ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к градирням систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий.
Известна вентиляторная градирня, содержащая башню, ороситель с установленным над ним водораспределителем, водоуловитель и водосборный бассейн, причем ороситель выполнен с центральной и периферийной секциями (см. авторское свидетельство SU №1548634, Кл. F 28 С 1/00, 07.03.1990).
Выполнение градирни с центральной и периферийными секциями позволяет регулировать производительность градирни. Однако данная градирня имеет значительные габариты, что сужает область ее использования.
Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является вентиляторная градирня, содержащая корпус, вентилятор, ороситель, водораспределитель, каплеуловитель и поддон для сбора воды, при этом стены корпуса выполнены двухслойными (см. патент RU, №2115081, кл. F 28 C 1/04, 10.07.1998).
В данной конструкции градирни достигается уменьшение габаритов за счет поперечной подачи охлаждающего воздуха. Однако конструкция градирни достаточно сложная, расположение вентилятора в нижней части градирни накладывает дополнительные требования к герметичности поддона для сбора воды, а выполнение каплеуловителя в зоне сужения вокруг бассейна с водой приводит к росту скорости течения воздуха и тем самым к снижению эффективности улавливания капель.
Задача, решаемая в полезной модели, - организация противоточного движения охлаждаемой воды и охлаждающего воздуха и выполнение градирни сборной из металлических и полимерных материалов в виде отдельных блоков.
Техническим результатом, достигаемым от использования полезной модели, является повышение надежности работы и снижение стоимости изготовления градирни.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что вентиляторная градирня содержит корпус с установленными в нем полимерным оросителем, системой водораспределения, каплеуловителем и поддоном для сбора воды, при этом поддон расположен под полимерным оросителем, а система водораспределения расположена над полимерным оросителем, при этом корпус градирни выполнен из сборного металлического или полимерного каркаса, обшитого оцинкованными металлическими листами с полимерным покрытием, каплеуловитель расположен над системой водораспределения, поддон для сбора воды выполнен с антикоррозионным покрытием или из полимерного материала, а в верхней части градирни над
каплеуловителем расположен вентилятор, выполненный с возможностью реверсивного вращения лопастей вентилятора и работы в двух режимах - со 100% и 30% производительностью вентилятора, причем лопасти вентилятора выполнены из многослойного пластика.
Выполнение градирни в виде сборной конструкции с относительно небольшими размерами, а именно с прямоугольным в поперечном сечении корпусом с максимальным размером не более 4 м и высотой около 6 м дает возможность создавать мобильные, легко собираемые на месте градирни в блочном исполнении. Таким образом на месте может быть собрана одна или несколько градирен. Градирня собирается преимущественно из плоских и прямолинейных унифицированных конструктивных элементов, что снижает стоимость изготовления. Выполнение оросителя и поддона для сбора воды из полимерного материала либо из покрытого полимерным материалом металла, а лопастей вентилятора из многослойного пластика позволяет создать коррозионностойкие конструктивные элементы практически любого необходимого профиля, материала. Расположение вентилятора вверху градирни с возможность реверсивного вращения лопастей позволяет снизить потребление энергии при работе в зимнее время и, в тоже время, устранения обледенения градирни, поскольку при отрицательной температуре окружающего воздуха возрастает интенсивность теплообмена между водой и потоком охлаждающего воздуха, а в градирню охлаждающего воздуха в направлении подачи охлаждаемой воды снижает вихревые токи в градирне и тем самым снижается осаждение капель воды на внутренней поверхности корпуса градирни, а тем самым снижается вероятность обледенения корпуса градирни. Работа в двух режимах со 100% и 30% производительностью позволяет организовать в летний период работы противоточную подача воздуха и воды при работе вентилятора со 100% производительностью, что дает возможность разбить подаваемую системой водораспределения охлаждаемую воду на мелкие капли и тем самым резко интенсифицировать теплообмен между воздухом и водой. В зимнее время при подаче в градирню холодного воздуха можно снизить производительность вентилятора до 30%. Кроме того, в дневной период работы энергоустановки при повышенной потребности в электроэнергии градирня, а, соответственно, и вентилятор работает со 100% производительностью. В ночное время, когда резко снижается потребление энергии градирня может быть переведена на режим работы с 30% производительностью вентилятора.
На чертеже представлен продольный разрез градирни.
Вентиляторная градирня содержит корпус 1 с установленными в нем полимерным оросителем 2, системой водораспределения 3, каплеуловителем 4 и поддоном 5 для сбора
воды. Поддон 5 расположен под полимерным оросителем 2, а система водораспределения 3 расположена над полимерным оросителем 2. Корпус 1 градирни выполнен из сборного металлического или полимерного каркаса, обшитого оцинкованными металлическими листами с полимерным покрытием. Каплеуловитель 4 расположен над системой водораспределения 3. Поддон 5 для сбора воды выполнен с антикоррозионным покрытием или из полимерного материала. В верхней части градирни над каплеуловителем 4 расположен вентилятор 6, выполненный с возможностью реверсивного вращения лопастей 7 вентилятора 6 и работы в двух режимах - со 100% и 30% производительностью вентилятора 6, причем лопасти 7 вентилятора 6 выполнены из многослойного пластика. В нижней части корпуса 1 между оросителем 2 и поддоном 5 выполнены окна 8 для прохода охлаждающего воздуха. На входе в окна 8 могут быть установлены каллеуловители, аналогичные по конструкции каплеуловителю 4.
Каркас корпуса 1 градирни может быть выполнен из нержавеющих труб с прямоугольным профилем и имеет форму прямоугольной призмы.
Пример конкретной реализации полезной модели.
Корпус 1 градирни состоит из сборного металлического каркаса, обшитого металлополимерным оцинкованным профилированным листом. Вентилятор 6 оснащен тихоходным двигателем с двухскоростным режимом мощностью 11/3,5 кВт или 8/1,4 кВт, мягким пуском, контролем и сушкой изоляции и снабжен высокопрофильными лопастями 7 из многослойного пластика, изготовленными по авиационной технологии. Подача воздуха вентилятора производится в двух режимах, дневном 100% и ночном 30% режиме, что позволяет выбрать экономичный режим и оптимизировать потребление электроэнергии. Градирня снабжена шкафом управления со всеми необходимыми защитами и блокировками, что обеспечивает безаварийную работу вентилятора 6 и градирни. При необходимости блок градирен может быть оснащен автоматическим блоком управления температурой воды в заданном режиме. Каплеунос - 0,02%. Обледенение устраняется путем включения реверса вращения вентилятора 6, а также конструкцией козырьков над окнами 8 для прохода охлаждающего воздуха в градирню и установкой в последних каплеуловителя 9. Градирня имеет в поперечном сечении размер 3,37 м на 3,37 м. и высоту 6,3 м.
Вода через систему водораспределения 3 разбрызгивается и попадает на поверхность оросителя 2, заполняющего почти весь объем между поддоном 5 и системой водораспределения 3, по которой вода в виде тонкой пленки стекает в поддон 5. При этом стекающая пленка воды обдувается потоком воздуха, создаваемым вентилятором 6. Сухой атмосферный воздух продувается через слои оросителя 2, что способствует его
интенсивному насыщению испаряемой влагой по всей высоте оросителя и интенсивному охлаждению воды.
Настоящая полезная модель может быть использована в системах оборотного водоснабжения технологических установок, например холодильных установок, установок кондиционирования воздуха, компрессорных станций, мобильных энергоустановок и других промышленных установок, где требуется охлаждение оборотной воды.