Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Архитектура инженерных сооружений

Водоохладительные сооружения


Водоохладительные сооружения

Классификация

Водоохладители классифицируют по следующим признакам:
а) системе разбрызгивания воды: на брызгальные, капельные, пленочные;
б) системе движения воздуха: при естественной тяге — на башенные градирни, при принудительной тяге — на вентиляторные и при естественном движении воздуха по поверхности водоема — на открытые градирни;
в) форме: на цилиндрические; конические или биконические; гиперболические; комбинированные — цилиндрические с бикониче-скими и др.;
г) материалу и способу возведения: на железобетонные; деревянные с металлическим каркасом; сборные или монолитные железобетонные;
д) по производительности: с площадью орошения от 400 до 10 000 м2’ (высокие показатели достигаются только при использовании башенных градирен с естественной тягой).

Технические характеристики. Горячая вода в башенных градирнях поступает в ороситель. Через специальную систему она разбрызгивается и, падая вниз против воздушной струи, охлаждается. Охлажденная вода собирается в резервуары и снова идет в производство. Форма башни способствует естественному движению охлажденного воздуха.

В башенных градирнях пленочного типа вода стекает по поверхности оросителя, выполненного из деревянного или другого материала (асбестоцемент, пластмасса и др.). Таким образом, увеличивается площадь контакта падающей нагретой воды с проходящим вверх холодным воздухом. Эти градирни сооружают в том случае, если до 30—35 °С охлаждается достаточное количество воды.

В вентиляторных градирнях движение воздуха происходит не за счет естественной тяги, а принудительно — с помощью одного или нескольких вентиляторов. Воздух втягивается под оросительные устройства и выбрасывается вентилятором наружу. Охлаждение происходит в брызгальных и пленочных оросителях. Вентиляторные градирни занимают меньше места на генплане. Для их размещения используются внутренние защищенные от ветра участки территории предприятий.

Применение вентиляторных градирен позволяет сократить капиталовложения, правда, несколько возрастают эксплуатационные расходы (например, электрической энергии на работу вентиляторов) . Эти сооружения экономически выгодны при использовании Дешевой электрической энергии. В них происходит более интенсивное охлаждение роды.

Открытые градирни не имеют башен и вентиляторов; работа их основана на использовании силы ветра. Направление движения воздуха горизонтальное. Охладительный бассейн огражден жалюзями высотой до 4 м и ориентирован продольной стороной в направлении господствующего ветра. Для этого типа водоохладителей требуется большой оборот воздуха, правда, с меньшей разницей температур. Эффективность работы таких градирен мала, а главное, подвержена изменениям.

Рис. 1. Схема действия градирни с естественной тягой (а) и деталь водоразбрызгивающего устройства (б)

Рис. 2. Аксонометрия гиперболической башенной градирни с ребристыми панелями и прямоугольными распределительными сетями и водоразбрызгивающими устройствами

Рис. 3. План и разрез вентиляторной градирни, выявляющие активную форму оболочки и радиальную распределительную сеть

Рис. 4. Секционные вентиляторные градирни

Рис. 5. Конструктивные схемы сборных градирен

Рис. 6. Соотношения некоторых размеров гиперболических градирен

Рис. 7. Примеры решений формы башенных градирен
а, б — градирни; а — устройства для пропуска воздуха

Башенные градирни состоят из следующих основных элементов:
— водораспределительного устройства, которое представляет собой систему, состоящую из главных и второстепенных каналов или труб, образующих прямоугольные или радиальные распределительные сети.
— водоразбрызгивающего устройства, состоящего из керамических или других гидравлических приставок (сопел) к трубам или лоткам, из разбрызгивающих «тарелок» из фаянса, стекла, пластмассы и водоулавливающих решеток из волнистых этернитовых пластинок;
— водосборного бассейна (обычно круглой формы) из железобетона с соответствующей гидроизоляцией. В нем предусмотрены разделительные стенки для частичного спуска воды при ремонте;
— вытяжной башни, состоящей из оболочки и каркаса.

Наилучшие аэродинамические характеристики имеют башни, выполненные в форме гиперболоидных оболочек с горловиной, расположенной на высоте около 4/5 от низа башни. При незначительном ухудшении аэродинамических характеристик биконические, конические и цилиндрические башни имеют преимущества с точки зрения производства работ.

В вентиляторных градирнях башня заменена диффузором, в котором расположен вентилятор, обеспечивающий всасывание и выброс воздуха; решетчатой опорной части, которая поддерживает оболочки градирен. Через нее поступает воздушная струя, необходимая для охлаждения. Входные проемы в вентиляторных градирнях регулируются посредством жалюзи. Чтобы предотвратить проникание воздуха во время ветра, под оросителями сделаны специальные ветровые экраны, которые задерживают воздух и направляют его в градирню; устанавливается светофорная площадка со сходами (как и на трубах) по верхней кромке башни градирен. Доступ к площадке обеспечивается с помощью наружной металлической лестницы. Башня оборудована молниезащитой. Устройство токоотводящих кабелей предусматривается аналогично устройству молниезащиты для промышленных труб.

Материал и конструкция. Градирни чаще всего сооружают из монолитного и сборного железобетона и значительно реже — из металлического каркаса с обшивкой антисептированным деревом, асбестоцементными листами или другими материалами. Градирни представляют собой пространственные оболочки. Толщина их колеблется от 18—30 см внизу и до 10—12 см наверху. Для монтажа градирен из сборного железобетона применяют самоподнимающийся башенный кран с круговой колеей, а из монолитного железобетона — крановый агрегат, позволяющий производить бетонирование оболочки в переставной щитовой опалубке.

Размеры гиперболических и биконических градирен колеблются в настоящее время в очень широких пределах. Высота градирен современной конструкции достигает 80—150 м; остальные размеры являются чаще всего функцией высоты Н и определяются соответственно основному объему градирни.

Архитектура башенных градирен. Большое значение имеет выбор формы башенных градирен. Он зависит прежде всего от аэродинамической характеристики, возможностей строительной техники (вид опалубки, сборка и т. д.) и эстетических требований. Существует мнение, что эстетически наиболее совершенна гиперболическая форма градирен, принятая у нас для массового строительства. Тяжело выглядят цилиндрические башни. Для сборного исполнения наиболее подходящей является форма, образованная двумя усеченными конусами.

Улучшение формы достигается путем акцентирования отдельных элементов, например кольцевых скрепляющих элементов для перераспределения усилий на колонны опорной части и др. Вообще этот тип сооружений характеризуется пластичностью и чистотой линий (выявляемых светотенью), обоснованных функциональностью (аэродинамически и конструктивно), что достигается за счет единства формы, функции и структуры. Гелиопластика его формы устраняет отрицательное воздействие огромной массы сооружения.

Детализация архитектурных элементов градирен необходима только для открытой нижней зоны, пропускающей воздух и находящейся ближе всего к зрительному горизонту, а также для элементов обустройства. Для высоких зон она не имеет значения. Резкий контраст нижней зоны по отношению к верхней и темный фон, на котором она выделяется, усиливают роль деталей. Здесь творчество архитектора не связано какими-либо техническими ограничениями. С точки зрения эстетики наилучшая выразительность достигается при наклонных У-образных опорах башен. Детализация бортовых колец, опор, узлов, как и увязка с благоустройством территории, должна быть подчинена единой творческой идее, причем она может быть усилена и, наоборот, ослаблена путем акцентирования объема башни.

Цветовые эффекты. Желательно избегать цветовых эффектов и добиваться совершенства линий и форм. Для гладкой лицевой поверхности рекомендуется использовать светлый естественный цвет бетона, чтобы уменьшить впечатления от загрязненности (сажей, пылью и т. д.). Применение элементов наглядной агитации нежелательно. Не особенно приятное впечатление производят и лозунги, которые из-за большой высоты градирен оказываются далеко от сферы их прямого воздействия и эстетически несовместимы с криволинейными формами сооружения.

Примеры. Башенные градирни в ГДР и Англии. Сборная градирня в Мюнхене. Интересны башенные градирни ТЭЦ (с Н = = 116,75; нижний диаметр 71,2 м; верхний диаметр 44,64 м; диаметр горловины 42,14; объем резервуара 6600 м3).

Принципиально новое решение имеет башенная градирня в ФРГ. Ее башня выполнена в виде предварительно-напряженной металлической сетки, закрепленной к кольцу, поднятому на центральной опоре диаметром 6,6 м. Высота опоры 181 м, а градирни 146 м; диаметр градирни внизу 141 м, вверху 92 м. Самая высокая башенная градирня в Болгарии — на ТЭЦ «Марица-изток 3» (ее высота 113 м).

Башенные градирни и окружающая среда.

Композиционные возможности градирен. Башенные градирни видны издалека и подобно промышленным трубам требуют целостного восприятия, хотя бы с главных подступов и магистралей. Поэтому, когда требуется построить несколько башенных градирен, необходимо тщательно продумать их расположение с учетом не только технологических параметров (сокращения коммуникаций или лучшего обдувания ветром для устойчивого режима воздушного потока и т. д.), но и их композиции. Не должно быть впечатления случайного размещения градирен. В этом плане расположение их по диагональной прямой, а при большем числе веерообразно, дает хороший зрительный эффект.

Вентиляторные градирни можно располагать и более компактно (по четыре или шесть в блоках), что облегчает композиционное решение.

Рис. 7. Вид отдельно стоящих вентиляторных градирен со стороны их обслуживания

Рис. 8. Новый тип градирен, выполненный с оболочкой, крепящейся к каркасу из металлической сетки, с радиальными распределительными сетями. Высота опорного столба J81 м, верхнего края оболочки 145,1 м, нижнего края 18,2 м

Рис. 9. Воздействие группы градирен на силуэт застройки

При размещении градирен надо учитывать воздействие водяных брызг и пара: во-первых, по отношению к объекам и, во-вторых, по отношению к силуэтному эффекту от белого облака над сооружением. Предпочтительнее ситуации, когда силуэты градирен проецируются на спокойный ландшафт, в частности горизонтальный, на котором они выглядят наиболее эффектно.

Башенные градирни обладают оригинальными формами. Своими размерами они создают впечатление монументальности и, естественно, привлекают внимание наблюдателя. Поэтому следует проявлять осторожность при их типизации. Необходимо разнообразить формы и объемы этих сооружений. В процессе проектирования нужно располагать хотя бы двумя-тремя типами башенных градирен, различающихся формой и объемом. Разнообразие можно создать, учитывая условия, в которых они воспринимаются наблюдателем, а также используя объемно-пространственную композицию застройки.





Похожие статьи:
Требования к содержанию интерьера

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Архитектура инженерных сооружений

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум