Градирни: Принцип работы, типы и применение.

Введение

Устройство, отводящее отработанное тепло в атмосферу посредством охлаждения потока воды.

Градирня – это устройство, отводящее отработанное тепло в атмосферу путем охлаждения потока теплоносителя, обычно потока воды, до более низкой температуры. В градирнях может использоваться испарение воды для удаления тепла и охлаждения рабочей жидкости до температуры, близкой к температуре влажного термометра, или, в случае сухих градирен, только воздух для охлаждения рабочей жидкости до температуры сухого термометра с помощью радиаторов. Типичные области применения включают охлаждение циркуляционной воды, используемой на нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических и других химических предприятиях, тепловых электростанциях, атомных электростанциях и в системах ОВКВ для охлаждения зданий. Классификация основана на типе подвода воздуха в градирню: основными типами градирен являются градирни с естественной тягой и градирни с принудительной тягой. Градирни варьируются по размеру от небольших настенных установок до очень больших гиперболоидных сооружений высотой до 100 метров и диаметром, или прямоугольных сооружений высотой более и длиной. Гиперболоидные градирни часто ассоциируются с атомными электростанциями, хотя они также используются на некоторых угольных электростанциях и в некоторой степени на крупных химических и других промышленных предприятиях. Паровая турбина является причиной необходимости в градирне. Хотя эти большие градирни очень заметны, подавляющее большинство градирен намного меньше, включая множество установок, установленных на или рядом со зданиями для отвода тепла от систем кондиционирования воздуха. Общественность часто ошибочно полагает, что градирни выбрасывают дым или вредные пары, в то время как выбросы из этих градирен в основном не вносят вклад в выбросы углекислого газа и состоят исключительно из водяного пара.

История

Башни охлаждения возникли в 19 веке с развитием конденсаторов для использования с паровыми машинами. Конденсаторы используют относительно прохладную воду, различными способами, для конденсации пара, выходящего из цилиндров или турбин. Это снижает встречное давление, что, в свою очередь, уменьшает расход пара, а следовательно, и расход топлива, одновременно повышая мощность и обеспечивая рециркуляцию воды котла. Однако конденсаторы требуют обильного количества охлаждающей воды, без которой их использование нецелесообразно. В то время как потребление воды не является проблемой для судовых двигателей, оно представляет собой существенное ограничение для многих наземных систем. К началу 20-го века несколько методов испарительного рециркулирования охлаждающей воды применялись в районах, где отсутствовало централизованное водоснабжение, а также в городских условиях, где муниципальные водопроводные сети могли быть недостаточными по объему; недостаточно надежными в периоды пикового спроса; или иным образом не соответствовать потребностям в охлаждении. В американском инженерном учебнике 1911 года один из проектов описывался как "цилиндрическая или прямоугольная оболочка из тонкого листового металла – по сути, сильно укороченная (20–40 футов в высоту) и значительно расширенная в поперечнике дымовая труба. В верхней части расположены распределительные желоба, в которые необходимо перекачивать воду из конденсатора; из них она стекает вниз по "матам", изготовленным из деревянных реек или тканых проволочных сеток, заполняющих пространство внутри башни". Первые гиперболоидные железобетонные градирни были построены голландской государственной шахтой (DSM) Эмма в 1918 году в городе Херлен. Первые в Великобритании появились в 1924 году на электростанции Листер Драйв в Ливерпуле, Англия. На обоих объектах они были возведены для охлаждения воды, используемой на угольной электростанции. Согласно отчету Института газовых технологий (GTI), косвенное испарительное охлаждение до точки росы по циклу Майсоценко (цикл М) является теоретически обоснованным методом снижения температуры жидкости до температуры точки росы, которая ниже температуры влажного термометра. Цикл М использует психометрическую энергию (или потенциальную энергию), высвобождающуюся при скрытой теплоте испарения воды в воздухе. Хотя в настоящее время он реализован в виде M-цикла HMX для кондиционирования воздуха, благодаря инженерным решениям этот цикл может быть применен в качестве устройства для рекуперации тепла и влаги для устройств сгорания, градирен, конденсаторов и других процессов, связанных с влажными газовыми потоками. По оценкам, потребление охлаждающей воды промышленными предприятиями и электростанциями приведет к снижению доступности электроэнергии для большинства тепловых электростанций в период с 2040 по 2069 год. В 2021 году исследователи представили метод рекуперации пара. Пар заряжается ионным лучом, а затем улавливается в проволочной сетке с противоположным зарядом. Чистота воды превышала стандарты питьевой воды, установленные EPA.

Cooling towers originated in the 19th century through the development of condensers for use with the steam engine. Condensers use relatively cool water, via various means, to condense the steam coming out of the cylinders or turbines. This reduces the back pressure, which in turn reduces the steam consumption, and thus the fuel consumption, while at the same time increasing power and recycling boiler water. However the condensers require an ample supply of cooling water, without which they are impractical. While water usage is not an issue with marine engines, it forms a significant limitation for many land based systems. By the turn of the 20th century, several evaporative methods of recycling cooling water were in use in areas lacking an established water supply, as well as in urban locations where municipal water mains may not be of sufficient supply; reliable in times of demand; or otherwise adequate to meet cooling needs. An American engineering textbook from 1911 described one design as "a circular or rectangular shell of light plate—in effect, a chimney stack much shortened vertically (20 to 40 ft. high) and very much enlarged laterally. At the top is a set of distributing troughs, to which the water from the condenser must be pumped; from these it trickles down over "mats" made of wooden slats or woven wire screens, which fill the space within the tower". The first hyperboloid reinforced concrete cooling towers were built by the Dutch State Mine (DSM) Emma in 1918 in Heerlen. The first ones in the United Kingdom were built in 1924 at Lister Drive power station in Liverpool, England. On both locations they were built to cool water used at a coal fired electrical power station. According to Gas Technology Institute (GTI) report, the indirect dew point evaporative cooling Maisotsenko Cycle (M Cycle) is a theoretically sound method of reducing a fluid to dew point temperature which is lower than its wet bulb temperature. The M cycle utilizes the psychrometric energy (or the potential energy) available from the latent heat of water evaporating into the air. While its current manifestation is as the M Cycle HMX for air conditioning, through engineering design this cycle could be applied as a heat and moisture recovery device for combustion devices, cooling towers, condensers, and other processes involving humid gas streams. The consumption of cooling water by inland processing and power plants is estimated to reduce power availability for the majority of thermal power plants by 2040–2069. In 2021, researchers presented a method for steam recapture. The steam is charged using an ion beam, and then captured in a wire mesh of opposite charge. The water's purity exceeded EPA potability standards.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха (HVAC)

Башня охлаждения HVAC (нагрева, вентиляции и кондиционирования) используется для отвода ("отбрасывания") нежелательного тепла от чиллера. Жидкостноохлаждаемые чиллеры обычно более энергоэффективны, чем воздушноохлаждаемые, благодаря отводу тепла в воду башни при температуре влажного термометра или близкой к ней. Воздушноохлаждаемые чиллеры должны отводить тепло при более высокой температуре сухого термометра и, следовательно, имеют более низкую среднюю эффективность обратного цикла Карно. В регионах с жарким климатом крупные офисные здания, больницы и школы обычно используют одну или несколько градирен в составе своих систем кондиционирования воздуха. Как правило, промышленные градирни значительно больше, чем градирни HVAC. Использование градирни в системе HVAC предполагает ее работу с жидкостноохлаждаемым чиллером или жидкостноохлаждаемым конденсатором. Тонна холодопроизводительности определяется как удаление тепла, эквивалентного одной тонне на стороне градирни, которая фактически отводит около из-за дополнительного отработанного тепла, равного энергии, необходимой для работы компрессора чиллера. Эта эквивалентная тонна определяется как теплоотвод при охлаждении или воды на , что составляет , при коэффициенте производительности чиллера (COP) 4,0. Этот COP эквивалентен коэффициенту энергоэффективности (EER) 14. Градирни также используются в системах HVAC с несколькими тепловыми насосами, использующими воду в качестве источника тепла, которые имеют общий контур трубопроводов с водой. В такой системе вода, циркулирующая в контуре, отводит тепло от конденсатора тепловых насосов при работе в режиме охлаждения, после чего внешняя градирня используется для отвода тепла из контура и рассеивания его в атмосферу. И наоборот, когда тепловые насосы работают в режиме обогрева, конденсаторы забирают тепло из воды контура и отдают его в отапливаемое помещение. Когда контур используется в основном для подачи тепла в здание, градирня обычно отключается (и может быть осушена или подготовлена к зиме для предотвращения повреждений от замерзания), а тепло подается другими способами, обычно от отдельных котлов.

An HVAC (heating, ventilating, and air conditioning) cooling tower is used to dispose of ("reject") unwanted heat from a chiller. Liquid cooled chillers are normally more energy efficient than air cooled chillers due to heat rejection to tower water at or near wet bulb temperatures. Air cooled chillers must reject heat at the higher dry bulb temperature, and thus have a lower average reverse Carnot cycle effectiveness. In areas with a hot climate, large office buildings, hospitals, and schools typically use one or more cooling towers as part of their air conditioning systems. Generally, industrial cooling towers are much larger than HVAC towers. HVAC use of a cooling tower pairs the cooling tower with a liquid cooled chiller or liquid cooled condenser. A ton of air conditioning is defined as the removal of The equivalent ton on the cooling tower side actually rejects about due to the additional waste heat equivalent of the energy needed to drive the chiller's compressor. This equivalent ton is defined as the heat rejection in cooling or of water by , which amounts to , assuming a chiller coefficient of performance (COP) of 4.0. This COP is equivalent to an energy efficiency ratio (EER) of 14. Cooling towers are also used in HVAC systems that have multiple water source heat pumps that share a common piping water loop. In this type of system, the water circulating inside the water loop removes heat from the condenser of the heat pumps whenever the heat pumps are working in the cooling mode, then the externally mounted cooling tower is used to remove heat from the water loop and reject it to the atmosphere. By contrast, when the heat pumps are working in heating mode, the condensers draw heat out of the loop water and reject it into the space to be heated. When the water loop is being used primarily to supply heat to the building, the cooling tower is normally shut down (and may be drained or winterized to prevent freeze damage), and heat is supplied by other means, usually from separate boilers.

Промышленные охлаждающие башни

Промышленные градирни могут использоваться для отвода тепла от различных источников, таких как оборудование или нагретый технологический материал. Основное применение крупных промышленных градирен – удаление тепла, поглощенного в циркулирующих системах охлаждения воды, используемых на электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических предприятиях, заводах по переработке природного газа, пищевых производствах, предприятиях по производству полупроводников, а также на других промышленных объектах, например, в конденсаторах ректификационных колонн, для охлаждения жидкости при кристаллизации и т.п. Скорость циркуляции охлаждающей воды на типичной угольной электростанции мощностью 700 МВт с градирней составляет около 71 600 кубических метров в час (315 000 галлонов в минуту), а циркулирующей воде требуется подпитка водой, составляющая, возможно, 5% (т.е. 3600 кубических метров в час, что эквивалентно одному кубическому метру в секунду). Если бы та же электростанция не имела градирни и использовала однопроходную систему охлаждения, ей потребовалось бы около 100 000 кубических метров в час. Большой водозабор для охлаждения обычно приводит к гибели миллионов рыб и личинок ежегодно, поскольку организмы попадают на впускные решетки. Большое количество воды должно было бы непрерывно возвращаться в океан, озеро или реку, откуда она была взята, и непрерывно пополняться на предприятии. Кроме того, сброс больших объемов горячей воды может повысить температуру реки или озера до недопустимого уровня для местной экосистемы. Повышенная температура воды может привести к гибели рыбы и других водных организмов (см. тепловое загрязнение), а также может способствовать увеличению численности нежелательных организмов, таких как инвазивные виды, например, зебра-моллюск или водоросли. Градирня рассеивает тепло в атмосферу, так что ветер и воздушная диффузия распространяют тепло на гораздо большую площадь, чем горячая вода может распределить тепло в водоеме. Вода, используемая для испарительного охлаждения, не может быть использована повторно (за исключением выпадения осадков), в то время как вода, охлажденная только поверхностным способом, может быть повторно использована. Некоторые угольные и атомные электростанции, расположенные в прибрежных районах, действительно используют однопроходную систему охлаждения морской водой. Но даже в этом случае выпуск воды в море требует очень тщательного проектирования, чтобы избежать экологических проблем. Нефтеперерабатывающие заводы также могут иметь очень большие системы градирен. Типичный крупный нефтеперерабатывающий завод, перерабатывающий 40 000 метрических тонн сырой нефти в сутки, циркулирует около 80 000 кубических метров воды в час через свою систему градирен. Самая высокая в мире градирня – градирня электростанции Пингшань II в Хуайбэе, провинция Аньхой, Китай.

Industrial cooling towers can be used to remove heat from various sources such as machinery or heated process material. The primary use of large, industrial cooling towers is to remove the heat absorbed in the circulating cooling water systems used in power plants, petroleum refineries, petrochemical plants, natural gas processing plants, food processing plants, semi conductor plants, and for other industrial facilities such as in condensers of distillation columns, for cooling liquid in crystallization, etc. The circulation rate of cooling water in a typical 700 MWth coal fired power plant with a cooling tower amounts to about 71,600 cubic metres an hour (315,000 US gallons per minute) and the circulating water requires a supply water make up rate of perhaps 5 percent (i. e., 3,600 cubic metres an hour, equivalent to one cubic metre every second). If that same plant had no cooling tower and used once through cooling water, it would require about 100,000 cubic metres an hour A large cooling water intake typically kills millions of fish and larvae annually, as the organisms are impinged on the intake screens. A large amount of water would have to be continuously returned to the ocean, lake or river from which it was obtained and continuously re supplied to the plant. Furthermore, discharging large amounts of hot water may raise the temperature of the receiving river or lake to an unacceptable level for the local ecosystem. Elevated water temperatures can kill fish and other aquatic organisms (see thermal pollution), or can also cause an increase in undesirable organisms such as invasive species of zebra mussels or algae. A cooling tower serves to dissipate the heat into the atmosphere instead, so that wind and air diffusion spreads the heat over a much larger area than hot water can distribute heat in a body of water. Evaporative cooling water cannot be used for subsequent purposes (other than rain somewhere), whereas surface only cooling water can be re used. Some coal fired and nuclear power plants located in coastal areas do make use of once through ocean water. But even there, the offshore discharge water outlet requires very careful design to avoid environmental problems. Petroleum refineries may also have very large cooling tower systems. A typical large refinery processing 40,000 metric tonnes of crude oil per day ( per day) circulates about 80,000 cubic metres of water per hour through its cooling tower system. The world's tallest cooling tower is the tall cooling tower of the Pingshan II Power Station in Huaibei, Anhui Province, China.

Тип упаковки

Эти типы градирен поставляются предварительно собранными с завода и могут быть легко транспортированы на грузовиках благодаря своей компактности. Производительность градирен пакетного типа ограничена, поэтому они обычно предпочтительны для предприятий с небольшими потребностями в отводе тепла, таких как предприятия пищевой промышленности, текстильные фабрики, некоторые химические производства, а также здания, такие как больницы, отели, торговые центры, автомобильные заводы и т.д. В связи с их частым использованием в жилых районах или вблизи них, контроль уровня шума является особенно важной задачей для градирен пакетного типа.

Тип полевого сооружения

На предприятиях, таких как электростанции, металлургические комбинаты, нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, обычно устанавливают градирни собираемой на месте конструкции из-за их большей теплоотдающей способности. Градирни собираемой на месте конструкции, как правило, значительно больше по размеру, чем градирни заводской сборки. Типичная градирня собираемой на месте конструкции имеет каркас из пултрудированного стеклопластика (FRP), облицовку из FRP, механический привод для создания воздушного потока и дефлектор капель.

Гиперболоидная охлаждающая башня

16 августа 1916 года Фредерик ван Итерсон получил патент Великобритании (108 863) на улучшенную конструкцию градирен из железобетона. Заявка на патент была подана 9 августа 1917 года и опубликована 11 апреля 1918 года. В 1918 году компания DSM построила первую гиперболоидную градирню естественной тяги на шахте Staatsmijn Emma по его проекту. Гиперболоидные (иногда ошибочно называемые гиперболическими) градирни стали стандартным решением для всех градирен естественной тяги благодаря своей конструкционной прочности и экономии материала. Гиперболоидная форма также способствует ускорению восходящего конвективного потока воздуха, повышая эффективность охлаждения. Эти сооружения широко ассоциируются с атомными электростанциями. Однако эта ассоциация вводит в заблуждение, поскольку такие же градирни часто используются на крупных угольных электростанциях и некоторых геотермальных электростанциях. Необходимость в градирне обусловлена использованием паровой турбины. В то же время, не все атомные электростанции оснащены градирнями, и некоторые вместо этого охлаждают рабочую жидкость водой из озер, рек или океана.

Содержание

Удалите видимую грязь и мусор из бассейна с холодной водой и с поверхностей, покрытых видимой биопленкой (то есть слизью). Уровень дезинфицирующих средств и других химических веществ в градирнях и джакузи должен постоянно поддерживаться и регулярно контролироваться. Регулярно проводите проверку качества воды (особенно уровня аэробных бактерий) с помощью дип-слайдов, так как присутствие других организмов может поддерживать рост легионеллы, создавая необходимые для ее размножения органические питательные вещества.

Обработка воды

Помимо обработки циркулирующей охлаждающей воды в крупных промышленных градирнях для минимизации образования накипи и обрастаний, воду следует фильтровать для удаления взвешенных частиц, а также обрабатывать биоцидами и альгицидами для предотвращения роста организмов, которые могут нарушить непрерывный поток воды.

Ингибиторы скалы

Среди проблем, наносящих наибольший ущерб и создающих нагрузку на системы водонапорных башен, – образование накипи. Когда нежелательные вещества или загрязнители в воде накапливаются в определенной области, это может привести к образованию отложений, которые со временем растут. Это может вызывать проблемы, начиная от сужения труб и заканчивая полной закупоркой и поломками оборудования. Также актуальна проблема бактерий Mycobacterium avium. Различные виды Legionella являются возбудителями болезни легионеров у людей, а передача происходит при контакте с аэрозолями – вдыхании капель тумана, содержащих бактерии. К распространенным источникам Legionella относятся градирни, используемые в открытых системах рециркуляции испарительного охлаждения воды, системы горячего водоснабжения, фонтаны и аналогичные устройства, подключенные к централизованному водоснабжению. К природным источникам относятся пресноводные пруды и ручьи. Французские исследователи обнаружили, что бактерии Legionella распространялись на расстояние до по воздуху от большой загрязненной градирни на нефтехимическом заводе в Па-де-Кале, Франция. В результате этой вспышки 21 из 86 человек с лабораторно подтвержденной инфекцией погибли. Унос (или ветровой снос) – это термин, обозначающий капли воды из технологического потока, которые выходят с отработанным воздухом градирни. Уловители уноса используются для поддержания уровня уноса, как правило, в пределах 0,001–0,005% от скорости циркулирующего потока. Типичный уловитель уноса обеспечивает несколько направленных изменений воздушного потока для предотвращения выброса капель воды. Хорошо спроектированный и правильно установленный уловитель уноса может значительно снизить потери воды и потенциальный риск воздействия Legionella или химических веществ для обработки воды. Кроме того, примерно каждые шесть месяцев следует проверять состояние уловителей уноса, убеждаясь в отсутствии зазоров, через которые может свободно проходить грязь. Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) не рекомендуют медицинским учреждениям регулярно проводить тестирование на наличие бактерий Legionella pneumophila. Регулярный микробиологический мониторинг на Legionella остается спорным, поскольку само по себе наличие бактерий не обязательно свидетельствует о потенциальной опасности заболевания. CDC рекомендует проводить агрессивную дезинфекцию для очистки и обслуживания устройств, известных как переносчики Legionella, но не рекомендует регулярно проводить микробиологические анализы на наличие бактерий. Однако регулярный мониторинг питьевой воды в больницах может быть рассмотрен в определенных условиях, когда пациенты особенно восприимчивы к заболеванию и смерти от инфекции Legionella (например, в отделениях трансплантации гематопоэтических стволовых клеток или твердых органов). Кроме того, после вспышки легионеллеза медицинские работники согласны с тем, что необходим мониторинг для выявления источника и оценки эффективности биоцидов или других профилактических мер. Исследования показали, что Legionella обнаруживается в 40–60% градирен.

Among the issues that cause the most damage and strain to a water tower's systems is scaling. When an unwanted material or contaminant in the water builds up in a certain area, it can create deposits that grow over time. This can cause issues ranging from the narrowing of pipes to total blockages and equipment failures. or Mycobacterium avium. The various Legionella species are the cause of Legionnaires' disease in humans and transmission is via exposure to aerosols—the inhalation of mist droplets containing the bacteria. Common sources of Legionella include cooling towers used in open recirculating evaporative cooling water systems, domestic hot water systems, fountains, and similar disseminators that tap into a public water supply. Natural sources include freshwater ponds and creeks. French researchers found that Legionella bacteria travelled up to through the air from a large contaminated cooling tower at a petrochemical plant in Pas de Calais, France. That outbreak killed 21 of the 86 people who had a laboratory confirmed infection. Drift (or windage) is the term for water droplets of the process flow allowed to escape in the cooling tower discharge. Drift eliminators are used in order to hold drift rates typically to 0.001–0.005% of the circulating flow rate. A typical drift eliminator provides multiple directional changes of airflow to prevent the escape of water droplets. A well designed and well fitted drift eliminator can greatly reduce water loss and potential for Legionella or water treatment chemical exposure. Also, about every six months, inspect the conditions of the drift eliminators making sure there are no gaps to allow the free flow of dirt. The US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) does not recommend that health care facilities regularly test for the Legionella pneumophila bacteria. Scheduled microbiologic monitoring for Legionella remains controversial because its presence is not necessarily evidence of a potential for causing disease. The CDC recommends aggressive disinfection measures for cleaning and maintaining devices known to transmit Legionella, but does not recommend regularly scheduled microbiologic assays for the bacteria. However, scheduled monitoring of potable water within a hospital might be considered in certain settings where persons are highly susceptible to illness and mortality from Legionella infection (e. g. hematopoietic stem cell transplantation units, or solid organ transplant units). Also, after an outbreak of legionellosis, health officials agree that monitoring is necessary to identify the source and to evaluate the efficacy of biocides or other prevention measures. Studies have found Legionella in 40% to 60% of cooling towers.

Производство тумана

При определенных атмосферных условиях из выброса охлаждающей башни можно наблюдать поднимающиеся шлейфы водяного пара, которые можно принять за дым от пожара. Если наружный воздух находится в состоянии насыщения или близок к нему, и башня добавляет в воздух дополнительную влагу, то может выбрасываться насыщенный воздух с капельками жидкой воды, который воспринимается как туман. Это явление обычно наблюдается в прохладную, влажную погоду, но встречается редко в большинстве климатических зон. Туман и облака, образующиеся в результате работы охлаждающих башен, классифицируются как гомогенитус, как и другие облака искусственного происхождения, такие как конденсационные следы и следы от кораблей. Предотвратить это явление можно, снизив относительную влажность насыщенного выбросного воздуха. С этой целью в гибридных башнях насыщенный воздух, выходящий из башни, смешивается с нагретым воздухом с низкой относительной влажностью. Часть воздуха поступает в башню выше уровня дефлекторов, проходя через теплообменники. Относительная влажность сухого воздуха дополнительно и мгновенно снижается при нагревании при поступлении в башню. Выходящая смесь имеет относительно более низкую относительную влажность, и туман становится невидимым.

Образование облаков

Вопросы, связанные с прикладной метеорологией градирен, включая оценку влияния градирен на усиление облачности, рассматривались в серии моделей и экспериментов. Один из результатов, полученных группой Хамана, показал значительное динамическое воздействие конденсационных следов на окружающую атмосферу, проявляющееся в возмущениях температуры и влажности. Механизм этого воздействия, по-видимому, связан либо с обтеканием следа воздушным потоком как препятствием, либо с вертикальными волнами, генерируемыми следом, часто на значительной высоте над ним.

Загрязнение от выбросов соли

Когда влажные градирни с использованием морской воды устанавливаются на различных промышленных предприятиях, расположенных в прибрежных районах или вблизи них, унос мелких капель, выбрасываемых из градирен, содержит почти 6% хлорида натрия, который откладывается на прилегающих к ним территориях. Это отложение солей натрия на близлежащих сельскохозяйственных угодьях и растительности может превратить их в солончаки или содовые почвы, в зависимости от типа почвы, и повысить содовую засоленность грунтовых и поверхностных вод. Проблема отложения солей от таких градирен усугубляется, когда не установлены или не соблюдаются национальные стандарты контроля загрязнения, направленные на минимизацию уноса из влажных градирен, использующих морскую воду. В уносе из градирен может присутствовать респирабельная взвешенная пыль размером менее 10 микрометров (мкм). Частицы размером более 10 мкм обычно фильтруются в носу и горле с помощью ресничек и слизи, но частицы размером менее 10 мкм, известные как PM10, могут оседать в бронхах и легких, вызывая проблемы со здоровьем. Аналогично, частицы размером менее 2,5 мкм (PM2.5) склонны проникать в области газообмена легких, а очень мелкие частицы (менее 100 нанометров) могут проникать через легкие и воздействовать на другие органы. Хотя общий объем выбросов твердых частиц от влажных градирен с использованием пресной воды значительно меньше, они содержат больше PM10 и PM2.5, чем общий объем выбросов от влажных градирен с использованием морской воды. Это связано с меньшим содержанием соли в уносе пресной воды (менее 2000 ppm) по сравнению с содержанием соли в уносе морской воды (60 000 ppm). Рекомендуется оснащать горючие градирни автоматической системой пожаротушения. Пожар может распространяться внутри конструкции градирни, когда секция не работает (например, во время технического обслуживания или строительства), и даже во время работы градирни, особенно градирен с принудительной тягой, из-за наличия относительно сухих зон внутри градирен.

When wet cooling towers with seawater make up are installed in various industries located in or near coastal areas, the drift of fine droplets emitted from the cooling towers contain nearly 6% sodium chloride which deposits on the nearby land areas. This deposition of sodium salts on the nearby agriculture/vegetative lands can convert them into sodic saline or sodic alkaline soils depending on the nature of the soil and enhance the sodicity of ground and surface water. The salt deposition problem from such cooling towers aggravates where national pollution control standards are not imposed or not implemented to minimize the drift emissions from wet cooling towers using seawater make up. Respirable suspended particulate matter, of less than 10 micrometers (μm) in size, can be present in the drift from cooling towers. Larger particles above 10 μm in size are generally filtered out in the nose and throat via cilia and mucus but particulate matter smaller than 10 μm, referred to as PM10, can settle in the bronchi and lungs and cause health problems. Similarly, particles smaller than 2.5 μm, (PM2.5), tend to penetrate into the gas exchange regions of the lung, and very small particles (less than 100 nanometers) may pass through the lungs to affect other organs. Though the total particulate emissions from wet cooling towers with fresh water make up is much less, they contain more PM10 and PM2.5 than the total emissions from wet cooling towers with sea water make up. This is due to lesser salt content in fresh water drift (below 2,000 ppm) compared to the salt content of sea water drift (60,000 ppm). recommend that combustible cooling towers be provided with an automatic fire sprinkler system. Fires can propagate internally within the tower structure when the cell is not in operation (such as for maintenance or construction), and even while the tower is in operation, especially those of the induced draft type, because of the existence of relatively dry areas within the towers.

Структурная стабильность

Являясь очень крупными сооружениями, градирни подвержены разрушениям от ветра, и в прошлом уже случались впечатляющие обрушения. 1 ноября 1965 года на электростанции Ferrybridge произошла серьезная конструктивная авария, когда три градирни обрушились из-за вибрации, вызванной ветром. Несмотря на то, что конструкции были рассчитаны на выдерживание более высоких скоростей ветра, форма градирен приводила к тому, что западные ветры направлялись внутрь самих градирен, создавая вихрь. Три из восьми первоначальных градирен были разрушены, а остальные пять получили серьезные повреждения. Позже градирни были восстановлены, и все восемь градирен были усилены для устойчивости к неблагоприятным погодным условиям. Строительные нормы были изменены с включением улучшенной конструктивной поддержки, а также были внедрены испытания в аэродинамических трубах для проверки конструкции и конфигурации градирен.