RU173350U1 - DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE - Google Patents

DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE Download PDF

Info

Publication number
RU173350U1
RU173350U1 RU2016145623U RU2016145623U RU173350U1 RU 173350 U1 RU173350 U1 RU 173350U1 RU 2016145623 U RU2016145623 U RU 2016145623U RU 2016145623 U RU2016145623 U RU 2016145623U RU 173350 U1 RU173350 U1 RU 173350U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tower
air
cooling
dry
cooling tower
Prior art date
Application number
RU2016145623U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Виноградов
Андрей Владимирович Шишов
Original Assignee
Андрей Александрович Виноградов
Андрей Владимирович Шишов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Александрович Виноградов, Андрей Владимирович Шишов filed Critical Андрей Александрович Виноградов
Priority to RU2016145623U priority Critical patent/RU173350U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173350U1 publication Critical patent/RU173350U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28CHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
    • F28C1/00Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers

Abstract

Полезная модель относится к градирням сухим. Задачей полезной модели является создание градирни для охлаждения тепловыделяющих установок, предназначенных для работы в жарком климате без потребления воды при температурах окружающего воздуха на уровне земли до 80°С, в том числе для охлаждения конденсатора паровой турбины АЭС и паровой части турбины в составе газотурбинных установок АЭС «АТОМ-ГТУ».Технический результат достигнут особой конструкцией градирни, в которой ее размеры и параметры определены совместным оптимизационным тепло-гидравлическим и экологическим расчетом. В отличие от известных конструкций сухих градирен применена форма ев наружной оболочки в виде колонны, в которой имеются сегменты поперечно-обтекаемых наклонных пучков из пластинчатых теплообменников, в которых окружающим воздухом за счет конвективного теплообмена наилучшим образом охлаждается теплоноситель, циркулирующий в замкнутом контуре охлаждения тепловыделяющей установки. Забор окружающего воздуха производится с высоты градирни, а отработанный горячий воздух турбовентилятором выбрасывается в стратосферу (для экологии это лучше, чем греть океан), что позволит строить АЭС даже в центре Сахары.The utility model relates to dry coolers. The objective of the utility model is to create a cooling tower for cooling heat generating units designed to operate in hot climates without water consumption at ambient air temperatures at ground level of up to 80 ° C, including for cooling the condenser of a steam turbine of a nuclear power plant and the steam part of a turbine as part of a gas turbine plant ATOM-GTU. The technical result is achieved by the special design of the cooling tower, in which its dimensions and parameters are determined by a joint optimization of thermal-hydraulic and environmental calculations. In contrast to the known designs of dry cooling towers, the outer shell is used in the form of a column in which there are segments of transversely streamlined oblique bundles of plate heat exchangers in which the coolant circulating in the closed cooling circuit of the heat generating unit is best cooled by ambient air due to convective heat transfer. Ambient air is taken from the height of the tower, and exhaust hot air is emitted by a turbofan into the stratosphere (for ecology, this is better than warming the ocean), which will allow building nuclear power plants even in the center of the Sahara.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике. Более конкретно, она относится к градирням сухим для охлаждения тепловыделяющих установок, предназначенных для работы в жарком климате без потребления воды при температурах окружающего воздуха на уровне земли до 80°С, в том числе для охлаждения конденсатора паровой турбины АЭС и паровой части в составе газотурбинных установок АЭС (ГТУ-АЭС).The utility model relates to a power system. More specifically, it relates to dry cooling towers for cooling fuel plants designed to operate in hot climates without water consumption at ambient temperatures at ground level of up to 80 ° C, including for cooling a condenser of a steam turbine of a nuclear power plant and a steam section of gas turbine plants NPP (GTU-NPP).

Уровень техникиState of the art

Конструктивные решения градирен сухих были разработаны более 70-и лет назад и практически мало в чем изменились. Применительно для АЭС с паротурбинной установкой, впервые сухая градирня Чешского производства была применена на Билибинской АЭС (см. Сухая градирня Билибенской АЭС) в России в Якутии, поскольку обычные открытые водяные градирни при температурах воздуха до минус 70°С не работают. В качестве теплоносителя в замкнутом контуре охлаждения конденсатора паровой турбины применена незамерзающая жидкость.Constructive solutions of dry cooling towers were developed more than 70 years ago and practically did not change much. For NPPs with a steam turbine installation, the Czech dry cooler was first used at the Bilibino NPP (see Dry Biliben NPP Cooling Tower) in Russia in Yakutia, since conventional open water cooling towers do not work at air temperatures up to minus 70 ° С. Non-freezing liquid is used as a coolant in a closed cooling circuit of a condenser of a steam turbine.

В государствах с жарким климатом все наоборот. Температура поверхности оборудования под палящим солнцем может достигать 100°С, а воздуха на уровне земли до 80°С. Высокая температура теплоносителя для охлаждения конденсатора паровой турбины существенно снижает ее к.п.д. и мощность. Например, на АЭС Куданкулам в Индии, к.п.д. колеблется около 33% в зависимости от температуры воды из океана, охлаждающей конденсатор паровой турбины. Для охлаждения конденсатора паровой турбины АЭС, их вынуждены располагать на берегу океана, в то время как, например, в Африке, взаимовыгодные экономически и политически в сотрудничестве, имеющие месторождения полезных ископаемых и нуждающиеся в электроэнергии государства, расположены как раз в глубине материка, где нет большой воды. В этих районах наиболее выгодным источником электроэнергии является газотурбинная установка (ГТУ-АЭС), состоящая на одном валу из газовой части турбины и паровой части турбины, имеющая общий к.п.д. более 60%, что позволяет иметь обоснованный запас конкурентоспособности.In countries with a hot climate, the opposite is true. The surface temperature of the equipment under the scorching sun can reach 100 ° C, and air at ground level up to 80 ° C. The high temperature of the coolant for cooling the condenser of the steam turbine significantly reduces its efficiency and power. For example, at Kudankulam NPP in India, efficiency fluctuates around 33% depending on the temperature of the water from the ocean, cooling the condenser of the steam turbine. To cool the condenser of the steam turbines of nuclear power plants, they are forced to locate them on the ocean, while, for example, in Africa, mutually beneficial economically and politically in cooperation, having mineral deposits and requiring electricity, the states are located just in the depths of the continent, where there are no big water. In these areas, the most profitable source of electricity is a gas turbine unit (GTU-NPP), consisting on one shaft of the gas part of the turbine and the steam part of the turbine, having a common efficiency more than 60%, which allows you to have a reasonable margin of competitiveness.

При жарких и сухих климатических условиях применение известных открытых градирен, в которых вода, например, для конденсатора паровой турбины АЭС, охлаждается в виде падающих капель восходящим потоком окружающего воздуха, неприемлемо из-за существенного испарения и уноса влаги в окружающую атмосферу, что создает вред экологии. Открытая градирня кроме того требует значительный расход воды для подпитки контура циркуляции охлаждения конденсатора и применение соответствующей дорогостоящей системы водоочистки.In hot and dry climatic conditions, the use of known open cooling towers, in which water, for example, for a condenser of a steam turbine of a nuclear power plant, is cooled in the form of falling droplets by an upward flow of ambient air, is unacceptable due to significant evaporation and entrainment of moisture into the surrounding atmosphere, which creates environmental damage . An open cooling tower also requires a significant flow of water to feed the condenser cooling circuit and the use of an appropriate expensive water treatment system.

По существу сухая градирня состоит из большого количества воздушных радиаторов, см. фото на фиг. 1, соединенных по направлению потока охлаждаемого теплоносителя в группы последовательно, а затем параллельно в общий поток на вход охлаждения конденсатора паровой турбины.Essentially a dry cooling tower consists of a large number of air radiators, see the photo in FIG. 1, connected in the direction of flow of the cooled coolant into groups in series, and then parallel to the common stream at the cooling condenser inlet of the steam turbine.

В качестве аналога взята конструкция сухой градирни, см. фиг. 2 (см. Сухая градирня Билибенской АЭС), в которой теплообменники из оребренных труб 6 соединены в точках 2 параллельно-последовательно в группы, в каждой из которых вентилятором 7 создан на входе горизонтальный поток 4 воздуха с температурой окружающей среды. На выходе 3 из теплообменников градирни теплоноситель для контура охлаждения конденсатора может охлаждаться до температуры на 20-30°C больше значения температуры окружающего воздуха.The dry cooler design was taken as an analogue, see FIG. 2 (see Dry Cooling Tower of Biliben NPP), in which heat exchangers from finned tubes 6 are connected at points 2 in parallel-series to groups, in each of which a horizontal air stream 4 with ambient temperature is created at the inlet by fan 7. At the outlet 3 from the heat exchangers of the cooling tower, the coolant for the condenser cooling circuit can be cooled to a temperature of 20-30 ° C higher than the ambient temperature.

Существенными недостатками сухих градирен является то, что даже при фильтрации воздуха от пыли перед вентилятором (или после), происходит засорение теплоотдающей поверхности радиаторов, приводящее к существенному снижению эффективности охлаждения теплоносителя. В условиях пылевых бурь, что характерно для жарких стран вдали от побережья океана, существующие конструкции сухих градирен вообще перестанут работать должным образом, что будет приводить к неизбежной остановке атомного реактора АЭС.Significant disadvantages of dry cooling towers is that even when filtering air from dust in front of the fan (or after), clogging of the radiating surface of the radiators occurs, leading to a significant decrease in the cooling efficiency of the coolant. In the conditions of dust storms, which is typical for hot countries far from the ocean coast, the existing dry cooler structures will generally cease to work properly, which will lead to the inevitable shutdown of a nuclear power plant reactor.

Раскрытие сущности полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей полезной модели является создание градирни для охлаждения тепловыделяющих установок, предназначенных для работы в жарком климате без потребления воды при температурах окружающего воздуха на уровне земли до 80°C, в том числе для охлаждения конденсатора паровой турбины АЭС и паровой части турбины в составе газотурбинных установках АЭС «АТОМ-ГТУ».The objective of the utility model is to create a cooling tower for cooling heat generating units designed to operate in hot climates without water consumption at ambient temperatures at ground level of up to 80 ° C, including for cooling the condenser of a steam turbine of a nuclear power plant and the steam part of a turbine as part of a gas turbine plant ATOM-GTU.

Технический результат состоит в улучшении характеристик охлаждения теплоносителя в замкнутом контуре охлаждения конденсатора паровой турбины, что позволило решить задачу полезной модели.The technical result consists in improving the characteristics of the coolant in a closed cooling circuit of the condenser of a steam turbine, which allowed us to solve the problem of the utility model.

Технический результат достигается особой конструкцией градирни сухой для жаркого климата, в которой ее размеры и параметры определены совместным The technical result is achieved by the special design of the dry cooling tower for a hot climate, in which its dimensions and parameters are determined jointly

оптимизационным тепло-гидравлическим и экологическим расчетом и которая содержит воздушные радиаторы, соединенные по ходу охлаждаемого теплоносителя последовательно в группы и параллельно в общий внешний замкнутый контур охлаждения, поток воздуха для охлаждения в каждой группе радиаторов, в которых охлаждается теплоноситель, циркулирующий в замкнутом контуре охлаждения. Согласно полезной модели, воздушные радиаторы состоят из сегментов в виде наклонных пучков из пластинчатых теплообменников, которые находятся внутри в воздухонепроницаемом корпусе градирни, имеющего форму колонны, размещены равномерно по высоте и по окружности относительно вертикальной оси корпуса от его стенки с зазором, в котором имеются две разделительных перегородки, первая от оси перегородка с распределенными по ее поверхности отверстиями напротив входа каждого сегмента наклонных пучков, и вторая от оси перегородка, с одной стороны создающая в зазоре между первой перегородкой первый канал для подачи в сегменты наклонных пучков свежего воздуха, забираемого первым воздухозаборником в верхней части градирни на входе первого канала, и с другой стороны, создающая параллельно со стенкой корпуса градирни второй канал для подачи на вход турбовентилятора потока свежего воздуха, забор которого производится вторым воздухозаборником на входе второго канала в верхней части корпуса градирни; по оси корпуса имеется центральный канал, образованный по окружности замкнутой вертикальной перегородкой, которая содержит, для выхода отработанного воздуха из сегментов наклонных пучков, отверстия с инжекторами, создающими за счет скоростного потока воздуха разряжение и забор отработанного воздуха из каждого сегмента наклонных пучков в центральный канал; по оси корпуса градирни на дне центрального канала, для создания скоростного потока воздуха и выброса его в стратосферу через сопловое устройство верхней части центрального канала, имеется турбовентилятор, обеспечивающий напор потока свежего воздуха, забираемого снаружи градирни через второй воздухозаборник.optimization heat-hydraulic and environmental calculation and which contains air radiators connected in the course of the cooled coolant in series and parallel to a common external closed cooling circuit, the air flow for cooling in each group of radiators in which the coolant circulating in a closed cooling circuit is cooled. According to a utility model, air radiators consist of segments in the form of oblique bundles of plate heat exchangers, which are located inside an airtight column-shaped cooling tower casing, arranged uniformly in height and circumference relative to the vertical axis of the casing from its wall with a gap in which there are two dividing partitions, the first from the axis of the partition with holes distributed on its surface opposite the entrance of each segment of inclined beams, and the second from the axis of the partition, on one side they create a first channel in the gap between the first partition for supplying segments of inclined beams of fresh air taken by the first air intake in the upper part of the tower at the inlet of the first channel, and on the other hand, creating a second channel in parallel with the wall of the tower body to supply fresh flow to the turbofan inlet air, the intake of which is made by the second air intake at the inlet of the second channel in the upper part of the tower tower; along the axis of the casing there is a central channel, formed around a circumference by a closed vertical partition, which contains, for the exhaust air to exit from the segments of the inclined beams, openings with injectors, which, due to the high-speed air flow, create a vacuum and exhaust air from each segment of the inclined beams into the central channel; along the axis of the tower tower at the bottom of the central channel, to create a high-speed air flow and discharge it into the stratosphere through the nozzle device of the upper part of the central channel, there is a turbofan, which provides the pressure of the fresh air flow taken from the outside of the tower through the second air intake.

На фиг. 3 изображена в вертикальном разрезе конструкция градирни сухой для жаркого климата (далее по тексту - градирня), как вариант, с корпусом 3 в виде шестигранной прямоугольной призмы (колонны), установленном на фундаменте 4. На фиг. 3 стрелками показано направление потоков воздуха в градирне.In FIG. 3 shows in vertical section the design of a dry cooling tower for a hot climate (hereinafter referred to as the cooling tower), as an option, with a casing 3 in the form of a hexagonal rectangular prism (column) mounted on a foundation 4. In FIG. 3 arrows show the direction of air flow in the cooling tower.

В отличие от известных конструкций сухих градирен с воздушными радиаторами, внешний вид которых показан на фиг. 1, в градирне сухой для жаркого климата воздушный радиатор состоит из сегментов 1, см. фиг. 3, в виде наклонных пучков 2 из пластинчатых теплообменников, которые находятся внутри в воздухонепроницаемом корпусе 3 градирни, имеющего форму колонны, размещены равномерно по высоте и по окружности относительно вертикальной оси корпуса 3 от его стенки с зазором, в котором имеются две разделительных перегородки 7 и 8. Первая от оси перегородка 8 с распределенными по ее поверхности отверстиями 16 напротив входа каждого сегмента 2 наклонных пучков, и вторая от оси перегородка 7, с одной стороны создающая в зазоре между первой перегородкой 8 первый канал 9 для подачи в сегменты наклонных пучков свежего воздуха, забираемого первым воздухозаборником 14 в верхней части градирни на входе первого канала 9, и с другой стороны, создающая параллельно со стенкой корпуса градирни второй канал 6 для подачи на вход турбовентилятора 5 потока свежего воздуха, забор которого производится вторым воздухозаборником 15 на входе второго канала 6 в верхней части корпуса градирни.In contrast to the known designs of dry coolers with air radiators, the appearance of which is shown in FIG. 1, in a cooling tower dry for a hot climate, the air radiator consists of segments 1, see FIG. 3, in the form of oblique bundles 2 of plate heat exchangers, which are located inside an airtight casing 3 of a tower-shaped tower, arranged uniformly in height and circumference relative to the vertical axis of the casing 3 from its wall with a gap in which there are two dividing walls 7 and 8. The first from the axis of the partition 8 with the holes 16 distributed on its surface opposite the entrance of each segment 2 of inclined beams, and the second from the axis of the partition 7, on the one hand creating in the gap between the first partition 8 the second channel 9 for supplying segments of inclined beams of fresh air taken by the first air intake 14 in the upper part of the tower at the inlet of the first channel 9, and on the other hand, creating a second channel 6 in parallel with the wall of the tower body for supplying fresh air to the turbofan input 5, the fence is made by the second air intake 15 at the inlet of the second channel 6 in the upper part of the tower tower.

По оси корпуса 3 имеется центральный канал 10, образованный по окружности замкнутой вертикальной перегородкой 11, которая содержит, для выхода отработанного воздуха из сегментов наклонных пучков, отверстия 12 с инжекторами 13, создающими за счет скоростного потока воздуха в центральном канале 10 разряжение и забор (всасывание) отработанного воздуха из каждого сегмента наклонных пучков 2 в центральный канал 10. По оси корпуса градирни на дне центрального канала 10 имеется турбовентилятор 5, для создания скоростного потока воздуха и выброса его в стратосферу через сопловое устройство 17 в верхней части центрального канала 10, Турбовентилятор 5 обеспечивает напор потока свежего воздуха на входе канала 10, забирая его снаружи градирни через второй воздухозаборник 15 в ее верхней части и проходящего по второму каналу 6.Along the axis of the housing 3 there is a central channel 10, formed around a circumference of a closed vertical partition 11, which contains, for the exhaust air to exit from the segments of the inclined beams, holes 12 with injectors 13, which create due to the high-speed air flow in the central channel 10 a discharge and a suction (suction ) of exhaust air from each segment of the inclined beams 2 to the central channel 10. Along the axis of the tower tower at the bottom of the central channel 10 there is a turbofan 5, to create a high-speed air flow and discharge it into tratosferu through the nozzle device 17 on the top of the central channel 10, Turbo fan 5 provides a flow of fresh air pressure on the inlet channel 10, taking it outside the cooling tower through the second air inlet 15 in its upper part and passing through the second channel 6.

Сегменты 1 поперечно-обтекаемых наклонных пучков 2 из пластинчатых теплообменников, имеют между собой воздухонепроницаемые перегородки и образуют для каждого сегмента на его входе свой поток свежего воздуха, расход которого через каждый сегмент задается степенью разряжения инжектором 13, соединенным с отверстием 12 выхода из сегмента, откуда отработанный горячий воздух засасывается в центральный канал, где происходит его смешение со скоростным потоком свежего воздуха.Segments 1 of transversely streamlined oblique beams 2 of plate heat exchangers have air-tight partitions between each other and form a fresh air stream for each segment at its inlet, the flow rate of which through each segment is determined by the degree of rarefaction by injector 13 connected to the outlet 12 of the segment exit, from where exhaust hot air is drawn into the central channel, where it mixes with the high-speed stream of fresh air.

Градирня в верхней части на выходе центрального канала 10 имеет сопловое устройство 17, которое для выброса в стратосферу потока отработанного воздуха в смеси со свежим воздухом обеспечивает его разгон до сверхзвуковой скорости.The cooling tower in the upper part at the outlet of the central channel 10 has a nozzle device 17, which, for ejection into the stratosphere of the flow of exhaust air mixed with fresh air, ensures its acceleration to supersonic speed.

Градирня имеет сопловое устройство 17, в котором по периметру выхода из него струи отработанного воздуха в смеси со свежим воздухом установлены разрядники 18, изменяющие вязкость пограничного слоя в струе для снижения звукового шума в окружающую среду.The cooling tower has a nozzle device 17, in which dischargers 18 are installed along the perimeter of the outlet of the exhaust air stream mixed with fresh air, changing the viscosity of the boundary layer in the stream to reduce sound noise into the environment.

Градирня имеет корпус 3, наружная поверхность которого содержит теплоизолирующее и светоотражающее покрытие.The cooling tower has a housing 3, the outer surface of which contains a heat-insulating and reflective coating.

Пластинчатые теплообменники и все трубопроводы градирни имеют разборно-паяные фланцы быстрой сборки, исключающие протечку теплоносителя.Lamellar heat exchangers and all pipelines of the cooling tower have collapsible and soldered flanges of quick assembly, which exclude leakage of the coolant.

Высота колонны корпуса 3 градирни определяется исходя из метеоусловий местности, т.е. высота колонны больше высоты пыльной бури над уровнем земли в точке ее установки.The height of the column of the hull 3 of the tower is determined based on weather conditions, i.e. the height of the column is greater than the height of the dust storm above ground level at the point of its installation.

Градирня имеет на воздухозаборниках 14 и 15 фильтры от пыли, а в нижней части корпуса 3 перед турбовентилятором на повороте потока свежего воздуха имеет инерционный сепаратор 19 пыли с накопительным отстойником.The cooling tower has dust filters on the inlets 14 and 15, and in the lower part of the housing 3 in front of the turbofan at the bend of the fresh air stream has an inertial dust separator 19 with a storage sump.

Градирня содержит наклонные пучки 2 из пластинчатых теплообменников, которые соединены, по ходу охлаждаемого теплоносителя, последовательно в группы и параллельно в общий внешний контур охлаждения с помощью разборно-паяных фланцев (т.н. «автоматной быстрой сборки»), исключающих протечку теплоносителя.The cooling tower contains oblique bundles 2 of plate heat exchangers, which are connected, along the cooled coolant, in series and parallel to a common external cooling circuit using collapsible-soldered flanges (the so-called "automatic quick assembly"), eliminating the leakage of the coolant.

Принцип работы градирни.The principle of operation of the cooling tower.

Исходное состояние - контур циркуляции для внешнего охлаждения правильно подготовлен и подключен. После включения турбовентилятора 5, см. фиг. 3, происходит разряжение в замкнутом объеме под ним, в который Initial state - the circulation circuit for external cooling is correctly prepared and connected. After turning on the turbofan 5, see FIG. 3, there is a discharge in a closed volume under it, into which

засасывается свежий воздух по каналу 6 через воздухозаборники 15, расположенные по периметру в верхней части корпуса, и создается расход воздуха в центральном канале 10. По ходу на повороте потока с помощью инерционных сепараторов 19 производится удаление пыли в отстойник.fresh air is sucked in through the channel 6 through the air intakes 15 located along the perimeter in the upper part of the housing, and an air flow rate is created in the central channel 10. In the direction of the flow, inertial separators 19 remove dust into the sump.

При достижении номинального расхода воздуха в центральном канале 10 возникает разряжение в инжекторах 13. Это разряжение передается через отверстия 12 в сегменты 1, в результате чего происходит засасывание свежего воздуха в наклонные пучки 2 через отверстия 16 в перегородке 8. Далее разряжение передается в канал 9, куда свежий воздух засасывается через воздухозаборники 14, расположенные по периметру в верхней части корпуса градирни на входе канала 9. В центральном канале 10 происходит смешение свежего воздуха и отработанного нагретого воздуха, прошедшего через пластинчатые теплообменники каждого сегмента. Далее смешанный поток поступает в сопловое устройство 17, в котором происходит его ускорение до сверхзвуковой скорости. После прохождения звукового барьера включаются разрядники 18, и происходит уменьшение звукового шума от выходящей из сопла сверхзвуковой струи.Upon reaching the nominal air flow rate in the central channel 10, a vacuum occurs in the injectors 13. This vacuum is transmitted through the openings 12 to the segments 1, as a result of which fresh air is sucked into the inclined bundles 2 through the openings 16 in the partition 8. Next, the vacuum is transmitted to the channel 9, where fresh air is sucked in through the air intakes 14 located along the perimeter in the upper part of the cooling tower housing at the inlet of channel 9. In the central channel 10, fresh air and the heated exhaust air are mixed, roshedshego through plate heat exchangers each segment. Next, the mixed stream enters the nozzle device 17, in which it is accelerated to supersonic speed. After passing through the sound barrier, the arresters 18 are turned on, and the sound noise from the supersonic jet exiting the nozzle is reduced.

Угол наклона коридорных пучков, состоящих из пластинчатых теплообменников, и все другие размеры определены совместным оптимизационным тепло-гидравлическим расчетом. Предельно допустимый расход выбрасываемого горячего воздуха в стратосферу определяется экологическим расчетом.The angle of inclination of the corridor bundles, consisting of plate heat exchangers, and all other sizes are determined by the joint optimization of heat-hydraulic calculation. The maximum allowable flow rate of hot air discharged into the stratosphere is determined by environmental calculation.

Для практической реализации градирни сухой для жаркого климата может быть выполнена полномасштабная CFD-модель, которая позволит с высокой точностью вычислить все необходимые оптимальные конструктивные ее размеры.For the practical implementation of a dry cooling tower for a hot climate, a full-scale CFD model can be performed, which allows one to calculate with high accuracy all the necessary optimal structural dimensions.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Градирня сухая для жаркого климата позволит строить АЭС и ТЭС с паровой турбиной в любой точке планеты, особенно в регионах с жарким климатом с температурой воздуха на уровне земли до 80°C без необходимости привязки к большой воде, океану, большим водоемам или речкам.A dry tower for a hot climate will allow you to build nuclear power plants and thermal power plants with a steam turbine anywhere in the world, especially in regions with a hot climate with air temperatures at ground level up to 80 ° C without the need for binding to large water, the ocean, large bodies of water or small rivers.

Claims (8)

1. Градирня сухая для жаркого климата, содержащая воздушные радиаторы, соединенные по ходу охлаждаемого теплоносителя последовательно в группы и параллельно в общий внешний замкнутый контур охлаждения, поток воздуха для охлаждения в каждой группе радиаторов, в которых охлаждается теплоноситель, циркулирующий в замкнутом контуре охлаждения, отличающаяся тем, что: воздушные радиаторы состоят из сегментов в виде наклонных пучков из пластинчатых теплообменников, которые находятся внутри в воздухонепроницаемом корпусе градирни, имеющего форму колонны, размещены равномерно по высоте и по окружности относительно вертикальной оси корпуса от его стенки с зазором, в котором имеются две разделительных перегородки, первая от оси перегородка с распределенными по ее поверхности отверстиями напротив входа каждого сегмента наклонных пучков, и вторая от оси перегородка, с одной стороны создающая в зазоре между первой перегородкой первый канал для подачи в сегменты наклонных пучков свежего воздуха, забираемого первым воздухозаборником в верхней части градирни на входе первого канала, и с другой стороны, создающая параллельно со стенкой корпуса градирни второй канал для подачи на вход турбовентилятора потока свежего воздуха, забор которого производится вторым воздухозаборником на входе второго канала в верхней части корпуса градирни; по оси корпуса имеется центральный канал, образованный по окружности замкнутой вертикальной перегородкой, которая содержит, для выхода отработанного воздуха из сегментов наклонных пучков, отверстия с инжекторами, создающими за счет скоростного потока воздуха разряжение и забор отработанного воздуха из каждого сегмента наклонных пучков в центральный канал; по оси корпуса градирни на дне центрального канала, для создания скоростного потока воздуха и выброса его в стратосферу через сопловое устройство верхней части центрального канала, имеется турбовентилятор, обеспечивающий напор потока свежего воздуха, забираемого снаружи градирни через второй воздухозаборник.1. A dry cooling tower for a hot climate, containing air radiators connected in series along the cooled coolant in series and parallel to a common external closed cooling circuit, air flow for cooling in each group of radiators in which the coolant circulating in a closed cooling circuit is cooled, characterized the fact that: air radiators consist of segments in the form of oblique bundles of plate heat exchangers, which are located inside an airtight casing of a cooling tower having the column shape, placed uniformly in height and circumference relative to the vertical axis of the housing from its wall with a gap in which there are two dividing partitions, the first from the axis of the partition with openings distributed on its surface opposite the entrance of each segment of inclined beams, and the second from the axis of the partition, on the one hand, creating a first channel in the gap between the first partition for supplying segments of inclined bundles of fresh air taken by the first air intake in the upper part of the cooling tower at the inlet of the first channel la and on the other hand, creates parallel with the wall of the tower housing a second channel for supplying the input flow turbofan fresh air, intake of which is produced a second air intake at the inlet of the second channel at the top of the tower body; along the axis of the casing there is a central channel, formed around a circumference by a closed vertical partition, which contains, for the exhaust air to exit from the segments of the inclined beams, openings with injectors, which, due to the high-speed air flow, create discharge and intake of exhaust air from each segment of the inclined beams into the central channel; along the axis of the tower tower at the bottom of the central channel, to create a high-speed air flow and discharge it into the stratosphere through the nozzle device of the upper part of the central channel, there is a turbofan, which provides the pressure of the fresh air flow taken from the outside of the tower through the second air intake. 2. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что в ней сегменты поперечно-обтекаемых наклонных пучков, состоящие из пластинчатых теплообменников, имеют между собой воздухонепроницаемые перегородки, которые образуют для каждого сегмента на его входе свой поток свежего воздуха, и имеются инжекторы, соединенные с выходами соответствующих сегментов поперечно-обтекаемых наклонных пучков.2. The tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that the segments of transversely streamlined oblique beams, consisting of plate heat exchangers, have air-tight partitions between them, which form a fresh air stream for each segment at its inlet, and there are injectors connected to the outputs of the respective segments of the transversely streamlined oblique beams. 3. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что в ней в верхней части на выходе центрального канала имеется сопловое устройство, которое для выброса в стратосферу потока отработанного воздуха в смеси со свежим воздухом обеспечивает его разгон до сверхзвуковой скорости.3. The cooling tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that in it in the upper part at the outlet of the central channel there is a nozzle device which, for ejecting into the stratosphere, the flow of exhaust air mixed with fresh air, ensures its acceleration to supersonic speed. 4. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет сопловое устройство, в котором по периметру выхода струи отработанного воздуха в смеси со свежим воздухом установлены разрядники, изменяющие вязкость пограничного слоя в струе для снижения звукового шума в окружающую среду.4. The cooling tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that it has a nozzle device in which arresters are installed along the perimeter of the exhaust air stream mixed with fresh air, changing the viscosity of the boundary layer in the stream to reduce sound noise into the environment . 5. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет корпус, наружная поверхность которого содержит теплоизолирующее и светоотражающее покрытие.5. The cooling tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that it has a casing, the outer surface of which contains a heat-insulating and reflective coating. 6. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что пластинчатые теплообменники и все трубопроводы градирни имеют разборно-паяные фланцы быстрой сборки, исключающие протечку теплоносителя.6. The cooling tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that the plate heat exchangers and all the pipelines of the cooling tower have collapsible-soldered flanges of quick assembly, eliminating leakage of the coolant. 7. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что высота колонны корпуса градирни определяется исходя из метеоусловий местности, т.е. высота колонны больше высоты пыльной бури над уровнем земли.7. The tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that the column height of the tower is determined based on the meteorological conditions of the area, i.e. the height of the column is greater than the height of the dust storm above ground level. 8. Градирня сухая для жаркого климата по п. 1, отличающаяся тем, что она на воздухозаборниках в верхней части корпуса имеет фильтры от пыли, а в нижней части корпуса перед турбовентилятором на повороте потока свежего воздуха имеет инерционный сепаратор пыли с накопительным отстойником.8. The cooling tower is dry for a hot climate according to claim 1, characterized in that it has dust filters on the air intakes in the upper part of the body, and in the lower part of the body in front of the turbofan, has an inertial dust separator with a storage sump at the bend of the fresh air flow.
RU2016145623U 2016-11-22 2016-11-22 DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE RU173350U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145623U RU173350U1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016145623U RU173350U1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173350U1 true RU173350U1 (en) 2017-08-23

Family

ID=59745074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016145623U RU173350U1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173350U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179374U1 (en) * 2017-10-05 2018-05-11 Алексей Сергеевич Аничкин DRY EJECTION COOL

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU145598A1 (en) * 1961-01-21 1961-11-30 Г.А. Марголин Air cooled heat exchanger
SU1728616A1 (en) * 1990-04-17 1992-04-23 Южный Филиал Всесоюзного Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского Method for controlling cooling water working modes
EA000905B1 (en) * 1997-12-11 2000-06-26 Геа Кюльтурмбау Гмбх Hybrid cooling tower
RU2374587C2 (en) * 2004-06-25 2009-11-27 Хальдор Топсеэ А/С Method for performing heat exchange and heat exchanger for realisation thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU145598A1 (en) * 1961-01-21 1961-11-30 Г.А. Марголин Air cooled heat exchanger
SU1728616A1 (en) * 1990-04-17 1992-04-23 Южный Филиал Всесоюзного Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского Method for controlling cooling water working modes
EA000905B1 (en) * 1997-12-11 2000-06-26 Геа Кюльтурмбау Гмбх Hybrid cooling tower
RU2374587C2 (en) * 2004-06-25 2009-11-27 Хальдор Топсеэ А/С Method for performing heat exchange and heat exchanger for realisation thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179374U1 (en) * 2017-10-05 2018-05-11 Алексей Сергеевич Аничкин DRY EJECTION COOL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7086823B2 (en) Atmospheric vortex engine
CN101535638B (en) Vortex engine
US4149588A (en) Dry cooling system
CN103743258B (en) The dry closed cooling tower of a kind of water saving
US10107517B2 (en) Cooling system
RU2521182C2 (en) Cooling tower arrangement and indirect dry cooling method
US10337504B1 (en) Solar chimney for power production using fresnel lens
CN102778144A (en) Jet type evaporation cooler with low water outlet temperature
RU173350U1 (en) DRY COOLING HOUSE FOR HOT CLIMATE
CN102425957A (en) Plate type evaporation air-cooling condenser with obliquely-arranged heat exchange plate bundles
WO2023024702A1 (en) Blowing-type ventilation cooling tower and cooling tower arrangement system
Poullikkas et al. An overview of CSP cooling systems
RU111269U1 (en) EJECTION DEVICE WITH WATER-AIR HEAT EXCHANGER FOR COOLING WATER-TURNED WATER
CN106017129A (en) Cooling tower applicable to interior of underground one-way airflow space
CN108759504B (en) A kind of natural ventilation air-cooling tower and cooling means of nozzle evaporation pre-cooling
RU2269733C2 (en) Cooling tower of thermal power station
CN109029008B (en) Heat pipe heat storage combined type water cooling method and device
CN203758299U (en) Water-saving dry closed type cooling tower
CN217585453U (en) Drainage cooling device
CN203908354U (en) Efficient water-saving cooling tower
Parvez Steam condenser
CN215725236U (en) Closed air draft direct air cooling condenser with photovoltaic light screen and wind shielding wall
CN111059639B (en) Heat exchanger sprays structure, heat exchanger, air conditioner
RU9641U1 (en) COOLING COOLANT COOLING SYSTEM
CN210220752U (en) Water-saving switching type cooling tower

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181123