ВЕНТИЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА БАШЕННОЙ ГРАДИРНИ
CHIMNEY-TYPE COOLING TOWER FAN SYSTEM

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды в крупногабаритных башенных градирнях ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий.
Известна башенная градирня с вентиляторной системой, содержащей диффузор, установленный в нем вентилятор с лопастным колесом и электроприводом, воздухозаборные окна, элементы крепления [Патент RU №2350867 С2, кл. F28С 1/00, опубл. 20.05.2009].
По совокупности конструктивных элементов и их назначению примененная в данной градирне вентиляторная система является наиболее близкой к заявленному техническому решению, она взята в качестве прототипа.
В крупногабаритных, высокопроизводительных башенных градирнях ТЭЦ, АЭС диаметры лопастных колес могут составлять 20…30…40 м. Их изготовление, сборка, монтаж и обслуживание достаточно сложное [Ю.С. Недвига. Градирни ФРГ. Ленинград. «Энергия». ВНИИГ. 1974, с. 9, 10].
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - упрощение изготовления, сборки, монтажа и обслуживания вентиляторной системы крупногабаритной башенной градирни.
д
к
к
д
Для достижения указанного технического результата предлагаемая вентиляторная система башенной градирни, содержащая диффузор, расположенный в верхней части башни, установленный в нем вентилятор с лопастным колесом и электроприводом, соосно соединенным муфтой с валом колеса, элементы крепления вентилятора, воздухозаборные окна, расположенные в нижней части башни, согласно изобретению выполнена трехпозиционной, имеет три одинаковых вентилятора, равномерно размещенных по окружности диаметром, не превышающим разности диаметров диффузора и лопастного колеса (D-d) и соосной оси башни, каждый вентилятор состоит из электропривода в виде мотор-редуктора, лопастного колеса, диаметр которого не превышает 0,46 величины диаметра диффузора (d>0,46D), подставки для крепления лопастного колеса и соединенного с ним муфтой мотор-редуктора, каждый вентилятор установлен на отдельной опорной площадке, прикрепленной к корпусу башни, при этом опорные площадки для вентиляторов крепятся к корпусу башни двумя горизонтальными и двумя наклонными швеллерами, которые одними концами скреплены с опорной площадкой, а другими - с корпусом башни, подставка в вентиляторе состоит из двух плит, скрепленных четырьмя стойками, к нижней плите крепится мотор-редуктор, к верхней - лопастное колесо, в лопастях колеса консольная балка и обшивка выполнены из легкого и прочного металла или композита, например стеклопластика.
д
к
к
д
Отличительными признаками предлагаемой вентиляторной системы башенной градирни от указанного выше прототипа является то, что она выполнена трехпозиционной, имеет три одинаковых вентилятора, равномерно размещенных по окружности диаметром, не превышающим разности диаметров диффузора и лопастного колеса (D-d) и соосной оси башни, каждый вентилятор состоит из электропривода в виде мотор-редуктора, лопастного колеса, диаметр которого не превышает 0,46 величины диаметра диффузора (d<0,46D), подставки для крепления лопастного колеса и соединенного с ним муфтой мотор-редуктора, каждый вентилятор установлен на отдельной опорной площадке, прикрепленной к корпусу башни, при этом опорные площадки для вентиляторов крепятся к корпусу башни двумя горизонтальными и двумя наклонными швеллерами, которые одними концами скреплены с опорной площадкой, а другими - с корпусом башни, подставка в вентиляторе состоит из двух плит, скрепленных четырьмя стойками, к нижней плите крепится мотор-редуктор, к верхней - лопастное колесо, в лопастях колеса консольная балка и обшивка выполнены из легкого и прочного металла или композита, например стеклопластика.
Изобретение поясняется чертежами на фиг. 1-4, в которых показана компоновка вентиляторов, их отдельные узлы и элементы. На фиг. 1 приведена компоновка вентиляторов в диффузионной части башни (третий вентилятор не показан). На фиг. 2 показано расположение трех лопастных колес по сечению диффузора. На фиг. 3 приведен общий вид вентилятора. На фиг. 4 показано расположение опорных площадок для вентиляторов, с элементами крепления к корпусу башни.
д
к
д
к
к
д
Основным узлом вентиляторной системы является вентилятор (фиг. 3). Он состоит из лопастного колеса 1, мотор-редуктора 2, соединяющей их муфты 3, фланца 4 под вал 5 колеса, подставки 6, включающей верхнюю 7 и нижнюю 8 плиты и четыре стойки 9. К нижней 8 плите подставки крепится мотор-редуктор 2 (фиг. 3). На плите 8 имеются также четыре отверстия для крепления вентилятора на опорной площадке 10 (фиг. 4). Соединение вала 5 лопастного колеса 1 с мотор-редуктором 2 муфтой 3 выполнено так, что осевая нагрузка от колеса 1 не передается на мотор-редуктор 2, она воспринимается верхней плитой 7 и стойками 9 подставки. Вентиляторы установлены и закреплены четырьмя болтами на опорных площадках 10 (фиг. 1, 4), равномерно расположенных по окружности 11 в плоскости диффузора 12. Диаметр окружности 11 (фиг. 2, 4) не превышает разности диаметров D-d, где D - диаметр диффузора, d - диаметр лопастного колеса. Диаметр d лопастного колеса (фиг. 1) не превышает 0,46 величины диаметра D диффузора. Крепление опорных площадок 10 к стенкам диффузора 12 выполнено двумя горизонтальными 13 и двумя наклонными 14 швеллерами (фиг. 1, 4). Концы пар 13, 14 однотипных швеллеров, сопряженные со стенкой диффузора 12, разнесены на угол около 70°. Этим обеспечивается устойчивость опорной площадки 10 в горизонтальном и вертикальном направлениях.
Монтаж вентиляторной системы начинают с прикрепления опорных площадок, с приваренными к ним швеллерами, к диффузорной части корпуса башни. При этом их расположение контролируют:
- по величине расстояния между центрами площадок (фиг. 4), которое предварительно определено по формуле [Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука. 1967, с. 169]
,
где r - радиус окружности 11 (фиг. 4);
α - центральный угол сектора, α=120° (фиг. 4);
- по величине расстояния от центра площадки до стенки диффузора, которое предварительно определено по формуле
k
1
b=0.5⋅d+Δ,
1
где Δ - заданный зазор между периферийной кромкой лопатки колеса и стенкой диффузора (фиг. 1).
1
2
На подготовленные опорные площадки устанавливают поочередно вентиляторы, прикрепляя их четырьмя болтами с гайками, используя отверстия в площадках и нижних плитах подставок (фиг. 3). При этом делают ручную прокрутку трех лопаточных колес и измеряют зазоры Δ и Δ (фиг. 1). Затем вентиляторы подключают к энергосистеме, для надежности и удобства обслуживания каждый вентилятор подключают отдельным кабелем.
При работе вентиляторы осуществляют подсос воздуха через выполненные в нижней части корпуса башни окна. Вода, контактируя с созданным вентиляторами потоком воздуха, охлаждается, нагревая при этом воздух. Нагретый воздух вентилятором проталкивается через диффузор и выбрасывается в атмосферу. Охлажденная вода падает вниз в виде дождя и попадает в накопительный резервуар, а из него подается в оборотную систему водоснабжения ТЭЦ.
Таким образом, предлагаемая вентиляторная система башенной градирни позволяет за счет использования трех вентиляторов, значительно меньших размеров по сравнению с крупногабаритными вентиляторами прототипа, упростить изготовление, сборку, монтаж и обслуживание данной системы.