Секционная градирня
SECTIONAL COOLING TOWER

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к градирням систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий.
Известна секционная градирня, содержащая башню, размещенные в последней водораспределительные секции, снабженные индивидуальными подводящими трубопроводами и водораспределительными системами, и установленный под водораспределительными секциями ороситель, при этом в нижней части башни выполнен бассейн, в котором проложены подводящие трубопроводы (см. Авторское свидетельство СССР №283997, кл. F28C 1/00, опубл. 14.10.1970).
Недостатками такой градирни являются невысокая эксплуатационная надежность, низкая эффективность регулирования тепловой нагрузки.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является секционная градирня, содержащая башню с выполненными в нижней ее части бассейном и воздуховпускными окнами, а также установленной по центру башни вертикальной трансмиссионной шахтой для вала вентилятора, в башне по ее окружности установлены внутренняя и периферийная водоохлаждающие секции, при этом каждая из секций снабжена установленными в башне друг над другом последовательно сверху вниз водоуловителем, водораспределительными трубопроводами и оросителем, водораспределительные трубопроводы установлены на подключенных к ним выходом вертикальных опорных трубопроводах, которые входом подключены к расположенному в бассейне водоподводящему трубопроводу, причем вертикальные опорные трубопроводы периферийной водоохлаждающей секции подключены непосредственно к водоподводящему трубопроводу, а вертикальные опорные трубопроводы внутренней водоохлаждающей секции подключены к водоподводящему трубопроводу через перепускной водоподводящий трубопровод, на котором установлена запорная арматура, (патент RU №2193148 кл. F28C 1/00, опубл. 20.11.2001).
В данной градирне представляется возможность более эффективно использовать энергию ветра для организации процесса охлаждения воды. Однако сложность монтажа оросителя, его технического обслуживания и проведения ремонтных работ усложняют процесс ввода в действие и эксплуатации секционной градирни..
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание условий для преодоления вышеуказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении эффективности охлаждения воды в секционной градирне за счет повышения качества монтажа оросителя, его оптимального расположения относительно водораспределительной системы секционной градирни и обеспечения возможности проведения качественного технического обслуживания с проведением в случае необходимости оперативных ремонтных работ и работы по модернизации оборудования секционной градирни.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что секционная градирня содержит башню с выполненными в нижней ее части бассейном и воздуховпускными окнами, а также установленной по центру башни вертикальной трансмиссионной шахтой для вала вентилятора, в башне по ее окружности установлены внутренняя и периферийная водоохлаждающие секции, при этом каждая из секций снабжена установленными в башне друг над другом последовательно сверху вниз водоуловителем, водораспределительными трубопроводами и оросителем, водораспределительные трубопроводы установлены на подключенных к ним выходом вертикальных опорных трубопроводах, которые входом подключены к расположенному в бассейне водоподводящему трубопроводу, причем вертикальные опорные трубопроводы периферийной водоохлаждающей секции подключены непосредственно к водоподводящему трубопроводу, а вертикальные опорные трубопроводы внутренней водоохлаждающей секции подключены к водоподводящему трубопроводу через перепускной водоподводящий трубопровод, на котором установлена запорная арматура, при этом ороситель выполнен общим для внутренней и периферийной водоохлаждающей секций, в виде трапецеидальных секторов, расположенных вокруг вертикальной трансмиссионной шахты, каждый из секторов образован двумя горизонтальными радиально расположенными металлическими балками, соединенными между собой поперечными горизонтальными балками и жестко закрепленными на вертикальных опорных трубопроводах, на металлических балках установлен металлический сетчатый настил в котором в его периферийной части выполнен технологический проем с сетчатой крышкой с возможностью установки относительно него транспортера для подачи с его помощью через технологический проем блоков оросителя при монтаже из блоков оросителя на сетчатом настиле оросителя и демонтаже блоков оросителя.
Градирня может быть дополнительно снабжена размещенными на уровне воздуховпускных окон радиальными перегородками с участками, выступающими за внешние обводы башни.
В ходе проведенных научно-исследовательских работ была выявлена возможность повышения эффективности охлаждения воды в секционной градирне за счет повышения качества монтажа оросителя, его оптимального расположения относительно водораспределительной системы секционной градирни и обеспечения возможности проведения качественного технического обслуживания с проведением в случае необходимости оперативных ремонтных работ и работы по модернизации оборудования секционной градирни.
Указанная возможность достигается за счет сочетания вышеописанного секционного выполнения градирни с возможностью одновременно оптимального для теплообмена и более простого и качественного монтажа одного из главных элементов градирни - оросителя. Возможность гибкого регулирования режима работы градирни путем секционной подачи охлаждаемой воды в сочетании с возможностью формирования практически монолитной (относительно падающей сверху дисперсной структурой разбрызгиваемой воды) структуры оросителя, собранной из боков оросителя достигнутой за счет выполнения оросителя общим для внутренней и периферийной водоохлаждающих секций, в виде трапецеидальных секторов, расположенных вокруг вертикальной трансмиссионной шахты, каждый из секторов образован двумя горизонтальными радиально расположенными металлическими балками, соединенными между собой поперечными горизонтальными балками и закрепленными на вертикальных опорных трубопроводах, на металлических балках установлен металлический сетчатый настил в котором в его периферийной части выполнен технологический проем с сетчатой крышкой с возможностью установки относительно него транспортера для подачи с его помощью через технологический проем блоков оросителя при монтаже из блоков оросителя на сетчатом настиле оросителя и демонтаже блоков оросителя позволило реализовать вышеуказанный технический результат.
На фиг. 1 показан продольный разрез секционной градирни, общий вид.
На фиг. 2 - продольный разрез нижней части градирни.
На фиг. 3 - поперечное сечение нижней части градирни.
На фиг. 4 показана нижняя часть градирни в аксонометрии (фрагмент).
Секционная градирня содержит башню 1 с выполненными в нижней ее части бассейном 20 и воздуховпускными окнами 17, а также установленной по центру башни вертикальной трансмиссионной шахтой 19 для вала вентилятора.
В башне 1 по ее окружности установлены внутренняя 2 и периферийная 3 водоохлаждающие секции, при этом каждая из секций 2 и 3 снабжена установленными в башне 1 друг над другом последовательно сверху вниз водоуловителем 14, общим для обоих водоохлаждающих секций 2 и 3, водораспределительными трубопроводами 7 водораспределительной системы 6 периферийной водоохлаждающей секции 3, водораспределительными трубопроводами 12 водораспределительной системы 11 внутренней водоохлаждающей секции 2 и оросителем 13, выполненным общим для внутренней и периферийной водоохлаждающей секций 2 и 3.
Водораспределительные трубопроводы 7 и 12 установлены на подключенных к ним выходом вертикальных опорных трубопроводах 5, которые входом подключены к расположенному в бассейне 20 водоподводящему трубопроводу 4, причем вертикальные опорные трубопроводы 5 периферийной водоохлаждающей секции 3 подключены непосредственно к водоподводящему трубопроводу 4, а вертикальные опорные трубопроводы 5 внутренней водоохлаждающей секции 2 подключены к водоподводящему трубопроводу 4 через перепускной водоподводящий трубопровод 9, на котором установлена запорная арматура 10.
Ороситель 13 выполнен в виде трапецеидальных секторов 8, расположенных вокруг вертикальной трансмиссионной шахты 19. Каждый из секторов 8 образован двумя горизонтальными радиально расположенными металлическими балками 21, соединенными между собой поперечными горизонтальными балками 22 и жестко закрепленными на вертикальных опорных трубопроводах 5.
На металлических балках 21 и 22 установлен металлический сетчатый настил 23 в котором в его периферийной части выполнен технологический проем 24 с сетчатой крышкой (не показана на чертежах) с возможностью установки относительно него транспортера 25 для подачи с его помощью через технологический проем блоков 26 оросителя 13 при монтаже из блоков 26 оросителя 13 на сетчатом настиле 23 оросителя 13 и демонтаже блоков 26 оросителя 13.
Градирня может быть дополнительно снабжена размещенными на уровне воздуховпускных окон 17 радиальными перегородками 15 с участками 16, выступающими за внешние обводы башни 1. По периферии оросителя 13, например в средней его части по высоте, может быть установлен водоотводной козырек 18.
Охлаждаемая вода по водоподводящим трубопроводам 4 и 9 поступает в водораспределительные трубопроводы 7 и 12 с разбрызгивателями (не показаны на чертеже) и, истекая из последних, разбрызгиваемая охлаждаемая вода в результате теплообмена с постепающим в башню 1 через воздуховпускные окна 17 воздухом охлаждается, нагревая одновременно воздух, что создает в башне 1 тягу и поступление в башню 1 через воздуховпускные окна 17 более холодного воздуха из окружающей башню воздушной среды. Падая на расположенный ниже ороситель 13, капли воды дополнительно охлаждаются и стекают по оросителю 13 в бассейн 20, а из последнего охлажденную воду подают по назначению. Уносимая за счет тяги мелкодисперсная водяная среда задерживается водоуловителем 14, представляющим собой набор насадок, на которых мелкие капли воды оседают, собираются в крупные капли и стекают обратно внутрь башни 1.
В зимнее время внутренняя водоохлаждающая секция 2 может быть отключена с помощью запорной арматуры 10 на подводящем трубопроводе 9, что позволяет перемещать тепловую нагрузку к периферии градирни и исключить ее обледенение.
Наличие водоотводного козырька 18 обеспечивает уплотнение теплового потока по периферии башни 1 и исключает обледенение градирни. Установка радиальных перегородок 15 с участками 16 позволит использовать энергию ветра и исключить боковой капельный унос.
При монтаже оросителя 13 открывают технологический проем 24 и устанавливают относительно него транспортер 25. Далее в зависимости от производимых работ производят следующие технологические операции - транспортирование к сетчатому настилу 23 и установка на нем блоков 26 оросителя 13, замена поврежденных блоков 26 оросителя 13, проведение замены блоков 26 оросителя 13 на новые при модернизации или капитальном ремонте секционной градирни. Описанная конструкция секционной градирни позволяет без использования крупногабаритной техники быстро и сравнительно просто провести все необходимые технологические операции по обеспечению работоспособности секционной градирни.
Настоящее изобретение может быть использовано в системах оборотного водоснабжения технологических установок, например холодильных установок, установок кондиционирования воздуха, компрессорных станций, энергоустановок и других промышленных установок, где требуется охлаждение оборотной воды.