11.08.2020

Башни для охлаждения воды

Для чего и по какому принципу работает башня для охлаждения воды

Фото и видео:

Как оказалось, подъезжая к территории Чернобыльской АЭС очень часто люди путают специальную башню для охлаждения воды из реактора с самим реактором. Первое, что встречают наши туристы на своем пути по направлению к ЧАЭС – это недостроенную так называемую третью очередь ЧАЭС, если простым человеческим языком – пятый и шестой недостроенные реакторы. Реакторы и вспомогательные элементы для них. Как раз об этих вспомогательных элементах речь пойдет в сегодняшней статье.


Градирня. Она же башня для охлаждения горячей воды из реакторов. Для того чтобы поведать вам, нашим дорогим читателям о происхождении этих башен на территории станции, нужно вернуться немного назад в историю строительства самой ЧАЭС. Наверняка многие слышали о том, что для охлаждения горячей воды из реакторов радом с атомной электростанцией, как правило, находился огромный водоем – пруд охладитель. Так было и с Чернобыльской атомной.
При строительстве первой очереди (первого и второго энергоблоков), пруд охладитель занимал площадь всего в 12 квадратных километров. Немного позже после строительства второй очереди (третьего и четвертого энергоблока) площадь пруда охладителя выросла практически до 23 квадратных километров. А вот при начале строительства третьей очереди станции было принято решение больше не расширять пруд ввиду того, что просто не было такой физической возможности. Этому препятствовал город Чернобыль, находившийся на юге от пруда. По этой причине решение было принято в пользу тех самых градирен.


Что же все-таки представляет градирня? Градирня – это специальная бетонная конструкция в виде башни предназначена для охлаждения огромного количества горячей воды посредством направленного потока воздуха.


Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей горячей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар по типу бассейна. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая уже в виде пара уносится ветром (тот самый дым). Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время.


Все атомные электростанции потребляют огромное количество технической воды, прежде всего, для охлаждения узлов и агрегатов. Вода при этом, естественно, нагревается. Поскольку зачастую вода двигается по замкнутому контуру (т. е. не сливается в реку, а снова идет для охлаждения агрегатов), ее следует охлаждать. Это нужно, прежде всего, для повышения эффективности охлаждения — чем холоднее вода, тем лучше она будет охлаждать оборудование.


Принцип работы градирни достаточно прост. Процесс охлаждения в градирнях происходит за счет частичного испарения воды и теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю, сбегает каплями или тонкой плёнкой. В это время вдоль оросителя проходят потоки воздуха. Существует такая закономерность: в градирнях при испарении 1 % воды температура оставшейся понижается на 6 С. Потеря жидкости восполняется за счет внешнего источника. Причем свежая вода при необходимости подвергается обработке (фильтрации).
Наиболее сложным элементом башенной градирни является вытяжная башня, конструкция которой в основном определяется материалом, из которого ее сооружают.
Горячая вода поступает в градирню, где в зависимости от типа и конструкции градирни, происходит ее охлаждение, до необходимой температуры.


В башенных градирнях конвекция воздуха осуществляется за счет естественной тяги или ветра. Высота градирен, изготовленных из бетона, может достигать более 100 метров. Площадь орошения в таком случае будет достигать 3500 квадратных метров. В основном, башенные градирни используются для охлаждения больших объемов воды ТЭС или АЭС.


Для охлаждения воды из пятого и шестого реакторов было запланировано возвести две башни. На момент аварии 86 года, первая башня была почти закончена, вторая же только начинала строиться.