Эжекционный охладитель

 

Изобретение относится к контактным тепломзссообменным аппаратам, используемым в системах оборотного водоснабжения большой производительности химического, металлургического и энергетического комплексов страны. Изобретение позволяет повысить эффективность путем уменьшения капельного уноса Эжекционный охпадитель содержит стенки 5 башни, в нижней части которой размещена емкость 6 охладительной воды. По периметру стенки 5 выполнено воздуховходноеокно7с нижним продольным щитом 8 и верхним щитом 9 Окна 7 разделены перегородками 10 на секции Внутри башни установлена вертикальная Х-образная перегородка 11 с горизонтальным козырьком 12. Вода подводится по трубопроводу 1, затем распределяется по коллекторам 3 и разбрызгивается форсунками 4 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1695117 Al (st)s F 28 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800595/06 (22) 12,01.90 (46) 30.11,91. Бюл. ¹ 44 (71) Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (72) В. В, Шувалов, В, С, Галустов, А. И. Чуфаровский и Б. Н. Мамушкин (53) 621.175(088.8) (56) Макаров В, М., Беличенко Ю. П.; Галустов В. С, Рациональное использование и очистка воды на машиностроительных предприятиях. M.: Машиностроение. 1988, с. 51—

63.

Авторское свидетельство СССР № 959809, кл. В 01 D 53/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹1020744,,кл. F 28 С 1/00, 1981, (54) ЭЖЕКЦИОННЫЙ ОХЛАД (57) Изобретение относится к контактным тепломассообменным аппаратам, используемым в системах оборотного водоснабжения бог ьшой производительности химического, металлургического и энергетического комплексов страны. Изобретение позволяет повысить эффективность путем уменьшения капельного уноса. Эжекционный охладитель содержит стенки 5 башни, в нижней части которой размещена емкость 6 охладительной воды. По периметру стенки 5 выполнено воздуховходное окно 7 с нижним продольным щитом 8 и верхним щитом 9, Окна 7 разделены перегородками tO на секции. Вчутри башни установлена вертикальная X-образная перегородка 11 с горизонтальным козырьком 12. Вода подводится по трубопроводу 1, затем распределяется по коллекторам 3 и разбрызгивается форсунками 4. 4 ил.

1695117 сти, 10

20

50

Изобретение относится к контактным тепломассообменным аппаратам, используемым в системах оборотного водоснабжения большой производительности химического, металлургического и энергетического комплексов страны.

Известен охладитель, содержащий башню, на боковой поверхности которой расположены воздуховходные окна (1). Воздух поступает в градирню за счет естественной тяги башни или за счет работы вентилятора, Современные охладители—

t ромоздкие и дорогостоящие сооружения, В вентиляторных градирнях вентиляторы часто выходят из строя.

Известен эжекционный охладитель содержащий корпус с патрубками для ввода и вывода взаимодействующих фаз, контактную зону с форсунками, образованную наклонными, расходящимися вниз пластинами. Этот аппарат обеспечивает лучший теплосъем за счет высоких значений коэффициентов эжекции и тепломассообмена, а также интенсивной турбулизации фаз.

В данном устройстве в качестве рабочей стороны используется лишь одна, поэтому высокопроизводительные аппараты (> 500м /ч) получаются большими по габаритам, кроме того, мал диапазон регулирования производительности. Последнее объясняется тем, что высокие коэффициен- ты эжекции (> 1000, если речь идет об объемных коэффициентах) обеспечиваются лишь при давлении жидкости от 0,25 до 0,5 МПа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является эжекционный охладитель, содержащий башню с поперечным сечением в виде четырехугольника, воздуховходные окна, размещенные в нижней части ее боковой поверхности и снабженные верхними и нижними наклоненными внутрь башни продольными щитами, коллекторы охлаждаемой жидкости с разбрызгивающими форсунками, размещенные снаружи башни напротив окон, установленную в башне вертикальную перегородку, разделяющую башню на секции.

Данное устройство эффективно и производительно (по воде) и обладает простотой обслуживания.

Однако конструкция аппарата не предусматривает использования боковых сторон как рабочих; при сильном ветре (> 15м/c) часть распыла -выдувается" через длинные (несколько десятков метров) продольные воздуховходные окна; часть эжектируемого воздуха покидает рабочую зону охладителя по внутренней стороне стенки с неиспользованным тепло- и массообменным потенциалом; неликвидирован незначительный диапазон регулирования производительноЦель изобретение — повышение эффективности путем уменьшения капельного уноса, достигается тем, что охладитель, содержащий башню с поперечным сечением в виде четырехугольника, воздуховходные окна, размещенные в нижней части ее боковой поверхности и снабженные верхними и нижними наклоненными внутрь башни продольными ш тами, размещенные снаружи ;.аш.;и напротив окон, установленную в башне вертикальную перегородку, разделяющую башню на секции, дополнительно снабжено дополнительными вертикальными щитами, установленными в окнах, горизонтальным козырьком, установленным над перегородкой, последняя выполнена Х-образного сечения, верхние щиты окон размещены внутри башни, а коллектор выполнен секционным, На фиг. 1 изображена схема эжекционного охладителя; на фиг. 2 — поперечный разрез одной из ее сторон; на фиг, 3, 4схемы расположения вертикальной внутренней перегородки в зависимости от соотношения длины сторон охладителя.

Эжекционный охладитель содержит трубопровод нагретой воды 1 и подключенные через задвижки 2 секции коллектора 3, На коллекторе установлены форсунки 4.

Стенки 5 образуют башню охладителя, в нижней части которой находится емкость 6 охлажденной воды. По всему параметру стенки 5 имеют воэдуховходное окно 7, нижнюю часть которого образует наклонный продольный щит 8, а верхнюю — щит 9. Щит

8 установлен с внешней стороны стенок 5, а щит 9 — с внутренней, Окна 7 разбиты вертикальными квадратными перегородками

10 на секции, Внутри охладителя установлена вертикальная X-образная перегородка

11, заканчивающаяся в верхней части горизонтальным козырьком 12.

Эжекционный охладитель работает следующим образом.

Нагретая вода, распыливаемая большим количеством форсунок 4, обеспечивает интенсивную эжекцию (объемный коэффициент эжекции достигает 2000) воздуха из атмосферы через воздуховходное окно 7, Нижний горизонтальный щит 8 собирает ту часть жидкости, которая теряется форсунками из-под резьбовых соединений (не исключено и нарушение геометрии факела и

"выброса" его в сторону при частичном засорении вкладыша форсунки). Жидкость со щита стекает в емкость 6 эа счет небольшого

1695117

20

45 уклона (1-2 ) щита 9 внутрь охладителя.

Верхний продольный щит 9 не позволяет эжектированному воздуху "проскакивать" вдоль вертикальной стенки 5, минуя рабочую зону охладителя. Ширина 1 щита 9 будет зависеть от корневого угла факела жидкости

I 0,5xtg (P /2).h, где P — корневой угол факела, h — высота окна. Вертикальные щиты

10 образуют тамбуры. формирующие воздушные потоки из периферии к центру и снизу-вверх. Они ликвидируют "выдувания" распыла сильными порывами ветра. Надежная работы щитов будет обеспечена при ширине равной высоте окна и при расстоянии

1 между ними L=10/h.

Заданная производительность (по теплу, а значит, и по жидкости) контактных охладителей может сильно колебаться в зависимости от сезона, времени суток, производительности производственных цехов.

С целью обеспечения широкого диапазона регулирования производительности охладитель выполнен как децентрализованная система, состоящая иэ нескольких локальных охладителей (секций). Для этого коллекторы по воде выполнены секционно (по количеству рабочих сторон) и каждый иэ них может быть включен в работу соответствующей задвижкой 2. Внутрь же охладителя введены перегородки 11, разделяющие рабочую зону охладителя и ликвидирующие возможность выброса эжектированного воздуха рабочей секции через окна нерабочих, Перегородка, кроме того, не дает "выдувать" сильному ветру распыленную жидкость через окна. Месторасположение перегородок 11 (фиг. 3, 4) определяется числом рабочих сторон и соотношением длины и ширины охладителя. Они должны быть установлены таким образом, чтобы отношение площади поперечного сечения (S) к длине коллектора отдельных секций (ТиК) (удельный расход жидкости) были бы равны ($ /т=32/к). При этом предполагается, что форсунки установлены равномерно по периметру охладителя. В частности, при квадратном охладителе (фиг. 4) перегородки устанавливаются под 45 к любой стороне.

Для локализации секций высота перегородок должна быть не ниже верхнего окна

Капли жидкости и эжектированного ими воздуха под действием кинетических сил прижимаются к вертикальной перегородке

11 и двигаются вдоль нее вверх охладителя.

На их пути устанавливается вверху перегородки 11 горизонтальный козырек 12, В этом сечении охладителя происходит сепарация капель жидкости эа счет резкого изменения направления потока воздуха.

Ширина козырька, должна быть не меньше 1/8 (с каждой стороны) ширины секции К, Предположенное устройство позволяет значительно увеличить эффективность охладителя. Вынос механической влаги через сечение аппарата уменьшится на 0,08, а через боковые окна — на 0,137;.

Формула изобретения

Эжекционный охладитель жидкости, содержащий башню с поперечным сечением в виде четырехугольника, воздуховходные окна, размещенные в нижней части ее боковой поверхности и снабженные верхними и нижними наклоненными внутрь башни продольными щитами, коллекторы охлаждаемой жидкости с разбрызгивающими форсунками, размещенные снаружи башни напротив окон, установленную в башне вертикальную перегородку, разделяющую башню насекции,отл ича ющийся тем,что, с целью повышения эффективности путем уменьшения капельного уноса, охладитель снабжен дополнительными вертикальными. щитами, установленными в окнах, горизонтальным козырьком, установленным над перегородкой, последняя выполнена

)(- образного поперечного сечения, верхние щиты окон размещены внутри башни, а коллектор выполнен секционным, i 695117

Составитег ь Б. Новиков

Техред М.Моргентал Корректор Л, Бескид

Редактор А. Долинич

Заказ 4153 Тираж Подписное

ЬНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,К-35, Раушская наб„ 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101