СООРУЖЕНИЕ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к промышленным водоохлаждающим сооружениям типа пленочных градирен.
Известна градирня с естественной тягой, содержащая бетонную вытяжную башню гиперболического очертания, а также расположенные внутри нее водосборный бассейн и ороситель (1).
Известно решение градирни, содержащей вытяжную башню гиперболического очертания, выполненную в виде мелкоячеистой металлической сетки, натянутой между верхним и нижним горизонтальными кольцевыми основаниями; при этом сетчатая вытяжная башня подвешена на вантах к осевой трубчатой опоре (2).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемой полезной модели по совокупности признаков является сооружение, содержащее вытяжную башню гиперболического очертания, а также расположенный внутри нее водосборный бассейн с оросителем, выполненным в виде осевой вертикальной распределительной трубы, вдоль которой с зазором относительно друг друга расположены соосные полые оболочки в виде отсеков поверхностей вращения (3).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, следует отнести недостаточную эффективность охлаждения теплоносителя вследствие малой турбулентности (интенсивности движения) воздушных потоков, восходящих от основания сооружения к его вершине.
Сущность полезной модели заключается в том, что повышение скорости охлаждения теплоносителя осуществляется за счет того, что в сооружении, содержащем вытяжную башню, а также расположенный внутри нее водосборный бассейн с оросителем, выполненным в виде осевой вертикальной распределительной трубы, вдоль которой с зазором относительно друг друга расположены соосные полые оболочки в виде отсеков поверхностей вращения, вытяжная башня выполнена в виде отдельных соосных кольцевых ярусов, расположенных с зазором относительно друг друга вдоль вертикальной распределительной трубы. При этом каждый кольцевой ярус башни образован полой оболочкой вращения и сопряжен с соответствующей внутренней соосной полой оболочкой оросителя, имеющей встречную пространственную ориентацию.
При осуществлении заявляемой полезной модели может быть получен следующий технический результат:
Резкое увеличение турбулентности (интенсивности движения) восходящих потоков холодного воздуха, обусловленное наличием многочисленных щелевидных зазоров между соседними кольцевыми ярусами башни, а также между сопряженными ярусами башни и оболочками оросителя, обеспечивает ускоренное двухстороннее охлаждение водяной пленки, распределенной по поверхности оболочек оросителя, что повышает эффективность работы сооружения на 30-35%.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, в сооружении, содержащем вытяжную башню, а также расположенный внутри нее водосборный бассейн с оросителем, ороситель сооружения выполнен в виде осевой вертикальной распределительной трубы, вдоль которой с зазором относительно друг друга расположены чередующиеся меньшие и большие соосные полые оболочки, выполненные в виде отсеков поверхностей вращения с разновеликими горизонтальными кольцевыми основаниями; при этом меньшие оболочки ориентированы встречно по отношению к большим. В сооружении соосные полые оболочки оросителя выполнены в виде отсеков конических поверхностей. В сооружении соосные полые оболочки оросителя выполнены в виде отсеков поверхностей двоякой кривизны.
При исследовании отличительных признаков описанного сооружения не выявлено каких-либо аналогичных решений, касающихся использования традиционной конструкции данного решения.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемой полезной модели. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом устройстве, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «новизна».
Для проверки соответствия заявляемой полезной модели условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства.
Результаты показали, что заявленная полезная модель не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленной полезной модели преобразований для достижения технического результата. В частности, заявленной полезной моделью не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного устройства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;
- замена какой-либо части известного устройства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части устройства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов действий, для усиления технического результата, обусловленного наличием в устройстве именно таких элементов;
- выполнение известного устройства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание устройства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого устройства и связей между ними.
Описываемая полезная модель не основана на изменении количественных признаков, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных закономерностей.
Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «изобретательский уровень».
На чертеже представлено:
На фиг.1 изображен вертикальный разрез сооружения, соосные кольцевые ярусы которого содержат сопряженные полые оболочки вытяжной башни и оросителя в виде отсеков конических поверхностей.
На фиг.2-4 изображены возможные компоновочные схемы кольцевых ярусов сооружения, содержащих соосные полые оболочки вытяжной башни и оросителя в виде отсеков поверхностей вращения одинарной и двоякой кривизны, в том числе расположенных с зазором относительно друг друга (общий вид с вырезом 1/4).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем:
Сооружение содержит вытяжную башню 1, а также расположенный внутри нее водосборный бассейн 2 с оросителем, выполненным в виде осевой вертикальной распределительной трубы 3, вдоль которой с зазором относительно друг друга расположены соосные полые оболочки 4 в виде отсеков поверхностей вращения. Вытяжная башня 1 выполнена в виде отдельных соосных кольцевых ярусов 5, расположенных с зазором 8 относительно друг друга вдоль вертикальной распределительной трубы 3; при этом каждый кольцевой ярус 5 башни 1 образован полой оболочкой вращения и сопряжен с соответствующей внутренней соосной полой оболочкой 4 оросителя, имеющей встречную пространственную ориентацию.
Кольцевые ярусы 5 башни 1, а также соосные полые оболочки 4 оросителя могут быть выполнены в виде отсеков конических поверхностей либо отсеков поверхностей двоякой отрицательной или положительной кривизны.
Кольцевые ярусы 5 башни 1 могут выполняться как сплошными так и перфорированными; при этом нижележащие ярусы 5 могут частично вдвигаться во внутреннюю полость вышележащих смежных ярусов.
Полые оболочки 4 оросителя выполняются перфорированными; например, изготавливаются из тонкой мелкоячеистой металлической сетки. Возможно их изготовление в виде предварительно напряженных мембранных или тентовых элементов, а также дырчатых композитных панелей либо тонких гофрированных металлических листов с просечками.
В плоскостях горизонтальных оснований всех ярусов 5 башни 1 и оболочек 4 оросителя расположены кольцевые бортовые элементы 6 для увеличения контурной жесткости оболочек и облегчения их конструктивной фиксации.
Каждый кольцевой ярус 5 башни 1 и соответствующая ему встречно расположенная оболочка 4 оросителя могут сопрягаться по соответствующему кольцевому бортовому элементу 6 без зазора или с кольцевым зазором 7 относительно друг друга.
Крепление ярусов 5 и оболочек 4 к осевой трубе 3, а также их совместная фиксация и общая конструктивная жесткость обеспечиваются одним из известных способов (трубчатый каркас, кронштейны, вантовые растяжки и т.д.).
Действие сооружения осуществляется следующим образом.
Нагретая вода поднимается насосами по распределительной трубе 3 наверх, разбрызгивается на внутреннюю сторону перфорированных оболочек 4 оросителя и, распределяясь тонкой пленкой на их поверхности под действием сил капиллярного натяжения, стекает вниз против восходящих потоков холодного воздуха, попадая на нижележащие оболочки 4 оросителя и далее - в водосборный бассейн 2, откуда возвращается в производственный процесс.
Эффективность устройства обусловлена тем, что забор охлаждающих теплоноситель воздушных масс производится не только с уровня земли, а на различных высотных отметках через зазоры 7, 8 между смежными кольцевыми ярусами 5 вытяжной башни 1 и оболочками 4 оросителя, щелевидный характер которых обусловливает повышенную скорость прохождения воздушных масс.
Резкое увеличение турбулентности (интенсивности движения) восходящих потоков холодного воздуха, обусловленное наличием многочисленных щелевидных зазоров 7, 8 между соседними кольцевыми ярусами 5 башни 1, а также между сопряженными ярусами 5 башни 1 и оболочками 4 оросителя, обеспечивает ускоренное двухстороннее охлаждение водяной пленки, распределенной по поверхности оболочек оросителя, что повышает эффективность работы сооружения на 30-35%.