0
Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», гигантские бетонные башни, из которых поднимаются белые облака, являются важной частью системы охлаждения электростанций. Несмотря на сходство с дымовыми трубами, градирни не связаны с горением: видимый шлейф над ними состоит из водяного пара.
От соляных промыслов до электростанций
История градирен началась задолго до появления современной энергетики. Первоначально так называли деревянные конструкции, где под воздействием солнца и ветра из соляного раствора испарялась вода. В Старой Руссе подобные сооружения применялись для добычи соли с XVIII века.
Позднее принцип испарительного охлаждения стали использовать в паровых машинах. Часть нагретой воды превращалась в пар и уносила избыточное тепло.
Знакомый современный вид градирни сформировался в начале XX века. В 1918 году голландский инженер Фредерик ван Итерсон разработал железобетонную башню с характерным сужением в центральной части. Гиперболоидная конструкция позволила сочетать относительно тонкие стены с высокой прочностью и устойчивостью.
Как башня превращает горячую воду в холодную
Сегодня существуют испарительные, сухие и гибридные градирни. В испарительных установках вода контактирует с воздухом, и небольшая её часть переходит в пар, забирая тепло. Сухие конструкции работают по принципу автомобильного радиатора: жидкость движется внутри трубок, а тепло передаётся окружающему воздуху. Гибридные системы объединяют оба подхода.
На крупных электростанциях широко применяются башенные испарительные градирни. Их устройство относительно простое. В нижней части расположен бассейн, выше находится ороситель, а ещё выше — система труб и форсунок.
Нагретая вода поступает к форсункам и распыляется над оросителем. Одновременно через башню движется воздух. Благодаря высоте и форме сооружения возникает естественная тяга: прохладный воздух поступает снизу, а тёплый влажный поднимается вверх.
При контакте воды с воздухом часть жидкости испаряется и уносит тепло. Охлаждённая вода возвращается в бассейн и снова направляется к оборудованию. А влажный воздух выходит через верх башни. Уже снаружи водяной пар конденсируется в мельчайшие капли, образуя знакомое белое облако.
Почему градирни такие огромные
Чем больше тепла необходимо отвести, тем значительнее должны быть объёмы воздуха и воды. Поэтому на мощных электростанциях градирни достигают впечатляющих размеров. Одна из самых высоких в мире, расположенная в китайском Хух-Хото, имеет высоту 228 метров.
При этом инженеры стремятся уменьшить расход воды. Один из предлагаемых подходов — использование электрического поля для улавливания мельчайших капель из выходящего пара. Заряженные частицы должны оседать на специальной металлической сетке и возвращаться в систему. Такой принцип способен снизить потери воды и сделать охлаждение эффективнее.
