ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ИЛИ БАШЕННАЯ ГРАДИРНЯ С ПАРОУЛОВИТЕЛЕМ
FAN OR CHIMNEY-TYPE COOLING TOWER WITH STEAM TRAP

Область использования
Изобретение относится к оросительным холодильникам непосредственного контакта, в частности градирням, и может быть использовано во многих отраслях промышленности, требующих охлаждения нагретой воды в циркуляционном контуре атмосферным воздухом.
Предшествующий уровень техники
Известна выбранная в качестве прототипа заявляемого изобретения вентиляторная или башенная градирня, содержащая водосборный бассейн охлажденной воды и установленный над ним выше уровня воды на опорах вертикальный корпус, открытый снизу для забора атмосферного воздуха и сверху - для выхода паровоздушной смеси, а также расположенные внутри корпуса оросительное, водораспределительное и каплеуловительное устройства (RU28537, F28C 1/02, 2002 - [1]). К недостаткам градирни [1] можно отнести существенные количественные потери воды (рабочего тела циркуляционной системы) с выбрасываемой в атмосферу паровоздушной смесью. Причем эта выбрасываемая среда оказывает негативное влияние на работу открытых распределительных устройств (ОРУ) электростанции, находящихся вблизи градирни. Также появляется необходимость увеличения подпитки системы оборотного испарительного охлаждения. Облако влажного тумана над градирней отрицательно влияет на микроклимат в районе электростанции. Наличие в градирне согласно [1] каплеуловителя не устраняет указанных недостатков, так как он улавливает только капельную влагу, а паровоздушная смесь свободно проходит через него в атмосферу.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является существенное снижение потерь воды, связанных с выбросом из градирни в атмосферу паровоздушной смеси, а достигаемым техническим результатом - обеспечение конденсации влаги из паровоздушной смеси на выходе из градирни с возвратом ее в водосборный бассейн градирни.
Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в вентиляторной или башенной градирне, содержащей водосборный бассейн охлажденной воды и установленный над ним выше уровня воды на опорах вертикальный корпус, открытый снизу для забора атмосферного воздуха и сверху - для выхода паровоздушной смеси, а также расположенные внутри корпуса оросительное, водораспределительное и каплеуловительное устройства, согласно изобретению над корпусом градирни установлен пароуловитель в виде сообщенного с атмосферой купола из теплопроводного и коррозионностойкого материала конусообразной, цилиндрической, пирамидальной или полусферической формы с предусмотренным по периметру его нижней части конденсатосборным желобом, соединенным трубчатыми каналами с внутренней частью корпуса градирни ниже каплеуловительного устройства. При этом купол может быть выполнен в виде образующей форму его профиля жалюзийной системы, которая может содержать два - верхний и нижний - каркасных элемента, из которых нижним служит указанный желоб, а верхним - цилиндр с по меньшей мере одним заглушенным торцом, и укрепленные на указанных каркасных элементах по меньшей мере два ряда жалюзийных пластин с зазором между смежными пластинами каждого ряда, а пластины соседних рядов расположены одна над другой в шахматном порядке. Купол может быть также выполнен сплошным с предусмотренными в его нижней части окнами для выхода в атмосферу частично осушенной в пароуловителе паровоздушной смеси. Площадь сообщающегося с атмосферой пространства купола пароуловителя по меньшей мере в 1,5 раза должна превышать площадь выходного сечения корпуса градирни.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками изобретения и достигаемым ею техническим результатом заключается в том, что установка над корпусом градирни пароуловителя в виде выполненного из теплопроводного и коррозионностойкого материала и сообщенного с атмосферой купола позволяет перед выпуском пароводяной смеси в атмосферу через купол большую часть содержащегося в ней пара конденсировать на его внутренней поверхности, охлаждаемой атмосферным воздухом благодаря высокой теплопроводности материала. Стойкость данного материала к коррозии важна для предотвращения последней в условиях влажно-паровой агрессивной среды. Наличие кондесатосборного желоба, соединенного трубчатыми каналами с внутренней частью корпуса градирни ниже каплеуловительного устройства, обеспечивает сбор и направленный отвод конденсата в водосборный бассейн градирни, исключая при этом вторичный унос сконденсированной влаги с поднимающимся к выходу из градирни пароводушным потоком. Исключение любого из перечисленных признаков полезной модели приведет к тому, что отмеченный выше технический результат не будет достигнут.
Краткое описание иллюстраций
На фиг.1 - изображена в продольном разрезе вентиляторная градирня согласно изобретению с пароуловителем в виде сплошного купола полусферической формы; на фиг.2 - то же с пароуловителем в виде жалюзийной системы; на фиг.3 - общий вид пластины жалюзийной системы пароуловителя согласно фиг.2; на фиг.4 - жалюзийный пароуловитель согласно фиг.2 в виде сверху; на фиг.5 - схема крепления пластин жалюзийной системы пароуловителя согласно фиг.2.
Подробное описание изобретения
Градирня согласно изобретению, в данном примере - вентиляторная, содержит (фиг.1, 2) водосборный бассейн 1 охлажденной воды, установленный над ним выше уровня воды на опорах 2 вертикальный корпус 3, открытый снизу для забора атмосферного воздуха и сверху - для выхода паровоздушной смеси, расположенные внутри корпуса 3 вентилятор 4, оросительное устройство 5, водораспределительное устройство 6 и каплеуловительное устройство 7. Над корпусом 1 градирни установлен пароуловитель в виде купола 8 в данном примере полусферической формы из теплопроводного и коррозионностойкого материала, например алюминия. По периметру нижней части купола 8 установлен конденсатосборный желоб 9, соединенный трубчатыми каналами 10 с внутренней частью корпуса 1 градирни ниже каплеуловительного устройства 7. Количество трубчатых каналов 10 может быть выбрано произвольно, в данном примере их два. Купол 8 может быть выполнен сплошным (фиг.1) с предусмотренными в его нижней части между опорами 11 окнами для выхода в атмосферу частично осушенной в пароуловителе паровоздушной смеси. Купол 8 может быть также выполнен в виде образующей форму его полусферического профиля жалюзийной системы (фиг.2). Последняя согласно изобретению содержит два - верхний и нижний - каркасных элемента, из которых нижним служит указанный конденсатосборный желоб 9, а верхним - цилиндр 12 (фиг.2, 4, 5) в данном примере с двумя заглушенными торцами. На указанных каркасных элементах 9,12 закреплены в данном примере два ряда жалюзийных пластин 13 (фиг.2, 3, 4, 5) таким образом, что между смежными пластинами 13 каждого ряда имеется зазор (рис.4). Пластины 13 соседних рядов расположены одна над другой в шахматном порядке (рис.4, 5). С целью уменьшения гидравлического сопротивления пароохладителя для обоих вариантов выполнения купола 8 предусмотрено превышение в 1,5-5,0 раз (в данном примере в 1,5 раза) площади сечения его выходных проходов по отношению к площади выходного сечения корпуса 3 градирни.
Работа пароохладителя
При работе градирни любого типа паровоздушная смесь, образуемая при контакте охлаждаемой воды с движущимся ей навстречу внутри корпуса 3 градирни потоком охлаждающего воздуха, поступает в купол 8 пароуловителя, где контактирует с более холодным атмосферным воздухом на внутренней стенке купола 8 при его выполнении сплошным (фиг.1) или непосредственно при жалюзийном варианте выполнения купола 8 (фиг.2). В результате охлаждения значительная часть содержащихся в указанной паровоздушной смеси водяных паров конденсируется, а образующийся конденсат стекает по поверхностям элементов купола 8 через конденсатосборный желоб 9 и трубчатым каналам 10 в водосборный бассейн 1.