RU2532397C2 - Method of cooling recycled industrial water - Google Patents
Method of cooling recycled industrial water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532397C2 RU2532397C2 RU2012139873/06A RU2012139873A RU2532397C2 RU 2532397 C2 RU2532397 C2 RU 2532397C2 RU 2012139873/06 A RU2012139873/06 A RU 2012139873/06A RU 2012139873 A RU2012139873 A RU 2012139873A RU 2532397 C2 RU2532397 C2 RU 2532397C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- cooling
- pond
- tower
- cooled
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области физики и может быть использовано для уменьшения температуры технических вод: оборотных (в интересах обеспечения промышленной безопасности) - повышения эффективности и безопасности работы объектов энергетического комплекса (ОЭК): атомных электростанций (АЭС), тепловых электростанций и др.; сточных вод (в интересах обеспечения экологической безопасности) - уменьшения теплового загрязнения природных водоемов-охладителей и др. The invention relates to the field of physics and can be used to reduce the temperature of industrial waters: circulating (in the interests of ensuring industrial safety) - to increase the efficiency and safety of the energy complex (OEC) facilities: nuclear power plants (NPPs), thermal power plants, etc .; waste water (in the interests of ensuring environmental safety) - reducing thermal pollution of natural reservoirs, coolers, etc.
Известен способ охлаждения оборотной технической воды, заключающийся в отборе нагретой воды в ОЭК и ее отводе, одновременно с первым частичным охлаждением, с выхода ОЭК (конденсаторная установка турбоагрегата), по водоотводящему каналу в градирню, основному охлаждению воды в ней: при разбрызгивании воды - с помощью разбрызгивающих сопел и ее стекании тонкой пленкой (или сбегания каплями) по водоулавливающему устройству, вдоль которого проходят потоки воздуха; направлении стекающей воды в водосбросный бассейн с ее вторым частичным охлаждением, и направлении воды по водоподводящему к ОЭК каналу с ее третьим частичным охлаждением [1-4].A known method of cooling recycled industrial water, which consists in the selection of heated water in the OEC and its discharge, simultaneously with the first partial cooling, from the OEC (condenser installation of the turbine unit), through the drainage channel to the cooling tower, the main water cooling in it: when spraying water - using spray nozzles and dripping it with a thin film (or dropping down) through a water trapping device along which air flows; the direction of flowing water into the spillway basin with its second partial cooling, and the direction of water along the water supply channel to the OEC channel with its third partial cooling [1-4].
К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:
1. Низкая эффективность охлаждения воды за счет использования только эффекта испарения части воды без возможного повышения ее теплоотдачи за счет физического изменения ее свойств (например, уменьшения коэффициента поверхностного натяжения, уменьшения кавитационной прочности и др.) из-за неравномерности разбрызгивания воды (что влечет за собой унос ее части восходящими потоками воздуха), неравномерность пленки распределения воды в водоулавливающем устройстве и ламинарность потока оборотной воды в большей части водоподводящего и водоотводящего каналов (что уменьшает и без того недостаточную теплоотдачу воды) и др. 1. Low efficiency of water cooling due to the use of the effect of evaporation of part of the water without a possible increase in its heat transfer due to physical changes in its properties (for example, reducing the coefficient of surface tension, reducing cavitation strength, etc.) due to the uneven spraying of water (which entails the ablation of a part of it by ascending air currents), the irregularity of the film of water distribution in the water trapping device and the laminarity of the flow of recycled water in most of the water supply and water leading channels (which reduces the already insufficient heat transfer of water), etc.
2. Низкая промышленная безопасность в теплое время года из-за эксплуатации энергоблоков ОЭК при перегретой (выше норм) оборотной воде.2. Low industrial safety in the warm season due to the operation of power generating units with overheated (above normal) recycled water.
3. Высокая экологическая опасность из-за теплового загрязнения атмосферы (что вызывает рост бронхиальных, легочных и других заболеваний) и др.3. High environmental hazard due to thermal pollution of the atmosphere (which causes the growth of bronchial, pulmonary and other diseases), etc.
Известен способ охлаждения оборотной технической воды, заключающийся в отборе нагретой воды в ОЭК и ее отводе, одновременным с первым частичным охлаждением с выхода ОЭК (конденсаторная установка турбоагрегата) по водоотводящему каналу в водоем-охладитель (природный или искусственный), основному охлаждению воды в нем при испарении части воды с его поверхности и направлении воды по водоподводящему к ОЭК каналу с ее третьим частичным охлаждением [1-4].A known method of cooling recycled industrial water, which consists in the selection of heated water in the OEC and its removal, simultaneously with the first partial cooling from the OEC (condenser installation of the turbine unit) through the drainage channel to the cooling pond (natural or artificial), the main cooling of the water in it at evaporation of part of the water from its surface and the direction of the water through the water supply channel to the OEC with its third partial cooling [1-4].
К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:
1. Низкая эффективность охлаждения воды за счет использования только эффекта испарения части воды с поверхности водоема-охладителя и в ламинарных потоках оборотной воды в больших (по протяженности) частях водоотводящего и водоподводящего каналов и др.1. Low efficiency of water cooling due to using only the effect of evaporation of part of the water from the surface of the reservoir-cooler and in laminar flows of circulating water in large (along the length) parts of the drainage and supply channels, etc.
2. Низкая эффективность охлаждения воды из-за невозможности использования всей поверхности воды в водоеме-охладителе, более холодных (на 5-10°С) слоев воды, находящихся ниже температурного скачка (обычно ниже 2-3 м), а также на дне водоема.2. Low efficiency of water cooling due to the inability to use the entire surface of the water in the cooling pond, colder (5-10 ° C) layers of water below the temperature jump (usually below 2-3 m), as well as at the bottom of the pond .
3. Высокая экологическая опасность из-за теплового загрязнения гидросферы (что вызывает необратимые изменения ихтиофауны в природных водоемах-охладителях, а также при перегреве воды массовую гибель рыб и других водных организмов), особенно в теплое время года и др.3. High environmental hazard due to thermal pollution of the hydrosphere (which causes irreversible changes in the ichthyofauna in natural cooling ponds, as well as during the overheating of water, the mass death of fish and other aquatic organisms), especially in the warm season, etc.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ охлаждения оборотной технической воды, выбранный в качестве способа прототипа, заключающийся в отборе нагретой воды в ОЭК и ее отводе с одновременным первым частичным охлаждением, с выхода ОЭК по водоотводящему каналу в градирню, первому основному охлаждению воды в ней: при разбрызгивании воды - с помощью разбрызгивающих сопел и ее стекании тонкой пленкой по водоулавливающему устройству, вдоль которого проходят потоки воздуха; направлении стекающей воды в водосбросный бассейн с ее вторым частичным охлаждением и направлении воды по водоподводящему к водоему-охладителю каналу с ее третьим частичным охлаждением; второму основному охлаждению воды в нем при испарении части воды с его поверхности и направлении воды по водоподводящему к ОЭК каналу с ее четвертым частичным охлаждением [1-4].Closest to the technical nature of the claimed is a method of cooling recycled industrial water, selected as the prototype method, which consists in the selection of heated water in the OEC and its removal with simultaneous first partial cooling, from the OEC exit through the drainage channel to the cooling tower, the first main water cooling in her: when spraying water - using spray nozzles and dripping it with a thin film on a water trapping device along which air flows; the direction of the flowing water into the spillway basin with its second partial cooling and the direction of the water along the water supplying channel to the reservoir-cooler channel with its third partial cooling; the second main cooling of water in it during the evaporation of part of the water from its surface and the direction of the water through the water supply channel to the OEC with its fourth partial cooling [1-4].
К недостаткам способа-прототипа относятся:The disadvantages of the prototype method include:
1. Недостаточная эффективность охлаждения воды из-за неравномерности разбрызгивания воды, неравномерности пленки распределения воды в водоулавливающем устройстве и ламинарности потоков оборотной воды в больших частях водоотводящих (от ОЭК, градирни и т.д.) и водоподводящем (к ОЭК) канале.1. Insufficient efficiency of water cooling due to the unevenness of water spraying, the unevenness of the water distribution film in the water trapping device and the laminarity of the circulating water flows in large parts of the water discharge (from the OEC, cooling tower, etc.) and the water supply (to the OEC) channel.
2. Недостаточная эффективность охлаждения воды за счет использования только эффекта испарения части воды с поверхности водоема-охладителя.2. The insufficient efficiency of water cooling due to using only the effect of evaporation of part of the water from the surface of the reservoir-cooler.
3. Недостаточная эффективность охлаждения воды из-за невозможности использования всей поверхности воды в водоеме-охладителе, более холодных (на 5-10°С) слоев воды, находящихся ниже температурного скачка (обычно ниже 2-3 м), а также на дне водоема.3. Insufficient efficiency of water cooling due to the inability to use the entire surface of the water in the cooling pond, colder (5-10 ° C) layers of water below the temperature jump (usually below 2-3 m), as well as at the bottom of the pond .
4. Относительно низкая промышленная безопасность в теплое время года из-за эксплуатации энергоблоков ОЭК при перегретой оборотной воде.4. Relatively low industrial safety in the warm season due to the operation of power generating units at superheated circulating water.
5. Высокая экологическая опасность из-за теплового загрязнения атмосферы (что вызывает рост бронхиальных, легочных и других заболеваний).5. High environmental hazard due to thermal pollution of the atmosphere (which causes the growth of bronchial, pulmonary and other diseases).
6. Относительно высокая экологическая опасность из-за теплового загрязнения гидросферы (что вызывает изменения ихтиофауны в природных водоемах-охладителях, а также при перегреве воды массовую гибель рыб и других водных организмов), особенно в теплое время года и др.6. A relatively high environmental hazard due to thermal pollution of the hydrosphere (which causes changes in the ichthyofauna in natural cooling ponds, as well as during the overheating of the water, the mass death of fish and other aquatic organisms), especially in the warm season, etc.
Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от указанных выше недостатков.The problem that is solved by the invention is to develop a method free from the above disadvantages.
Технический результат предложенного способа заключается в эффективном охлаждении оборотной технической воды за счет, в первую очередь, повышения теплоотдачи воды путем физического воздействия на нее и снижения коэффициента поверхностного натяжения; искусственного увеличения турбулентности воды в каналах; перемешивании слоев воды гидродинамическим (искусственный канал), механическим (плавающие модули с наклоненными вниз пластинами) и акустико-пузырьковым способами в каналах и водоеме-охладителе; более мелком и равномерном разбрызгивании воды (с помощью управляемых пневмоакустических форсунок) и равномерном стекании более тонкой пленкой воды по водоулавливающему устройству оросителя, вдоль которого проходят потоки воздуха; при обеспечении промышленной безопасности - исключения использования в технологическом процессе перегретой в теплое время года оборотной технической воды; экологической безопасности - исключения теплового загрязнения окружающей природной среды; медицинской безопасности для населения - существенного сокращения бронхиальных, легочных и других заболеваний; при минимальных финансово-временных затратах за счет использования серийно выпускаемого оборудования, а также отсутствия необходимости в строительстве дорогостоящих инженерных сооружений (дамб и др.).The technical result of the proposed method consists in efficient cooling of recycled industrial water due, first of all, to increase the heat transfer of water by physically affecting it and reducing the surface tension coefficient; artificial increase in water turbulence in the channels; mixing of water layers by hydrodynamic (artificial channel), mechanical (floating modules with downward inclined plates) and acoustic-bubble methods in channels and cooling pond; finer and more uniform spraying of water (with the help of controlled pneumatic-acoustic nozzles) and uniform dripping with a thinner film of water along the water-collecting device of the irrigator along which air flows; while ensuring industrial safety - exclusion of the use of recycled process water in the technological process overheated in the warm season; environmental safety - exclusion of thermal pollution of the environment; medical safety for the population - a significant reduction in bronchial, pulmonary and other diseases; with minimal financial and time costs due to the use of commercially available equipment, as well as the absence of the need for the construction of expensive engineering structures (dams, etc.).
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе охлаждения оборотной технической воды путем испарения части ее объема с поверхности водоема-охладителя и каналов (отводящего и подводящего), а также в башенной градирне, заключающемся в отборе воды, нагретой в объекте энергетического комплекса, и ее отводе по первому отводящему каналу с первым частичным охлаждением в градирню, первому основному охлаждению воды в градирне (при разбрызгивании воды с помощью разбрызгивающих сопел и стекании воды тонкой пленкой по оросителю, вдоль которого проходят потоки восходящего воздуха) и направлении предварительно охлажденной (при первом частичном и при первом основном охлаждениях) воды, через второй отводящий канал с ее вторым частичным охлаждением в водоем-охладитель, второму основному охлаждению воды в водоеме-охладителе, направлении практически полностью охлажденной (при первом и втором частичных охлаждениях, а также при первом и втором основных охлаждениях) воды по подводящему каналу к объекту энергетического комплекса с ее третьим частичным охлаждением, охлаждении объекта энергетического комплекса полностью охлажденной оборотной технической водой, при этом дополнительно уменьшают потери воды на испарение при ее охлаждении за счет передачи ею тепловой энергии в очищенный от осадков грунт и в другие (более холодные) слои воды; дополнительно повышают теплоотдачу воды, движущейся по каналам, а также охлаждаемой в градирне и в водоеме-охладителе (за счет уменьшения коэффициента ее поверхностного натяжения) путем предварительного физического воздействия на нее акустическими и гидродинамическими волнами, а также воздушными пузырьками; дополнительно в каналах создают турбулентное перемешивание слоев воды (более холодных с более теплыми) на участках с ламинарным ее движением; дополнительно в водоеме-охладителе создают турбулентное перемешивание верхних и нижних слоев воды (на узких участках) с ламинарным ее движением; дополнительно в водоеме-охладителе очищают дно от постоянно накапливающихся осадков; дополнительно в градирне измельчают капли разбрызгиваемой воды и создают, тем самым, более тонкий ламинарный ее поток на оросителе (что повышает ее теплоотдачу и уменьшает ее испарение); дополнительно с помощью гидрокавитации и акустической кавитации, а также кислорода (находящегося в воздухе) обеззараживают воду (сводят до минимума развитие условий для существования бактерий (например, легионелы пневмофилы Legionella) путем воздействия на нее кавитацикй и интенсификации окислительно-восстановительных процессов в ней.This goal is achieved by the fact that in the known method of cooling recycled industrial water by evaporating part of its volume from the surface of the reservoir-cooler and channels (outlet and inlet), as well as in a tower cooling tower, which consists in the selection of water heated in the object of the energy complex, and its discharge along the first outlet channel with the first partial cooling to the cooling tower, the first main cooling of water in the cooling tower (when spraying water with spray nozzles and draining water with a thin film along the sprinkler along streams of ascending air pass) and to the direction of the pre-chilled (at the first partial and at the first main cooling) water, through the second outlet channel with its second partial cooling to the cooling pond, to the second main cooling of the water in the cooling pond, the direction is almost completely cooled ( during the first and second partial cooling, as well as during the first and second main cooling) of water through the inlet channel to the object of the energy complex with its third partial cooling, cooling an object of the energy complex fully cooled with recycled technical water, while additionally reducing the loss of water due to evaporation during its cooling due to the transfer of thermal energy to the soil purified from precipitation and to other (colder) layers of water; additionally increase the heat transfer of water moving through the channels, as well as cooled in the cooling tower and in the cooling pond (by reducing the coefficient of its surface tension) by preliminary physical exposure to it by acoustic and hydrodynamic waves, as well as air bubbles; additionally in the channels create turbulent mixing of water layers (colder with warmer) in areas with its laminar motion; in addition, turbulent mixing of the upper and lower layers of water (in narrow sections) with its laminar motion is created in the cooling pond; additionally, in the cooling pond, the bottom is cleaned of constantly accumulating precipitation; in addition, droplets of sprayed water are crushed in the tower and, thereby, a thinner laminar flow on the irrigation device is created (which increases its heat transfer and reduces its evaporation); additionally, with the help of hydrocavitation and acoustic cavitation, as well as oxygen (in the air), water is disinfected (the development of conditions for the existence of bacteria (for example, Legionella pneumophiles legionella) is minimized by exposure to cavitation and intensification of redox processes in it.
На фиг.1-4 представлены структурные схемы устройства, реализующего разработанный способ охлаждения оборотной технической воды. При этом на фиг.1 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к общему принципу реализации разработанного способа охлаждения оборотной технической воды для ОЭК (на примере АЭС); на фиг.2 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к первому блоку акустико-пузырькового воздействия на воду (БАПВВ); на фиг.3 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к башенной градирне (БГ) и второму БАППВ; на фиг.4 иллюстрируется структурная схема устройства применительно к водному мобильному передвижному комплексу (ВМПК).Figure 1-4 presents a structural diagram of a device that implements the developed method for cooling recycled industrial water. At the same time, Fig. 1 illustrates a block diagram of a device as applied to the general principle of the implementation of the developed method for cooling recycled industrial water for an OEC (using NPP as an example); figure 2 illustrates the structural diagram of the device in relation to the first block of acoustic bubble effect on water (BAPVV); figure 3 illustrates the structural diagram of the device with reference to the tower cooling tower (BG) and the second BAPPV; figure 4 illustrates the structural diagram of the device in relation to the water mobile mobile complex (VMPC).
На фиг.5-7 иллюстрируются функциональные схемы применительно к физическим процессам охлаждения оборотной технической воды. При этом на фиг.5 иллюстрируются процессы формирования и всплытия свободных пузырьков (СП) в воздушно-пузырьковой завесе; воздействия на СП гидроакустической волны на частоте F1 и формирование пульсирующих пузырьков (ПП), которые активно при всплытии прикрепляют к своим эластичным монопольно колеблющимся стенкам механические примеси (МПР), биологические примеси (БПР) и нефтепродукты (НПР); образование грязной пены на рабочей поверхности бонового заграждения (34) при всплытии ПП в потоке охлаждаемой оборотной технической воды (движется справа налево на фиг.5); на фиг.6 иллюстрируется процесс сбора слоя осадка и освобождение дна водоема-охладителя, а также создания более благоприятных условий для охлаждения нижних слоев оборотной технической воды в водоеме-охладителе, в том числе с помощью грунтовой воды (ГВ); на фиг.7 иллюстрируется процесс принудительного (за счет разности давления столбов жидкости) гидродинамического перемешивания более теплого поверхностного слоя воды (tп=26°С) из левой части водоема с более холодным донным слоем воды (tд=16°С) в его правой части, разрушения горизонта температурного скачка (tтс=26°С) и формирования более однородной водной массы со средней температурой tсредняя=21°С.Figure 5-7 illustrates functional diagrams in relation to the physical processes of cooling recycled industrial water. Moreover, figure 5 illustrates the processes of formation and ascent of free bubbles (SP) in the air-bubble curtain; the impact on the SP of a hydroacoustic wave at a frequency of F 1 and the formation of pulsating bubbles (PP), which, when surfacing, actively attach mechanical impurities (MPR), biological impurities (BPR) and oil products (NPR) to their elastic monopoly oscillating walls; the formation of dirty foam on the working surface of the boom barrier (34) upon the emergence of PP in the stream of cooled recycled industrial water (moves from right to left in figure 5); figure 6 illustrates the process of collecting the sediment layer and the release of the bottom of the reservoir-cooler, as well as creating more favorable conditions for cooling the lower layers of recycled industrial water in the reservoir-cooler, including using ground water (GW); Fig.7 illustrates the process of forced (due to the difference in pressure of the liquid columns) hydrodynamic mixing of a warmer surface water layer (t p = 26 ° C) from the left side of the reservoir with a cooler bottom layer of water (t d = 16 ° C) the right side, the destruction of the horizon of the temperature jump (t mf = 26 ° C) and the formation of a more homogeneous water mass with an average temperature t average = 21 ° C.
Устройство содержит ОЭК (1) в составе: турбины (2), блока (3) охлаждения (конденсатора) турбины, отводящей стальной трубы (4), подводящей стальной трубы (5), блока (6) насосных станций (БНС), являющегося входом ОЭК (1), при этом выход (4), являющийся выходом ОЭК (1), соединен с входом первого железобетонного (ЖБК) канала (7), а выход (7), в свою очередь, соединен с входом насосной станции (9), являющейся входом башенной (БГ) градирни (8). При этом БГ (8) содержит последовательно функционально соединенные насосную станцию (9), стальную трубу (10), блок (11) орошения, бассейн (12) и первый блок (13) сброса воды, являющийся выходом башенной градирни (8). В свою очередь, выход (13) последовательно функционально соединен с вторым ЖБК (14) и с вторым блоком (16) сброса воды, являющимся, в свою очередь, входом водоема-охладителя (15). При этом водоем-охладитель (15) содержит функционально соединенные водоем (17) искусственного или естественного (например, озеро) происхождения, водоупорную дамбу (18), являющуюся внешней границей водоема (17), разделительную дамбу (19) с блоком (20) подачи и гидродинамического перемешивания воды, находящегося в теле разделительной дамбы (19) и первого блока (21) акустико-пузырькового воздействия на воду (БАПВВ), являющегося, с одной стороны, выходом водоема-охладителя (15), а с другой стороны - входом земляного канала (22). При этом выход (22) соединен с входом БНС (6), являющегося, в свою очередь, входом в ОЭК (1).The device contains an OEC (1) consisting of: a turbine (2), a cooling unit (3) of a cooling (condenser) turbine, a discharge steel pipe (4), a supply steel pipe (5), a block (6) of pumping stations (BPS), which is the input OEC (1), while the output (4), which is the output of the OEC (1), is connected to the input of the first reinforced concrete (RC) channel (7), and the output (7), in turn, is connected to the input of the pumping station (9) , which is the entrance of the tower (BG) cooling tower (8). In this case, the BG (8) contains a functionally connected pump station (9), a steel pipe (10), an irrigation unit (11), a pool (12) and a first water discharge unit (13), which is the outlet of the tower cooling tower (8). In turn, the outlet (13) is sequentially functionally connected to the second reinforced concrete (14) and to the second water discharge unit (16), which, in turn, is the inlet of the cooling pond (15). At the same time, the cooling pond (15) contains functionally connected reservoir (17) of artificial or natural (for example, a lake) origin, a watertight dam (18), which is the outer boundary of the reservoir (17), a separation dam (19) with a supply unit (20) and hydrodynamic mixing of the water located in the body of the dividing dam (19) and the first block (21) of the acoustic bubble effect on water (BAPVV), which is, on the one hand, the outlet of the cooling pond (15), and on the other hand, the entrance of the earthen channel (22). In this case, the output (22) is connected to the input of the BNS (6), which, in turn, is the input to the OEC (1).
При этом первый БАГОВ (21) содержит первый источник электропитания (23), содержащий последовательно электрически соединенные автономный источник (24) электрического питания (дизель-генератор), а также стационарный источник (25) электрического питания (распределительный электрощит), к многоканальному выходу которого подключены все потребители электрической энергии первого БАПВВ (21); первый воздушно-пузырьковый блок (26), содержащий последовательно функционально соединенные первый компрессор (27), первый жесткий воздуховод (28) и первый распределитель воздуха (29), к многоканальному (не менее двух) выходу которого, параллельно друг другу, подключены первые гофрированные идентичные друг другу воздуховоды (30), а на первом жестком воздуховоде (28) установлен первый регулятор (31) подачи воздуха в гофрированные воздуховоды (30) и манометр (32) - для визуального контроля параметров воздуха (давление и др.) на входе первого регулятора (31) или на выходе компрессора (27); первый блок (33) сбора грязного (содержащего различные механические и биологические примеси) слоя пены на поверхности воды, содержащий функционально связанные первое боновое заграждение (34) - набор механических пластин, последовательно соединенных друг с другом и находящихся в вертикальном положении на поверхности моря и в верхнем (до 0,5 м) слое воды. и образующее сплошную преграду для плавающих примесей и мусора; последовательно механически соединенные первое всасывающее сопло (35), находящееся в одном углу бонового заграждения (34) - области забора скопившейся грязной пены; первая гофрированная водная труба (36) для принудительного перемещения грязной пены с водой, выход которой соединен с входом первого водяного насоса (37), а выход которого, через вторую гофрированную водную трубы (38), соединен со входом первого резервуара (39): отстойника и т.д., для сбора и очистки грязной воды от механических (МПР) и биологических (БПР) примесей; первый многоканальный (не менее двух каналов) тракт (40) формирования и излучения широкополосных гидроакустических сигналов на частоте F1, содержащий последовательно электрически соединенные многоканальный (не менее двух каналов) генератор (41) широкополосных сигналов, многоканальный (по числу каналов генератора) усилитель мощности (42) и многоканальное согласующее устройство (43), выходы которого подключены к соответствующим гидроакустическим излучателям (44) широкополосных сигналов на частоте F1; первая акустико-пузырьковая система (45), содержащая последовательно функционально соединенные первые акустико-пузырьковые (АПМ) модули (46), каждый из которых, в свою очередь, содержит первую несущую раму (47), выполненную из полых труб и являющуюся воздуховодом-распределителем всего первого АПМ (46), соединенную, посредством первых коротких (длиной менее 0,5 м) воздуховодов (48) и первых длинных (длиной более 0,5 м) воздуховодов (49), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, с идентичными друг другу первыми перфорированными соплами (50). При этом на входе и выходе первой несущей рамы (47) установлены идентичные друг другу первые механические переключатели (51) воздуха, обеспечивающие перекрытие данного участка воздушной магистрали и подачу воздуха в резиновые надувные буи (52), установленные на концах первой несущей рамы (47) и обеспечивающие ее подъем на поверхность воды, и наоборот, перекрытие резиновых надувных буев (52) и подачу воздуха в данный участок магистрали для создания воздушно-пузырьковой завесы в толще воды; идентичные друг другу первые несущие рамы (47) соединены между собой рабочими тросами (53) меньшей, чем воздуховоды (30), длиной для исключения порыва последних при постановке-выборке идентичных друг другу первых АПМ (46).In this case, the first BAGOV (21) contains the first power supply (23), which contains a series-electrically connected autonomous power source (24) of electric power (diesel generator), as well as a stationary source (25) of electric power (distribution electrical panel), to the multi-channel output of which all consumers of electric energy of the first BAPVV are connected (21); the first air-bubble unit (26) containing the first compressor (27), the first rigid air duct (28) and the first air distributor (29), connected in series to the multichannel (at least two) output of which, in parallel with each other, are connected the first corrugated identical ducts (30), and on the first rigid duct (28) a first regulator (31) for supplying air to the corrugated ducts (30) and a manometer (32) is installed for visual control of air parameters (pressure, etc.) at the inlet of the first controller (31) or at the compressor outlet (27); the first block (33) of collecting a dirty (containing various mechanical and biological impurities) layer of foam on the surface of the water, containing functionally connected first boom barrier (34) - a set of mechanical plates connected in series with each other and located in a vertical position on the sea surface and in top (up to 0.5 m) water layer. and forming a continuous barrier to floating impurities and debris; mechanically connected first suction nozzle (35), located in one corner of the boom (34) - the area of the collection of accumulated dirty foam; the first corrugated water pipe (36) for forced movement of dirty foam with water, the output of which is connected to the inlet of the first water pump (37), and the output of which, through the second corrugated water pipe (38), is connected to the inlet of the first tank (39): etc., for the collection and purification of dirty water from mechanical (MPR) and biological (BPR) impurities; the first multichannel (at least two channels) path (40) for generating and emitting broadband sonar signals at a frequency of F 1, containing a series-connected electrically connected multichannel (at least two channels) generator of broadband signals (41), a multichannel (by the number of generator channels) power amplifier (42) and a multi-channel matching device (43), the outputs of which are connected to the corresponding sonar emitters (44) of broadband signals at a frequency of F 1 ; the first acoustic-bubble system (45), containing first functionally connected first acoustic-bubble (TMA) modules (46), each of which, in turn, contains the first supporting frame (47) made of hollow pipes and is an air distribution duct the entire first APM (46), connected by means of the first short (less than 0.5 m long) ducts (48) and the first long (more than 0.5 m long) ducts (49) located at the same distance from each other, with identical each other with the first perforated nozzles (50). At the same time, the first mechanical air switches (51), identical to each other, are installed at the inlet and outlet of the first bearing frame (47), which ensure overlapping of this section of the air line and air supply to the rubber inflatable buoys (52) installed at the ends of the first bearing frame (47) and ensuring its rise to the surface of the water, and vice versa, the overlap of rubber inflatable buoys (52) and air supply to this section of the highway to create an air-bubble curtain in the water column; the first supporting frames (47) that are identical to each other are interconnected by working cables (53) shorter than the air ducts (30) to prevent rupture of the latter when staging and selecting the first APMs identical to each other (46).
В свою очередь, блок орошения (11) башенной градирни (8) содержит последовательно функционально соединенные первый распределитель (54) частично охлажденной в первом железобетонном канале (7) оборотной технической воды, идентичные друг другу несколько (не менее двух) вертикальных труб (55), подключенных параллельно друг другу к многоканальному (не менее двух каналов) выходу первого распределителя (54) частично охлажденной воды. При этом внутри каждой вертикальной трубы (55) последовательно установлено несколько (не менее двух) вставок (56) с изменяющимся по длине диаметром - от минимального (5-15% диаметра трубы) до максимального (75-95% диаметра трубы), а выход каждой вертикальной трубы (55) соединен с входом соответствующего ей второго распределителя (57) частично охлажденной воды. В свою очередь, многоканальный (не менее двух) выход каждого второго распределителя (57) частично охлажденной воды соединен с соответствующим брызгальным трубопроводом (58), на котором равномерно (на одинаковом расстоянии друг от друга) установлены идентичные друг другу третьи распределители (59) частично охлажденной воды. При этом многоканальный (не менее трех) выход каждого третьего распределителя (59) частично охлажденной воды соединен с несколькими (не менее трех) брызгальными трубками (60), ориентированными под разными углами в пространстве (например, влево, вправо и вверх), на которых установлены идентичные друг другу направленные брызгальные акустические форсунки (61); сверху от брызгальных трубопроводов (58) на расстоянии не более 1 м установлены брызгоулавливатели (62), предохраняющие вынос капелек охлаждаемой воды восходящим потоком воздуха в атмосферу; снизу от брызгальных трубопроводов (58) на расстоянии не более 1 м установлен ороситель (63), обеспечивающий формирование и стекание вниз тонкой равномерной водяной пленки охлаждаемой воды.In turn, the irrigation unit (11) of the tower tower (8) contains series-functionally connected first distributor (54) of circulating process water partially cooled in the first reinforced concrete channel (7), several (at least two) vertical pipes (55) are identical to each other connected in parallel to each other to a multichannel (at least two channels) output of the first distributor (54) of partially chilled water. Moreover, inside each vertical pipe (55), several (at least two) inserts (56) are sequentially installed with a diameter varying in length - from the minimum (5-15% of the pipe diameter) to the maximum (75-95% of the pipe diameter), and each vertical pipe (55) is connected to the inlet of the corresponding second dispenser (57) of partially cooled water. In turn, the multichannel (at least two) outlet of each second partially cooled water distributor (57) is connected to the corresponding spray pipe (58), on which the third distributors (59) partially installed identical to each other are evenly (at the same distance from each other) chilled water. In this case, the multi-channel (at least three) outlet of every third partially cooled water distributor (59) is connected to several (at least three) spray tubes (60) oriented at different angles in space (for example, to the left, to the right, and up), on which identical directional spray acoustic nozzles (61) are installed; from above spray lines (58) at a distance of not more than 1 m, spray catchers (62) are installed that protect the removal of droplets of cooled water by an upward flow of air into the atmosphere; a sprinkler (63) is installed at a distance of no more than 1 m from the bottom of the spray lines (58), which ensures the formation and run-down of a thin uniform water film of cooled water.
При этом первый блок (13) сброса воды башенной градирни (8) содержит несколько (не менее двух) направленных под острым углом и навстречу друг другу коротких железобетонных каналов (64), обеспечивающих разнонаправленный сброс значительно (более чем на 60%) охлажденной оборотной технической воды: частично (~ на 1°°) - в первом железобетонном канале (7) и существенно (~ на 10°С) - с помощью брызгальных акустических форсунок (61), оросителя (63) и бассейна (12) башенной градирни (8).Moreover, the first block (13) of water discharge from the tower tower (8) contains several (at least two) short reinforced concrete channels (64) directed at an acute angle and towards each other, providing multidirectional discharge of a significantly (more than 60%) cooled technical reverse water: partially (~ by 1 °°) - in the first reinforced concrete channel (7) and substantially (~ by 10 ° С) - using spray nozzles (61), sprinkler (63) and pool (12) of the tower cooling tower (8 )
При этом в центральной части (где сформировался ламинарный поток значительно охлажденной оборотной технической воды) второго железобетонного канала (14) развернут (не установлен стационарно) второй БАПВВ (65), полностью аналогичный первому БАПВВ (21) и содержащий второй источник электропитания (66), аналогичный первому источнику электропитания (23); второй воздушно-пузырьковый блок (67), аналогичный первому воздушно-пузырьковому блоку (26); второй блок (68) сбора грязного (содержащего различные механические и биологические примеси) слоя пены на поверхности воды, аналогичный первому блоку (33); второй многоканальный (не менее двух каналов) тракт (69) формирования и излучения широкополосных гидроакустических сигналов на частоте F1, аналогичный первому тракту (40); вторая акустико-пузырьковая система (70), аналогичная первой акустико-пузырьковой системе (45).At the same time, in the central part (where the laminar flow of significantly cooled circulating process water was formed) of the second reinforced concrete channel (14), a second BAPVV (65) was deployed (not installed permanently), completely similar to the first BAPVV (21) and containing a second power source (66), similar to the first power supply (23); a second air bubble block (67) similar to the first air bubble block (26); the second block (68) of collecting a dirty (containing various mechanical and biological impurities) foam layer on the water surface, similar to the first block (33); a second multichannel (at least two channels) path (69) for generating and emitting broadband sonar signals at a frequency of F 1, similar to the first path (40); the second acoustic bubble system (70), similar to the first acoustic bubble system (45).
При этом второй блок (16) сброса воды, являющийся входом водоема-охладителя (15), содержит несколько (не менее двух) направленных под острым углом и навстречу друг другу коротких железобетонных каналов (71), обеспечивающих разнонаправленный сброс значительно (более чем на 60%) охлажденной оборотной технической воды: частично (~ на 1°С) - в первом железобетонном канале (7), существенно (~ на 10°С) - в башенной градирне (8) и частично (~ на 1°С) - во втором железобетонном канале (7).At the same time, the second block (16) of water discharge, which is the inlet of the reservoir-cooler (15), contains several (at least two) short reinforced concrete channels (71) directed at an acute angle and towards each other, providing significantly multidirectional discharge (more than 60 %) of cooled recycled industrial water: partially (~ by 1 ° С) - in the first reinforced concrete channel (7), substantially (~ by 10 ° С) - in the tower cooling tower (8) and partially (~ by 1 ° С) - in second reinforced concrete channel (7).
При этом блок (20) подачи и гидродинамического перемешивания почти полностью (более 80%) охлажденной оборотной технической воды, находящийся в теле разделительной дамбы (19), содержит несколько (не менее двух) направленных сверху вниз и под острым углом навстречу друг другу железобетонных каналов (72), обеспечивающих разнонаправленный сброс верхнего слоя воды из одной части (верхней на фиг.1) части в нижний слой другой части (нижней на фиг.1) водоема (17). В результате формируется практически полностью (более 95%) охлажденная оборотная техническая вода: частично (~ на 1°С) - в первом железобетонном канале (7), существенно (~ на 10°С) - в башенной градирне (8), частично (~ на 1°С) - во втором железобетонном канале (7), существенно (~ на 10°С) за счет охлаждения от дна (очищенного от осадков и охлаждаемого снизу подземными водами, в том числе и выходящими из-под земли на дне водоема) и на поверхности (за счет теплоотдачи - в воздух и в нижние слои воды, а также, в меньшей степени, за счет испарения части воды с поверхности) - в водоеме (17).In this case, the block (20) for supplying and hydrodynamic mixing of almost completely (more than 80%) chilled circulating process water located in the body of the separation dam (19) contains several (at least two) reinforced concrete channels directed from top to bottom and at an acute angle towards each other (72), providing multidirectional discharge of the upper layer of water from one part (upper in FIG. 1) of the part to the lower layer of another part (lower in FIG. 1) of the reservoir (17). As a result, chilled circulating process water is formed almost completely (more than 95%): partially (~ 1 ° С) - in the first reinforced concrete channel (7), substantially (~ 10 ° С) - in the tower cooling tower (8), partially ( ~ by 1 ° С) - in the second reinforced concrete channel (7), significantly (~ by 10 ° С) due to cooling from the bottom (cleared of precipitation and cooled from below by groundwater, including coming out of the ground at the bottom of the reservoir ) and on the surface (due to heat transfer - into the air and into the lower layers of water, and also, to a lesser extent, due to the evaporation of part of the water from above nosti) - in a reservoir (17).
Устройство также содержит водный мобильный передвижной (73) комплекс (ВМПК), содержащий корпус (74); движительно-рулевую установку (75); топливную емкость (76); цистерну (77) для сбора осадка; канал (78) сбора слоя осадка; канал (79) формирования и создания воздушно-пузырьковой завесы в воде; двухчастотный (высокочастотный F2 для мелкодисперсных примесей и низкочастотный F3 - для крупнодисперсных примесей) канал (80) формирования и излучения гидроакустических сигналов для коагуляции примесей, находящихся в воде и частично поднятых со дна в процессе его очистки от слоя осадка; канал (81) формирования и излучения гидроакустических сигналов на частоте F4 для управления поведением (гидроакустического вытеснения) рыб из данной области водного пространства и навигационный канал (82) для определения местоположения и прокладки маршрута движения ВМПК (73). При этом канал (78) сбора слоя осадка содержит последовательно функционально соединенные второе всасывающее сопло (83), находящееся на опускаемом (H1 - от поверхности до дна водоема до нижней границы слоя осадка) и поворотном (в вертикальной - θ°1 и горизонтальной - φ°1 плоскостях) устройстве (84), первая эластичная труба (85) для принудительного перемещения осадка, выход которой соединен с входом песконасоса (86), выход которого через вторую эластичную трубу (87) соединен с входом цистерны (77) для сбора осадка; канал (79) формирования и создания воздушно-пузырьковой завесы в воде содержит последовательно функционально соединенные малогабаритный компрессор (88), гофрированный воздуховод (89) меньшего, чем воздуховод (30), диаметра, пространственно распределенная в горизонтальной плоскости перфорированная труба (90), находящаяся на опускаемом (Н2 - от поверхности до дна водоема до верхней границы слоя осадка) и поворотном (в горизонтальной плоскости (р°2 плоскостях) устройстве (91); канал (80) формирования и излучения гидроакустических сигналов для коагуляции примесей содержит последовательно электрически соединенные высокочастотный (ВЧ) генератор (81) сигналов на частоте F2, ВЧ усилитель мощности (82), ВЧ согласующее устройство (83) и ВЧ гидроакустический излучатель (84); низкочастотный (НЧ) генератор (85) сигналов на частоте F3, НЧ усилитель мощности (86), НЧ согласующее устройство (87) и НЧ гидроакустический излучатель (88); канал (81) формирования и излучения гидроакустических сигналов на частоте F3 для управления поведением рыб содержит последовательно электрически соединенные генератор (91) широкополосных сигналов на частоте F4, широкополосный усилитель мощности (92), широкополосное согласующее устройство (93) и широкополосный гидроакустический излучатель (94); навигационный канал (82) содержит функционально соединенные блок (93) связи с искусственным спутником Земли, электронно-вычислительную (ЭВМ) машину (94) и радиолокационную (РЛС) станцию (95).The device also comprises a water mobile mobile (73) complex (VMPC), comprising a housing (74); propulsion and steering installation (75); fuel capacity (76); a tank (77) for collecting sediment; sediment layer collection channel (78); a channel (79) for the formation and creation of an air-bubble curtain in water; two-frequency (high-frequency F 2 for fine impurities and low-frequency F 3 for coarse impurities) channel (80) for generating and emitting hydroacoustic signals for coagulation of impurities in water and partially raised from the bottom during its cleaning from the sediment layer; a channel (81) for generating and emitting hydroacoustic signals at a frequency of F 4 for controlling the behavior (hydroacoustic displacement) of fish from a given area of the water body and a navigation channel (82) for determining the location and laying the route of the Navy (73). In this case, the sediment layer collection channel (78) contains a second suction nozzle (83) connected in series, functionally connected to the lower (H 1 - from the surface to the bottom of the reservoir to the lower boundary of the sediment layer) and rotary (in the vertical - θ ° 1 and horizontal - φ ° 1 planes) of the device (84), the first elastic pipe (85) for the forced movement of sediment, the outlet of which is connected to the inlet of the sand pump (86), the outlet of which through the second elastic pipe (87) is connected to the inlet of the tank (77) for collecting sediment ; the channel (79) for the formation and creation of an air-bubble curtain in water contains a functionally connected small-sized compressor (88), a corrugated duct (89) of a smaller diameter than the duct (30), a perforated pipe (90) spatially distributed in the horizontal plane, located on the lowered (Н2 - from the surface to the bottom of the reservoir to the upper boundary of the sediment layer) and rotary (in the horizontal plane (p ° 2 planes) device (91); channel (80) for generating and emitting hydroacoustic signals for coagulum ii impurities comprises sequentially connected electrically by a high frequency (HF) generator (81) signals at a frequency F 2, HF power amplifier (82), the RF matching unit (83) and HF sonar transducer (84); a low frequency (LF) oscillator (85) signals at a frequency of F 3 , an LF power amplifier (86), an LF matching device (87) and an LF sonar emitter (88); a channel (81) for generating and emitting sonar signals at a frequency of F 3 for controlling the behavior of fish contains a series-connected electrically connected generator (91 ) wide F 4 frequency signals, a broadband power amplifier (92), a broadband matching device (93) and a broadband sonar emitter (94); the navigation channel (82) contains a functionally connected communication unit (93) with an artificial Earth satellite, an electronic computer (94) and a radar (radar) station (95).
Устройство также содержит мобильный блок (96) - искусственный перемешиватель воды, содержащий последовательно механически соединенные якорь (97), стальной трос (98), нос плавучего коруса (99), выполненного для устойчивости в виде катамарана, а также наклонный вниз металлический щит (100), жестко прикрепленный к корме плавучего корпуса (99).The device also contains a mobile unit (96) - an artificial water mixer, containing mechanically connected anchor (97), a steel cable (98), the nose of a floating corus (99), made for stability in the form of a catamaran, and a metal shield inclined downward (100) ) rigidly attached to the stern of the floating hull (99).
Устройстве функционирует следующим образом. На ОЭК (1) в процессе его эксплуатации происходит нагрев турбины (2), что является типичной ситуацией. Для постоянного отвода тепла (тепловой энергии) от турбины применяют блок (3) охлаждения турбины (конденсатор турбины), на вход которого с выхода земляного канала (22) постоянно и принудительно с помощью БНС (6) подают полностью (100% исходя из возможностей данного способа охлаждения) охлажденную оборотную техническую воду с температурой Tmin (порядка +20°С - в летний период). С выхода блока (3) охлаждения турбины горячую оборотную техническую воду с температурой Тmах (порядка +40°С - в летний период), отобравшую тепловую энергию от турбины (2), по отводящей стальной трубе (4) принудительно - благодаря насосной станции (9) подают на вход первого ЖБК (7). На начальном (~25% длины канала) участке канала (участок 7а на фиг.1) горячая оборотная техническая вода движется турбулентно (перемешивается во всей толще воды), насыщается крупными (с небольшим: единицы-десятки секунд, временем жизни) пузырьками воздуха и частично изменяет (в положительную для теплопередачи сторону) свои физические свойства (коэффициент поверхностного натяжения и др.) и активно отдает тепловую энергию: передает в атмосферу, в пузырьки воздуха и в чистые (свободные от осадков) дно и борта канала (7), а также испаряет часть воды с ее поверхности.The device operates as follows. At the OEC (1) during its operation, the turbine (2) is heated, which is a typical situation. For constant removal of heat (thermal energy) from the turbine, a turbine cooling unit (3) is used (turbine condenser), to the input of which it is constantly and forcibly supplied completely (100% based on the capabilities of this cooling method) cooled recycled industrial water with a temperature T min (of the order of + 20 ° С during the summer period). From the output of the turbine cooling unit (3), hot recycled industrial water with a temperature T max (of the order of + 40 ° C in the summer), which has taken the heat energy from the turbine (2), is forced through a steel pipe (4) thanks to the pump station ( 9) served at the entrance of the first reinforced concrete (7). In the initial (~ 25% of the channel length) channel section (section 7a in Fig. 1), hot recycled industrial water moves turbulently (mixes in the entire water column), is saturated with large (with a small: several tens of seconds, lifetime) air bubbles and partially changes (in a positive direction for heat transfer) its physical properties (surface tension coefficient, etc.) and actively gives off thermal energy: transfers to the atmosphere, to air bubbles and to the clean (free from precipitation) bottom and sides of the channel (7), and also evaporates part of the water with its surface.
Однако затем поток горячей оборотной технической воды становится ламинарным, вода частично меняет (в отрицательную, для теплоотдачи, сторону) и перестает активно отдавать тепловую энергию, а ее перемешивание в вертикальной плоскости прекращается и формируются слои воды с разной температурой. Кроме того, в процессе ремонтных работ и в аварийных ситуациях, в охлаждаемую воду, а в конечном итоге, в водоем-охладитель (15) могут попасть механические примеси (при зачистке внутренних поверхностей и др.) и нефтепродукты (моторные масла и др.) соответственно. Кроме того, в воде всегда присутствуют биологические примеси - живые и мертвые водоросли, биообрастатели (мшанка, дрейссена и т.д.) и др.However, then the flow of hot recycled industrial water becomes laminar, the water partially changes (in the negative direction for heat transfer) and ceases to actively give off thermal energy, and its mixing in the vertical plane stops and water layers with different temperatures are formed. In addition, in the process of repair work and in emergency situations, mechanical impurities (during cleaning of internal surfaces, etc.) and oil products (motor oils, etc.) can get into the cooled water, and ultimately into the cooling pond (15). respectively. In addition, biological impurities are always present in water - living and dead algae, biofouling (bryozoans, zebra mussel, etc.), etc.
По этой причине в первом ЖБК (7) на участке ламинарного потока воды (участок 76 на фиг.1) устанавливают (рубежом, или в шахматном порядке - в зависимости от особенностей канала) несколько (не менее двух) мобильных блоков (96) и осуществляют искусственное перемешивание воды (направляют верхние слои вниз и, тем самым, частично выталкивая нижние слои вверх) и частично насыщают их воздухом. При этом якорь (97) удерживает плавучий корпус (99) на заданном участке канала (7), стальной трос (98) позволяет маневрировать (влево-вправо) плавучему корпусу (99) в потоке воды, наклонный вниз металлический щит (100) направляет сверху вниз часть (захватываемую всей площадью щита) потока воды, а катамаранность (сдвоенность) не позволяет корпусу (99) перевернуться низом вверх. В результате охлаждаемая оборотная техническая вода вновь частично изменяет (в положительную для теплоотдачи сторону) свои физические свойства, более активно, чем без мобильных блоков (96), отдает тепловую энергию.For this reason, in the first ZhBK (7), several (at least two) mobile units (96) are installed (abroad, or in a checkerboard pattern, depending on the characteristics of the channel) in a section of laminar water flow (
За мобильными блоками (96) первого ЖБК (7), где снова сформировался ламинарный поток охлаждаемой горячей оборотной технической воды, разворачивают первый БАПВВ (21) путем установки на дне строго по линии (барьером от одно борта до другого борта) несущих рам (47) соответствующих АПМ (46) первой акустико-пузырьковой системы (45), соединяя их механические переключатели (51) воздуха между собой гофрированными воздуховодами (30), а несущие рамы (47) - рабочими тросами (53) меньшей, чем воздуховоды (30), длины. При этом благодаря массе несущих рам (47) и их конструктивному исполнению, АПМ (46) надежно удерживаются на дне в заданных точках, а механические переключатели (режимы: «работа»-«подъем») воздуха переведены в положение «работа».Behind the mobile blocks (96) of the first concrete assembly (7), where the laminar flow of cooled hot circulating technical water was formed again, the first BAPVV (21) is deployed by installing support frames (47 from the side to the other side) at the bottom of the carrier (47) corresponding APMs (46) of the first acoustic bubble system (45), connecting their mechanical air switches (51) with corrugated air ducts (30), and the supporting frames (47) with working ropes (53) smaller than air ducts (30), lengths. At the same time, due to the mass of the bearing frames (47) and their design, the APM (46) are reliably held at the bottom at predetermined points, and the mechanical switches (modes: “work” - “lift”) of the air are moved to the “work” position.
На поверхности воды, на некотором, определяемом глубиной канала (7) и скоростью потока охлаждаемой воды в нем, удалении вниз по течению от первой акустико-пузырьковой системы (45), под углом - для удобства сбора грязной пены на одной стороне канала (7), разворачивают первое боновое заграждение (34) - набор механических пластин, последовательно соединенных друг с другом и находящихся, в вертикальном положении, на поверхности и в верхнем (до 0,5 м) слое воды и образующих сплошную преграду для плавающих примесей, первого блока (33) сбора грязного слоя пены на поверхности воды. При этом в ближнем углу бонового заграждения (34) - области забора скапливающейся грязной пены, размещают первое всасывающее сопло (35), последовательно механически соединенное с первой гофрированной водной трубой (36), входом первого водяного насоса (37), а выход которого, через вторую гофрированную водную трубы (38), соединен со входом первого резервуара (39) для сбора грязной воды (содержащей механические и биологические примеси, а также нефтепродукты).On the surface of the water, at a certain distance determined by the depth of the channel (7) and the flow rate of the cooled water in it, moving downstream from the first acoustic bubble system (45), at an angle — for the convenience of collecting dirty foam on one side of the channel (7) , deploy the first boom barrier (34) - a set of mechanical plates connected in series with each other and located, in a vertical position, on the surface and in the upper (up to 0.5 m) layer of water and forming a continuous barrier for floating impurities, the first block ( 33) collecting the dirty layer ne s on the water surface. At the same time, in the near corner of the boom barrier (34), the area of collection of accumulating dirty foam, the first suction nozzle (35) is placed, mechanically connected in series with the first corrugated water pipe (36), the inlet of the first water pump (37), and the output of which, through a second corrugated water pipe (38), connected to the inlet of the first reservoir (39) for collecting dirty water (containing mechanical and biological impurities, as well as oil products).
В первом БАПВВ (21) с помощью последовательно механически соединенных первого компрессора (27), первого жесткого воздуховода (28), первого распределителя воздуха (29), первых нескольких идентичных друг другу гофрированных воздуховодов (30) осуществляют формирование, регулируемую - при помощи первого регулятора (31) и контролируемую - с помощью манометра (32), первого воздушно-пузырькового блока (26), подачу воздуха, через первый механический переключатель (51) воздуха, вход первой несущей рамы (47), через установленные по всей ее площади параллельно друг другу первые короткие воздуховоды (48) и первые длины воздухо-воды (49), на идентичные друг другу первые перфорированные сопла (50) первого АПМ (46), первой акустико-пузырьковой системы (45), подачу воздуха. В результате на данном участке дна первого железобетонного канала (7) формируют относительно (~1,5-2 м) широкую определяемую расстоянием между крайними левыми и крайними правыми перфорированными соплами (50) первой несущей рамы (47), интенсивную (способную поднимать со дна на поверхность даже мелкий мусор) - определяемую давлением воздуха, первую воздушно-пузырьковую завесу, которая, всплывая на поверхность в движущемся потоке охлаждаемой оборотной технической воды, занимает еще более широкую (~3-5 м) рабочую полосу, дальняя (от АПМ) граница которой совпадает с рабочей поверхностью первого бонового заграждения (34) первого блока (33) сбора грязного слоя пены.In the first BAPVV (21), using the series-mechanically connected first compressor (27), the first rigid duct (28), the first air distributor (29), the first several corrugated ducts identical to each other (30), the formation is controlled, controlled by the first regulator (31) and controlled - with the help of a pressure gauge (32), the first air-bubble unit (26), air supply, through the first mechanical air switch (51), the entrance of the first carrier frame (47), through parallel to each other installed over its entire area to each other, the first short air ducts (48) and the first lengths of air-water (49), to the first perforated nozzles (50) of the first APM (46), the first acoustic bubble system (45), identical to each other, the air supply. As a result, in this section of the bottom of the first reinforced concrete channel (7), a relatively wide (determined by the distance between the leftmost and rightmost perforated nozzles (50) of the first bearing frame (47), intense (capable of lifting from the bottom) is formed relatively (~ 1.5-2 m) even small debris to the surface) - determined by air pressure, the first air-bubble curtain, which, floating up to the surface in a moving stream of cooled recycled industrial water, occupies an even wider (~ 3-5 m) working strip, a distant border (from the APM) which oh coincides with the working surface of the first boom barrier (34) of the first block (33) collecting the dirty layer of foam.
Однако пузырьки воздуха являются относительно пассивными - при всплытии частично увеличивают свой диаметр и лишь частично цепляют на свои упругие (не эластичные) стенки примеси и нефтепродукты. Для повышения очистительной эффективности пузырьков воздуха их заставляют под воздействием акустической волны с длиной волны, близкой к диаметру пузырька, при всплытии становиться эластичными и совершать колебания монопольного типа (сжиматься и разжиматься), т.е. пульсировать.However, air bubbles are relatively passive - when they ascend, they partially increase their diameter and only partially adhere impurities and oil products to their elastic (non-elastic) walls. To increase the cleaning efficiency of air bubbles, they are forced under the influence of an acoustic wave with a wavelength close to the diameter of the bubble to become elastic and to perform monopole oscillations upon ascent (to compress and expand), i.e. throb.
С этой целью при помощи последовательно электрически соединенных многоканального генератора (41) широкополосных сигналов, многоканального усилителя мощности (42), многоканального согласующего устройства (43) и нескольких (по числу каналов) гидроакустических излучателей (44), установленных в центральных частях всех несущих рам (47), формируют, усиливают и излучают - вслед всплывающим пузырькам воздуха, гидроакустические широкополосные сигналы на частоте F1. В результате пульсирующие пузырьки воздуха при всплытии гораздо эффективнее цепляют к своим эластичным поверхностям механические (МПР) и биологические примеси (БПР), а также нефтепродукты (НПР), и на рабочей поверхности бонового заграждения (34) формируется грязный слой пены (фиг.5). Кроме того, охлаждаемая оборотная техническая вода вновь частично изменяет (в положительную для теплоотдачи сторону) свои физические свойства, более активно отдает тепловую энергию: передает в атмосферу, в чистое от осадков железобетонное дно и борта канала (7), а также (часть воды) испаряется.To this end, using a series-electrically connected multi-channel generator (41) of broadband signals, a multi-channel power amplifier (42), a multi-channel matching device (43) and several (according to the number of channels) hydroacoustic emitters (44) installed in the central parts of all the supporting frames ( 47) is formed, amplify and radiate - after popup air bubbles wideband sonar signals at a frequency F 1. As a result, pulsating air bubbles during ascent much more effectively cling to their elastic surfaces mechanical (MPR) and biological impurities (BPR), as well as oil products (CPD), and a dirty foam layer is formed on the working surface of the boom (34) (Fig. 5) . In addition, the cooled circulating process water again partially changes (in a positive direction for heat transfer) its physical properties, more actively gives off thermal energy: it transfers to the atmosphere, to the reinforced concrete bottom and sides of the channel, clean from precipitation (7), as well as (part of the water) evaporates.
При этом все потребители электрической энергии первого БАПВВ (21) подключены в штатном режиме - к первому стационарному источнику (25) электрического питания (распределительный электрощит), в нештатном (аварийном) режиме - к первому автономному источнику (24) электрического питания (дизель-генератору) первого источника электропитания (23).In this case, all consumers of electric energy of the first BAPVV (21) are connected in the normal mode - to the first stationary source (25) of electric power (distribution switchboard), in an emergency (emergency) mode - to the first autonomous source (24) of electric power (diesel generator ) of the first power supply (23).
В случае необходимости переставить первый БАПВВ (21) на новый рубеж в первом железобетонном канале (7) или произвести регламентные или ремонтные работы на нем, останавливают первый компрессор (27), водолаз спускается под воду и все механические переключатели (51) воздуха переводит в положение «подъем», т.е. размыкает жесткие рабочие воздуховоды, находящиеся внутри несущих рамах (47), и подключает вспомогательные гофрированные воздуховоды (30) для образования новой воздушной магистрали, а также все резиновые надувные буи (52). Затем водолаз выходит из воды, запускают первый компрессор (27), резиновые буи (52) надувают и благодаря их возросшей положительной плавучести поднимают на поверхность соответствующие АПМ (46). Затем их подтягивают за рабочие тросы (53) к берегу и выполняют необходимые работы с ними.If necessary, rearrange the first BAPVV (21) to a new frontier in the first reinforced concrete channel (7) or perform maintenance or repair work on it, stop the first compressor (27), the diver descends into the water and puts all mechanical air switches (51) into position "Rise", i.e. opens the rigid working air ducts inside the bearing frames (47) and connects the auxiliary corrugated air ducts (30) to form a new air line, as well as all rubber inflatable buoys (52). Then the diver comes out of the water, the first compressor (27) is launched, the rubber buoys (52) are inflated, and due to their increased positive buoyancy, the corresponding APMs are lifted to the surface (46). Then they are pulled by the working cables (53) to the shore and perform the necessary work with them.
Затем принудительно, благодаря насосной станции (9), частично (<10%, или ~ на 1°С) охлажденную и частично очищенную в первом ЖБК (7) оборотную техническую воду с температурой Т1<Тmах (фиг.1) подают по стальной трубе (10), через первый распределитель (54), на несколько вертикальных труб (55) блока орошения (11) БГ (8).Then forcibly, thanks to the pumping station (9), partially (<10%, or ~ 1 ° C) cooled and partially purified in the first reinforced concrete board (7), reverse industrial water with a temperature T 1 <T max (Fig. 1) is supplied steel pipe (10), through the first distributor (54), to several vertical pipes (55) of the irrigation unit (11) BG (8).
Для повышения эффективности теплоотдачи (передачи тепла и испарения) в БГ (8) охлаждаемой оборотной технической воды, необходимо снова, но более существенно, изменить ее физически свойства - уменьшить коэффициент поверхностного натяжения (уменьшить плотность, волновое сопротивление, кавитационную прочность и т.д.), т.е. «растянуть» воду, насытив ее дополнительно микропузырьками (имеющими время жизни в десятки сек.- единицы мин.) воздуха.To increase the efficiency of heat transfer (heat transfer and evaporation) in the BG (8) of cooled circulating process water, it is necessary again, but more significantly, to change its physical properties - to reduce the surface tension coefficient (to reduce density, wave resistance, cavitation strength, etc. ), i.e. “Stretch” the water, saturating it additionally with micro bubbles (having a lifetime of tens of seconds - units of min.) Of air.
Для этого на первом этапе, внутри каждой из нескольких вертикальных труб (55), подключенных параллельно друг другу к многоканальному к выходу первого распределителя (54), последовательно установлено несколько (не менее двух) вставок (56) с изменяющимся по длине диаметром - от минимального (5-15% диаметра трубы) до максимального (75-95% диаметра трубы). Частично охлажденную оборотную техническую воду сначала разгоняют (за счет постепенного уменьшения диаметра потока - постепенного увеличения диаметра вставки) вдоль дины каждой вставки (56), а затем резко тормозят (благодаря резкому увеличению диаметра потока в месте окончания вставки), что приводит к растягиванию воды, дополнительному насыщению ее микропузырьками газов, находившимися ранее в ней в растворенном состоянии, а в дальнейшем - к интенсивному выделению тепловой энергии из воды, в том числе при схлопывании пузырьков.To do this, at the first stage, inside each of several vertical pipes (55) connected in parallel to each other to a multichannel outlet of the first distributor (54), several (at least two) inserts (56) are installed in series with a diameter varying in length from the minimum (5-15% of the pipe diameter) to the maximum (75-95% of the pipe diameter). Partially cooled recycled industrial water is first dispersed (due to a gradual decrease in the diameter of the stream — a gradual increase in the diameter of the insert) along the bottom of each insert (56), and then it is sharply inhibited (due to a sharp increase in the diameter of the stream at the end of the insert), which leads to stretching of the water, additional saturation of it with microbubbles of gases that were previously in it in a dissolved state, and later on, to intensive release of thermal energy from water, including during the collapse of bubbles.
На втором этапе частично охлажденную оборотную техническую воду с частично измененными физическими свойствами (уменьшенным коэффициентом поверхностного натяжения и др.) через второй распределитель (57), несколько брызгальных трубопроводов (58), несколько третьих распределителей (59) и несколько брызгальных трубок (60), ориентированных под разными углами в пространстве последовательно подают на все направленные брызгальные акустические форсунки (61), в которых вода измельчается на маленькие капли одинакового диаметра и разбрызгивается в разные стороны (например, влево, вправо и вверх). В дальнейшем с помощью брызгоулавливателей (62) предохраняют вынос капелек охлаждаемой воды восходящим потоком воздуха в атмосферу, а на оросителе (63) обеспечивают формирование и стекание вниз - в бассейн (12) БГ (8) тонкой равномерной водяной пленки охлаждаемой оборотной технической воды с частично измененными физическими свойствами.At the second stage, partially cooled circulating process water with partially changed physical properties (reduced surface tension coefficient, etc.) through the second distributor (57), several spray pipelines (58), several third distributors (59) and several spray tubes (60), oriented at different angles in space, they are sequentially fed to all directional spray nozzles (61), in which water is crushed into small drops of the same diameter and sprayed at times sides (e.g. left, right, and up). Subsequently, with the help of spray catchers (62), the droplets of cooled water are protected by the upward flow of air into the atmosphere, and on the sprinkler (63) they are formed and run down - into the pool (12) of the BG (8) of a thin uniform water film of cooled circulating technical water with partially altered physical properties.
В результате, при равномерном мелкодисперсном разбрызгивании с помощью акустических форсунок (61), равномерном распределении на оросителе (63) и стекании по нему вниз, а также в бассейне (12), происходит интенсивная отдача водой тепловой энергии: теплопередачи в воздух, дно и борта бассейна (12), а также испарения части воды в атмосферу.As a result, with uniform finely dispersed spraying with the aid of acoustic nozzles (61), uniform distribution on the sprinkler (63) and its draining downward, as well as in the pool (12), the water intensively transfers heat energy: heat transfer to the air, bottom and sides pool (12), as well as the evaporation of part of the water into the atmosphere.
Затем с помощью нескольких (не менее двух) направленных под острым углом и навстречу друг другу коротких железобетонных каналов (64), первого блока (13) сброса воды БГ (8) осуществляют разнонаправленный сброс, перемешивание и направление во второй железобетонный канал (14) значительно (более чем на 60%) охлажденной оборотной технической воды: частично (~ на 1°С) - в первом железобетонном канале (7) и существенно (~ на 10°С) - с помощью брызгальных акустических форсунок (61), оросителя (63) и бассейна (12) БГ (8) с температурой Т2<T1. В этом случае дополнительно производят нелинейное взаимодействие турбулентных потоков с формированием акустической волны, в том числе с переходом части тепловой энергии потоков охлаждаемой оборотной технической воды в энергию акустической волны.Then, using several (at least two) short reinforced concrete channels (64) directed at an acute angle and towards each other, the first block (13) of water discharge of the BG (8), multidirectional discharge, mixing and direction to the second reinforced concrete channel (14) are carried out significantly (more than 60%) of cooled recycled industrial water: partially (~ 1 ° С) - in the first reinforced concrete channel (7) and significantly (~ 10 ° С) - using spray nozzles (61), sprinkler (63 ) and the pool (12) of the BG (8) with a temperature of T 2 <T 1 . In this case, non-linear interaction of turbulent flows with the formation of an acoustic wave is additionally performed, including the transfer of part of the thermal energy of the flows of cooled circulating process water into the energy of an acoustic wave.
На начальном (~25% длины канала) участке второго железобетонного канала (участок 14а на фиг.1) значительно охлажденная оборотная техническая вода движется турбулентно (активно перемешивается во всей толще воды), насыщается крупными (с небольшим: единицы-десятки секунд, временем жизни) пузырьками воздуха и частично изменяет (в положительную для теплоотдачи сторону) свои физические свойства (коэффициент поверхностного натяжения и др.) и активно отдает тепловую энергию: передает в атмосферу, в пузырьки воздуха и в чистые (свободные от осадков) дно и борта канала (14), а также испаряет часть воды с поверхности.In the initial (~ 25% of the channel length) section of the second reinforced concrete channel (section 14a in Fig. 1), significantly cooled recycled industrial water moves turbulently (actively mixes in the entire water column), is saturated with large (with a small: several tens of seconds, life time ) with air bubbles and partially changes (in a positive direction for heat transfer) its physical properties (surface tension coefficient, etc.) and actively gives off thermal energy: transfers to the atmosphere, to air bubbles and to clean (free from precipitation) days about and sides of the channel (14), and also evaporates part of the water from the surface.
Однако затем поток воды становится ламинарным, вода частично изменяет (в отрицательную для теплоотдачи сторону) и перестает активно отдавать тепловую энергию, а ее перемешивание в вертикальной плоскости прекращается, и формируются слои воды с разной температурой. Кроме того:However, then the water flow becomes laminar, the water partially changes (in the negative direction for heat transfer) and ceases to actively give off thermal energy, and its mixing in the vertical plane stops, and water layers with different temperatures are formed. Besides:
- в процессе ремонтных работ в охлаждаемую воду, а в конечном итоге, в водоем-охладитель (15) могут попасть механические примеси (при зачистке внутренних поверхностей и др.);- during repair work, mechanical impurities (during cleaning of internal surfaces, etc.) may get into the cooled water, and ultimately, into the cooling pond (15);
- в воде всегда присутствуют биологические примеси - живые и мертвые водоросли, биообрастатели (мшанка, дрейссена и т.д.) и др.;- biological impurities are always present in water - living and dead algae, biofouling (bryozoans, zebra mussel, etc.), etc .;
- водоеме (17) всегда присутствует рыба, которая (благодаря природным инстинктам: размножение, питание и др.) старается найти движущиеся потоки воды и зайти в каналы, в том числе во второй железобетонный канал (14) с опасной для ее жизни и здоровья температурой воды.- a pond (17) always has a fish, which (due to natural instincts: reproduction, nutrition, etc.) tries to find moving streams of water and enter channels, including the second reinforced concrete channel (14) with a temperature that is dangerous for its life and health water.
По этой причине в той части канала (14), где снова сформировался ламинарный поток значительно охлажденной оборотной технической воды, разворачивают второй БАПВВ (65), аналогичный первому БАПВВ (21).For this reason, in the part of the channel (14) where the laminar flow of significantly cooled recycled industrial water was formed again, a second BAPVV (65), similar to the first BAPVV (21), is deployed.
В результате на данном участке дна второго железобетонного канала (14) формируют относительно (~1,5-2 м) широкую, интенсивную вторую воздушно-пузырьковую завесу, которая, всплывая на поверхность в движущемся потоке охлаждаемой оборотной технической воды, занимает еще более широкую (~3-5 м) рабочую полосу, дальняя граница которой совпадает с рабочей поверхностью бонового заграждения (34) второго блока (68) сбора грязного слоя пены на поверхности воды, аналогичного первому блоку (33). При этом для повышения очистительной эффективности пузырьков воздуха их заставляют - под воздействием акустической волны с длиной волны, близкой к диаметру пузырька, при всплытии становиться эластичными и пульсировать. Кроме того, для рыб, проникших в канал (14), создают не только визуальную преграду - всплывающие пузырьки воздуха, но и звуковую (акустическую) преграду - широкополосные (во всем диапазоне слышимости рыб) гидроакустические сигналы на частоте F1. С этой целью при помощи второго многоканального тракта (69), аналогичного первому тракту (40), осуществляют формирование и излучение широкополосных гидроакустических сигналов на частоте F1. При этом электропитание всех потребителей второго БАПВВ (65) обеспечивают с помощью второго источника электропитания (66), аналогичного первому источнику электропитания (23).As a result, in this section of the bottom of the second reinforced concrete channel (14), a relatively (~ 1.5-2 m) wide, intense second air-bubble curtain is formed, which, floating up to the surface in a moving stream of cooled recycled industrial water, occupies an even wider ( ~ 3-5 m) a working strip, the far boundary of which coincides with the working surface of the boom barrier (34) of the second block (68) for collecting the dirty layer of foam on the water surface, similar to the first block (33). Moreover, to increase the cleaning efficiency of air bubbles, they are forced to become elastic and pulsate when they ascend under the influence of an acoustic wave with a wavelength close to the diameter of the bubble. In addition, for fish penetrating the channel (14), they create not only a visual barrier - pop-up air bubbles, but also a sound (acoustic) barrier - broadband (in the whole range of fish audibility) hydroacoustic signals at a frequency of F 1 . To this end, using the second multi-channel path (69), similar to the first path (40), the formation and emission of broadband sonar signals at a frequency of F 1 are carried out. At the same time, the power supply to all consumers of the second BAPVV (65) is provided using the second power supply (66), similar to the first power supply (23).
Затем самотеком, благодаря углу наклона второго железобетонного канала (14), существенно (более чем на 60%) охлажденную (~ на 12°С: 1°С+10°С+1°С) и дважды (в двух каналах) частично очищенную оборотную техническую воду с температурой Т3<Т2 подают через несколько направленных под острым углом и навстречу друг другу коротких железобетонных каналов (71) второго блока (16) сброса воды в водоем (17) водоема-охладителя (15). В этом случае повторно дополнительно производят нелинейное взаимодействие турбулентных потоков с формированием акустической волны (в том числе, с переходом части тепловой энергии потоков охлаждаемой оборотной технической воды в энергию акустической волны), которая дополнительно отпугивает рыб, пытающихся из водоема (17) зайти (из-за природных инстинктов) во второй железобетонный канал (14).Then by gravity, due to the angle of inclination of the second reinforced concrete channel (14), it is substantially (more than 60%) cooled (~ 12 ° С: 1 ° С + 10 ° С + 1 ° С) and partially cleaned twice (in two channels) Recycled industrial water with a temperature of T 3 <T 2 is fed through several short reinforced concrete channels (71) of the second block (16) for discharging water into the reservoir (17) of the cooling pond (15) directed at an acute angle and towards each other. In this case, nonlinear interaction of turbulent flows with the formation of an acoustic wave (including the transfer of part of the thermal energy of the cooled circulating technical water flows to the energy of an acoustic wave) is additionally repeated, which additionally scares away fish trying to enter (17) from the reservoir (17) for natural instincts) into the second reinforced concrete channel (14).
В определенные моменты времени, исходя из тактической ситуации на водоеме (17), производят очистку дна водоема (17) от постоянно образующего осадка (часть МПР и БПР опускается на дно в уменьшающейся скорости гидропотока охлаждаемой воды); акустическую коагуляцию (укрупнение) МПР и БПР, находящихся в гидропотоке и не выпадающих (из-за незначительной массы) в осадок, а также примесей, поднятых со дна в процессе очистки дна от осадка; для перемешивания нижних слоев охлаждаемой воды с верхними и разрушение слоя температурного скачка (вода с резко отличающейся температурой) и гидроакустического вытеснения рыб из заданного объема водного пространства используют ВМПК (73) с корпусом (74). ВМПК (73) совершает благодаря движительно-рулевой установки (75) и запасу топлива, находящемуся в топливной емкости (76), перемещения заданными галсами, благодаря навигационному каналу (82), содержащему функционально соединенные блок (93) связи с искусственным спутником Земли - для точного определения своего местоположения в текущий момент времени, ЭВМ (94) - для ведения навигационной прокладки и т.д., РЛС (95) - для контроля своего положения на поверхности воды относительно берегов водоема-охладителя (15) и других маломерных плавательных средств (инспекционные катера и др.), находящихся на водной акватории.At certain points in time, based on the tactical situation in the reservoir (17), the bottom of the reservoir (17) is cleaned of constantly forming sediment (part of the MPR and BPR sinks to the bottom in a decreasing hydraulic flow rate of the cooled water); acoustic coagulation (enlargement) of MPR and BPR, located in the hydroflow and not falling out (due to low mass) into the sediment, as well as impurities raised from the bottom during the cleaning of the bottom from sediment; For mixing the lower layers of the cooled water with the upper ones and the destruction of the temperature jump layer (water with a sharply different temperature) and the hydroacoustic displacement of fish from a given volume of the water space, the BMPK (73) with a housing (74) are used. Due to the propulsion and steering installation (75) and the fuel supply located in the fuel tank (76), the VMPK moves due to tacks thanks to the navigation channel (82) containing the communication unit (93) functionally connected to the Earth’s artificial satellite - for accurate determination of its location at the current time, a computer (94) - for navigational guidance, etc., radar (95) - to control its position on the surface of the water relative to the shores of the reservoir-cooler (15) and other small-sized swimming facilities ( insp projection boats, etc.) located in the water area.
При этом в канале (78) сбора слоя осадка с помощью последовательно функционально соединенных второго всасывающего сопла (83), установленного на опускаемом (H1 - от поверхности до дна водоема, до нижней границы слоя осадка) и поворотном (в вертикальной - θ°1 и горизонтальной -(φ°1 плоскостях) устройстве (84), первой эластичной трубы (85), второй эластичной трубы (87) и песконасоса (86) осуществляют принудительное перемещение осадка со дна водоема-охладителя (15) в цистерну (77) для сбора осадка, размещенную на корпусе (75) ВМПК (73), находящегося на стопе (без движения). В результате дно водоема-охладителя (15) очищается от слоя осадков и более эффективно передает тепловую энергию от охлаждаемой оборотной технической воды в грунт, который, в свою очередь постоянно охлаждается грунтовой водой (ГВ), часть из которой выходит в нижние слои воды водоема-охладителя (фиг.6).At the same time, in the sediment layer collection channel (78) using a second functionally connected second suction nozzle (83) mounted on the lower (H 1 - from the surface to the bottom of the reservoir, to the lower boundary of the sediment layer) and rotary (in the vertical - θ ° 1 and horizontal - (φ ° 1 planes) device (84), the first flexible pipe (85), a second flexible tube (87) and peskonasosa (86) is carried out forced displacement of sediment from the bottom of the cooling reservoir (15) into the tank (77) for collection of sediment placed on the hull (75) of the VMPK (73) located on the foot (without As a result, the bottom of the reservoir-cooler (15) is cleaned of the sediment layer and transfers heat energy from the cooled recycled process water to the soil more efficiently, which, in turn, is constantly cooled by ground water (GW), some of which goes to the lower layers water reservoir cooler (Fig.6).
При этом в канале (79) формирования и создания воздушно-пузырьковой завесы в воде с помощью последовательно функционально соединенных малогабаритного компрессора (88), гофрированного воздуховода (89), меньшего, чем воздуховод (30), диаметра, пространственно распределенной в горизонтальной плоскости перфорированной трубы (90), размещенной на опускаемом (Н2 - от поверхности до дна водоема, до верхней границы слоя осадка) и поворотном (в горизонтальной плоскости φ°2 плоскостях) устройстве (91), механически связанного с корпусом (75) движущегося ВМПК (73), осуществляют формирование под водой воздушно-пузырьковой завесы с пузырьками воздуха, более крупными чем в АПМ (46) размерами (диаметром). В результате барботажа частично изменяются физические свойства воды (в положительном для теплоотдачи направлении), более холодные (более тяжелые) массы воды частично перемещаются на поверхность, разрушается существовавший ранее температурный скачок, массы охлаждаемой оборотной технической воды обмениваются тепловой энергией (температура воды во всей толще выравнивается), которая также более эффективно передаются с соседние слои (грунт и воздух).Moreover, in the channel (79) for the formation and creation of an air-bubble curtain in water using a series-functionally connected small-sized compressor (88), a corrugated duct (89), smaller than the duct (30), of a diameter spatially distributed in the horizontal plane of the perforated pipe (90) located on the lowering (Н 2 - from the surface to the bottom of the reservoir, to the upper boundary of the sediment layer) and rotary (in the horizontal plane φ ° 2 planes) device (91), mechanically connected with the body (75) of the moving VMPC (73 ), carry out the formation under water of an air-bubble curtain with air bubbles larger than in size (46) in size (diameter). As a result of bubbling, the physical properties of water partially change (in the direction positive for heat transfer), colder (heavier) masses of water partially move to the surface, the previously existing temperature jump is destroyed, masses of cooled recycled process water exchange thermal energy (the temperature of the water in the entire thickness equalizes ), which is also more efficiently transmitted from neighboring layers (soil and air).
При этом с помощью последовательно электрически соединенных ВЧ генератора (81) сигналов на частоте F2, ВЧ усилителя мощности (82), ВЧ согласующего устройства (83) и ВЧ гидроакустического излучателя (84) двухчастотного канала (80) осуществляют формирование и излучение гидроакустических сигналов для коагуляции МПР и БПР (преимущественно мелкодисперсных); НЧ генератора (85) сигналов на частоте F3, НЧ усилителя мощности (86), НЧ согласующего устройства (87) и НЧ гидроакустического излучателя (88) двухчастотного канала (80) осуществляют формирование и излучение гидроакустических сигналов для коагуляции МПР и БПР (преимущественно крупнодисперсных). В результате примеси, находившиеся ранее в воде и частично поднятые со дна в процессе его очистки от слоя осадка, коагулируются (укрупняются) в ВЧ и НЧ гидроакустических волнах, быстрее и локально (в этом же месте) выпадают в осадок.In this case, using series-electrically connected RF generator (81) signals at a frequency of F 2 , RF power amplifier (82), RF matching device (83) and RF sonar emitter (84) of a two-frequency channel (80), the formation and emission of hydroacoustic signals for coagulation of MPR and BDP (mainly finely divided); The low-frequency generator (85) of signals at a frequency of F 3 , the low-frequency power amplifier (86), the low-frequency matching device (87) and the low-frequency sonar emitter (88) of the two-frequency channel (80) generate and emit hydro-acoustic signals for coagulation of MPR and BPR (mainly coarse ) As a result, impurities that were previously in the water and partially raised from the bottom during its cleaning from the sediment layer coagulate (coarsen) in high-frequency and low-frequency sonar waves, and precipitate more quickly and locally (in the same place).
С помощью последовательно электрически соединенных генератора (91) широкополосных сигналов на частоте F4, широкополосного усилителя мощности (92), широкополосного согласующего устройства (93) и широкополосного гидроакустического излучателя (94) канала (81) осуществляют формирование и излучение гидроакустических сигналов на частоте F4, тем самым управляя поведением рыб - акустически вытесняя их из данной области водного пространства.Using a series-electrically connected generator (91) of broadband signals at a frequency of F 4 , a broadband power amplifier (92), a broadband matching device (93) and a broadband sonar emitter (94) of the channel (81), the sonar signals are generated and emitted at a frequency of F 4 , thereby controlling the behavior of fish - acoustically displacing them from a given area of the water body.
Почти полностью (более 80%) охлажденная оборотная техническая вода с температурой Т4<Т3 и с частично измененными физическими свойствами (с уменьшенным коэффициентом поверхностного натяжения), перемешанная в вертикальной плоскости в областях водного пространства с наличием температурного скачка, самотеком движется по очищенному от осадка дну вдоль разделительной дамбы (19): сначала по ее левому борту, а затем - по ее правому борту (фиг.1). Однако постепенно в вертикальной плоскости снова формируется температурный скачок (фиг.7). Для его разрушения часть верхнего (более теплого слоя) слоя - с левого борта разделительной дамбы перебрасывают (за счет перепада уровней) в нижний (более холодный) слой - на правый борт разделительной дамбы (19), посредством нескольких (не менее двух) направленных сверху вниз и под острым углом навстречу друг другу железобетонных каналов (72) блока (20) подачи и гидродинамического перемешивания воды, размещенного в теле разделительной дамбы (19). В результате формируют с температурой Т5<Т4 практически полностью (более 95%) охлажденную оборотную техническую воду: частично (~ на 1°С) в первом железобетонном канале (7), существенно (~ на 10°С) в башенной градирне (8), частично (~ на 1°С) во втором железобетонном канале (7), существенно (~ на 10°С) за счет охлаждения от дна (очищенного от осадков и охлаждаемого снизу подземными водами, в том числе и выходящими из-под земли на дне водоема) и на поверхности (за счет теплоотдачи - в воздух и в нижние слои воды, а также, в меньшей степени, за счет испарения части воды с поверхности) - в водоеме (17), которую принудительно благодаря блоку (6) насосных станций последовательно подают по земляному каналу (22), охлаждая за счет теплоотдачи в атмосферу, дно и борта земляного канала (22), а также за счет испарения части воды с поверхности, до температуры Tmin (Tmin<Т5) и подводящей стальной трубе (5) на блок (3) охлаждения турбины (2). 1. Эффективность охлаждения оборотной технической воды достигают за счет того, что:Almost completely (more than 80%), cooled recycled industrial water with a temperature of T 4 <T 3 and with partially altered physical properties (with a reduced surface tension coefficient), mixed vertically in areas of the body of water with a temperature jump, flows by gravity along the cleared sediment to the bottom along the dividing dam (19): first along its left side, and then along its right side (Fig. 1). However, a temperature jump is again formed gradually in the vertical plane (Fig. 7). For its destruction, part of the upper (warmer layer) layer — from the left side of the separation dam, is transferred (due to the level difference) to the lower (colder) layer — onto the starboard side of the separation dam (19), by means of several (at least two) directed from above downward and at an acute angle towards each other of the reinforced concrete channels (72) of the block (20) for supplying and hydrodynamic mixing of water placed in the body of the dividing dam (19). As a result, cooled technical reverse water is formed with a temperature of T 5 <T 4 almost completely (more than 95%): partially (~ 1 ° С) in the first reinforced concrete channel (7), substantially (~ 10 ° С) in a tower cooling tower ( 8), partially (~ 1 ° С) in the second reinforced concrete channel (7), significantly (~ 10 ° С) due to cooling from the bottom (cleared of precipitation and cooled from below by groundwater, including those coming from under land at the bottom of the reservoir) and on the surface (due to heat transfer - into the air and into the lower layers of the water, and also, to a lesser extent, due to evaporation water (from the surface) - in a body of water (17), which is forced through the block (6) of pumping stations sequentially fed through the earth channel (22), cooling due to heat transfer to the atmosphere, the bottom and sides of the earth channel (22), and also due to evaporation of the water from the surface to a temperature T min (T min <T 5) and feed the steel pipe (5) on the block (3) cooling the turbine (2). 1. The cooling efficiency of recycled industrial water is achieved due to the fact that:
- повышают теплоотдачу воды путем гидрокавитационного, акустико-кавитационного и акустико-пузырькового воздействия на нее, тем самым снижают коэффициент поверхностного натяжения воды;- increase the heat transfer of water by hydro-cavitation, acoustic-cavitation and acoustic-bubble effects on it, thereby reducing the coefficient of surface tension of water;
- искусственно увеличивают турбулентность воды в каналах и в озере-охладителе - искусственно перемешивают охлаждаемую воду: направляют гидродинамическим способом (по трубам) верхние слои воды в нижние слои воды; направляют механическим способом (плавающие модули с наклоненными вниз пластинами); поднимают придонные слои воды на поверхность акустико-пузырьковым способом;- artificially increase the turbulence of water in the channels and in the cooler lake - artificially mix the cooled water: hydrodynamically (through pipes) direct the upper layers of water to the lower layers of water; sent mechanically (floating modules with downward inclined plates); raise bottom layers of water to the surface by an acoustic bubble method;
- формируют при разбрызгивании воды в башенной градирне однородные и более мелкие капли воды, а также создают на оросителе равномерную тонкую пленку воды, стекающую вниз и др.- when spraying water in a tower tower, they form uniform and smaller drops of water, and also create a uniform thin film of water flowing down on the sprinkler, etc.
2. Промышленную безопасность обеспечивают за счет того, что исключают использование в технологическом процессе:2. Industrial safety is ensured due to the fact that they exclude the use in the process:
- перегретой (особенно в теплое время года) оборотной технической воды для охлаждения турбин путем поэтапного эффективного ее охлаждения в каналах, башенной градирне и водоеме-охладителе;- overheated (especially in the warm season) recycled industrial water for cooling turbines by its phased effective cooling in channels, a tower cooling tower and a cooling pond;
- грязной (содержащей МПР и БПР) оборотной технической воды путем поэтапной эффективной ее очистки в каналах и водоеме-охладителе и др.- dirty (containing MPR and BPR) recycled industrial water by phased effective treatment in channels and cooling pond, etc.
3. Экологическую безопасность обеспечивают за счет того, что:3. Environmental safety is ensured by the fact that:
- уменьшают тепловое загрязнения атмосферы и водоема-охладителя путем уменьшения испарения части воды и повышения теплоотдачи воды;- reduce thermal pollution of the atmosphere and pond-cooler by reducing the evaporation of part of the water and increasing heat transfer of water;
- предупреждают возможное загрязнение водоема-охладителя механическими примесями во время ремонтных работ и нефтепродуктами (топливными маслами) - в нештатных ситуациях;- Prevent possible contamination of the reservoir-cooler by mechanical impurities during repair work and oil products (fuel oils) in emergency situations;
- не допускают проникновение взрослых особей рыб (особенно в период нереста) в отводящие каналы с перегретой водой и др.- do not allow the penetration of adult fish (especially during the spawning period) in the outlet channels with superheated water, etc.
4. Медицинскую безопасность населения обеспечивают за счет того, что:4. The medical safety of the population is ensured by the fact that:
- существенно сокращают количество бронхиальных, легочных и других заболеваний путем уменьшения испарения части воды, в том числе недостаточно хорошо очищенной от МПР и БПР;- significantly reduce the number of bronchial, pulmonary and other diseases by reducing the evaporation of part of the water, including not well enough purified from the MPR and BDP;
- исключают употребление в пищу некачественной (с поврежденным в результате перегрева белком) рыбы путем ее вытеснения из отводящих каналов с перегретой водой и др.- exclude the use of poor-quality fish (with a protein damaged as a result of overheating) by displacing it from the outlet channels with superheated water, etc.
5. Минимизацию финансово-временных затратах на охлаждение оборотной технической воды обеспечивают за счет:5. Minimization of financial and time costs for cooling recycled industrial water is provided by:
- исключения строительства дополнительных водоупорных дамб путем искусственного перемешивания воды гидродинамическим, механическим и акустико-пузырьковым способами;- exceptions for the construction of additional watertight dams by artificial mixing of water by hydrodynamic, mechanical and acoustic bubble methods;
- использования серийно выпускаемого оборудования и др.- use of commercially available equipment, etc.
Отличительными признаками заявляемого способа являются:Distinctive features of the proposed method are:
1. Дополнительно уменьшают потери воды на испарение при ее охлаждении за счет передачи ею тепловой энергии в очищенный от осадков грунт и в нижние (более холодные) слои воды.1. Additionally, water losses due to evaporation during cooling are reduced due to the transfer of thermal energy to the soil purified from precipitation and to the lower (colder) layers of water.
2. Дополнительно повышают теплоотдачу воды, движущуюся по каналам, а также охлаждаемую в градирне и в водоеме-охладителе (за счет уменьшения коэффициента ее поверхностного натяжения) путем предварительного физического воздействия на нее акустическими и гидродинамическими волнами, а также пузырьками воздуха.2. Additionally, the heat transfer of water moving through the channels and also cooled in the cooling tower and in the cooling pond (by reducing the coefficient of its surface tension) is increased by preliminary physical exposure to it by acoustic and hydrodynamic waves, as well as air bubbles.
3. Дополнительно в каналах создают турбулентное перемешивание верхних и нижних слоев воды на участках с ламинарным ее движением (для создания однородности воды в слое и уменьшения ее температуры на поверхности).3. Additionally, in the channels create turbulent mixing of the upper and lower layers of water in areas with its laminar motion (to create uniformity of water in the layer and reduce its temperature on the surface).
4. Дополнительно в водоеме-охладителе создают турбулентное перемешивание верхних и нижних слоев воды в узких участках.4. Additionally, turbulent mixing of the upper and lower layers of water in narrow sections is created in the cooling pond.
5. Дополнительно в водоеме-охладителе очищают дно от постоянно накапливающихся осадков и используют охлаждающие свойства грунтовых вод.5. Additionally, in the reservoir-cooler, the bottom is cleaned of constantly accumulating precipitation and the cooling properties of groundwater are used.
6. Дополнительно в градирне измельчают капли разбрызгиваемой воды и создают более тонкий ламинарный ее поток на оросителе (что повышает ее теплоотдачу и уменьшает ее испарение).6. In addition, droplets of sprayed water are crushed in a cooling tower and a thinner laminar flow is created on the sprinkler (which increases its heat transfer and reduces its evaporation).
7. Дополнительно с помощью гидрокавитации, акустической кавитации и кислорода (находящегося в воздухе) обеззараживают воду (делают невозможным существование бактерий легионелы пневмофилы Legionella).7. Additionally, with the help of hydrocavitation, acoustic cavitation and oxygen (in the air), water is disinfected (legionella pneumophiles Legionella make bacteria impossible).
Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".The presence of distinctive features from the prototype features allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "novelty."
Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков, показал следующее.An analysis of the known technical solutions in order to detect the indicated distinctive features in them showed the following.
Признаки 2, 3 и 4 являются новыми и неизвестно их использование для охлаждения оборотной технической воды.
Признаки 1 и 5 являются новыми и неизвестно их использование для охлаждения оборотной технической воды. В то же время известно для признака 1 - использование в прикладной физике, медицине и т.д.; для признака 5 - использование для очистки воды и для обеспечения более ее движения водоеме (особенно при малых - менее 5 м глубинах) и т.д.
Признаки 6 и 7 являются известными.
Таким образом, наличие новых существенных признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений, - эффективно охлаждать оборотную техническую воду при обеспечении: промышленной, экологической и медицинской безопасности при минимальных финансово-временных затратах.Thus, the presence of new significant features, in combination with the known ones, ensures that the proposed solution has a new property that does not coincide with the properties of the known technical solutions — it is effective to cool recycled technical water while ensuring: industrial, environmental and medical safety with minimal financial and time costs .
В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту. Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".In this case, we have a new set of features and their new relationship, moreover, it’s not a simple combination of new features and already known ones, but the execution of operations in the proposed sequence leads to a qualitatively new effect. This circumstance allows us to conclude that the developed method meets the criterion of "significant differences".
Примеры реализации разработанного способа.Examples of the implementation of the developed method.
Промышленные испытания модулей устройства, реализующего разработанный способ охлаждения оборотной технической воды, производились:Industrial tests of the modules of the device that implements the developed method for cooling circulating process water were carried out:
- в период с 2002 г. по 2006 г. - на промышленных участках (добыча платины) «Пенистый» и «Левтыринываям» ЗАО «Корякгеолдобыча», расположенного в долинах нерестовых рек: Левтыринываям, Ветвей и Вывенка (Россия, п-ов Камчатка);- from 2002 to 2006 - at the industrial sites (platinum mining) Foamy and Levtyrinyvayam of Koryakgeoldobycha CJSC located in the valleys of spawning rivers: Levtyrinyvayam, Vetvey and Vyvenka (Russia, Kamchatka Peninsula) ;
- в период 2002 г. по 2008 г. - на испытательных стендах станций подготовки питьевой воды гг.Сеул и Пусан, а также на стенде компании «Самвон» - для корейской АЭС «Кори-1» (Республики Корея);- in the period from 2002 to 2008 - at the test benches of drinking water treatment plants in Seoul and Busan, as well as at the Samvon booth for the Korean Kori-1 NPP (Republic of Korea);
- в период с 2008 г. по 2012 г.- на испытательных стендах береговых предприятий: СП «Вьетсовпетро» (для очистки производственных вод) и «Офшор-Сервис» для строящейся АЭС (Республика Вьетнам);- from 2008 to 2012 - at the test benches of coastal enterprises: JV Vietsovpetro (for the treatment of industrial waters) and Offshore-Service for a nuclear power plant under construction (Republic of Vietnam);
- в период с 2011 г.по 2012 г.- на Калининской АЭС (Россия).- from 2011 to 2012 - at the Kalinin NPP (Russia).
На фиг.8-10 иллюстрируются результаты испытаний разработанного способа охлаждения оборотной технической воды.On Fig-10 illustrates the test results of the developed method for cooling recycled industrial water.
При этом на фиг.8 и фиг.9, соответственно, представлены результаты измерений температуры охлаждаемой оборотной технической воды в июле месяце на поверхности (кривая №1), на среднем горизонте (кривая №2) и вблизи дна (кривая №3) при использовании способа-прототипа (пунктирная линия) и разработанного способа (сплошная линия) и в 6 контрольных точках (КТ): №1 - вход в первый отводящий канал (выход с АЭС); №2 - выход из первого отводящего канала (вход в башенную градирню); №3 - выход из башенной градирни (вход во второй отводящий канал); №4 - выход из второго отводящего канала (вход в озеро-охладитель); №5 - выход из озера-охладителя (вход в подводящий канал) и №6 - выход из подводящего канала (вход в АЭС). Как видно из фиг.8 при реализации способа-прототипа в каждой КТ существуют перепады по вертикали в температуре охлаждаемой воды, эффективность охлаждения оборотной технической воды от одной контрольной точки до другой изменяется менее существенно, а общая эффективность охлаждения оборотной технической воды значительно ниже, чем у разработанного способа. При реализации же разработанного способа (фиг.8) в каждой контрольной точке перепады в температуре охлаждаемой воды по вертикали минимальны (за счет принудительного перемешивания слоев), эффективность охлаждения оборотной технической воды от одной КТ до другой изменяется существенно - за счет более высокой теплопередачи (например, на поверхности воды: ~ на 1,1°С - в КТ №2, - на 4,6°С - в КТ №3, - на 5,6°С - в КТ №4, - на 7,1°С - в КТ №5, - на 8,0°С - в КТ №6), чем у способа-прототипа, а общая эффективность охлаждения оборотной технической воды значительно (7,9°С=19,7°С-11,8°С: с 38,0°С до 18,3°С по сравнению с 38,0°С до 26,2°С) выше.At the same time, Fig. 8 and Fig. 9, respectively, present the results of temperature measurements of the cooled recycled industrial water in July on the surface (curve No. 1), on the middle horizon (curve No. 2) and near the bottom (curve No. 3) when using the prototype method (dashed line) and the developed method (solid line) and at 6 control points (CT): No. 1 - entrance to the first outlet channel (exit from the nuclear power plant); No. 2 - exit from the first outlet channel (entrance to the tower cooling tower); No. 3 - exit from the tower cooling tower (entrance to the second outlet channel); No. 4 - exit from the second outlet channel (entrance to the cooler lake); No. 5 - exit from the cooler lake (entrance to the supply channel) and No. 6 - exit from the supply channel (entrance to the nuclear power plant). As can be seen from Fig. 8, when implementing the prototype method in each CT, there are vertical differences in the temperature of the cooled water, the cooling efficiency of the recycled process water from one control point to another changes less significantly, and the overall cooling efficiency of the recycled technical water is much lower than that of developed method. When implementing the developed method (Fig. 8), at each control point, the vertical differences in the temperature of the cooled water are minimal (due to forced mixing of the layers), the cooling efficiency of the recycled process water from one CT to another changes significantly due to higher heat transfer (for example , on the surface of the water: ~ 1.1 ° С - in CT No. 2, - 4.6 ° С - in CT No. 3, - 5.6 ° С - in CT No. 4, - 7.1 ° C - in CT No. 5, - 8.0 ° С - in CT No. 6) than that of the prototype method, and the overall cooling efficiency of recycled process water is significantly (7.9 ° C = 19 , 7 ° С-11.8 ° С: from 38.0 ° С to 18.3 ° С compared with 38.0 ° С to 26.2 ° С) higher.
При этом на фиг.10 иллюстрируется вертикальное распределение температуры оборотной технической воды в водоеме-охладителе с глубиной 16 м. Как видно из фиг.10, при реализации способа-прототипа в верхнем (от Ом до 2,8 м) слое воды температура воды постоянная (26,0°С) и резко начинает изменяться в диапазоне глубин от 2,8 м до 16 м (с 26,0°С до 18,5°С), в то время как при реализации разработанного способа за счет более высокой теплопередачи и многократного перемешивания слоев, температура воды на поверхности водоема-охладителя ниже на 4,0°С (что способствует уменьшению испарения и потери части оборотной технической воды) и более медленно (с 22,0°С до 20,5°С) изменяется с глубиной - за счет более высокой теплопередачи в грунт, соседние слои воды и в воздух. Таким образом:At the same time, figure 10 illustrates the vertical distribution of the temperature of the recycled industrial water in the cooling pond with a depth of 16 m. As can be seen from figure 10, when implementing the prototype method in the upper (from Ohm to 2.8 m) water temperature is constant (26.0 ° С) and sharply begins to change in the depth range from 2.8 m to 16 m (from 26.0 ° С to 18.5 ° С), while when implementing the developed method due to higher heat transfer and repeated mixing of the layers, the water temperature on the surface of the reservoir-cooler is lower by 4.0 ° С (which contributes to the mind The decrease in evaporation and the loss of part of the circulating process water) and changes more slowly (from 22.0 ° C to 20.5 ° C) with depth - due to higher heat transfer to the soil, adjacent layers of water and to the air. In this way:
1. Эффективность охлаждения оборотной технической воды достигнута за счет того, что:1. The cooling efficiency of recycled industrial water is achieved due to the fact that:
- повышали теплоотдачу воды путем гидрокавитационного, акустико-кавитационного и акустико-пузырькового воздействия на нее, тем самым снижали коэффициент поверхностного натяжения воды;- increased the heat transfer of water by hydrocavitation, acoustic-cavitation and acoustic-bubble effects on it, thereby reducing the coefficient of surface tension of water;
- искусственно увеличивали турбулентность воды в каналах и в озере-охладителе - искусственно перемешивали охлаждаемую воду гидродинамическим, механическим и акустико-пузырьковым способами;- artificially increased the turbulence of water in the channels and in the cooler lake - artificially mixed cooled water by hydrodynamic, mechanical and acoustic-bubble methods;
- формировали при разбрызгивании воды в башенной градирне однородные и более мелкие капли воды, а также создавали на оросителе равномерную тонкую пленку воды, стекающую вниз и др.- when spraying water in a tower cooling tower, uniform and smaller drops of water were formed, and they also created a uniform thin film of water flowing down on the sprinkler, etc.
2. Промышленную безопасность обеспечивали за счет того, что исключали использование в технологическом процессе:2. Industrial safety was ensured due to the fact that excluded the use in the process:
- перегретой (особенно в теплое время года) оборотной технической воды для охлаждения турбин путем поэтапного эффективного ее охлаждения в каналах, башенной градирне и водоеме охладителе;- overheated (especially in the warm season) recycled industrial water for cooling turbines by phased effective cooling in channels, a tower cooling tower and a pond cooler;
- грязной (содержащей МПР и БПР) оборотной технической воды путем поэтапной эффективной ее очистки в: каналах и водоеме-охладителе и др.- dirty (containing MPR and BPR) recycled industrial water by its phased effective treatment in: channels and cooling pond, etc.
3. Экологическую безопасность обеспечивали за счет того, что:3. Environmental safety was ensured due to the fact that:
- уменьшали тепловое загрязнения атмосферы и водоема-охладителя путем уменьшения испарения части воды и повышения теплоотдачи воды;- reduced thermal pollution of the atmosphere and pond-cooler by reducing the evaporation of part of the water and increasing the heat transfer of water;
- предупреждали возможное загрязнение водоема-охладителя механическими примесями во время ремонтных работ и нефтепродуктами (топливными маслами) - в нештатных ситуациях;- warned of possible contamination of the reservoir-cooler with mechanical impurities during repair work and oil products (fuel oils) in emergency situations;
- не допускали проникновение взрослых особей рыб (особенно в период нереста) в отводящие каналы с перегретой водой и др.- prevented the penetration of adult fish (especially during the spawning period) in the outlet channels with superheated water, etc.
4. Медицинскую безопасность населения обеспечивали за счет того, что:4. The medical safety of the population was ensured by the fact that:
- существенно сокращали количество бронхиальных, легочных и других заболеваний путем уменьшения испарения части воды, в том числе недостаточно хорошо очищенной от МПР и БПР;- significantly reduced the number of bronchial, pulmonary and other diseases by reducing the evaporation of part of the water, including not sufficiently well purified from MPR and BDP;
- исключали употребление в пищу некачественной (с поврежденным в результате перегрева белком) рыбы путем ее вытеснения из отводящих каналов с перегретой водой и др.- excluded the use of poor-quality fish (with protein damaged as a result of overheating) by displacing it from the outlet channels with superheated water, etc.
5. Минимизацию финансово-временных затратах на охлаждение оборотной технической воды обеспечивали за счет:5. Minimization of the financial and time costs for cooling the circulating process water was ensured by:
- исключения строительства дополнительных водоупорных дамб путем искусственного перемешивания воды гидродинамическим, механическим и акустико-пузырьковым способами;- exceptions for the construction of additional watertight dams by artificial mixing of water by hydrodynamic, mechanical and acoustic bubble methods;
- использования серийно выпускаемого оборудования и др.- use of commercially available equipment, etc.
ЛитератураLiterature
1. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации /Минэнерго России.- М.: СПО ОРГРЭС, 2003, 320 с.1. Rules for the technical operation of power plants and networks of the Russian Federation / Ministry of Energy of Russia .- M.: SPO ORGRES, 2003, 320 p.
2. Анализ проектных решений систем технического водоснабжения градирен.- М.: СПО ОРГРЭС, 2006, 27-33 с, 36-39 с.2. Analysis of design decisions of technical water supply systems for cooling towers .- M .: SPO ORGRES, 2006, 27-33 s, 36-39 s.
3. Браславский А.П., Кумарина М.Н., Смирнова М.Е. Тепловое влияние объектов энергетики на водную среду.- Л.: Гидрометеоиздат, 1989, 252 с.3. Braslavsky A.P., Kumarina M.N., Smirnova M.E. The thermal effect of energy facilities on the aquatic environment.- L .: Gidrometeoizdat, 1989, 252 p.
4. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды.- М.: Госэнергоиздат, 1957, 314 с.4. Berman L.D. Evaporative cooling of circulating water.- M.: Gosenergoizdat, 1957, 314 p.
5. Васильев О.Ф., Квон В.И., Макаров И.И. Гидротермический режим водоемов-охладителей тепловых и атомных электростанций.- Известие АН СССР, сер. Энергетика и транспорт, 1976, №4, с.102-111.5. Vasiliev O. F., Kwon V. I., Makarov I. I. Hydrothermal regime of cooling ponds of thermal and nuclear power plants. - Bulletin of the USSR Academy of Sciences, ser. Energy and Transport, 1976, No. 4, pp. 102-111.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012139873/06A RU2532397C2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | Method of cooling recycled industrial water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012139873/06A RU2532397C2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | Method of cooling recycled industrial water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012139873A RU2012139873A (en) | 2014-03-27 |
| RU2532397C2 true RU2532397C2 (en) | 2014-11-10 |
Family
ID=50342671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012139873/06A RU2532397C2 (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | Method of cooling recycled industrial water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2532397C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7272955B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-09-25 | L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillanc Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Cooling apparatus and process |
| RU2425314C1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Recirculating water supply system |
| RU2433366C1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Water reuse system |
| RU2442940C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" ЮЗГУ | Reverse water supply system |
-
2012
- 2012-09-19 RU RU2012139873/06A patent/RU2532397C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7272955B2 (en) * | 2004-12-13 | 2007-09-25 | L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillanc Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Cooling apparatus and process |
| RU2425314C1 (en) * | 2010-03-03 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет"(ЮЗ ГУ) | Recirculating water supply system |
| RU2433366C1 (en) * | 2010-06-23 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего Профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Water reuse system |
| RU2442940C1 (en) * | 2010-09-29 | 2012-02-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" ЮЗГУ | Reverse water supply system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012139873A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102291227B1 (en) | Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom | |
| US8226292B1 (en) | Submersible, circulation system for relatively small bodies of water such as a small pond | |
| US20040159614A1 (en) | Method and apparatus for cleaning a water area | |
| US3402487A (en) | Hydropneumatic river rake | |
| KR20180028728A (en) | Floating Bodies for Removing Algae | |
| RU2532397C2 (en) | Method of cooling recycled industrial water | |
| KR100986626B1 (en) | Purification apparatus for water-quality | |
| US9272170B2 (en) | Fire extinguishing system to eliminate smoldering/smoking of decomposed dried, former marshland, now peat, surrounded by water | |
| KR20170103611A (en) | Apparatus and system for cleaning water on bottom of lake using hopper for shielding polluted water | |
| US8622370B1 (en) | Aerator air distribution manifold | |
| KR102342175B1 (en) | Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom | |
| CN106368192A (en) | System and method for treating enteromorpha on sea | |
| US9493371B1 (en) | Barge with aeration system | |
| US10123525B2 (en) | Aquatic plant treatment method and apparatus with flotation containment chamber | |
| JP2002079293A (en) | Apparatus and method for maintaining water quality | |
| RU2593607C1 (en) | Method for reagentless treatment of quarry water from suspended substances and heavy metals | |
| KR101621135B1 (en) | Spraying equipment for elimination of green algae and red tide | |
| JPS5883767A (en) | Float type pool purifying apparatus | |
| RU2628383C1 (en) | Method for nonchemical cleaning of saponite-containing water and compaction of saponite-containing sediment | |
| JP2006345753A (en) | Device for improving bottom sediment quality and construction method for improving bottom sediment quality | |
| JP3561802B1 (en) | Underwater sand covering method and underwater sand covering equipment | |
| KR101498659B1 (en) | Green tide Removal device | |
| Amokranea et al. | Surface spreading of the brine discharge from the seawater reverse osmosis plants: Hamma Water Desalination plant in Algeria | |
| KR101127995B1 (en) | Purifying apparatus of stagnant water bottom | |
| RU2076920C1 (en) | Method of supply of town with ecologically pure drinkable water and water supply system for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150920 |