Jak działa wieża chłodnicza w elektrowni

Jak działa wieża chłodnicza w elektrowni

W elektrowni cieplnej (węglowej, gazowej, jądrowej, na biomasę) głównym zadaniem wieży chłodniczej jest usuwanie ciepła odpadowego z  elektrowni kondensatu i bezpieczne uwalnianie go do atmosfery.

przetwarza Nie  materiałów radioaktywnych (w elektrowniach jądrowych wieża chłodnicza chłodzi jedynie czystą wodę ze strony wtórnej).

1. Źródło ciepła: cykl turbiny parowej

Elektrownia wytwarza energię elektryczną w cyklu Rankine’a :

1. Kocioł/generator pary wytwarza parę pod wysokim ciśnieniem.

2. Para obraca turbinę  w celu wytworzenia energii elektrycznej.

3. Zużytą parę (niskie ciśnienie) należy skondensować z powrotem do wody  , aby cykl mógł się powtórzyć.

Aby skroplić parę, instalacja potrzebuje czegoś zimnego → źródła wody chłodzącej.

2. Skraplacz (gdzie ciepło opuszcza parę)

Wewnątrz skraplacza :

* Para wylotowa z turbiny przepływa wokół rur.

* woda chłodząca . Wewnątrz tych rurek przepływa

* Para skrapla się do postaci wody  po oddaniu ciepła do wody chłodzącej.

Wynik:

Woda chłodząca nagrzewa się i należy ją ponownie schłodzić → jest to zadanie wieży chłodniczej.

3. Wieża chłodnicza (oddawanie ciepła do atmosfery)

Wieża chłodnicza usuwa ciepło poprzez chłodzenie wyparne – podobnie jak pot parujący ze skóry.

Schody wewnątrz wieży:

(A) Gorąca woda wpływa od góry

Woda ze skraplacza jest   gorąca   (często około 30–40°C / 86–104°F).

(B) Woda spływa w dół

Dysze rozpylają gorącą wodę na materiał wypełniający  , co zwiększa powierzchnię.

(C) Powietrze porusza się w górę

Dwa rodzaje wież:

Naturalny ciąg (ogromne, hiperboliczne wieże) → ciepłe powietrze samo unosi się do góry.

Ciąg mechaniczny (wentylatory przemysłowe) → wentylatory ciągną/pchają powietrze.

Gdy powietrze unosi się w górę, niewielka część wody odparowuje , usuwając ciepło z pozostałej wody.

(D) Schłodzona woda gromadzi się w zbiorniku

Po utracie ciepła woda gromadzi się na dnie w temperaturze około:

~20–30°C (68–86°F)

(E) Pompy tłoczą schłodzoną wodę z powrotem do skraplacza

4. Hiperboliczne wieże chłodnicze z naturalnym ciągiem (te duże kultowe)

Wieże te opierają się na:

* Ciepłe, wilgotne powietrze naturalnie unosi się

* Ich hiperboliczny kształt  , który przyspiesza przepływ powietrza w górę

* Brak wentylatorów → bardzo energooszczędny dla dużych elektrowni

Widoczny dym  u góry to tylko para wodna , a nie dym lub promieniowanie.