Градирни – самые крупные сооружения на современных атомных электростанциях. Их долго строят, а затем разрушают, на них изображают картины художников и проводят световое шоу, именно они зачастую становятся объектами нападения активистов ГРИНПИС. Сегодня разберемся для чего строят градирни, их виды, устройство и принцип работы.
Какие виды градирен существуют?
Изначально градирни существовали для выпаривания соли, однако нынче их основная цель – охлаждение воды с помощью направленного потока воздуха.
По типу подачи воздуха градирни делятся на:
- Башенные – самые распространенные, тяга воздуха создается за счет высоты самой градирни
- Вентиляторные – тягу создает вентилятор
- Открытые – тяга за счет естественной конвекции
- Эжекционные – за счет эффекта эжекции
Градирни используются во многих отраслях промышленности, однако крупнейшие из них – башенные — расположены на тепловых и атомных электростанциях. Градирни на ТЭС и АЭС используют как альтернативу большим водоемам, либо из-за опасности загрязнения озер и морей.
Устройство башенной градирни. Принцип работы
В башенной градирне тяга воздуха, как уже было сказано выше, создается за счет высоты самой башни, а именно за счет разноси весов воздуха поступающего внизу башни и уже нагретого воздуха на выходе из нее.
Внизу башни расположен водосборный резервуар. В результате конвекции часть воды с паром облаками уносится ветром, а основная часть возвращается в цикл теплообменного устройства для дальнейшего охлаждения. Восполнение воды в цикле идет за счет сторонних ресурсов – река, озеро, море и даже очистные сооружения канализации.
Горячая вода в градирне после распыления множеством форсунок медленно стекает по оросителю и за счет потоков воздуха охлаждается на 20-30 градусов по Цельсию, в зависимости от мощности сооружения.
Основным преимуществом башенной градирни является минимизация энергозатрат. Однако сам процесс охлаждения весьма медленный, поэтому башенный градирни строятся такими огромными, чтобы обеспечивать потребности электростанций в охлажденной воде.
Основной материал используемый при строительстве градирен – бетон, реже – железобетон, так как он больше подвержен разрушению при постоянных перепадах температур. Тем не менее в районах с суровым зимним климатом зачастую башни имеют каркасную пирамидальную форму и строятся из оцинкованного металла. Такие сооружения собирают исключительно из высокопрочных болтовых соединений, а контроль сварных швов проходят только сами элементы каркаса.
Схема работы башенной градирни
Самые большие градирни в мире
Самая мощная градирня в мире расположена в Германии на территории атомной электростанции Изар. При высоте в 165 метров и диаметре в 153 метра она охлаждает свыше 200 тысяч кубометров воды за один час.
Самая высокая градирня в мире расположена в Индии на территории тепловой электростанции Калисиндх. Её высота составляет 202 метра, что соответствует примерно 70-этажному дому.
Самая высокая градирня в России расположена на территории новой Нововоронежской АЭС-2. Её высота составляет 172,5 метра.
Градирни Нововоронежской АЭС-2