ГРАДИРНЯ

ГРАДИРНЯ
Полезная модель относится к контактным аннаратам для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности, к поперечноточным градирням, и может быть использована для охлаждения оборотной воды в промышленности, энергетике и сельском хозяйстве.
Известна градирня, содержащая корпус с размещенными в нем водоуловителем, водораспределителем и двухступенчатым оросителем, снабженная в нижней части корпуса водосборником, вентилятором, воздухораспределительным устройством и обтекателем, при этом две ступени оросителя и водоуловитель выполнены из вертикально и горизонтально ориентированных призм, выполненных из ячеистого полимерного материала./ Патент РФ № 2047072, МКИР28 С 1/00, 1995г./.
Недостатки этой градирни заключаются в сложности и громоздкости конструкции, недостаточной эффективности охлаждения воды при пониженном давлении воды в водораспределительном устройстве из-за компоновки верхней ступени оросителя, а также в невысокой надежности вентилятора из-за вероятности попадания капель воды на его привод.
В последнее время в качестве насадки для тепломассообменных аппатратов, в частности для градирен, широко используют универсальные блоки оросителя и водоуловителя, выполненные из решетчатых труб (призм ПР50), полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов треугольного сечения. Призмы в блоке укладывают пластами с чередованием продольной и поперечной укладки /Журнал «Водоснабжение и санитарная техника, - М.: Стройиздат - Издательство Штробель, 1993г., .№ 5, 2-я с. обложки, Рис.2б/.
s;: л;.; ij/-; i,v ::;О;;:о -,4;у :
МКИР28С1/04
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является градирня, выполненная в виде горизонтального корпуса с воздухораспределяющим раструбом, крышкой, боковыми воздухозаборными проемами и воздухоотводящим раструбом, с размещенным в корпусе оросителем в виде сотовых воздушных каналов со стенками, имеющими сетчатую или перфорированную структуру, ориентированную по направлению движения воздуха. Воздух в градирню подается вентилятором через водораспределяющий раструб. Под крыщкой корпуса расположены разбрызгивающие форсунки, через отверстия в крышке соединенные с водораспределителем, расположенным с внешней стороны крышки, и направленные выходными отверстиями на верхнюю плоскость оросителя, в воздухоотводящем раструбе расположен водоуловитель, а под оросителем расположен водосборник с отводом /Патент РФ №2155919, МКИ F 28 С 1/04,2000г./.
Недостатком известного устройства является неравномерное распределение нагнетаемого воздуха по сотовым каналам оросите.11Я, что приводит к снижению тепломассообмена между охлаждаемой водой и воздухом. Наличие боковых воздухозаборных проемов технологически не оправдано, поскольку избыгочное давление, создаваемое в градирне нагнетающим воздух вентилятором, не только не позволяет эжектировать дополнительный объем холодного воздуха, но и напротив будет способствовать частичному выбросу потока воздуха, содержащего капли воды, что в свою очередь, при пониженных температурах окружающего воздуха, может приводить к обледенению пространства вокруг градирни. Кроме того, расположение водоуловителя в воздухоотводящем раструбе усложняет констрзтсцию, т.к. из-за переменного диаметра раструба водоуловитель собирают из элементов различной длины, что усложняет монтаж и демонтаж градирни, а при выбросе влаги из градирни, при эксплуатации градирни в зимнее время, водоуловитель может обледеневать.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание градирни, работающей устойчиво в различных климатических условиях и отличающейся простотой конструкции.
Технический результат от использования предложенной градирни заключается в повышении производительности за счет интенсификации тепломассообмена между водой и воздухом, уменьшении выброса влаги, а также в упрощении монтажа, демонтажа и эксплуатации.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что градирня, содержащая горизонтальный корпус с оросителем из сетчатых элементов, ориентированных по направлению движения воздуха, воздухоподводящим раструбом с установленным в нем вентилятором, воздзосоотводящим раструбом, водоуловителем, водораспределителем в верхней части и водосборником в нижней части корпуса, снабжена воздухораспределительным устройством, установленным в горизонтальном корпусе по ходу движения воздуха перед оросителем, а водоуловитель расположен в горизонтальном корпусе и установлен после оросителя, воздухораспределительное устройство и водоуловитель выполнены из трех - шести слоев параллельно уложенных сетчатых элементов, расположенных перпендикулярно направлению движения воздуха с чередованием в соседних слоях продольной и поперечной укладки сетчатых элементов, нри этом сетчатые элементы оросителя, воздухораспределительного устройства и водоуловителя выполнены из полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов треугольного сечения.
Схематическое изображение градирни приведено на чертеже.
Градирня содержит горизонтальный корпус 1 с воздухоподводящим раструбом 2, в котором установлен нагнетательный вентилятор 3, водораспределителем 4 с форсунками 5 в верхней части корпуса, оросителем 6, воздухораспределительным
UL()lCO (/
устройством 7 и водоуловителем 8, установленными в горизонтальном корпусе 1 по ходу движения воздуха до и после оросителя 6 соответственно, воздухоотводящим раструбом 9 и водосборником 10 в нижней части корпуса с водоотводом И. Сетчатые элементы оросителя 6, воздухораспределительного устройства 7 и водоуловителя 8 выполнены из полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов насадки, при этом воздухораспределительное устройство 7 и водоуловитель 8 выполнены из трех-шести слоев параллельно уложенных сетчатых элементов, расположенных перпендикулярно направлению движения воздуха с чередованием в соседних слоях продольной и поперечной укладки сетчатых элементов.
Градирня работает следующим образом. Подвергаемую охлаждению воду подают в водораспределитель 4, расположенный в верхней части горизонтального корпуса 1 градирни, откуда через форсунки 5 ее разбрызгивают на верхнюю поверхность сетчатых элементов оросителя 6 с ориентацией каналов вдоль движения воздушных потоков. Через воздухоподводяш;ий раструб 2 вентилятором 3 в градирню нагнетают воздух, поток которого дробят в воздухораспределительном устройстве 7, выполненном из трех-шести слоев параллельно уложенных сетчатых элементов, расположенных перпендикулярно направлению движения воздуха с чередованием в соседних слоях продольной и поперечной укладки сетчатых элементов. Такое расположение сетчатых элементов позволяет максимально равномерно распределить поток воздуха перед подачей его в ороситель 6, где охлаждающий воздух вступает в контакт с охлаждаемой водой. Струйки воды по мере движения вниз и под действием потока воздуха на сетчатом оросителе 6 многократно дробятся, распадаются на капли, которые постоянно меняют свою поверхность, что позволяет существенно увеличить интенсивность тепломассообмена между водой и воздухом. С нижнего ряда оросителя 6 охлажденная вода поступает в водосборник 10, расположенный в нижней части
горизонтального корпуса 1, и через водоотвод 11 направляется потребителю. Поток воздуха по мере прохождения через ороситель 6 нагревается и увлекает за собой мельчайшие капли охлаждаемой воды, на выходе из оросителя 6 воздух поступает в водоуловитель 8, состоящий из трех-шести слоев параллельно уложенных сетчатых элементов, расположенных перпендикулярно направлению движения воздуха с чередованием в соседних слоях продольной и поперечной укладки сетчатых элементов. Такое исполнение водоуловителя 8 позволяет разбить поток отводимого воздуха на многочисленные мельчайшие потоки, при этом капли воды, отделяемые от воздуха, также опускаются в водосборник 10. Осушенный воздух выводится из градирни через воздухоотводящий раструб 9.
Количество слоев сетчатых элементов воздухораспределительного устройства 7 и водоуловителя 8 должно быть не менее трех, так как только такое количество слоев изначально позволяет равномерно распределить воздух на входе в ороситель и предотвратить капельный унос на выходе из него, а количество слоев более шести увеличивает сопротивление, которое необходимо преодолеть вентилятору при нагнетании воздуха, что приводит к снижению расхода воздуха через градирню, а следовательно и снижает тепломассообмен.
Расположение в поперечноточной градирне с горизонтальным корпусом таких элементов как воздухораспределительное устройство, ороситель и водоуловитель в горизонтальном корпусе, вьшолненных из полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов насадки треугольного сечения и уложенной в предложенной последовательности, из предшествуюп ;его уровня техники авторам предложенной полезной модели не известно, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенной конструкции градирни критерию «новизна.
Заявляемая градирня реализует преимущества поперечноточного взаимодействия воды и воздуха: высокие скорости воздуха при прохождении оросителя, дробление потока воды на мелкие струи и капли, эффективно обдуваемые равномерно распределенным потоком воздуха, большие площади орошения, обеспечивающие сравнительно небольшие габариты оросителя. Использование унифицированной насадки позволяет также упростить процесс эксплуатации градирни, ее монтаж и демонтаж.
Таким образом, предложенное устройство позволяет решить задачу создания градирни, работающей устойчиво в различных климатических условиях и отличающейся простотой конструкции, и повысить ее производительность за счет интенсификации тепломассообмена между водой и воздухом при одновременном снижении выброса влаги.