ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ

Предлагаемое техническое решение относится к контактным охладителям, в частности к конструкции вентиляторной градирни и может быть использована на предприятиях химической, нефтегазовой, энергетической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности для охлаждения оборотной воды.
Известна конструкция вентиляторной градирни, которая состоит из несущего каркаса конфузора и диффузора, водоуловителя, водораспределительной системы, оросителя, водосборного бассейна, насосной станции и труб для отвода охлажденной и осветленной воды и отвода осадка (B.C. Пономаренко, Ю.И. Арефьев. Градирни промышленных и энергетических предприятий, - М.: Энергоатомиздат, 1998 с. 33)
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся высокие энергозатраты, связанные с работой электроприводом вентилятора и машинного отделения для подачи и отвода охлаждаемой воды.
Известна конструкция секционной вентиляторной градирни, в которой каждая секция выполнена с прямоугольным в поперечном сечении корпусом с воздуховходными окнами в его нижней части, установленным на водосборном бассейне, при этом в корпусе последовательно сверху вниз расположены водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами, ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, содержащий конфузорно-диффузорную обечайку и установленное в ней лопастное колесо, вал которого соединен с приводом вращения, при этом каждая секция градирни выполнена с тепловой мощностью 3,5-4 МВт, секции установлены равномерно по окружности, внутрь которой выведены подводящие трубопроводы, которые через запорное устройство подключены к общему водораспределительному коллектору (Патент на полезную модель РФ №87005, F28C 1/00, 2009).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся высокие затраты электоэнергии, связанные с работой электроприводов вентилятора и водораспределительного коллектора.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является вентиляторная градирня, содержащая корпус с воздуховходными окнами, трубопровод обратной воды, подводящий трубопровод, водораспределительную систему, вытяжное устройство с вентилятором, который содержит ступицу с лопастями, установленную на валу, при этом она дополнительно снабжена энергоблоком, установленном на опорной конструкции перекрытия градирни, энергоблок выполнен в виде ветроколеса, закрепленного на валу, соединенном соосно с валом вентилятора гидромуфтой (Патент на полезную модель №103901, F28C 1/00 2011).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся высокие затраты электроэнергии для создания напора охлаждаемой воды в системе водораспределения.
Задачей предлагаемой конструкции вентиляторной градирни является снижение затрат электроэнергии, используемой на подачу охлаждаемой воды в водораспределительную систему.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение энергетических затрат и стабилизация работы системы водораспределения.
Поставленный технический результат достигается тем, что в вентиляторной градирне, содержащей корпус с воздуховходными окнами, трубопровод обратной воды, подводящий трубопровод, водораспределительную систему, вытяжное устройство с вентилятором, который содержит ступицу с лопастями и установлен на валу, энергоблок, установленный на опорной конструкции, выполненный в виде ветроколеса, закрепленного на валу, соединенном соосно с валом вентилятора гидромуфтой, при этом дополнительно содержит поршневой насос, кривошипно-шатунный механизм, установленный на валу и соединенный с поршнем насоса, и накопительный резервуар выполненный в виде полого тора, установленный на перекрытии градирни, соединенный подводящим трубопроводом с поршневым насосом и водораспределительной системой.
Снабжение вентиляторной градирни поршневым насосом позволяет осуществлять подачу воды в накопительный резервуар, из которого, с помощью водораспределительной системы она поступает на орошение насадки. Установленный на валу кривошипно-шатунный механизм преобразует вращательное движение общего вала в возвратно-поступательное движение поршня насоса, что позволяет снизить энергетические затраты на подачу воды.
Установка на перекрытии градирни накопительного резервуара в виде полого тора дает возможность одновременно осуществлять подачу воды в водораспределительную систему и накапливать ее, для осуществления стабильного водораспределения, что позволяет нивелировать колебания скорости ветра и обеспечивает равномерную подачу воды, и выполняет роль водонапорной башни.
Схема предлагаемой конструкции вентиляторной градирни представлена на чертеже.
Вентиляторная градирня включает в себя корпус 1 с воздуховходными окнами 2, трубопровод обратной воды 3, подводящий трубопровод 4, водораспределительную систему 5, вытяжное устройство 6 с вентилятором 7 на валу 8 и насадку 9. Верхняя часть корпуса имеет перекрытие 10, опорную конструкцию 11 на которой установлен энергоблок выполненный в виде ветроколеса 12 с валом 13, соосным с общим валом 8 вентилятора 7 и поршневого насоса 14. Между валом 8 и валом 13 установлена гидромуфта 15. Кроме того на валу 8 установлен кривошипно-шатунный механизм 16, соединенный с поршнем насоса 14 для преобразования вращательного движения вала 8 в возвратно-поступательное движение поршня насоса 14. На перекрытии градирни 10 расположен накопительный резервуар 17 в виде полого тора.
Вентиляторная градирня работает следующим образом. От ветроколеса 12 крутящий момент по валу 13 через гидромуфту 15 передается на вал 8 и лопасти вентилятора 7, при вращении которых в вытяжном устройстве 6 создается тяга воздуха снизу вверх. Кроме того, вращение вала 8 через кривошипно-шатунный механизм 16 преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня в поршневом насосе 14. При работе поршневого насоса 14 охлаждаемая вода поступает по подводящему трубопроводу 4 в накопительный резервуар 17 в виде полого тора, который служит водонапорной башней для подачи охлаждаемой воды в водораспределительную систему 5. Струи и капли этой воды орошают поверхность насадки 9 и стекают вниз, а навстречу им движется воздушный поток, создаваемый вентилятором 7. Охлажденная этим воздушным потоком вода отводится по трубопроводу обратной воды 3 из нижней части корпуса 1.
Таким образом, предлагаемая конструкция вентиляторной градирни позволяет снизить затраты электроэнергии на нагнетание охлаждаемой воды в водораспределительную систему и обеспечить стабилизацию работы системы водораспределения при колебаниях скорости ветра.