Градирня

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к испарительным охладителям, и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей.
Известна вентиляторная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части, в которой трубопроводы установлены в корпусе поярусно, причем, в каждом ярусе они размещены по периметру корпуса, а разбрызгивающие сопла выходными отверстиями обращены в центральную зону градирни 1,4.
Известна так же вентиляторная градирня, содержащая корпус, охваченный кожухом с образованием воздухоотводящего канала, воздухоотводящую трубу, установленную в днище корпуса, снабженную водосборным лотком и, жалюзийной решеткой, вытяжной патрубок с вентилятором, воздухораспределитель с форсунками и воздухо-входные патрубки, размещенные в крышке корпуса, в котором система охлаждения дополнительно снабжена воздуховодами с запорными клапанами и оболочкой, размещенной вокруг боковой стенки корпуса с кольцевым зазором 2.
Недостатками известных устройств является неэффективная схема охлаждения жидкости, обусловленная большим количеством жидкости в небольшом пространстве, что в свою очередь заставляет пропускать большие потоки воздуха, использовать мощные вентиляторные системы.
МКИ6 F 28 С 1/00 ГРАДИРНЯ
В качестве прототипа принята градирня, содержащая вытяжную башню с воздухо-входными окнами, выполненными по кольцу в нижней ее части, размещенный в башне выше окон ороситель с водораспределительной системой и водоструйные эжекторы, подключенные к водо-раздающему коллектору, в которой эжекторы установлены в центральной зоне градирни, ограниченной диаметром, равным 0.2 - 0.25 диаметра оросителя, и выходными торцами обращены к оросителю, а водо-раздающий коллектор размещен внутри башни 3.
Положительным моментом в прототипе является то, что конструкция и размещение эжекторов позволяет организовать принудительную циркуляцию воздуха без использования внешних вентиляторов. Недостатком прототипа является сложность устройства, обусловленная наличием оросительной системы, недостаточная долговечность и надежность устройства обусловленная той же причиной, недостаточная эффективность охлаждения, вызванная большим аэродинамическим сопротивлением, связанным с размещением в шахте элементов оросителя. С другой стороны отказаться от оросителя в данной системе невозможно, посксльру именно ороситель является тем устройством, на котором происходит теплопередача.
Задача, решаемая полезной моделью заключается в повышении эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости.
Поставленная задача решается тем, что в известной градирне, содержащей корпус с воздухо-входными окнами, выполненными по периферии в нижней его части, водораспределительный коллектор, размещенный в корпусе и снабженный водоструйными форсунками, наклоненными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни и размещенными со смещением от плоскости окна к центру градирни, согласно изобретению, форсунки установлены на платформе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, симметрично относительно оси градирни, причем угол наклона форсунок обеспечивает высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5 - 5м от уровня установки форсунок, а форсунки установлены комплектно группами по 2 - 18 единиц в группе.
Проставленная задача решается так же и тем, что форсунки размещены в окнах в два и более рядов, причем, каждый нижний ряд смещен относительно верхнего на величину от 0.5 м.
. Такое выполнение градирни позволяет, во-первых, при установке форсунок в проеме окон обеспечить наилучшее эжектирование воздуха непосредственно у воздухо-входных окон и обеспечить его увлечение струями жидкости. Во-вторых, встречное наклонное размещение форсунок с обеспечением пересечения симметричных факелов жидкости на высоте 3.5 - 5м позволяет использовать кинетическую энергию жидкости для взаимного раздробления капель противоположных потоков и увеличение активной охлаждаемой поверхности жидкости. В-третьих, отсутствие оросителя не создает аэродинамических препятствий движению эжектируемого воздуха, который за счет эжекции и конвекционных потоков устремляется вверх по шахте градирни и, тем самым, обеспечивается значительный воздушный поток: до 6 - 10-кратного водяного потока. Кроме того, размещение форсунок рядами и группами в проеме воздухо-входного окна позволяет еще более эффективно обеспечить гидродинамическое и эжекторное всасывание воздуха и обеспечить больший захват воздуха и соответственно более эффективное охлаждение жидкости. Отсутствие конструктивных элементов оросителя кроме того упрощает конструкцию градирни, делает доступней при ремонте внутренние конструкции и соответственно повышает надежность ее работы.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 схематически изображена градирня, вертикальный разрез. На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. На фиг. 3 схематически изображена градирня, вертикальный разрез с размещением форсунок в два ряда. На фиг. 4 изображен поперечный разрез градирни Б-Б на фиг. 1. На фиг. 4 изображен поперечный разрез градирни В-В на фиг. 3. На фиг. 6 изображен поперечный разрез с исполнением короба восьмигранного сечения. На фиг. 7 изображен узел крепления платформы форсунки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. На фиг. 8 показана платформа с размещением группы из 6 форсунок.
Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздухо-входными окнами 2, выполненными по периметру в нижней ее части, водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, подключенные к водо-раздающему коллектору 5. причем, форсунки-эжекторы 3 создают наклонные от вертикали факелы жидкости 6. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 7. Платформа 8 форсунки 4 соединена с водораспределительной системой 3 известными средствами через подвижные фланцы 9, обеспечивающие поворот платформы относительно горизонтальной оси. На платформе 8 форсунки 4 могут быть установлены группами, как показано на фиг. 8.
Градирня работает следующим образом.
Охлаждаемая вода подается через водораспределительную систему 3 и форсунки 4 в короб в виде наклонных от вертикали факелов 6. Встречные факелы на высоте 3.5 - 5м встречаются, образуя при взаимном разбиении водяную пыль с
развитой поверхностью капель и сверху эти капли падают в водосборный бассейн 7. При подаче воды через форсунки-эжекторы 6 последние всасывают воздух из воздухо-входных отверстий и увлекают его вверх. Одновременно горячая вода нагревает эжектируемый воздух и на него дополнительно начинают действовать конвекционные силы. Воздух устремляется вверх и встречается с водяной пылью, падающей в водосборный бассейн 7. Встречные потоки воздуха и падающей водяной пыли образуют активный тепло-массообмен. Форсунки-эжекторы 4 образуют область с пониженным давлением в проеме воздухо-входных окон 2. В эти окна устремляется поток воздуха, в результате чего организуется принудительная циркуляция воздушных масс без дополнительного энергопотребления. Кроме того установка форсунок группами обеспечивает значительный подогрев подаваемого через окна воздуха на начальной стадии и дополнительно обеспечивает конвекционную тягу в коробе. Поворотные платформы позволяют отрегулировать направление факелов жидкости для каждой конкретной градирни с учетом температуры наружного воздуха, начальной температуры охлаждаемой воды и иных параметров градирни и окружающей среды.
Полезная модель позволяет значительно повысить эффективность тепломассообмена градирни без увеличения затрат, по сравнению с известными конструкциями, при этом существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы.
Источники информации:
3.А. С. СССР 1158845, кл. F 28 С 1/00, Опубликовано БИ № 20 1985 г.
4.B.C. Галустов, Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. Москва, Атомиздат, 1989 г.
Патентный поверенный Республики Беларусь
Регистрационный № 0020-.Э. Свидерский
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Градирня, содержащая корпус с воздухо-входными окнами, выполненными по периферии в нижней его части, водораспределительный коллектор, размещенный в корпусе и снабженный водоструйными форсунками, наклоненными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни и размещенными со смещением от плоскости окна к центру градирни отличающаяся тем, что форсунки установлены на платформе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, симметрично относительно оси градирни, причем угол наклона форсунок обеспечивает высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5 - 5 м от уровня установки форсунок, а форсунки установлены комплектно группами по 2 - 18 единиц в группе.
2. Градирня по п. Отличающаяся тем, форсунки размещены в окнах в два и более рядов, причем, каждый нижний ряд смещен относительно верхнего на величину от 0.5 м.
Патентный поверенный
Республики Беларусь, per. № 0020 //Wrf//l r-Э- Свидерский
ск
Q.
ct
Ш Q.
X
0009
00$Ј
-H
41
tn
M
-H
CJ