Система для аэрации стратифицированных водохранилищ тепловых электростанций

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECIlYSJlHH

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

15

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3637544/23-26 (22) 22.08.83 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (71) Институт гидромеханики

АН УССР (72) Н.А.Приходько, В.С.Сирый, В.С.Цымбал, Е.И.Никифорович, Е.В.Бруяцкий и А.Г.Костин (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 885782, кл. Р 28 С 3/06, 1979. (54) (57) СИСТЕМА ДПЯ АЭРАЦИИ СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ВОДОХРАНИЛИЩ ТЕПЛОВЫХ

Э1ЖКТРОСТАНЦИЙ, содержащая водохранилище водозаборное устройство,циркуляционные насосы, водосбросный канал, вертикальную полую шахту с устройством для подъема воды в ней из придонного слоя в приповерхностный слой водохранилища, о т л и—

„„SU„„1225828 А ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности аэрации воды и снижения затрат энергии на аэрацию при одновременном уменьшении безвозвратных потерь воды на испарение из водохранилища, вертикальная шахта установлена в конце водосбросйого канала, ее верхняя плоскость расположена на уровне дна канала, а под нижней частью шахты в дне водохранилища выполнен приямок ниже придонного слоя водохранилища, устройство для подъема воды выполнено из установленного в средней части шахты коллектора с ориентированными вверх соплами, И имеющего трубопровод сбросной воды, ф соединенный с тепловой электростанцией, водосбросный канал снабжен примыкающим к его нижнему стволу горизон- С тальным раструбом, выведенным в при" поверхностный слой водохранилища.

28 2

Мелководная часть 19 — непроточная или малопроточная с температурой меньшей, чем в слое 13, из-за большего времени охлаждения, с обильным содержанием живых организмов, растительности и кислорода. Слой 21 насыщается кислородом до уровня слоя

13 после затяжных ветров и обескислораживается до уровня слоя 8 после длительных штилевых условий. На фиг. 2 показаны качественные распределения по глубине температуры Т, скорости U содержанию кислорода 0

Система работает следующим образом.

Часть сбросных теплых вод ТЭС по трубопроводу ll и коллектору 9 подают к соплам 10, через которые воды в виде струй с некоторой скоростью стекают. вертикально вверх. Эти струи за счет скоростного напора, градиента температур и пузырьков воздуха, захватываемого циркуляционными насосами 4, эжектируют холодную воду придонного слоя 8 из приямка 7 и поднимают ее вверх, где она смешивается с остальной частью теплового сброса, уменьшая тем самым температуру смеси, и через раструб 12 поступает в верхний слой 13 водохранилища. На место поднятой воды из приямка 7 поступает вода нижнего слоя 8 от самых отдаленных мест водохранилища. Эжектирование воды из приямка 7 осуществляется таким образом, чтобы не нарушить стратификацию в районе приям-. ка. Это условие обеспечивается подбором размеров приямка и шахты, количеством сопл, расходом воды через коллектор, температурами сброса, слоев 8 и 13 каждого конкретного водохранилища, ТЭС, времени года и т.д..

Сброс воды в слой 13 также осуществляется без нарушения стратификации, что обеспечивается в основном углом, длиной и высотой раструба 12, разностью температур слоев

13 и 8. Поступившая в слой 13 теплая вода направляется к водозаборному устройству 3 на ТЭС, по пути охлаждается, отдавая тепло в атмосферу, и аэрируется как в результате диффузии кислорода воздуха через граниЧасть воды верхнего слоя из глубоководной части 18 поперек оси водохранилища поступает и мелководную часть

1 12258

Изобретение относится к обработке природных и сточных вод и может быть использовано для ведения водного и рыбного хозяйств естественных и искусственных водохранилищ, а также в теплоэнергетике.

Цель изобретения — повышение эффективности аэрации и снижение затрат энергии на аэрацию при одновременном.уменьшении безвозвратных по- 10 терь воды на испарение из водохранилища.

Ha фиг, 1 изображена предлагаемая система, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.l; на фиг. 3 " разрез Б-Б на фиг.i. !5

Система содержит тепловую электрическую станцию 1 с водохранилищем 2, водозаборным устройством 3, циркуляционными насосами 4 и водосбросным каналом 5. В конце канала 5 уста- 20 новлена вертикальная полая шахта 6, верхняя плоскость которой размещена на уровне дна канала, а нижняя выведена в приямок 7, дно которого расположено ниже самого глубоководного 2 места придонного слоя 8 водохранилища. Внутри средней части шахты по ширине канала 5 размещен коллектор 9 с соплами 10 ориентированными вверх.

Коллектор 9 посредством трубопровода ll сбросной воды соединен с

ТЭС. Элементы 6,9-11 представляют собой вертикальный эжектор . К концу канала 5 примыкает горизонтальный раструб 12, конец которого выведен в приповерхностный слой 13 водохранилища. Водозабор на ТЭС осуществляется из верхнего слоя через горизонтальный раструб 14 циркуляционными насосами 4. Трубопровод 15 выведен

40 в приямок 16, который размещен в придонном слое 8, и через регулятор расхода воды 17 соединен с насосами 4. Воаохоанилище состоит из глубоководной 18, мелководной 19 и переходной 20 частей. Глубоководная часть водохранилища стратифицированная по температуре, т.е. имеет три слоя по глубине: холодный придонный 8, теплый приповерхностный 13 и слой 21 смешения. Слои 8 и 13 не перемешиваются по всему водохранилищу, в связи с чем слой 8 имеет меньшую, чем слой 13, температуру и меньшее содержание кислорода из-за использования его раэ-, цу раздела, так и фотосинтезом.

55 личными потребителями (декструкция органических и неорганических веществ, жизнь гидробионтов и т.д.) .

1225828

Составитель Л.Суханова

Техред Л.Олейник

Редактор Н.Гунько

Заказ 2026/17

Корректор И.Муска

Подписное

Тираж 864

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

19, где вследствие длительного времени пребывания н более стабильного режима фотосинтеза охлаждается и аэрируется. Затем эта воды также поперек оси водохранилища направляется сверху вниз в придонный слой для восполнения в нем воды, забираемой вертикальным эжектором, при этом вносится кислород в придонный слой.

Температура воды, поступающей через раструб 12 в водохранилище, иэ-за подмешивания холодной воды слоя 8 уменьшается по сравнению с температурой сбросной воды без подмешивания, в результате чего испарение в атмосферу, а значит и безвозвратные потери воды будут меньше. При этом интенсивность отдачи тепла от водохранилища в атмосферу не уменьшится, ибо при подвешивании воды нижнего слоя средняя скорость воды в верхнем слое возрастает, способствуя тем самим увеличению конвективной составляющей теплообмена системы вода-воздух.

Уменьшение температуры забираемой через раструб 14 из слоя 13 на ТЭС воды в летнее время осуществляется путем подмешивания холодной волы

1б слоя 8 через приямок 16 ° трубопро» вод 15 и регулятор 17 расхода.

Таким образом, используя кинетическую, тепловую и потенциальную энергии теплового сброса ТЭС, без

15 дополнительных затрат осуществляется аэрация стратифицированного водохранилища тепловой электростанции при одновременном уменьшении потерь ,,воды на испарение из водохранилища.