Обмерзание градирен происходит в местах, где входящий в градирню холодный воздух соприкасается с относительно небольшим количеством теплой воды. Обычно это начинается с воздухоподводящих окон, где стекающая с обшивки вода замерзает в виде отдельных сосулек, смерзающихся затем в сплошную ледяную завесу, которая закрывает все окна.
Кроме того, обмерзание может привести к возникновению вибрации строительных конструкций. Холодный воздух, входящий внутрь градирни, может вызвать внутренние обледенения в виде нарастаний льда на стойках или щитах оросителя. Внутреннее обледенение является опасным потому, что из-за интенсивного туманообразования может быть обнаружено только после обрушения оросителя.
Борьба с обмерзание градирни может производиться либо периодическим удалением образовавшегося льда, либо уменьшением поступления в градирню холодного воздуха. Чем ниже температура входящего воздуха и меньше тепловая нагрузка на градирню, тем меньше должен быть расход воздуха. Поэтому, чтобы обледенение градирни было не велико, температура охлажденной воды в градирне должна быть не ниже + 10 – 15 ˚С. Также для борьбы с обледенением внутри градирни в промежутке между водосборным бассейном и испарителем установлены отбойные щиты для уменьшения сквозняков в нижней части градирни. По необходимости лед, образовавшийся в окнах градирни, скалывается так, чтобы в отверстие в ледяной завесе мог пройти воздух. Так же расход воздуха, входящий в градирню, регулируется щитами на входных окнах.
При эксплуатации градирни часто образовываются течи в их наружной обшивке, создающие сильное намерзание льда. Для предотвращения их образования необходимо устранять неплотности обшивки и ликвидировать протечки воды.
Каплеуловительные щиты в градирне БГ-2100-70 АТЭЦ-1 отсутствуют, а это ведет к увеличению капельного уноса и повышению влажности воздуха внутри градирни, что в свою очередь влечет за собой обледенение в верхней части градирни.
На башенной градирне Комсомольской ТЭЦ-3 каплеуловительные щиты за годы эксплуатации пришли в негодность, поэтому средства по снижению потерь охлаждающей воды в градирне также отсутствуют.
Исходя из вышесказанного все проблемы, связанные с эксплуатацией градирни, прямо, либо косвенно являются следствием обледенения поверхностей внутри градирни при отрицательных температурах.
1.3 Возможные пути решения проблемы
В ходе анализа существующей проблемы использовались разные методы. Однако, наиболее интересные результаты были получены при использовании «Пятиходовки» Алексея Васильевича Подкатилина, которая является элементом Технологии эффективных решений (ТЭР), которая входит в состав Теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), основанной Генрихом Сауловичем Альтшуллером [6].
Сущность пятиходовки заключается в следующем: решатель последовательно задает себе пять определенных вопросов и по мере получения ответов на поставленные вопросы выходит на то или иное решение.
В результате применения такого инструмента был получен целый набор решений. Для детальной проработки был выбран следующий вариант: Устранение взаимодействия влажного и теплого воздуха с холодными стенками градирни.
Для технической реализации полученной идеи был использован предложенный Генрихом Сауловичем Альтшуллером один из инструментов Теории Решения Изобретательских Задач - вепольный анализ.
Оперативной зоной задачи является место соприкосновения влажного воздуха и холодной стенки градирни. Вепольный анализ показал: в оперативной зоне есть два вещества – влажный воздух В1 и холодная стенка градирни В2. Есть также поле Пt – температурное, которое и замораживает воду. Таки образом, мы имеем дело с хорошо работающим полным вредным веполем.
Рисунок 1.1 – Вепольный анализ
Волнистой линией на рисунке 1.1обозначено взаимодействие, которое нужно устранить. Это можно сделать, пользуясь правилом разрушения вредных веполей. Если одно вещество вредно действует на другое, то между ними вводят третье вещество, при этом желательно чтобы оно было видоизмененным состоянием одного из двух имеющихся.
Применение этого правила позволило выйти на следующие варианты решения проблемы.
Вариант I.
Модернизация верхней части градирни путём установки с внешней стороны воздуховодов, по которым холодный и сухой воздух окружающей среды подается через окна внутрь градирни и отделяет холодные стенки от влажного воздуха, тем самым исключается обледенение.
Вариант I I.
Модернизация профиля поперечного сечения градирни таким образом, чтобы в её верхней части поток влажного воздуха, движущегося в градирне снизу вверх, обеспечивал присос холодного и сухого воздуха из окружающей среды в градирню через окна в стенках. Окна должны быть профилированы таким образом, чтобы направляли внешний воздух вдоль внутренних стенок градирни снизу вверх, и тогда будет исключено намерзание льда на стенки градирни.
Вариант III
Локализация обледенения в безопасном месте, исключающее падение намерзших глыб льда. Это можно осуществить с помощью специальных обледенительных щитов расположенных по периметру внутри верхней кромки градирни. Каждый щит представляет собой металлический лист с закрепленными на нем шипами, на которых и будет происходить обледенение.
Дальнейшая работа будет направлена на исследование возможности осуществления и эффективности данных решений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.