СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВОДЫ СИСТЕМ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ КОЛЬЦЕВЫХ КАВЕРНО-АРТЕРИАЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
METHOD OF THE CIRCULATING WATER SUPPLY SYSTEMS WATER COOLING BY MEANS OF ANNULAR CAVERNOUS-ARTERIAL DEVICES

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.
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.
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%.
Задачей настоящего изобретения является снижение потерь и обеспечение управления глубиной охлаждения воды СОВ.
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.
Заявленный способ рассмотрен на примере работы одноступенчатого кольцевого каверно-артериального устройства (фиг. 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.
Конденсатором паров охлаждающей воды 10 может быть любой рекуперативный теплообменник, например кожухотрубный.
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.