Градирня

 

Использование: для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях и электростанциях. Сущность изобретения: тепловые трубы 4 размещены в установочном средстве в виде балок 11 с возможностью вертикального перемещения так, что их конденсационные зоны 5 расположены в корпусе 1, а испарительные зоны 6 - в бассейне 3. Водоподводящий коллектор 7 с распылителями 9 в виде центробежных форсунок размещен в корпусе 1 над тепловыми трубами 4, наружная поверхность которых снабжена покрытием 12 с капиллярно-пористой структурой, оболочки 13 из металлорезины или наружная поверхность покрытия может быть выполнена с оребрением в виде винтовой нарезки или в виде продольных выступов. 4 з. п. ф-лы, 3 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

М 45!00 (51)5 F 28 С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913746/06 (22) 25.02.91 (46) 23,11.92. Бюл. N 43 (71) Самарский государственный университет (72) А.Л,Лукс, И.С.Загузов и B.È.Êðàâöoâ (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N 1188501, кл. F 28 С 1/00. -

2.Авторское свидетельство СССР

N. 1451516, кл. F 28 С 1/00, -1987. (54) ГРАДИРНЯ (57) Использование; для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях и электростанциях. Сущность изобретения: тепловые трубы 4 размещены в установоч„„SU „„17-76953 А ном средстве в виде балок 11 с возможностью вертикального перемещения так, что их конденсационные зоны 5 расположены в корпусе 1, а испарительные зоны 6 — в бассейне 3. Водоподводя щий коллектор 7 " распылителями 9 B виде центробежных форсунок размещен в корпусе 1 над тепловыми трубами 4, наружная поверхность которых снабжена покрытием 12 с капиллярно-пористой структурой, оболочки

13 из металлорезины или наружная поверхность покрытия может быть выполнена с оребрением в виде винтовой нарезки или в виде продольных выступов. 4 з. и. ф-лы, 3 ил.

1776953

15

30

40

55

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности, к устройствам, предназначенным для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях и электроста н ци ях.

Известна градирня (1), содержащая башню, установленную над водосбросным бассейном, размещенные в последнем тепловые трубы, водоотводящий и водоподводящий коллекторы. Бассейн выполнен кольцевым и снабжен радиальными перегородками, плавучими платформами и поперечной сплошной стенкой, Водоподводящий и водоотводящий коллекторы подключены по разные стороны последней. При этом радиал ьные перегородки через одну установлены у внешней и внутренней стенок бассейна, а плавучие платформы, в которые вмонтированы тепловые трубы, установлены между радиальными перегородками. К недостаткам градирни относится следующее. Горизонтально расположенная платформа, резко уменьшает теплоотдачу со свободной поверхности горячей воды в бассейне, а оребрение тепловых труб не обеспечивает эффективного теплосьема из-за низких коэффициентов теплоотдачи при вынужденной или свободной конвекции воздухом.

Известна градирня (2),наиболее близкая по своим конструктивным признакам (прототип), содержащая корпус с вентилятором в верхней части, водосборный бассейн.

В бассейне установлена глухая направляющая стенка с образованием спирального канала. К периферийной части канала подключен водопроводный коллектор, к центральной части канала подключен водоотводящий коллектор. Над бассейном горизонтально установлен лист, в котором выполнены отверстия для установки и дистанционирования оребренных тепловых труб, Конденсационные оребренные участки труб расположены в корпусе и охлаждаются воздухом, выходящим из окон.

Испарительные участки расположены в бассейне и находятся в канале. Установочные средства тепловых труб выполнены в виде, размещенной в корпусе и прикрепленной к верхним кромкам окон, сетки и дополнительно установленных на верхних торцах крючьев, взаимодействующих с сеткой, Градирня работает следующим образом.

Охлаждаемая вода из коллектора подается в периферийную часть канала и по спирали проходит в центральную часть канала и затем в отводящий коллектор, Испарительные участки тепловых труб последовательно отбирают тепло от потока воды, дополнительно его турбулизуя. Отобранное тепло переносится промежуточным теплоносителем тепловых труб к оребренным конденсационным участкам, обдуваемым наружным воздухом. К недостатку указанной конструкции градирни относится следующее. Оребрение тепловых труб обеспечивает недостаточно эффективный отвод тепла от зон конденсации тепловых труб прежде всего из-эа низких коэффици-. ентов теплоотдачи воздуха а << 100 — 200

Вт/(м К) даже при значительных скоростях обдува, что создает при охлаждении большой массы воды в бассейне значительные ограничения, В то же время размещение водоподводящего коллектора s бассейне не обеспечивает эффективного теплопровода к зонам испарения труб из-за низких скоростей обтекания воды и, следовательно, коэффициента внешней теплоотдачи.

Цель изобретения — повышение эффективности теплообмена за счет увеличения турбулизации жидкости и равномерного ее дробления, Поставленная цель достигается тем, что в градирне, содержащей корпус с вентилятором и воздуховодными окнами, водосборный бассейн, размещенные в установочном устройстве тепловые трубы, конденсационные зоны которых расположены в корпусе, а испарительные — в бассейне, водоподводящий и водоотводящий коллекторы, новым является то, что она дополнительно снабжена распылителями в виде центробежных форсунок, размещенными на подводящем коллекторе над тепловыми трубами, наружная поверхность последних снабжена покрытием с капиллярно-пористой структурой, а трубы установлены с возможностью вертикального перемещения в указанном установочном устройстве.

Поставленная цель достигается также за счет того, что покрытие тепловых труб выполнено в виде съемной оболочки из металлорезины. Кроме того наружная цель поверхность покрытия тепловых труб снабжена оребрением, причем оребрение покрытия тепловых труб выполнено в виде винтовой нарезки или в виде продольных выступов.

В результате проведения патентного поиска не было выявлено аналогов, имеющих сходных признаков с признаками отличительной части формулы изобретения, на основании чего можно сделать вывод, что устройство обладает существенными отличиями.

Положительный эффект заключается в том, что за счет размещения распылителей в виде форсунок на водоподводящем кол1776953 лекторе над тепловыми трубами и снабжения последних капиллярной структурой обеспечивается резкое увеличение степени турбулизации жидкости, равномерное дробление ее в мелкодисперсную среду и, следовательно, и тенсификация теплоотдачи с поверхности зон конденсации тепловых труб путем испарения мелкодисперсных капель, оседающих на внешней капиллярной структуре (внутренняя конденсация и внешнее испарение про исходит при черезвычайно высоких коэффициентах теплоотдачи Ь L„

5000 — 10000 Вт/(м К).

Принципиальная схема градирни показана на фиг. 1, на фиг. 2 изображен узел! на фиг. 1; на фиг. 3 -узел I на фиг. 1.

Градирня содержит корпус 1 с воздуховодными окнами 2, водосборный бассейн 3, тепловые трубы 4, конденсационные зоны 5 которых расположены в корпусе 1, а испарительные ."-.эны 6 — в бассейне 3, водоподводящий 7 и водоотводящий 8 коллекторы.

Причем водоподводящий коллектор 7 с распылителями 9 в виде центробежных форсунок размещен в корпусе 1 ниже вентилятора 10 над тепловыми трубами 4 и свободной поверхностью бассейна 3 на относительном расстоянии в диапазоне

Н /dc- = (0,8 — 1,1) 104, где dc — диаметр сопла центробежных форсунок; Н вЂ” вы. сота размещения форсунок над свободной поверхностью, Установочное устройство для крепления тепловых труб выполнено в виде балок

11 с возможностью вертикального перемещения труб. Кроме того наружная поверхность тепловых труб снабжена капиллярно — пористой структурой 12 или оребрением в виде винтовой нарезки (фиг.

2) или в виде продольных выступов. Покрытие может быть выполнено в виде съемной оболочки 13 из металлорезины. (фиг. 3).

Градирня работает следующим образом.

Горячая вода из водоподающего коллектора 7 поступает в распылители 9 —. центробежные форсунки, в которых закручивается за счет центробежных сил поток жидкости, B результате этого жидкость из распылителей 9 выходит в виде сплошной турбулизированной закрученной конусообразной завесы. При этом степень турбулизации и дисперсность жидкости зависят от скорости ее потока на выходе из сопла центробежных форсунок 9 и расстояния между форсунками 9 и тепловыми трубами 4. Изменяя эти параметяы. можио

30 тилятором и воздуховходными окнами, водосборный бассейн, размещенные в установочном устройстве тепловые трубы, 35

55 добиться любой степени турбулизации и дисперсности жидкой среды — от крупных капель до тумана. Испарительные участки 6 тепловых труб 4, размещаемые в бассейне

3, отбирают тепло от всего объема воды, дополнительно турбулиэируя ее. Отобранное тепло переносится промежуточным теплоносителем тепловых труб 4 к конденсационным зонам 5, где испольэуется на испарение капель или пленки воды с внешней поверхности труб 4. При этом процессы внутренней конденсации и внешнего испарения протекают весьма интенсивно, кроме того, капиллярная структура может впитывать и жидкость непосредственно из бассейна 3, Конденсационные зоны 5 обдуваются наружным воздухом через окна 2, перемещаемым вентилятором 10 в верхней части корпуса 1 градирни.

При этом капиллярная структура, выполненная на внешней поверхности труб 4, способствует удержанию пленки, капель, за счет капиллярных сил, а также размещение коллектора с распылителями в виде центробежных форсунок способствует интенсификации и эффективности теплообмена за счет испарения.

Формула изобретения

1. Градирня, содержащая корпус с венконденсационные зоны которых расположены в корпусе, а испарительные — в бассейне, водоподводящий и водоотводящий коллекторы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности теплообмена, она дополнительно снабжена распылителями в виде центробежных форсунок, размещенными на водоподводящем коллекторе над тепловыми трубами, наружная поверхность последних снабжена покрытием с капиллярно-пористой структурой, а трубы установлены с возможностью вертикально перемещения в указанном установочномм средстве.

2. Градирня по и. 1, отличающаяся тем, что покрытие тепловых труб выполнено в виде съемной оболочки из металлорезины.

3. Градирня по и. 1, отличающаяся тем, что наружная поверхность покрытия тепловых труб снабжена оребрением.

4. Градирня попп.1иЗ,а, r ичающая с я тем, что оребрение покрытия труб выполнено в виде винтовой нарезки, 5. Градирня по пп. 1 и 3, с т л и ч а ю щ ая с я тем, что оребрение покрытия труб выполнено в аиде продольных выступов.

1776953

Составитель Т. Никулина

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор П,Гереши

Редактор T.Шагова

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

Заказ 4113 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5