БЛОК ОРОСИТЕЛЯ ГРАДИРНИ
UNIT OF COOLING STACK SPRINKLER

Изобретение относится к устройствам для оборудования градирен и может быть использовано для промышленных башенных градирен в различных отраслях народного хозяйства.
3
Известна конструкция оросителя градирни, выполненная в виде модуля из слоев полимерных ячеистых цилиндрических труб, размещенных во всех слоях параллельно друг другу, сваренных между собой по торцам модуля в местах соприкосновения. Трубы в смежных слоях могут быть размещены в шахматном порядке относительно друг друга (Патент 2141.617 РФ, МКИ F28F 25/08. Ороситель градирен. / В.П.Быковец, Е.В.Гердт, И.В.Никулина, Г.А.Самойлов, А.Г.Самойлов (РФ). Заявлено 18.08.97; Опубл. 20.11.99).
Недостаток данного устройства - невысокая эффективность орошения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель градирни в виде модуля из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими, размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом во всех слоях в межтрубном пространстве расположены заполняющие элементы, выполненные в виде полимерных трубок, сваренных по торцам в местах соприкосновения с полимерными сетчатыми оболочками модуля.
3
По вертикали полимерные сетчатые оболочки, составляющие вертикальный слой, расположены либо параллельно, либо перпендикулярно к полимерным сетчатым оболочкам последующего смежного слоя (Патент 2211424 С2, МКИ 7 F28F 25/08. Ороситель градирни. / В.Н.Стороженко, С.П.Измайлов, В.В.Герасимов, Г.Г.Рыжаков, И.А.Исханов, С.П.Иванов (РФ). Заявлено 09.10.2001; Опубл. 27.08.2003, прототип).
Недостатком известного оросителя градирни является сложность монтажа, так как модуль состоит из сетчатых оболочек и заполняющих элементов в виде полимерных трубок, каждые необходимо сваривать. Недостаточная жесткость модуля, так как контакт в местах сварки осуществляется в точках цилиндрической поверхности. Недостаточная эффективность орошения.
Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции, повышения эффективности орошения и увеличения жесткости конструкции.
Указанная задача решается за счет того, что блок оросителя градирен выполнен из вертикальных слоев параллельных друг другу сетчатых труб из термопластического материала, размещенных во всех слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам блока между собой в местах соприкосновения, отличающийся тем, что трубы выполнены в виде призм с поперечным сечением, имеющих вид пустотелого равностороннего восьмигранника с закругленными углами, при этом оболочка призмы выполнена решетчатой в виде сетки ромбической формы с острым углом β=30-45°, при этом блок оросителя собирается из призм со смещением под углом α=8-10° относительно горизонтальной поверхности.
Технический результат, обеспечиваемый блоком оросителя градирен, выражается в упрощении конструкции, повышении эффективности орошения и увеличении прочности и жесткости конструкции блока, улучшении эффективности охлаждения оборотной воды.
Подбирая конструктивно геометрические размеры восьмигранных призм, добиваются равномерного распределения скоростей во всех точках поперечного сечения блока, тем самым повышают эффективность орошения и охлаждения воды, увеличивают жесткость и прочность конструкции блока.
Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 - продольный разрез блока оросителя; на фиг.2 - вид блока оросителя сверху; на фиг.3 - решетчатая оболочка призмы; на фиг.4 - схема соединения призм в блок оросителя.
Блок оросителя градирен в соответствии с фиг.1 и 2 содержит восьмигранные равносторонние пустотелые призмы 1 с закругленными углами 2 радиусом 1,5-2 мм, составляющих горизонтальные слои 3, оболочка призмы 4 выполнена решетчатой из термопластических нитей (фиг.3) в виде сетки ромбической формы с острым углом β=30-45°, при соединении восьмигранных сторон призм во всех слоях образуются межоболочковое пространство в виде квадрата 5 (фиг.4).
Блок оросителя собирается из призм 1 со смещением под углом 8-10° относительно горизонтальной поверхности. Для увеличения поверхности контакта, а также для обеспечения равномерности потока по вертикали полимерные сетчатые оболочки призм 1, составляющие горизонтальные слои 3, расположены параллельно последующему слою.
Блок оросителя градирни работает следующим образом.
Оборотная вода подается на ороситель градирни и под действием массовых сил проходит сквозь него, стекая тонкой струйкой по полимерным образующим сетчатых оболочек. Конфигурация профиля призмы 1, где каждая закругленная вершина 2 равностороннего восьмигранника и сопряженные между собой стороны отражают и дробят водяные брызги, обеспечивает мелкодисперсное орошение в градирне и повышает эффективность охлаждения оборотной воды на 15-20%. Конструкция из предложенных блоков в оросителе градирен в целом обеспечивает равномерность распределения потока по объему блока, препятствует каплеобразованию. Таким образом достигается оптимальный режим тепломассообмена. В результате чего повышается производительность тепломассообменного процесса. Межпризменные элементы в виде квадрата 5, расположенные во всех горизонтальных слоях параллельно друг другу, которые образуются при сварке по торцам призм между собой в местах соприкосновения, позволяют значительно увеличить жесткость и прочность конструкции блока и в целом всей конструкции градирни. Высота оросителей устанавливается в каждом конкретном случае на основании теплового и аэродинамического расчета по фактическим исходным данным с учетом охлаждающей способности и аэродинамического сопротивления оросителей. Призма равносторонняя, восьмигранная, решетчатая изготавливается методом экструзии из полимерных материалов или композиций на их основе.
К основным преимуществам предлагаемой конструкции блока оросителя градирни относятся следующие:
- простота изготовления и надежность в работе;
- повышенная прочность конструкции, обусловленная за счет сварки по сторонам восьмигранника призмы;
- высокая рассеивающая способность, без каплеобразования;
- высокая производительность и простота изготовления, обусловленная применением метода непрерывной экструзии;
- повышенная эффективность охлаждения оборотной воды 15-20%.
Экспериментальные исследования блоков оросителей градирен проводились в лаборатории ООО ПКФ «ПОЛИМЕРСИНТЕЗ». Габаритные размеры блока оросителя составляли 100×500×500 мм. Блок собирался из решетчатых равносторонних восьмигранных призм. Призма в поперечном сечении имела вид пустотелого равностороннего восьмигранника с закругленными углами радиусом 2,0 мм при ширине стороны восьмигранника, равной 19,5 мм. Блок собирался из призм со смещением по углом 10° относительно горизонтальной поверхности. Длина призмы изготавливалась от 500 до 2000 мм и определялась габаритами блоков оросителей по согласованию с потребителем.
Призмы изготавливались из полиэтилена низкого давления черного цвета марки 277 ГОСТ 16338-85Е.
В зависимости от условия распределения воды и воздуха при исследовании получали следующие величины коэффициентов:
- А=0,661 1/м - коэффициент, характеризующий охлаждающую способность оросителя от его конструктивных способностей;
с.ор
- ζ=5,72 1/м - коэффициент аэродинамического сопротивления одного метра высоты сухого оросителя.
Исследование показало, что эффективность охлаждения воды в блоке оросителя градирни повысилась на 15-20%.
Предлагаемое изобретение может быть использовано в энергетике, в химической и нефтехимической промышленности, как составная часть тепломассообменного оборудования при непосредственном контакте между газом и жидкостью, в частности в промышленных градирнях для охлаждения оборотной воды.