Вентиляционное устройство градирни

Полезная модель относится к вентиляционным устройствам градирен и может быть использована, например, в промышленной теплотехнике, в частности на химических, нефтехимических и других предприятиях, где требуется охлаждение оборотной воды.
Известны вентиляционные устройства градирен марок ВГ, содержащие конфузор, диффузор и соединяющую их цилиндрическую горловину с расположенным в ней вентилятором, связанным с приводом, при этом, внутренние поверхности конфузора и диффузора выполнены таким образом, что в продольном сечении они составляют с образующей горловины углы, способствующие срыву с них вентилируемого потока {ВНИИИ ВОДГЕО Госстроя СССР, Пособие по проектированию градирен (к СниП 2.04.0284), М., Центральный институт типового проектирования, 1989}.
Эти известные вентиляционные установки градирен способствуют интенсификации процесса тепло-массообмена в градирнях и устойчивому охлаждению вод. вами воздушных потоков в местах состыковки горловины с конфузором и
диффузором, приводящими к резким изломам траектории вентилируемого воздушного потока.
Кроме того, эти применяемые в промышленности вентиляционные устройства включают в себя диффузоры по высоте в 3 раза выше конфузоров, точно также, как если бы истечение вентилируемого потока через них было прямоточным, т.е. без учёта его закручивания вентилятором устройства. Поэтому конструкция такого вентиляционного устройства громоздка и имеет большой вес.
Кроме того, обычное выполнение этих вентиляционных установок из металла утяжеляет конструкцию, а выполнение их из дерева снижает их надёжность и долговечность.
Вместе с тем, парусность конструкции, обусловленная её значительной высотой, приводит к необходимости дополнительного её упрочнения и повышения аэродинамической устойчивости, что в свою очередь также усложняет и утяжеляет вес конструкции градирни в целом.
Предлагаемой полезной моделью решается задача обеспечения эффективности и надёжности вентиляционного устройства.
Технический результат, достигаемый предлагаемым устройством заключается в снижении аэродинамических потерь в вентиляционном устройстве при одновременном уменьшении его габаритов и снижении веса.
Это достигается тем, что в вентиляционном устройстве градирни, содержащем конфузор, диффузор и соединяющую их цилиндрическую горловину с расположенным в ней вентилятором, связанным с приводом, ... внутренние поверхности конфузора и диффузора, в том числе на входе в конфузор и на выходе из диффузора, в продольном сечении выполнены по сопрягаемым с образующей горловины дугам окружностей, центры которых расположены с внешней стороны вентиляционного устройства, при этом, высоты конфузора и диффузора и радиусы окружностей, по дугам
2
которых выполнены образующие их внутренних поверхностей, равны между собой.
Внутренние поверхности конфузора, диффузора и горловины могут быть выполнены из армированной пластмассы или стеклопластика, или стеклопластика с наполнителем, что позволяет повысить влагостойкость и прочность конструкции без снижения её прочностных характеристик.
На фиг. 1 приведен разрез вентиляционного устройства градирни.
Вентиляционное устройство состоит из конфузора 1 и диффузора 2, а также связывающей их цилиндрической горловины 3 и установленного в ней вентилятора 4 с приводом 5.
Образующие внутренних поверхностей конфузора 1 и диффузора 2, в том числе на входе в конфузор 1 и на выходе из диффузора 2, в продольном сечении представлены сопрягаемыми с образующей горловины 3 дугами окружностей, центры которых расположены с внешней стороны вентиляционного устройства. При этом высота Нк конфузора 1 и высота Hd диффузора 2, а также радиусы окружностей Rk и Rd, по дугам которых выполнены образующие их внутренних поверхностей, равны между собой, т.е. Нк  Hd  Rk  Rd.
Предложенная конструкция конфузора 1 способствует наиболее благоприятному вхождению и прохождению через него по дугам окружностей вентилируемого потока, а также предложенная конструкция диффузора 2 наилучшим образом способствует прохождению по нему по дугам окружностей вентилируемого потока и выбросу его в атмосферу. Таким образом, связанные горловиной 3 конфузор 1 и диффузор 2 представляют собой наилучшим образом организованное вентиляционное устройство небольших габаритов с малыми аэродинамическими потерями.
Внутренние поверхности конфузора 1, диффузора 2 и горловины 3 могут быть легко выполнены из армированной пластмассы, стеклопластика, или из стеклопластика с наполнителем.
Предлагаемое в качестве полезной модели устройство работает следующим образом.
Воздух из пространства градирни поступает в конфузор 1 через его входное отверстие диаметром DK, плавно огибая его кромки, сопрягаемые по дуге окружности с горловиной 3. Предотвращению появления срывов вентилируемого потока на входе в конфузор способствует равенство его высоты Нк радиусу окружности RK, по дуге которой выполнена образующая его внутренней поверхности, т.е. Нк  RK.
После этого воздушный поток поступает в горловину 3 диаметром Dr, где захватывается лопастями вентилятора 4, закручивается и направляется в диффузор 2. Траектория истечения закрученного воздушного потока в диффузоре 2 происходит по касательной к образующей его внутренней поверхности, изменяющей своё положение в соответствии её плавно изменяющейся конфигурацией, и, таким образом, не допускающей появление срывов воздушного потока в местах сопряжения горловины 3 с диффузором 2. Предотвращению появления срывов потока на выходе из диффузора с диаметром выходного отверстия Dd способствует равенство его высоты Hd радиусу окружности, по дуге которой выполнена образующая внутренней его поверхности, т.е. Hd  Rd.
В связи с тем, что траектория движения воздушного потока в диффузоре 2 происходит по спирали, то его путь прохождения в нём в 3 раза больше длины его пути в прямоточном диффузоре без его закрутки, в связи с чем, высоту диффузора 2 вентиляционной установки и конфузора, в котором реализовано прямоточное движение воздуха, приникаем равными, с учётом равенства диаметров входного отверстия конфузора и выходного отверстия диффузора, т.е. равенству DK вх.  Dd вых., соответствует Нк  Hd. зом, снизить аэродинамические потери в нём и за счёт этого повысить
его эффективность и надёжность.
Кроме того, предлагаемая конструкция вентиляционного устройства за счёт уменьшения высоты позволяет упростить его изготовление и последующий монтаж на градирне.
Испытания вентиляционного устройства, в котором соблюдается равенство высот конфузора и диффузора (Нк  Hd.), а также равенство этих высот радиусам окружностей, по дугам которых выполнены образующие их внутренних поверхностей, подтвердили, что срывов потока не наблюдалось.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по научным и научно-техническим источникам информации и выявление из них источников, содержащих сведения об аналогах полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналогов, характеризующихся признаками, тождественными (идентичными) совокупности всех существенных признаков заявляемой полезной модель.
Определение из перечня выявленных аналогов наиболее близких технических решений позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату, отличительных признаков в заявляемом вентиляционном устройстве градирни, изложенных в формуле полезной модели.
Предлагаемое вентиляционное устройство градирен с его новыми признаками готовиться к использованию на предприятии при производстве вентиляционных установок для градирен.
5