Русская версия English version

Экспериментальное исследование неоднородности процесса охлаждения воды в башенной градирне

А.И. Бадриев, В.Н. Шарифуллин

Вестник ИГЭУ, 2016 г. выпуск 6, сс. 15—20

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Ухудшение охлаждающей способности градирен приводит к снижению эффективности работы технологического оборудования и механизмов производства. Резерв охлаждающей способности особенно необходим в летнее время года, при высоких температурах воздуха, поступающего в аппарат. Согласно опубликованным данным, проблеме недоохлаждения воды в градирнях посвящен широкий круг исследований, направленных на совершенствование конструктивных и режимных параметров. Однако недостаточно изучено влияние характера распределения потока воды на эффективность ее охлаждения в аппарате. Поскольку испарительным градирням, как большим сооружениям, свойственны неравномерности распределения фаз, возникают задачи оценки величины неравномерности распределения плотности орошения по сечению градирни, выявления влияния неравномерности на эффективность охлаждения воды в аппарате, а также построения рабочей характеристики градирни для оценки ее эффективности в процессе эксплуатации с учетом неравномерности.

Материалы и методы: Учет неравномерности распределения плотности орошения в башенной градирне осуществлен с помощью статистической функции распределения.

Результаты: Экспериментально установлена значительная неравномерность плотности орошения по сечению башенной градирни. Разработан статистический метод оценки влияния степени неравномерности на общий коэффициент массоотдачи процесса испарения. На основании статистического метода оценки влияния неравномерности на интенсивность процесса установлено, что с увеличением неравномерности распределения плотности орошения скорость массопереноса снижается. Построена рабочая характеристика, учитывающая неравномерность орошения, с помощью которой можно определить охладительную мощность башенной градирни. Предложен способ оценки рабочей характеристики башенной градирни, основанной на неравномерности плотности орошения по секциям.

Выводы: При проектировании и эксплуатации градирен для более точного расчета аппарата важно знать закон распределения плотности орошения и рабочую характеристику для оценки ее эффективности. Устранение неравномерности плотности орошения является резервом повышения эффективности аппарата.

Ключевые слова: градирня, неравномерность, плотность орошения, массоперенос, рабочая характеристика, охладительная мощность, повышение эффективности.

Список литературы на русском языке: 
  1. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1949. – 440 с.
  2. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: справочное пособие / под ред. В.С. Пономаренко. – М.: Энергоатомиздат, 1998. – 376 с.
  3. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 2003. - 479 с.
  4. Братута Э.Г., Ганжа А.Н. Боровок С.В. Влияние неравномерности распределения дискретной фазы на тепломассообмен в дисперсном потоке // Вестник НТУ ХПИ: Энергетические и теплотехнические процессы и оборудование. – 2004. – №11. – С. 37–42.
  5. Пушнов А.С. О равномерности распределе­ния жидкости в тепло- и массообменных аппаратах с регулярной насадкой // Химическая промышлен­ность. – 2008. – Т. 85, № 8.
  6. Williamson N., Armfeld S., Behnia M. Numerical simulation of flow in a natural draft wet cooling tower – The effect of radial thermofluid fields // Applied Thermal Engineering. – February 2008. – Vol. 28, Issues 2–3. – P. 178–189.
  7. Zhang Guofang, Zheng Yuan, Chen Qian. Water distribution below a single spray nozzle in a natural draft wet cooling tower // The 14th IFToMM World Congress. Taipei. Taiwan, october 25–30, 2015.
  8. Николаева О.С., Свердлин Б.Л., Пипиленко К.В. Гидравлический расчет напорной водораспределительной системы градирни (на примере вентиляторной градирни Мутновской ГеоЭС) // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. – 2010. – Т. 260. – С. 78–85.
  9.  Klimanek A., Białecki R., Ostrowski Z. CFD two-scale model of a wet natural draft cooling tower // Numerical heat transfer. – 2010. – Vol. 57, Issue 2.
  10. Lin Xia, Hal Gurgenci, Deyou Liu, Zhiqiand Guan, Ling Zhou, Pei Wang. CFD analysis of pre-cooling water spray system in natural draft dry cooling towers // Applied Thermal Engineering. – 2016. – 105. – P. 1051–1060.
Ключевые слова на русском языке: 
градирня, неравномерность, плотность орошения, массоперенос, рабочая характеристика, охладительная мощность, повышение эффективности
Ключевые слова на английском языке: 
cooling tower, unevenness, spraying density, mass transfer, performance, cooling capacity, efficiency improvement
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2016.6.015-020
Количество скачиваний: 
19