ТЕПЛОМАССООБМЕННАЯ НАСАДКА ГРАДИРЕН

Техническое решение относится к тепломассообменному оборудованию при непосредственном контакте между воздухом и водой в промышленных градирнях для охлаждения оборотной воды и может найти применение в энергетической, атомной, химической и нефтехимической промышленности.
Известен капельно-пленочный ороситель градирен в виде модуля из слоев полимерных горизонтально лежащих, параллельно друг другу сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом вертикальные слои горизонтально лежащих сетчатых оболочек располагаются поочередно с вертикально установленными гофрированными листами, представляющими собой синусоиду в поперечном сечении (патент на полезную модель №81303 РФ, F28F 25/08, 2009).
К причинам препятствующим достижению заданного технического результата относится снижение интенсивности тепломассообменных процессов из-за образования на поверхности сетчатых оболочек биопленкой микроорганизмов.
Известна тепломассообменная насадка в виде модулей из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими, размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом ороситель градирни составлен из трех модулей: в нижнем модуле каждая сетчатая оболочка дополнительно содержит в своем объеме лопастные завихрители, представляющие собой полимерный цилиндр, на внутренней стороне которого размещены лопатки; средний модуль содержит вертикальные слои горизонтально лежащих сетчатых оболочек, располагающихся поочередно с вертикально установленными гофрированными листами; в верхнем модуле в составе каждого ряда вертикально размещенных сетчатых оболочек установлены горизонтально лежащие гофрированные трубы (патент на полезную модель №76111 РФ, F28F 25/08, 2008)
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата относится обрастание поверхности сетчатых оболочек биопленкой микроорганизмов, что снижает интенсивность тепломассообменных процессов между охлаждаемой водой и воздухом в градириях.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип является тепломассообменная насадка градирен в виде модуля из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими, размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом на нижней поверхности модуля установлены дистанцирующие вставки в виде лопастного завихрителя (патент на полезную модель №100207 РФ, F28F 25/2010).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится невысокая интенсивность тепломассообменных процессов между охлаждаемой водой и воздухом в градирнях из-за обрастания полимерных сетчатых оболочек насадки биопленкой микроорганизмов.
Техническим результатом предлагаемой конструкции тепломассообменной насадки градирен является повышение интенсивности тепломассообменных процессов между охлаждаемой водой и воздухом в градирнях за счет предупреждения образования биопленки микроорганизмов на поверхности сетчатых оболочек насадки.
Поставленный технический результат достигается тем, что тепломассообменная насадка градирен в виде модуля из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими и размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом на нижней поверхности модуля установлены дистанцирующие вставки, выполненные в виде завихрителей, отличающаяся тем, что каждая дистанцирующая вставка выполнена из электропроводящего материала и снабжена вертикальным электродом, причем соседние дистанцирующие вставки присоединены к противоположным полюсам источника постоянного тока.
Выполнение каждой дистанцирующей цилиндрической вставки из электропроводящего материала и ее снабжение вертикальным электродом, а также присоединение соседних дистанцирующих вставок к противоположным полюсам источника постоянного тока позволяет пропускать ток через охлажденную в градирне воду по всей высоте насадки, что приводит к гибели микроорганизмов и предупреждает образование биопленки микроорганизмов на поверхности сетчатых оболочек насадки. Это приводит к интенсификации тепломассообменных процессов между охлаждаемой водой и воздухом в градирнях.
На фиг.1 представлен общий вид модуля тепломассообменной насадки градирен, на фиг.2 представлен вид на модуль насадки снизу, на фиг.3 показан способ установки модулей насадок в градирне.
Тепломассообменная насадка градирен изготовлена в виде модуля из слоев полимерных сетчатых оболочек 1, выполненных цилиндрическими и размещенных во всех вертикальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения. На нижней поверхности каждого модуля равномерно по сечению установлены дистанцирующие цилиндрические вставки 2 в виде завихрителей, при этом каждая дистанцирующая вставка выполнена из электропроводящего материала, например, листового металла или углерода и снабжена вертикальным электродом 3 с высотой равной высоте модуля, причем соседние дистанцирующие вставки 2 присоединены к противоположным полюсам источника постоянного тока.
Тепломассообменная насадка градирен работает следующим образом.
От источника постоянного тока подают напряжение на полюса дистанцирующих вставок 2. Подают охлаждаемую воду сверху на модули насадки, а снизу подают воздух. Техническая охлаждаемая в градирне вода является проводником II рода. Поэтому в пленках воды, стекающей по полимерным сетчатым оболочкам 1, под действием приложенного напряжения к дистанцирующим вставкам 2 идет ток между противоположно заряженными вертикальными электродами 3. Так как дистанцирующие вставки 2 выполнены в виде завихрителей, то охлаждаемая вода интенсивно перемешивается, что приводит к выравниванию времени пребывания воды в градирне и ее обеззараживанию электрическим током. Это подавляет жизнедеятельность микроорганизмов и образование биопленки на поверхности полимерных сетчатых оболочек 1, что интенсифицирует тепломассообменные процессы между охлаждаемой водой и воздухом в градирнях.
Таким образом, предлагаемая конструкция тепломассообменной насадки градирен позволяет за счет непрерывной обработки воды электрическим током предотвращать образование биопленки микроорганизмов на поверхности сетчатых оболочек полимерной насадки во всех модулях, а значит интенсифицировать тепломассообменные процессы между охлаждаемой водой и воздухом. Кроме того, такая насадка уменьшает затраты времени на ремонт градирен, связанные с очисткой поверхности сетчатых оболочек полимерных пленок от биопленки микроорганизмов, стабилизирует режим работы, связанный с постоянством гидравлического сопротивления восходящего потока воздуха, и уменьшает энергозатраты на движение воздуха в градирнях, так как пористость полимерной насадки остается постоянной и не снижается во времени по сравнению с градирнями, где поверхность насадки «обрастает» биопленкой микроорганизмов.