но имеет гораздо более высокую стоимость строительства. Для распылительного пруда требуется площадь, в 25–50 раз превышающая площадь градирни. Однако некоторые пруды-распылители используются до сих пор.

Распылительные форсунки

Высота каждой форсунки над поверхностью пруда должна составлять от 1,5 до 2,0 м. Сами распылительные форсунки следует выбирать так, чтобы обеспечить желаемый диаметр распыла на поверхности пруда, обеспечивая при этом максимальную высоту распыления над форсункой 2,5 м или более. Это обеспечит достаточное время контакта между воздухом и водой и должно быть достигнуто при давлении подачи между от 50 до 75 кПа форсунками . Производительность оросительного пруда в значительной степени зависит от эффективности установленных распылительных форсунок. В идеале выбранные форсунки должны обеспечивать мелкую, равномерную струю конической формы, быть способными пропускать мелкие частицы взвеси, не забиваясь, и легко демонтироваться для очистки. Типичные размеры капель, получаемых с помощью форсунок для прудов-распылителей, варьируются от 3 до 6 мм. Обеспечивая лучшую эффективность охлаждения благодаря увеличенному соотношению поверхности к объему, образование капель меньшего размера потребует чрезмерного перепада давления на форсунках и может привести к увеличению потерь из пруда из-за ветрового сноса.

Размер пруда

Удельная площадь поверхности пруда для разбрызгивания обычно колеблется от 1,2 до 1,7 м. ² по м ³/ч воды, подлежащей охлаждению. Ширина, выбранная для дрейфового канала вокруг активной зоны пруда (содержащей распылители), зависит от ряда факторов, включая преобладающую силу ветра , средний размер капель распыления, образуемых форсунками, а также наличие каких-либо близлежащие сооружения, которые могут быть чувствительны к запотеванию или заносу воды, например, дороги, дома и т. д. Обычно рекомендуется ширина канала от 3 до 4 м.

Чтобы обеспечить максимальную эффективность теплопередачи, пруды-распылители всегда должны быть ориентированы длинными сторонами под прямым углом к направлению преобладающего ветра . Кроме того, пруды для разбрызгивания следует делать как можно более длинными и узкими ( т.е. с как можно меньшим соотношением ширины к длине), чтобы уменьшить длину пути, по которому окружающий воздух должен проходить через пруд.

Глубина распылительного пруда очень мало влияет на его тепловые характеристики. Однако в пруду должно быть достаточно воды для заполнения всех желобов , герметизации колодцев и отсосов насосов во время запуска установки. Обычно в литературе рекомендуются глубины распыляемых прудов от 0,9 до 1,5 м, причем наиболее распространенной является глубина 0,9 м. Кроме того, внутри пруда-распылителя должен быть предусмотрен достаточный дополнительный объем сверх нормального рабочего уровня, чтобы принять весь дренаж воды из этих желобов, закрыть колодцы и всасывающие отверстия насосов, когда установка остановлена.

Потери на снос и испарение в прудах-распылителях традиционной конструкции составляют от 3 до 5 %.

Тепловые характеристики

Термический КПД распылительного пруда можно рассчитать на основе его приближения к температуре насыщения ( смоченного термометра ) воздуха: (TH _- TC ₎ / (TH _- T _W ), где индексы H и C относятся к температуры потоков горячей и холодной воды, а индекс W относится к температуре воздуха по влажному термометру. Обычно распылительные пруды достигают теплового КПД от 50% до 70%. Более подробную информацию об оценке производительности можно найти в инженерной литературе. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Перри, Р.Х. (1999). Справочник инженера-химика Перри . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. С. Глава 12 - Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых веществ.

Термодинамика, инженерный подход, 7-е издание, Юнус А. Ценгель и Майкл А. Болес
Охлаждение инжекционной воды — распылительные пруды: с изображением

[1] Перри, Р.Х. (1999). Справочник инженера-химика Перри . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. С. Глава 12 - Психрометрия, испарительное охлаждение и сушка твердых веществ.

[ 1 ]