Для чего нужны брызгальные бассейны на аэс
Брызгальные бассейны
Брызгальный бассейн представляет собой искусственный или естественный водоем, над которым располагается система трубопроводов, оборудованных разбрызгивающими соплами (брызгалами). Нагретая отработавшая вода подается под напором 50-100 кН/м 2 к брызгалам, разбрызгивается и поступает в бассейн, из которого она вновь подается насосами к потребителям. Охлаждение воды происходит при ее разбрызгивании за счет испарения и соприкосновения капель воды с воздухом.
Преимущества брызгальных бассейнов:
— в 2-3 раза дешевле градирни;
— просты в строительстве и эксплуатации;
— низкий эффект охлаждения по сравнению с градирнями. Для создания температурного перепада t>10°C требуется последовательное 2-х или 3-х ступенчатое охлаждение с перекачкой больших масс воды, что неэкономично.
— значительный напор воды у сопла и потери воды на унос ветром;
— площадь в 4-5 раз больше, чем у башенных охладителей;
— наличие туманов, сырости, гололедицы требует больших строительных разрывов, что растягивает коммуникации.
Брызгальные бассейны на современных металлургических заводах не применяют, их можно встретить на старых заводах и на электростанциях с небольшим расходом воды.
Там, где необходимо в кратчайшее время соорудить охладитель воды, целесообразнее всего сделать брызгальный бассейн, который может быть целиком изготовлен из местных материалов.
Градирни
По способу подвода воздуха к градирням они разделяются на: открытые, башенные, вентиляторные, а в зависимости от типа оросительного устройства брызгальные, капельные, пленочные, комбинированные.
Подаваемая для охлаждения на градирню вода распределяется над оросителем градирни по системе лотков. на дне которых предусмотрены отверстия, через которые вода тонкими струйками падает на разбрызгивающие тарелочки. На современных градирнях используется трубчатая распределительная система с разбрызгивающими соплами. Образующиеся капли воды падают на оросительное устройство. При прохождении через оросительное устройство вода соприкасается с воздухом, продуваемым через градирню, и охлаждается. Охлажденная вода стекает в резервуар, из которого она забирается для повторного использования.
Капельный ороситель состоит из большого числа деревянных реек прямоугольного или треугольного сечения, расположенных горизонтальными ярусами. При падении капель воды с верхних реек на нижние образуются факелы мелких брызг, создающих большую поверхность соприкосновения с воздухом.
Пленочный ороситель состоит из большого числа параллельных друг другу щитов, расположенных вертикально или под малым углом (15º) к вертикали. Вода, стекая по этим щитам, образует пленку толщиной 0,3-0,5 мм. Воздух соприкасается с поверхностью пленки воды и охлаждает ее.
Применяют также оросители комбинированные капельно-пленочные.
Выбор типа оросителя для градирни определяется качеством воды, требующей охлаждения.
Пленочный ороситель рекомендуется применять для чистой воды, циркулирующей через закрытые системы. Содержание в воде даже небольшого количества примесей, особенно нефтепродуктов, препятствует созданию пленки, поэтому в этих случаях следует применять градирни с капельным оросителем.
При содержании в воде более 100 мг/л взвешенных частиц, вызывающих образование отложений на оросительных устройствах, следует применять брызгальные градирни.
Брызгальные бассейны
Брызгальные бассейны надлежит применять при невысоких требованиях к эффекту охлаждения воды, наличии открытой площади для доступа воздуха. Их следует предполагать длинной стороной перпендикулярно направлению господствующих ветров. При размещении брызгальных бассейнов следует учитывать возможность образования тумана и обледенения соседних сооружений и дорог.
Брызгальные бассейны надлежит проектировать не менее чем из двух секций, одна секция допускается для оборотных систем с периодическим режимом работы.
Расположение разбрызгивающих сопел на трубах распределительной системы должно обеспечивать равномерное распределение воды по площади брызгального бассейна. Плотность орошения брызгальных бассейнов берется в среднем 1,5 м 3 /м 2 *ч. Из этого следует, что при одной и той же мощности станции потребная площадь для для размещения брызгального бассейна примерно в два раза больше, чем при градирнях капельного типа.
Вода, получаемая из брызгальных бассейнов, принимается со средней расчетной температурой 20-25°.
Ширина брызгального бассейна в осях крайних сопел должна быть не более 50- 55 м.
Для уменьшения уноса капель воды ветром крайние сопла устанавливаются на расстоянии 7-10 м от границы бассейна в зависимости от величины напора у сопел и скорости ветра.
В целях поддержания необходимого температурного режима в зимнее время в каждой секции брызгального бассейна необходимо предусматривать трубопровод для сброса воды без разбрызгивания.
Конструкцию брызгальных бассейнов надлежит принимать из бетона или железобетонных плит с устройством гидроизоляционного экрана.
Брызгальные устройства допускается располагать над естественными водоемами. При этом следует предусматривать планировку и крепление берегового откоса.
Брызгальный бассейн занимает меньшую площадь, чем пруд-охладитель. Работает брызгальный бассейн по тому же принципу, но испарение, происходящее в результате контакта воды с атмосферным воздухом, становится гораздо интенсивнее, так как теплая вода разбрызгивается над поверхностью бассейна. Повышению интенсивности теплоотдачи в значительной мере способствуют продолжительное время пребывания капелек воды в воздухе и взаимное перемещение капель и воздушного потока. Разбрызгивющие сопла, от конструкции которых существенно зависит охладительный эффект бассейна, обычно расположены на высоте 2-3 м от водной поверхности. Потери разбрызгиваемой воды от уноса ветром, как правило, очень велики, но их можно уменьшить, поставив жалюзийные ограждения.
Брызгальный бассейн со стационарными водораспределительными устройствами требует меньших капитальных вложений и может быть возведен в более короткие сроки, чем современные башенные градирни той же производительности. На простоту и надежность брызгальных бассейнов в эксплуатации, на их сейсмо- и ураганоустойчивоесть, небольшую потребность в электроэнергии указывают в своих работах практически все исследователи как в нашей стране, так и за рубежом. Однако у высокопроизводительных брызгальных бассейнов имеется серьезный недостаток, который заключается в низком эффекте охлаждения со стороны подветренной части бассейна.
В настоящее время стоит задача создания брызгальных бассейнов производительностью до 1 млн м 3 /ч. Каждый из брызгальных бассейнов малой, средней и большой производительности может иметь свои индивидуальные компоновочные и конструктивные решения как отдельных элементов, так и бассейна в целом.
Использование брызгальных бассейнов для оборотных систем водоснабжения мощных ТЭС и АЭС возможно лишь при выполнении широких исследований всего комплекса задач, связанных с тепло- и массоотдачей и аэродинамикой бассейна в сочетании с анализом результатов теоретических и экспериментальных исследований, проведенных ранее.
Практика использования сравнительно небольших брызгальных бассейнов на действующих ТЭС показала, что эффективность работы охладителей этого типа может быть достаточно высокой. Однако малочисленность брызгальных бассейнов, а следовательно, и ограниченность натурных наблюдений на них, различие тепловых нагрузок и разная производительность, использование в каждой системе своих схем компоновок и конструкций разбрызгивающих устройств не позволяют однозначно решить весь комплекс задач, стоящих на пути широкого практического использования этого охладителя.
Прежде всего необходимо определить эффективность брызгальных бассейнов в сравнении с известными типами промышленных охладителей (их место по уровню охлаждения и производительности), каким образом можно повысить их охлаждающую способность и, наконец, как прогнозировать гидроаэродинамические характеристики новых брызгальных бассейнов с учетом их возросшей производительности, конфигурации, климатической зоны, в которой они размещаются, рельефа местности и влияния на окружающую среду.
В последние годы тепловые характеристики брызгальных бассейнов исследовались с помощью математических моделей, описывающих взаимодействие воздушного потока с капельным, с привлечением теории пограничного слоя атмосферы и созданием крупномасштабных физических моделей и стендов.
П ерспективными являются работы по изучению физических процессов теплоотдачи капельного потока в окружающую атмосферу, анализ механизма обменных процессов и оценка на этой основе определяющих параметров, регулирование которых позволит не только качественно, но и количественно характеризовать эффективность брызгальных бассейнов и в дальнейшем проектировать их с заранее заданными параметрами (уровень охлаждения, маневренность, учет требований охраны окружающей среды).
Анализ тепло- и массоотдачи в капельных потоках брызгальных бассейнов, расчеты по данным модельных испытаний, а также экспериментальные исследования на натурных брызгальных установках показывают не только сложный и во многом противоречивый характер теплосъема при взаимодействии водного и воздушного потоков, но и определяют направленность дальнейших работ по совершенствованию конструкций брызгальных бассейнов.
Высокопроизводительный брызгальный бассейн для тепловых, а особенно для атомных станций может эффективно работать лишь тогда, когда его проект научно обоснован, что требует выполнения комплексных исследований, в состав которых входят натурные наблюдения на действующих брызгальных бассейнах и наблюдения за состоянием пограничного слоя атмосферы.
Учитывая сложность формирования капельного потока брызгальных бассейнов, oтсутствие достоверных методов расчета охлаждающей способности бассейна в целом, и также необходимость создания брызгального бассейна большой производительности для использования в качестве основного охладителя ТЭС и АЭС, особое внимание необходимо уделять постановке экспериментальных исследований.
Результаты проведенных натурных исследований различных конструкций брызгальных устройств в достаточно широком диапазоне температур и влажностей наружного воздуха при различных ветровых воздействиях были использованы в конструкциях брызгальных бассейнов Ладыжинской ГРЭС и Черниговской ТЭЦ. В настоящее время эти брызгальные бассейны оборудованы соплами Б-50. Расстояние между соплами в брызгальном бассейне Черниговской ТЭЦ 4 x 11 м, Ладыжинской ГРЭС 6×10 м. Размеры секций бассейнов соответственно 62×142 м (две секции) и 100×600 м (шесть секций),
Исследования брызгальных водоохлаждающих устройств для выбора наиболее производительного и эффективного из них являются важным, но не окончательным эти пом в конструировании брызгального бассейна в целом. Не менее важной является компоновка брызгальных устройств по площади предполагаемого брызгального бассейна. Если брызгальные устройства отдалить на значительное расстояние одно от другого, то охлаждающую способность бассейна можно считать равной охлаждающей способности единичного устройства. Однако такой бассейн потребует столь больших площадей и значительных коммуникаций, что окажется бесперспективным (утверждение относится главным образом к высоким циркуляционным расходам от 20-40 м 3 /с и выше). Таким образом, на первый план выдвигается определение минимальных расстояний между брызгальными устройствами, обеспечивающих заданный уровень охлаждения. Рекомендаций по компоновке разбрызгивающих устройств достаточно много, но, как правило, они основываются на аналогах или на экспериментах, которые могут быть использованы лишь для разработки малых брызгальных бассейнов или бассейнов, служащий дополнительными охладителями к башенным градирням или водохранилищам.
П редотвращение выноса мелких капель из факела разбрызгивания является важной проблемой, от успешного решения которой во многом зависит объем внедрения брызгальных бассейнов в оборотных системах водоснабжения. Существует множество предложений по воздействию на спектр крупности капель факелов разбрызгивания с целью уменьшения выносимого расхода воды, однако их реализация в большинстве случаев связана либо с ухудшением охлаждающей способности бассейнов, либо с увеличением занимаемой ими площади. Для обоснованного суждения о приемлемости того или иного способа уменьшения выноса капель прежде всего необходимо дать оценку возможной области распространения влаги, определить эпюры распределения плотности орошения с привязкой этих данных к ветровому режиму, конфигурации бассейна, конструкциям разбрызгивающих устройств, гидроаэротермическим особенностям системы, режимам работы ТЭС и АЭС.
Ввиду того, что потери от уноса в градирнях значительно меньше, чем в брызгальных бассейнах, величина продувки получается при жесткой воде для градирен несколько больше, чем при брызг альных бассейнах, в которых очень велики потери от уноса капель и поэтому часть солей удаляется без специальной продувки. Общее же количество добавочной воды для градирен, как правило, меньше, чем для брызгальных бассейнов.
По мере испарения части воды остающаяся в циркуляционной системе вода все больше насыщается солями. Если не принимать мер к уменьшению солесодержания воды, то скоро оно достигает в системе такой величины, которая вызовет отложение солей на трубках конденсаторов и ухудшит работу последних. Для борьбы с отложениями солей в конденсаторах необходимо постоянно удалять из системы некоторое добавочное количество насыщенной солями воды и заменять ее свежей водой, т.е. производить продувку брызгальных бассейнов. Величина продувки завидит от того, насколько солесодер-жание воды может быть удержано в допустимых пределах за счет естественной убыли в системе и замены ее добавочной водой, а также от качества добавочной воды, ее жесткости и характера содержащихся в ней солей.
Наибольшую площадь занимают пруды для естественного охлаждения в них циркуляционной воды. Площадь прудов должна быть не меньше 5, а часто >10 м 2 на один установленный киловатт мощности станции. Более интенсивно используется поверхность брызгальных бассейнов, площадь которых в 10-20 раз меньше площадей для прудов такой же производительности.
Еще меньше требуемая территория при отсутствии брызгальных бассейнов и градирен и расположении станции на берегу рек с прямоточным охлаждением конденсаторов.
Для предотвращения обрастания охладителей (брызгальных бассейнов), а также цветения воды в прудах-охладителях хлорирование недостаточно эффективно и дорого вследствие необходимости больших расходов хлора. Для этой цели применяют ввод веществ чисто токсичного действия, например, медного купороса. Содержание в воде 2 мг/л медного купороса обычно вызывает полное отмирание водной растительности и оседание ее на дно водоема. Вводить медный купорос целесообразно при градирнях в распределительный желоб, а при брызгальных бассейнах во всасывающие трубы циркуляционных насосов. Медный купорос применяют в виде 5-10%-ного раствора.
Брызгальные бассейны применяются при достаточно большой и открытой для доступа воздуха площадке, благоприятных гидрогеологических условиях и количествах охлаждаемой воды более 500 м 3 /ч. При меньших производительностях применение их целесообразно при необходимости создания значительного запаса воды.
Брызгальный бассейн
Предложение относится к брызгальным охладителям и может быть использовано в системе оборотного водоснабжения ответственных потребителей АЭС. Бассейн содержит емкость для воды со средством защиты от обезвоживания и устройства для подвода и разбрызгивания воды. Емкость выполнена подземной, а средство защиты включает перекрытие, выполненное над всей поверхностью воды с уклонами к расположенному по продольной оси симметрии водосборному лотку. В нижней части боковых стенок лоток содержит перепускные патрубки в виде вертикальных труб, выведенных выше горизонта воды в емкости, а в верхней надводной части указанных стенок имеет отверстия для воздуха. Бассейн надежен в эксплуатации при экстремальных метеорологических воздействиях и при прохождении ударной волны. 6 з.п.ф., 7 ил.
Охлаждение воды происходит за счет контакта с атмосферным воздухом, при этом вода разбрызгивается с помощью сопел, располагаемых над уровнем воды в бассейне.
Известен брызгальный бассейн-охладитель, предназначенный для испарительного охлаждения циркуляционной воды на тепловых электростанциях, содержащий водоподводящий трубопровод, подключенный к водонапорным коллекторам, соединенным с группами разбрызгивающих сопл, размещенными по всей акватории бассейна (Авторское свидетельство SU и №1286896, F28C 1/00, 1987).
Недостатком известного устройства является то, что затруднен доступ к соплам в случае их засорения или замены.
Известен брызгальный бассейн системы охлаждения воды Запорожской АЭС, содержащий водоподводящие трубопроводы и расположенные в
бассейне коллекторы с рабочими трубопроводами, на которых установлены разбрызгивающие сопла (см. Ярхо А.А. и др. «Брызгальные бассейны ответственных потребителей АЭС и их тепловой расчет», Журнал «Электрические станции» №2, 1995 г., стр.20-21, рис.1).
Недостатком данного устройства является то, что при опорожнении бассейна для очистки водосборных чаш от ила и других отложений рабочие трубопроводы и коллектора с разбрызгивающими соплами, расположенные в акватории водосборного бассейна, необходимо демонтировать.
Известен также брызгальный бассейн Южно-Украинской АЭС, содержащий распределительные трубопроводы, проложенные в земле вдоль бортов бассейна, на которых установлены разбрызгивающие сопла, расположенные выше поверхности земли (см. Ярхо А.А. и др. «Брызгальные бассейны ответственных потребителей АЭС и их тепловой расчет», Журнал «Электрические станции» №2, 1995 г., стр.21, рис.2).
Данное устройство позволяет производить чистку ложа бассейна без демонтажа водораспределительной системы.
Недостатком данного устройства является то, что расположение распределительных трубопроводов в земле не допускает выполнять контроль и испытания в любых режимах эксплуатации без нарушения заданных функциональных свойств.
Также следует отметить, что при размещении АЭС на территории, подверженной воздействию тайфунов, ураганов и смерчей, должны быть приняты меры, предотвращающие полное обезвоживание бассейна, в соответствие с нормами радиационной и ядерной безопасности.
Все вышеперечисленные брызгальные бассейны выполнены с большими открытыми водными поверхностями, поэтому недостаточно надежны при особых воздействиях.
Известен также брызгальный охладитель, содержащий устройства для подвода и разбрызгивания воды, размещенный в бассейне плавающий защитный экран со сквозными каналами, и анкеры для прикрепления экрана
ко дну бассейна (Авторское свидетельство SU №1490412, F28C 1/00, F28B 9/06, 1989).
Защитный экран повышает надежность эксплуатации данного устройства при экстремальных метеорологических возмущениях типа урагана или смерча.
Однако без демонтажа экрана и анкеров невозможно производить очистку бассейна при опорожнении, существует сложность, как создания, так и поддержания в рабочем состоянии (положительной плавучести) экрана большой площади, и сохраняется уязвимость экрана при воздействии ударной волны. Также следует отметить, что расположение подводящих трубопроводов и разбрызгивающих сопел над поверхностью земли приводит к выходу их из строя при особых воздействиях.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является брызгальный бассейн Костромской АЭС, содержащий устройства для подвода и разбрызгивания воды (Альбом типовых решений брызгальных бассейнов при их модернизации и техперевооружении, ВНИИГ имени Б.Е.Веденеева, Санкт-Петербург, 1995, стр.95, рис 43).
Данный бассейн содержит открытую водосборную часть и защищенную от воздействия смерчей, ураганов и ударной волны закрытую часть, выполненную в виде галерей по периметру открытой части. Закрытая и открытая части бассейна соединены по воде патрубками, заложенными в стенках закрытой части ниже горизонта воды (у дна).
Бассейн в продольном и поперечном направлениях разделен на отдельные ячейки темературно-осадочными швами, а стенки, образующие швы, выведены выше горизонта воды. В стенках температурно-осадочных швов заложены ниже горизонта воды патрубки для соединения всех ячеек по воде. Снаружи на продольных стенках закрытой части проложены рабочие трубопроводы со стояками, оканчивающимися разбрызгивающими соплами, расположенными наклонно к горизонту. По стене продольного температурно-осадочного шва снаружи проложен трубопровод холостого
(зимнего) водовыпуска. Объем воды, содержащийся в закрытой части брызгального бассейна, предназначен компенсировать потерю воды из открытой части при прохождении смерча, урагана или ударной волны.
Недостатком данного устройства является то, что открытая часть бассейна имеет достаточно большую площадь. Это может привести к полному обезвоживанию открытой части и частичному обезвоживанию закрытой части при прохождении через бассейн смерча, урагана или ударной волны, а также к выходу из строя рабочих трубопроводов с разбрызгивающими соплами и трубопровода холостого (зимнего) водовыпуска, в связи с их наружной прокладкой.
При этом размещение по периметру бассейна его закрытой части приводит к увеличению площади бассейна сверх необходимой для эффективного охлаждения воды. Также следует отметить трудности механизации очистки при опорожнении открытой и закрытой частей бассейна из-за деления их стенками температурно-осадочных швов на отдельные ячейки.
Технический результат предложения заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации при экстремальных метеорологических воздействиях и при прохождении ударной волны.
Для достижения указанного технического результата в брызгальном бассейне, содержащем емкость для воды со средством защиты от обезвоживания и устройства для подвода и разбрызгивания воды, согласно предложению, емкость выполнена подземной, а средство защиты включает перекрытие, выполненное над всей поверхностью воды с уклонами к расположенному по продольной оси симметрии водосборному лотку, который в нижней части боковых стенок содержит перепускные патрубки, выведенные выше горизонта воды в емкости, а в верхней надводной части указанных стенок имеет отверстия для воздуха.
Согласно предложению, днище водосборного лотка расположено выше днища емкости, водосборный лоток закрыт решеткой из стальных полос,
установленных на ребро, а устройства для подвода воды включают рабочие трубопроводы со стояками, которые расположены в проходных галереях, выполненных под перекрытием внутри емкости. При этом устройства для разбрызгивания воды установлены на стояках и через герметичные проходки выведены над перекрытием, которое выполнено с проемами, закрытыми съемными плитами с запирающими устройствами, в пределах толщины днища емкости выполнены температурно-осадочные швы.
Предложение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен брызгальный бассейн в плане; на фиг.2 представлен план-разрез А-А бассейна; на фиг.3 изображен продольный разрез Б-Б бассейна; на фиг.4 представлен поперечный разрез В-В бассейна; на фиг.5 изображен узел I, отображающий защитную решетку над водосборным лотком и выполненные в боковых стенках отверстия для воздуха; на фиг.6 представлен разрез Г-Г узла I; на фиг.7 изображен узел II, на котором показана проходка трубопровода разбрызгивающего сопла через перекрытие.
Следует учесть, что на чертежах представлены только те детали, которые необходимы для понимания существа предложения, а сопутствующее оборудование, хорошо известное специалистам в данной области, на чертежах не представлено.
Брызгальный бассейн 1 содержит подземную железобетонную прямоугольную емкость 2 для воды с вертикальными стенками. Сверху емкость 2 закрыта балочным железобетонным перекрытием 3, которое расположено над всей поверхностью воды. Перекрытие 3 размещено на колоннах 4, установленных на днище емкости 2. Перекрытие 3 выполнено с уклонами, направленными к расположенному по продольной оси симметрии водосборному лотку 5, днище которого расположено над днищем емкости 2.
Лоток 5 сверху перекрыт защитной решеткой 6 из стальных полос, установленных на ребро и закрепленных в торцах перекрытия 3. В боковых стенах лотка 5 закреплены перепускные патрубки 7 для подачи воды в
емкость 2. Патрубки 7 выполнены за стенками лотка 5 в виде труб, выведенных выше горизонта воды в емкости 2.
В надводной части боковых стен лотка 5 размещены «дыхательные» отверстия, соединенные с надводным пространством под перекрытием 3, которые служат для впуска и выпуска воздуха при колебаниях горизонта воды в емкости 2. В торец лотка 5 через стену емкости 2 ниже горизонта воды установлен трубопровод 9 холостого (зимнего) сброса охлаждающей воды, а трубопровод 10 забора охлаждающей воды выполнен под днищем лотка 5 в торцевой стене емкости 2.
Брызгальный бассейн 1 также содержит расположенные под перекрытием 3 проходные галереи 11, в которых проложены рабочие трубопроводы 12 со стояками 13, подающие воду на охлаждение к расположенным над перекрытием 3 разбрызгивающим соплам 14.
При этом стояки 13 через герметичные проходки 15 (проходные сальники), предотвращающие попадание воды в галереи 11, выведены на наружную поверхность перекрытия 3 под углом к горизонту на величину, необходимую для крепления разбрызгивающих сопел 14.
Перекрытие 3 выполнено с проемами 16, которые закрыты съемными железобетонными плитами с запирающими устройствами, препятствующими срыву плит при особых воздействиях.
Все железобетонные конструкции брызгального бассейна 1 разделены поперечными температурно-осадочными швами 17 в пределах толщины конструкций.
Устройство работает следующим образом.
При нормальных условиях эксплуатации в период положительных температур наружного воздуха нагретая на теплообменном оборудовании ответственных потребителей реакторного отделения вода по рабочим трубопроводам 12 и по стоякам 13 подается к разбрызгивающим соплам 14. При прохождении воды через сопла 14 вода образует факелы из мелких
брызг, при этом происходит ее охлаждение за счет контакта с атмосферным воздухом.
Охлажденная вода падает на наклонные поверхности перекрытия 3 и по ним стекает в водосборный лоток 5 через защитную решетку 6. Из лотка 5 вода через перепускные патрубки 7 изливается в подземную железобетонную емкость 2 и по трубопроводу 10 забора охлаждающей воды поступает к насосной станции ответственных потребителей (на чертежах не показана).
В зимний период рабочие трубопроводы 12 со стояками 13 и разбрызгивающими соплами 14 отключаются, а нагретая вода по трубопроводу 9 холостого (зимнего) сброса подается в начало лотка 5. При прохождении воды по лотку 5 происходит ее охлаждение, и через перепускные патрубки 7 она изливается в емкость 2 и далее по трубопроводу 10 поступает в насосную станцию.
При работе брызгального бассейна 1 через «дыхательные» отверстия 8 происходит постоянное выравнивание давления воздуха между атмосферой и пространством под перекрытием 3 над поверхностью воды в емкости 2 при колебаниях горизонта воды.
Прокладка рабочих трубопроводов 12 со стояками 13 в проходных галереях 11 позволяет проводить их контроль и испытания (осмотр труб и проверку сварных швов) в любых режимах нормальной эксплуатации без нарушения заданных функциональных свойств брызгального бассейна 1.
Во время остановки работы брызгального бассейна и его осушении возможна механизированная очистка дна емкости 2 от скопившихся ила и других отложений. Для этого через проемы 16 после снятия с них передвижным грузоподъемным механизмом (автокраном) железобетонных плит в пространство под перекрытием 3, тем же грузоподъемным механизмом опускают малогабаритные средства механизированной уборки, например тротуароуборочные машины. За счет выполнения температурно-осадочных швов 17 в пределах толщины днища емкости 2, то есть без
выступающих частей, образуется поверхность, по которой возможно беспрепятственное перемещение средств механизированной уборки.
При прохождении через площадь брызгального бассейна 1 смерча за счет разряжения внутри воронки смерча произойдет обезвоживание водосборного лотка 5 с перепускными патрубками 7 и наклонных поверхностей перекрытия 3. При этом после обезвоживания перепускных патрубков 7 и наличия «дыхательных» отверстий 8 произойдет выравнивание давления под перекрытием 3 и давления внутри воронки смерча, что обеспечит отсутствие или значительное снижение отрывного усилия на перекрытие 3.
Потеря объема воды из лотка 5 и с наклонных поверхностей перекрытия 3 ввиду его незначительности по отношению к общему объему, находящемуся в емкости 2, не приведет к перерыву подачи воды к ответственным потребителям реакторного отделения. После прохождения воронки смерча, исчисляемого несколькими секундами, произойдет наполнение водосборного лотка 5 за счет непрекращающейся подачи воды на разбрызгивающиеся сопла 14, а дефицит объема воды будет восполнен включением подпитки.
Конструкции, находящиеся на поверхности перекрытия 3, а именно разбрызгивающие сопла 14, защитная решетка 6, съемные железобетонные плиты проемов 16, а также их крепления и запорные устройства должны быть рассчитаны на восприятие нагрузок от всех особых воздействий. В этом случае, рабочие трубопроводы 12 со стояками 13, находящиеся в проходных галереях 11 под перекрытием 3, не подвержены нагрузкам от указанных воздействий.
При воздействии урагана на брызгальный бассейн будет происходить увеличенный капельный унос воды из факелов разбрызгивания сопел 14, а также частичное сдувание воды с наклонных поверхностей перекрытия 3, которое должно постоянно во время урагана компенсироваться включением увеличенной подпитки. Выплескивание воды из водосборного лотка 5 за счет
волнообразования происходить не будет ввиду малой площади контакта водной поверхности с воздушным потоком и малой протяженностью водной поверхности, необходимой для образования и развития волн значительной высоты. При этом защитная решетка 6 будет гасить действие ветрового потока за счет завихрений в полосах стали, поставленных на ребро.
При воздействии ударной волны на брызгальный бассейн 1, распространение которой в соответствии с нормами принимается горизонтальным, то есть параллельно поверхности земли, и продолжительностью до одной секунды, будет происходить кратковременное сдувание факелов разбрызгиваемой воды и воды с наклонных поверхностей перекрытия 3.
Это приведет к незначительным потерям воды, что не скажется на выполнении заданных функциональных свойств. Выплескивания воды из лотка 5 происходить не будет, так как уровень воды в лотке 5 находится ниже поверхности земли, а защитная решетка 6 будет гасить воздействие ударной волны на водную поверхность.
1. Брызгальный бассейн, содержащий емкость для воды со средством защиты от обезвоживания и устройства для подвода и разбрызгивания воды, отличающийся тем, что емкость выполнена подземной, а средство защиты включает перекрытие, выполненное над всей поверхностью воды с уклонами к расположенному по продольной оси симметрии водосборному лотку, который в нижней части боковых стенок содержит перепускные патрубки, выведенные выше горизонта воды в емкости, а в верхней надводной части указанных стенок имеет отверстия для воздуха.
2. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что днище водосборного лотка расположено выше днища емкости.
3. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что водосборный лоток закрыт решеткой из стальных полос, установленных на ребро.
4. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что устройства для подвода воды включают рабочие трубопроводы со стояками, которые расположены в проходных галереях, выполненных под перекрытием внутри емкости.
5. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что устройства для разбрызгивания воды установлены на стояках и через герметичные проходки выведены над перекрытием.
6. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что перекрытие выполнено с проемами, закрытыми съемными плитами с запирающими устройствами.
7. Брызгальный бассейн по п.1, отличающийся тем, что в пределах толщины днища емкости выполнены температурно-осадочные швы.