СЕКЦИОННАЯ ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ

Полезная модель относится к контактным охладителям, в частности к конструкции вентиляторной градирни, и может быть использована на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды.
Известна вентиляторная градирня, содержащая прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном бассейне, при этом в корпусе последовательно сверху вниз расположены водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами и ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, содержащий цилиндрическую обечайку и установленное в ней лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения (см. патент JP №10122760, Кл. F28C 1/02, 15.05.1998).
Выполнение в вентиляторной градирне цилиндрической обечайки в сочетании с входным отверстием этой обечайки, занимающим только часть поперечного сечения корпуса градирни, приводит к значительным аэродинамическим потерям и, как следствие, к сравнительно невысокой эффективности работы данной градирни.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является вентиляторная градирня, содержащая прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном бассейне, при этом в корпусе последовательно сверху вниз расположены водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами и выполненный в виде, по крайней мере, четырех идентичных блоков ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, содержащий конфузорно-диффузорную обечайку и установленное в ней лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения (см. JP №54139148, кл. F28F 25/08, 29.10.1979).
Выполнение вентилятора градирни с конфузорно-диффузорной обечайкой позволило увеличить эффективность работы вентилятора, а выполнение оросителя в виде четырех идентичных блоков упростить сборку градирни. Однако выполнение вентиляторной градирни в виде одной секции с одним водораспределительным коллектором из труб с одинаковым поперечным сечением усложняет процесс равномерного распределения воды, что снижает эффективность тепломассообмена между охлаждаемой водой и охлаждающим ее воздухом.
Задачей настоящей полезной модели является оптимизация конструкции градирни в зависимости от требуемой производительности.
Техническим результатом, достигаемым от реализации полезной модели, является повышение эффективности работы вентиляторной градирни за счет снижения аэродинамического сопротивления проточной части вентилятора, образованной конфузорно-диффузорной обечайкой, при повышении эффективности охлаждения воды и более равномерного распределения подачи воды по поперечному сечению корпуса каждой секции градирни и между секциями градирни.
Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что секционная вентиляторная градирня, в которой каждая секция градирни 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 и выполненный в виде, по крайней мере, четырех идентичных блоков ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, содержащий кофузорно-диффузорную обечайку и установленное в ней лопаточное 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, каждый из которых образован входным и выходным горизонтальными участками и промежуточным вертикальным участком, на котором установлено запорное устройство, причем все подводящие трубопроводы через запорное устройство параллельно подключены к общему водораспределительному коллектору.
Секционная вентиляторная градирня предпочтительно содержит от 4 до 8 секций.
В ходе проведенного исследования работы вентиляторных градирен была разработана такая конструкция, которая позволила получить оптимальное соотношение между весом изделия и его жесткостью при минимально возможном аэродинамическом сопротивлении протекающему через диффузор нагретому воздуху при минимальных затратах электроэнергии на привод вентиляторов секций градирни. Этого удалось добиться за счет одновременной оптимизации конструкции каждой секции по соотношению производительность - затраты электроэнергии и оптимизации расположения секций градирни относительно друг друга.
Было установлено, что наиболее рационально выполнять секции градирни 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 и выполненный в виде, по крайней мере, четырех идентичных блоков ороситель, а сверху на корпусе установливать вентилятор, содержащий кофузорно-диффузорную обечайку и установленное в ней лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения, при этом каждая секция градирни выполнена с тепловой мощностью 3,5-4 Мвт, т.е. с такой тепловой мощностью каждой секции градирни, при которой достигаются наилучшие весогабаритные характеристики, что, в свою очередь, позволяет проводить монтаж и техническое обслуживание каждой секции градирни без использования тяжелой строительной техники.
За счет установки секций равномерно по окружности, внутрь которой выведены подводящие трубопроводы, каждый из которых образован входным и выходным горизонтальными участками и промежуточным вертикальным участком, на котором установлено запорное устройство, а также за счет того, что все подводящие трубопроводы через запорное устройство параллельно подключены к общему водораспределительному коллектору достигается снижение материалоемкости, причем представляется возможным выравнить гидравлическое сопротивление по всей длине трубопроводов между секциями градирни. В то же время выполнение водораспределительного коллектора в виде параллельно подключенных к источнику охлаждаемой воды подводящих трубопроводов в сочетании с выполнением каждой секции с блочным выполнением оросителя позволяет собирать градирню из унифицированных взаимозаменяемых элементов конструкции, что приводит, с одной стороны, к упрощению сборки градирни на месте ее установки, а с другой стороны к уменьшению номенклатуры комплектующих узлов для сборки градирни, что в конечном итоге приводит к повышению качества сборки и снижению себестоимости изготовления градирни.
На фиг.1 представлен продольный разрез секции секционной вентиляторной градирни.
На фиг.2 фотография секционной вентиляторной градирни.
Секция секционной вентиляторной градирни содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус 1 с воздуховходными окнами 2 в его нижней части, установленный на водосборном бассейне 3. В корпусе 1 последовательно сверху вниз расположены водоуловитель 4, водораспределительный коллектор 5 с водоразбрызгивающими соплами 6 и выполненный в виде, по крайней мере, четырех идентичных блоков ороситель 7. Сверху на корпусе 1 установлен вентилятор 8, содержащий кожух 9 в виде конфузорно-диффузорной обечайки и установленное в ней лопаточное колесо 10, вал которого соединен с приводом вращения 11.
Каждая секция 12 градирни выполнена с тепловой мощностью 3,5-4 Мвт. Секции 12 установлены равномерно по окружности, внутрь которой выведены подводящие трубопроводы 13, каждый из которых образован входным и выходным горизонтальными участками и промежуточным вертикальным, участком, на котором установлено запорное устройство 14. Подводящие трубопроводы 13 через запорное устройство 14  параллельно подключены к общему водораспределительному коллектору 15.
Секционная вентиляторная градирня содержит от 4 до 8 секций.
Вентилятор 8 каждой секции 12 градирни устанавливают сверху на корпусе 1. В конфузорно-диффузорной обечайке устанавливают лопаточное колесо 10 вентилятора с приводом 11. Вентилятор 8 осуществляет подсос воздуха в корпус 1 через выполненные в нижней части корпуса 1 секции 12 градирни воздуховходные окна 2. Вода через водораспределительный коллектор 5 подается в разбрызгивающие сопла 6, откуда она в виде капель попадает на поверхность оросителя 7, заполняющего большую часть объема между водосборным бассейном 3 и водораспределительным коллектором 5, по которой вода в виде тонкой пленки стекает в водосборный бассейн 3. При этом стекающая пленка воды обдувается потоком воздуха, создаваемым вентилятором 8. Атмосферный воздух продувается через ороситель 7, что способствует его интенсивному насыщению испаряемой влагой по всей высоте оросителя 7 и интенсивному охлаждению воды. Нагретый воздух вентилятором 8 через конфузорно-диффузорную обечайку выбрасывается в атмосферу.
При необходимости, например в летний период, часть секций 12 может быть отключена, что позволяет снизить расход электроэнергии.
Настоящая полезная модель может быть использована в вентиляторных градирнях для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контакте охлаждаемой воды и охлаждающего ее воздуха.