Вентиляторная градирня

 

Использование: теплоэнергетика, оборотные системы водоснабжения промышленных предприятий. Сущность изобретения: вентиляторная градирня содержит корпус 1 с центральной решеткой из расположенных ярусами водораспределительных труб 4 и периферийной решеткой водораспределительных труб 3 с разбрызгивающими соплами 6. Бассейн 8 разделен перегородкой 9 на центральную часть 7 и периферийную часть. Отводящий трубопровод 10 подключен к центральной зоне 7 бассейна 8. Воздух в градирню подводится через окна 11. Градирня содержит трубопровод рециркуляции, подключенный к периферийной части бассейна 8 и центральной решетке водораспределительных труб. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к вентиляторным градирням, и может быть использовано в оборотных системах водоснабжения промышленных предприятий.

Известна вентиляторная брызгальная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части. Для интенсификации теплообмена и упрощения конструкции 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] .

Недостатками данной градирни являются повышенное гидравлическое сопротивление и низкая степень использования ее рабочего объема из-за неравномерности распределения потоков воды, направленных в центральную зону градирни, что приводит к ухудшению показателей ее работы.

Известна вентиляторная градирня, имеющая дополнительный ороситель с центробежноструйными форсунками, входные отверстия которых обращены вниз и размещены в верхней части воздухоотводящей трубы. Вода, разбрызгиваемая форсунками, собирается в емкости, откуда эжектором отсасывается и повторно разбрызгивается форсунками, обращенными вверх [2] .

Недостатками данной конструкции являются опасность обмерзания стенок корпуса из-за разбрызгивания рециркуляционной (частично охлажденной) воды в периферийной зоне, а также невысокий интенсивный теплообмен ввиду неэффективной организации воздушно-водяных потоков.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является вентиляторная градирня, содержащая корпус, размещенную в корпусе центральную решетку из расположенных ярусами водораспределительных труб с разбрызгивающими соплами, периферийную решетку водораспределительных труб, подводящий и отводящий трубопроводы, трубопровод рециркуляции, выполненный в нижней части корпуса бассейн с перегородкой, разделяющей его на сообщающиеся между собой центральную и периферийную части, расположенные под соответствующими решетками водораспределительных труб. Центральная часть бассейна сообщена с трубопроводом рециркуляции воды и размещена под решеткой распределительных труб горячей воды, а периферийная часть - под распределительными решетками труб охлажденной воды [3] .

Не смотря на достаточно равномерное распределение воздушного потока по сечению градирни, данная градирня имеет низкую эффективность тепломассообмена, поскольку лишь 20-50% общего расхода воды подвергается рециркуляции, противоточное движение фаз создается только в центральной зоне градирни, а в периферийной зоне - поперечноточное. Кроме того, в данной градирне в зимнее время происходит частичное обмерзание стенок корпуса.

Целью изобретения является повышение эффективности тепло массообмена и уменьшение обмерзания стенок корпуса.

Для достижения данной цели в вентиляторной градирне, содержащей корпус, размещенную в корпусе центральную решетку из расположенных ярусами водораспределительных труб с разбрызгивающими соплами, периферийную решетку водораспределительных труб, подводящий и отводящий трубопроводы, трубопровод рециркуляции, выполненный в нижней части корпуса бассейн с перегородкой, разделяющей его на центральную и периферийную части, расположенные под соответствующими решетками водораспределительных труб, перегородка бассейна выполнена глухой с образованием автономных отсеков равных объемов, трубопровод рециркуляции подключен к периферийному отсеку и центральной решетке, подводящий трубопровод подключен к периферийной решетке, трубы обеих решеток в каждом ярусе установлены с шагом 1,0-1,5 м, разбрызгивающие сопла в каждом ярусе размещены в шахматном порядке с шагом 1,0-1,5 м решетки выполнены из трех ярусов водораспределительных труб с расстоянием между ярусами, составляющим 1,0-1,5 м, разбрызгивающие сопла в каждом ярусе обеих решеток ориентированы по касательной к условным окружностям радиусами, составляющими 1/8-1/2 ширины периферийной части бассейна, центры окружностей, размещены на осях симметрии центральной и периферийной решеток, при этом сопла, ориентированные по касательным смежных условных окружностей, направлены в противоположные стороны, сопла верхнего яруса решеток установлены под углом 30-40о к горизонтам вниз, а среднего и нижнего ярусов соответственно под углом 40-50 и 50-60о вверх.

Данная конструкция позволяет повысить эффективность тепломассообмена. Это обусловлено тем, что образование автономных отсеков бассейна, подключение трубопровода рециркуляции к периферийному отсеку и центральной решетке, а подводящего трубопровода к периферийной решетке позволяет создать противоточное движение фаз в обеих зонах градирни - центральный и периферийный, рециркуляции подвергается вся вода в градирне. Кроме того, в данной градирне уменьшена возможность обмерзания стенок за счет того, что контакта воды со стенками не происходит вследствие образования восходящих закрученных водовоздушных потоков.

Заявленное расположение решеток и разбрызгивающих сопел способствует эжектированию интенсивно турболизированных газожидкостных систем, созданию восходящих закрученных газожидкостных потоков, что дополнительно интенсифицирует тепломассообмен в градирне.

На фиг. 1 представлен общий вид градирни; на фиг. 2 - поперечное сечение бассейна; на фиг. 3 - организация расположения разбрызгивающих сопел и закрученных воздушно-водных потоков; на фиг. 4 - положение разбрызгивающих сопел по ярусам относительно распределительных решеток.

Градирня содержит корпус 1, каплеуловитель 2, периферийные решетки 3 водораспределительных труб горячей воды, центральные решетки 4 водораспределительных труб охлажденной воды, трубопровод 5 рециркуляции воды, разбрызгивающие сопла 6, центральную зону 7 бассейна, периферийную зону бассейна 8, перегородки 9, отводящий трубопровод 10, воздухораспределительные окна 11, насос 12 и соединительную трубу 13.

Оборотная вода с температурой 40оС в количестве 750 м3/ч последовательно подается вначале в трубопроводы на периферийные решетки 3, расположенные над периферийной зоной бассейна 8, и в сопла, разбрызгивающие горячую воду. Воздух в количестве 1400 м3/ч поступает через воздухораспределительные окна 11, расположенные на боковых стенках градирни, и смешивается с водой. Из периферийной зоны охлаждения вода насосом 12 подается по трубопроводу 5 рециркуляции воды на центральные решетки 4 и стекает в центральную зону 7 бассейна. Из центральной зоны через трубопровод 10 охлажденная до 28оС вода поступает потребителю. Ввиду определенного расположения сопел происходит вращение воздушно-водного потока периферийной и центральной зон бассейна в противоположных направлениях, что позволяет увеличить время его пребывания и интенсифицировать тепломассообмен.

Показатели работы предложенного устройства превышают аналогичные показатели прототипа: степень обмерзания стенок корпуса градирни уменьшена на 10 и 50% , гидравлическое сопротивление снижено на 5 и 10% , время пребывания увеличено в 2 и 2,5 раза, распределение газожидкостных потоков равномерное и степень использования их равна 100% . При этом габаритные размеры градирни сохраняются прежними. (56) Авторское свидетельство N 1071915, кл. F 28 C 1/00, 1984.

Авторское свидетельство N 1437665, кл. F 28 C 1/00, 1988.

Авторское свидетельство СССP N 868297, кл. F 28 C 1/06, 1979.

Формула изобретения

1. ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ, содержащая корпус, размещенную в корпусе центральную решетку из расположенных ярусами водораспределительных труб с разбрызгивающими соплами, периферийную решетку водораспределительных труб, подводящий, отводящий трубопроводы, трубопровод рециркуляции, выполненный в нижней части корпуса, бассейн с перегородкой, разделяющей его на центральную и периферийные части, расположенные под соответствующими решетками водораспределительных труб, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена и уменьшения обмерзания стенок корпуса, перегородка бассейна выполнена глухой, с образованием автономных отсеков равных объемов, трубопровод рециркуляции подключен к периферийному отсеку и центральной решетке, подводящий труборпровод подключен к периферийной решетке, трубы обеих решеток в каждом ярусе установлены с шагом 1,0 - 1,5 м, разбрызгивающие сопла в каждом ярусе размещены в шахматном порядке с шагом 1,0 - 1,5 м, решетки выполнены из трех ярусов водораспределительных труб с расстоянием между ярусами 1,0 - 1,5 м.

2. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что разбрызгивающие сопла в каждом ярусе обеих решеток ориентированы по касательной к условным окружностям радиусами, составляющими 1/8 - 1/2 ширины периферийной части бассейна, центры окружностей размещены на осях симметрии центральной и периферийной решеток, при этом сопла, ориентированные по касательным смежных условных окружностей, направлены в противоположные стороны.

3. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что сопла верхнего яруса решеток установлены под углом 30 - 40o к горизонтали вниз, а среднего и нижнего ярусов под углом 40 - 50o и 50 - 60o вверх соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к способам охлаждения циркуляционной воды энергоустановок, и позволяет повысить эффективность

Градирня // 1134875

Градирня // 868297

Градирня // 857695

Градирня // 560115

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано на предприятиях любого профиля, где требуется охлаждение оборотной воды

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни

Изобретение относится к энергетике. Конденсационная паротурбинная электростанция содержит акустическую кабину оператора, выполненную герметичной и оборудованной системой жизнеобеспечения в виде системы искусственного микроклимата с пультом управления, а также рабочим местом. Каркас кабины выполнен в виде акустических шумопоглощающих панелей. Оросительная система градирни электростанции содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы из термопластичного материала с решетчатой стенкой. Изобретение позволяет повысить эффективность работы электростанции, рационально использовать вторичные энергоресурсы, а также улучшить условия труда обслуживающего персонала. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для охлаждения воды и может найти применение в холодильных установках с циркуляционным контуром воды, идущей на конденсатор. Вентиляторная градирня содержит корпус с воздуховходными окнами, ороситель, выполненный из нескольких ступеней, водораспределитель, сепаратор капельной влаги, каждая ступень оросителя градирни снабжена индивидуальным воздуховходным окном, общее число ступеней оросителя составляет, по крайней мере, три, а сами ступени оросителя размещены в корпусе градирни горизонтально и последовательно друг над другом, причем в каждом воздуховходном окне всех ступеней оросителя установлены осевые нагнетательные электровентиляторне агрегаты. Технический результат - повышение тепло- и массообменной эффективности градирни. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни. Комбинированная градирня содержит корпус, в нижней части которого расположена водосборная ванна, выполненная по форме корпуса из водосборных щитов, а над ванной установлено устройство для забора воздуха, выполненное в виде жалюзийных решеток, расположенных по периметру корпуса, при этом в верхней части корпуса градирни установлен корпус осевого вентилятора, выполненный из стеклопластика и включающий в себя конфузор, расположенный над каплеуловителем соосно корпусу градирни и жестко соединенный с ним, причем с конфузором соосно соединены цилиндрическая часть, внутри которой размещено с зазором рабочее колесо вентилятора, и диффузор, в котором закреплены, по крайней мере, три регулируемые растяжки для установки вентилятора со встроенным электродвигателем, при этом в средней части корпуса градирни расположена водораспределительная система с коллекторами переменного сечения и закрепленными на них форсунками, разбрызгивающими воду над оросительным устройством, фиксируемым в корпусе посредством ребер жесткости, система оборотного водоснабжения имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, при этом в нижней части корпуса градирен располагают по крайней мере два бака для сбора воды, которые соединяют между собой компенсационной трубой, обеспечивая гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом один бак соединяют с насосом, который подает охлажденную в градирне воду потребителю, которая снова поступает через вентиль по трубопроводу во второй бак, из которого нагретую воду насосом через фильтр и вентиль подают по трубопроводу в коллектор с форсунками, размещенными в верхней части корпуса градирни, а на участке между фильтром и вентилем устанавливают систему контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящую из манометра и вентиля, а каждая из разбрызгивающих форсунок содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит, соосную жестко связанную с корпусом втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с центральным цилиндрическим сердечником, имеющим сквозное внутреннее центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, а кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, а в нижней части центрального цилиндрического сердечника закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя в ее верхней части, а другим концом - в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности центрального цилиндрического сердечника, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена винтовая нарезка. Технический результат - повышение эффективности использования вторичных энергоресурсов путем увеличения величины активной области градирни без увеличения аэродинамического сопротивления. 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике. Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения содержит корпус, в нижней части которого расположена водосборная ванна, выполненная по форме корпуса из водосбрных щитов, а над ванной установлено устройство для забора воздуха, выполненное в виде жалюзийных решеток, расположенных по периметру корпуса, при этом в верхней части корпуса градирни установлен корпус осевого вентилятора, выполненный из стеклопластика и включающий в себя конфузор, расположенный над каплеуловителем соосно корпусу градирни и жестко соединенный с ним, причем с конфузором соосно соединены цилиндрическая часть, внутри которой размещено с зазором рабочее колесо вентилятора, и диффузор, в котором закреплены по крайней мере три регулируемые растяжки для установки вентилятора со встроенным электродвигателем, при этом в средней части корпуса градирни расположена водораспределительная система с коллекторами переменного сечения и закрепленными на них форсунками, разбрызгивающими воду над оросительным устройством, фиксируемым в корпусе посредством ребер жесткости, система оборотного водоснабжения имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, при этом в нижней части корпуса градирен располагают по крайней мере два бака для сбора воды, которые соединяют между собой компенсационной трубой, обеспечивая гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом один бак соединяют с насосом, который подает охлажденную в градирне воду потребителю, которая снова поступает через вентиль по трубопроводу во второй бак, из которого нагретую воду насосом через фильтр и вентиль подают по трубопроводу в коллектор с форсунками, размещенными в верхней части корпуса градирни, а на участке между фильтром и вентилем устанавливают систему контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящую из манометра и вентиля. Каждая форсунка водораспределительной системы содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие. Технический результат - повышение эффективности использования вторичных энергоресурсов путем увеличения величины активной области градирни без увеличения аэродинамического сопротивления. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
Наверх