Многие знакомы с большими конусными трубами ТЭЦ, но ошибочно считают, что они загрязняют атмосферу. На самом деле они почти безвредны. Рассмотрим, как они устроены.
Как функционирует ТЭЦУстройство градирниА где же дым?Почему трубы имеют такую высотуПочему трубы полосатыеКак функционирует ТЭЦУстройство градирниА где же дым?Почему трубы имеют такую высотуПочему трубы полосатыеЕще
Башни, выпускающие «белые облака», называются градирнями или охладительными башнями. Они предназначены для охлаждения больших объемов воды в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций. В действительности в таких устройствах не может быть дыма. Внутри них ничего не сгорает, а наоборот – охлаждается.
Как функционирует ТЭЦ
В качестве теплоносителя на ТЭЦ используется водяной пар. Для его получения применяется вода, которая циркулирует в системе теплоэлектроцентрали по замкнутому контуру.
Надежность работы котлов и систем теплоснабжения во многом зависит от качества воды, поэтому обычная водопроводная вода здесь не подойдет. Основной задачей является предотвращение коррозии и образования накипи в котлах и трубах, поэтому воду для них специально обрабатывают, лишая ее кислорода, минеральных примесей, а также солей кальция и магния.
Подготовленная вода в паровых котлах превращается в пар и затем под высоким давлением поступает в паровые турбины для генерации электроэнергии.
После прохождения через рабочее колесо турбины, отработанный пар попадает в конденсаторы, чтобы затем снова в виде воды вернуться в рабочий цикл. Однако температура такой воды слишком высокая, чтобы сразу вернуться в систему, поэтому для ее охлаждения устанавливаются градирни.
Градирни различаются по способу подачи воздуха (вентиляторные, башенные, вакуумные и брызгальные) и по направлению движения рабочей среды (с противотоком, с перекрестным током и со смешанным током).
Устройство градирни
Рассмотрим ее работу на примере самой распространенной башенной градирни. Именно такие чаще всего устанавливаются рядом с ТЭЦ. Эти градирни наиболее экономичны, так как работают на естественной тяге без потребности в электричестве, но при этом они самые затратные в плане строительства из-за своего большого размера.
Горячая вода в такой башне подается насосами наверх к её вершине и разбрызгивается оросительной системой, через множество специальных форсунок.
Снизу, через специальные окна в градирне поступает воздух. Он поднимается вверх благодаря естественной тяге, создаваемой в башне за счет перепада высоты.
При этом часть горячей воды успевает испариться и выходит вместе с воздухом через сопло градирни в виде пара. Иными словами, воздух как бы выталкивает часть пара наружу. Именно этот пар мы наблюдаем в виде белых облаков над тепловыми электростанциями. Остальная часть воды, охлажденная воздухом, под действием силы тяжести стекает вниз к основанию башни в специально установленный водосборник.
А оттуда вода снова попадает в систему. Так ТЭЦ удается экономить средства на водоподготовку.
А где же дым от котельных?
Совсем иная ситуация с дымовыми трубами, которые предназначены для выброса дыма из водогрейных и паровых котлов. Для нагрева воды в таких котлах в качестве топлива используются уголь, газ или мазут. Это значит, что без процесса горения и дыма их работа невозможна. В отличие от градирен, из таких полосатых труб в атмосферу выбрасывается дым.
Почему трубы имеют такую высоту
Большая высота дымовых труб котельных обусловлена несколькими факторами. Главный из них – экология. По понятным причинам дымовые трубы должны превышать все основные городские здания. Также важную роль играет наличие так называемого инверсионного слоя, или проще говоря, «купола».
Это невидимое скопление воздушных масс, которое препятствует вертикальному движению воздуха, тем самым создавая смог. Инверсионные слои также называют задерживающими. Поэтому в зависимости от местности трубы строят с учетом «пробития» такого «купола».
Вторая причина – чем выше дымовая труба, тем лучше тяга в топке котлов. Кроме того, чем больше объем дымовых газов, который необходимо выбросить, тем выше должна быть труба.
Почему трубы полосатые?
Трубы окрашиваются в красно-белый цвет в соответствии с требованиями авиационной безопасности.
Трубы высотой до 100 метров должны иметь окраску на 1/3 высоты трубы в виде чередующихся красно-белых полос одинаковой ширины. При этом верхняя и нижняя полосы окрашены в красный цвет. Дымовые трубы высотой свыше 100 метров окрашиваются чередующимися полосами красного и белого цвета на всю высоту конструкции. Таким образом, по количеству полос можно судить о высоте дымовой трубы.
Фото: hi-tech.mail.ru