Изобретение относится к способам охлаждения воды систем оборотного водоснабжения (СОВ) с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств и может быть использовано в системах охлаждения главных конденсаторов паровых турбин на АЭС, ТЭС и энергетического оборудования различного назначения.The invention relates to methods for cooling water of circulating water supply systems (SOW) using ring cavity-arterial devices and can be used in cooling systems of the main condensers of steam turbines at nuclear power plants, thermal power plants and power equipment for various purposes.
Известен способ охлаждения окружающим воздухом СОВ, реализованный в испарительных башенных градирнях (например, патент РФ №93037909/06, МПК F28С 1/00, 1986 г.). В настоящее время испарительные башенные градирни получили в энергетике широкое распространениеи для повышения теплоотвода высота башен от 100 м выросла до 180 м, например для Ленинградской АЭС.A known method of cooling ambient air SOW, implemented in evaporative tower cooling towers (for example, RF patent No. 93037909/06, IPC F28C 1/00, 1986). Currently, evaporative tower cooling towers are widely used in the energy sector and to increase heat dissipation, the height of the towers from 100 m has increased to 180 m, for example, for the Leningrad NPP.
К недостаткам указанных градирен относятся: средняя степень охлаждения технической воды не более 5…10°С, при увеличении скорости ветра от 2 до 4 м/с на 30% увеличивается гидравлический коэффициент сопротивления «тяги» башни, летом обычно температура охлаждающей воды из градирни на 4…5°С выше, что приводит на ТЭС к значительному перерасходу топлива на выработку электрической энергии, а на АЭС уменьшение охлаждения воды СОВ на 1°С снижает выработку электроэнергии с реакторами ВВЭР-1000 на 1%, в зимний период при отрицательных температурах атмосферного воздуха и сильных ветрах происходит обледенение части оросителя с последующим разрушением асбоцементных плит последнего, управлять теплогидравлическими и эксплуатационными характеристиками невозможно, объемный коэффициент эжекции башни доходит до 200, потери воды СОВ на испарение достигают до 2%.The disadvantages of these cooling towers include: the average degree of cooling of technical water is not more than 5 ... 10 ° C, with an increase in wind speed from 2 to 4 m / s by 30%, the hydraulic coefficient of drag of the tower “draft” increases, usually in summer the temperature of cooling water from the cooling tower 4 ... 5 ° C higher, which leads to a significant consumption of fuel at a thermal power plant for the generation of electric energy, and at a nuclear power plant, a decrease in the cooling of the SOW water by 1 ° C reduces the generation of electricity with VVER-1000 reactors by 1%, in winter at negative atmospheric temperatures In the case of black air and strong winds, part of the sprinkler is iced up, followed by destruction of the asbestos cement slabs of the latter, it is impossible to control the thermal-hydraulic and operational characteristics, the volumetric coefficient of the tower ejection reaches 200, the SOW water loss by evaporation reaches 2%.
Задачей настоящего изобретения является снижение потерь и обеспечение управления глубиной охлаждения воды СОВ.The objective of the present invention is to reduce losses and provide control of the depth of cooling of water SOW.
Это достигается тем, что поток воды СОВ, нагретый после охлаждения энергетического оборудования, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну, в которой генерируется пар и охлаждается основной поток, образовавшийся пар непрерывно отсасывается из каверны вакуумным насосом через конденсатор, где пар конденсируется, передавая теплоту охлаждающей жидкости или воздуху, образовавшийся конденсат смешивается с основным потоком и направляется для охлаждения энергетического оборудования.This is achieved by the fact that the COW water stream heated after cooling the power equipment, passing through the cavitator, forms an annular cavity in which steam is generated and the main stream is cooled, the formed steam is continuously sucked from the cavity by a vacuum pump through a condenser, where the steam condenses, transferring heat to the cooling liquid or air, the condensate formed is mixed with the main stream and sent to cool the power equipment.
Заявленный способ рассмотрен на примере работы одноступенчатого кольцевого каверно-артериального устройства (фиг. 1).The claimed method is considered on the example of the operation of a single-stage annular cavity-arterial device (Fig. 1).
Данное устройство содержит насос 1 подачи охлаждающей воды из энергетического оборудования 7, трубу 2 с установленным в ней кавитатором 4, сборный бак охлажденной воды 8, вакуумный насос 9, конденсатор 10 паров охлаждающей воды и регулирующий клапан 13.This device comprises a pump 1 for supplying cooling water from power equipment 7, a pipe 2 with a cavitator 4 installed in it, a collecting tank of chilled water 8, a vacuum pump 9, a condenser 10 of cooling water vapor and a control valve 13.
Конденсатором паров охлаждающей воды 10 может быть любой рекуперативный теплообменник, например кожухотрубный.The vapor condenser of the cooling water 10 can be any recuperative heat exchanger, for example shell-and-tube.
Способ реализуется следующим образом: охлаждающая вода 12 засасывается циркуляционным насосом 1 из энергетического оборудования 7 и подается в трубу 2 с установленным в ней кавитатором 4, поток охлаждающей воды 3, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну 5, с поверхности которой генерируется пар охлаждающей воды, охлаждая основной поток 6, который потом направляется в сборный бак охлажденной воды 8, образовавшийся в каверне пар непрерывно отсасывается вакуумным насосом 9 через конденсатор 10 паров охлаждающей воды, где конденсируется, передавая теплоту потоку охлаждающей жидкости 11, образовавшийся конденсат охлаждающей воды направляется в сборный бак охлажденной воды 8, регулирующий клапан 13 предназначен для изменения давления потока охлаждающей воды 3 перед кавитатором 4, а следовательно, и глубины охлаждения воды 3.The method is implemented as follows: cooling water 12 is sucked in by a circulation pump 1 from power equipment 7 and fed into a pipe 2 with a cavitator 4 installed in it, the flow of cooling water 3 passing through the cavitator forms an annular cavity 5, from the surface of which cooling water vapor is generated, cooling the main stream 6, which is then sent to the chilled water collecting tank 8, the steam formed in the cavity is continuously sucked off by the vacuum pump 9 through the condenser 10 of the cooling water vapor, where Xia, transferring the heat of the coolant flow 11, the condensation of the cooling water is sent to the chilled water collecting tank 8, the control valve 13 for changing the flow of the cooling water pressure before cavitator 3 4, and consequently also the depth of the cooling water 3.
