Водозаборно-водосбросное сооружение охлаждающего водоема Советский патент 1985 года по МПК E02B8/02 

Изобретение относится к гидротех ническому строительству, а именно к водосбросным сооружениям на водохра нилищах-охладителях и охдаждаювщх водоемах ТЭС и АЭС. Известно водосбросное сооружение в котором водозаборный оголовок находится в непосредственной близости от водосбросного оголовка , Однако в таком сооружении теплая вода для лучшего охлаждения отводится в другой конец водохранилища-охладителя с помощью огражданщих дамб что требует больших затрат на их строительство. Известно та:кже водозаборно-водо сбросное сооружение охлаждающего водоема, включающее водозаборный оголовок, размещеиньй на дне водоема и водосбросной оголовок, расположенный над ним L 2 J. Оголовки в этом сооружении совмещены в одной вертикальной плоскости Такое совмещение приводит к частичному перемешиванию сбрасываемой теплой воды с холодной, что, в свою очередь, повышает температуру воды, забираемой водозабором, снижая экономичность работы ТЭС особенно при нагонных явлениях, вызываемых действием ветра. Создание расширяияцегося по направлению потока раструба требует больших единовременных затрат. Кроме того, не всегда возможно равномерное распределение, так как шири на на выходном участке может доходит до 200-400 м. Цель изобретения - снижение темпе ратуры забираемой воды путем уменьше ния перемешивания слоев воды по глубине водоема в районе сооружения. Поставленная цель достигается тем, что в водозаборно-водосбросном сооружении охлаждающего водоема, содержащем водозаборньй оголовок, размещенный на дне водоема, и водосброс ной оголовок, расположенный над ним водозаборный оголовок смещен в сторону водоема относительно водосброс ного оголовка и сопряжен с ним откосом. При этом отношение заглубления верхней кромку водозаборного оголов ка к расстоянию между оголовками составляет 0,078-0,300. На фиг.1 изображено сооружение, вид сверхуi на фиг.2 - разрез А-А н фиг.. Сооружение состоит из размещенных в охлаждающем водоеме водосбросного оголовка, выполненного в виде кана- ла 1, на одной бровке которого имеется гидравлическое сопротивление 2, из каменной наброски в виде дамбы глубинного водозаборного оголовка 3 с козырьком 4 и отводящих водоводов 5. Оголовки сопряжены между собой откосом, причем отношение заглубления верхней кромки водозаборного оголовка 3 к расстоянию между оголовками составляет 0,078-0,300. Теплая вода от ТЭС отводится каналом 1, расположенным вдоль береговой линии водоема. На бровке канала, обращенной в сторону водоемй, имеется гидравлическое сопротивление 2, которое предназначено для равномерного распределения расхода по длине канала и плавного выпуска теплой воды в верхние слои водоема. Холодная вода из нижних слоев отратифицирован ного потока забирается глубинным водозабором 3, козырек 4 которого служит для выравнивания подходных скоростей по высоте. От глубинного водозабора вода отводится самотечными водоводами 5 к насосным станциям ТЭС. В результате исследования модели . водозаборно-выпускного сооружения Экибастузской ГРЭС-1 в гидроаэротермическом лотке бьша выявлена связь угла наклона откоса, соединяющего канал с водозабором, с условиями работы вЬдозабора. Модель была выполнена в масштабе 1:10 натуральной величины и помещена в гидравлический лоток, в котором создавались взаимопротивоположные разноплотностные течения с условием соблкщения подобия скоростей и температур . Изучали три положения откоса. Тангенс угла наклона tg 0,0780,1А4 и 0,39, что соответствовало углу наклона (ui) 4,4 -, 8 и 21. При углах до В завихрений теплого слоя не наблюдали, т.е. температура на водозаборе не превьтала температуру нижнего холодного слоя (17,5С). Но при наклоне откоса отратификация в районе водозабора нарушалась и вода из верхнего теплого слоя поступала в водозабор. Одной из основных особенностей технического водоснабжения ТЭС и 3 АЭС является постоянньй температурный перепад на конденсаторах турбин, т.е. сброс-забор, (4t) который составляет . При исследовании гидротермическо го процесса подобного натурному с выдерживанием температурного перепа да 4t lO-11°C было установлено, чт оптимальным углом наклона сопряжени водосброса и водозабора является угол менее. 12-17°, tg oi 0,3. Скорость выпуска из канала на водосбросе и скорость входная на во дозаборе рассчитывают по известным формулам исходя из условия существо вания разноплотностного течения . где R - число Ричардеонаi - i-Pi - относительная разность 1 г плотностей слоевj 2 Н - общая глубина водоема, м; g - относительная скорость течение слоев, м/с, - ускорение силы тяжести, м/с . Наличие откоса между водовыпуском и водозабором при определенных углах наклона к горизонту исключает поступление в водозабор теплой воды, сбрасьшаемой в верхний слой водовыпуском. Количественно этот угол не должен превышать 12-17 , ,3. При одинаковых гидравлических режимах увеличение угла наклона более 12-17° приводит к повьилению температуры на водозаборе за счет захвата воды из верхнего теплого слоя. Предлагаемое сооружение предотвращает перемешивание теплой и холодной воды и способствует лучшему забору холодной воды, что повышает экономичность работы ТЭС.

1. ВОДОЗАЮРНО-ВОДОСБРОСНОЕ СООРУЖЕНИЕ ОХЛАДЦАЩЕГО ВОДОЕМА, включающее водозаборный оголовок, размещенный на дне водоема, и водосбросной оголовок, расположенный над ним, отличающееся тем, что, с целью снижения температуры забираемой воды путем уменьшения перемешивания слоев воды по глубине водоема в районе сооружения, водозаборньй оголовок смещен в сторону водоема относительно водосбросного оголовка и сопряжен с ним откосом. 2. Сооружение по п.1, о т л и чающееся тем, что отношение заглубления верхней кромки водозаборного оголовка к расстоянию между (П оголовками составляет 0,078-0,300.

jy y y //y / //77/y/ /yj // /y / y y /// A

// //// /////Л(/9 ////7/ // // /// /7//////// /////// 7/

Фиг. 2