Ороситель градирни
Владельцы патента RU 2445567:
Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-сервис К" (RU)
Изобретение относится к тепломассообмену в теплоэнергетике и химической технологии, в частности к конструктивным элементам, например, градирен, в водооборотных циклах промышленных предприятий, в сооружениях биологической очистки сточных вод. Ороситель градирни изготовлен в виде модуля из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы одинаковой высоты, жестко скрепленных по концам в местах соприкосновения. Вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в виде сетчатой оболочки треугольного профиля длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм. В оросителе градирни, в виде блока сетчатых цилиндрических оболочек разной высоты, ряды оболочек большей высоты чередуются с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенных по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты на их концах располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с направленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку, высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки. Изобретение позволяет повысить жесткость конструкции оросителя, снизить его материалоемкость и увеличить степень охлаждения воды в градирне. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к тепломассообмену в энергетике и химической технологии, в частности - к конструктивным элементам, например, градирен в водооборотных циклах промышленных предприятий, в сооружениях биологической очистки сточных вод.
Известен ороситель градирен состоящие из вертикально установленных гофрированных труб [1].
Недостатком таких оросителей является наличие большого числа сквозных каналов, внутри которых происходит низкоэффективный процесс теплообмена ввиду недостаточно развитой поверхности контакта между потоком воздуха и крупными каплями воды.
Также известен блок объемных элементов тепломассообменного аппарата [2].
Основным недостатком такого блока, в отношении охлаждающей способности, является наличие сквозных вертикальных каналов, пропускающих водяные капли без их отражения и дробления, а следовательно, и недостаточно эффективное охлаждение воды.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель градирни [3], содержащий вертикально установленные шестигранные гофрированные трубы из термопластичного материала, жестко соединенные по торцам с установленными между ними вставками. Ороситель дополнительно снабжен сетчатой набивкой размещенной в межтрубном пространстве.
Недостатком данной конструкции оросителя является низкая эффективность использования внутритрубного пространства в виду того, что капли воды попадающие внутрь трубного пространства не испытывают дополнительного дробления и растекания. Кроме того, сопротивление межтрубного пространства с набивкой будет заведомо значительно больше, чем внутри трубы и, следовательно, основные потоки воды и воздуха окажутся в малоэффективном, с точки зрения теплообмена, трубном пространстве.
Применение изобретения позволяет достичь необходимой для производства высокой степени охлаждения оборотной воды благодаря интенсификации процесса теплообмена между водой и воздухом.
Ороситель градирни, состоящий из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы одинаковой высоты, жестко скрепленных по торцам в местах соприкосновения, и на которых вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки могут быть наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм в количестве от 1 до 4 штук, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в количестве от 1 до 4 штук, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами в количестве от 1 до 3 штук, шириной от 3 до 15 мм длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки.
Наличие сетчатых вставок треугольного профиля обеспечивает дополнительное дробление капель воды и дает возможность увеличить поверхность контакта фаз.
Конструкция оросителя градирни содержит ряды сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты чередующихся с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенных по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки.
Чередование рядов сетчатых оболочек разной высоты дает возможность сократить промежуточную часть цилиндрических оболочек, что приводит к уменьшению застойных зон орошения и снижает аэродинамическое сопротивление оросителя.
Наличие сплошных пластин, наплавленных вдоль образующих сетчатых оболочек увеличивает механическую прочность оросителя и повышает его охлаждающую способность за счет увеличения доли пленочного режима течения воды в оросителе и, следовательно, улучшает теплообмен.
Таким образом, к основным преимуществам предлагаемой конструкции оросителя градирни относятся:
- увеличение диспергирования капель во внутреннем пространстве цилиндрической сетчатой оболочки за счет установки сетчатых вставок треугольного профиля, что повышает эффективность процесса охлаждения воды;
- возникновение турбулизации потоком воздуха пленок воды, стекающих по наплавленным пластинам, их дробление, новое образование, отрыв, что способствует повышению эффективности тепломассообмена;
- снижение аэродинамического сопротивления конструкции благодаря использованию сетчатых оболочек разной длины;
Выравнивание аэродинамического сопротивления за счет применения вставок разной длины;
- повышение тепломассообменных характеристик в работе оросителя.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан ороситель, собранный из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, жестко скрепленных по торцам в местах соприкосновения. Во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек расположены вставки.
На фиг.2 показано расположение вставок по высоте сетчатой оболочки в количестве от 1 до 4 шт.
На фиг.3 показан вид на ороситель сверху, где видно расположение внутри цилиндрических сетчатых оболочек вставок, выполненных из сетчатого треугольного профиля.
На фиг.4 изображен ороситель, собранный из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, при этом ряды оболочек большей высоты чередуются с оболочками меньшей высоты, установленными в два ряда по концам больших оболочек.
На фиг.5 показано расположение вставок разной длины в зависимости от высоты сетчатых оболочек.
Ороситель градирни содержит вертикальные сетчатые оболочки цилиндрической формы 1 из термопластичного материала, во внутреннем объеме которых размещены вставки 2 в количестве от 1 до 4 штук. Вставки представляют собой сетчатую оболочку треугольного профиля 3. Вдоль образующих сетчатых оболочек по всей их длине наплавлены сплошные пластины 4 шириной от 3 до 15 мм.
На фиг.4 изображен ороситель, состоящий из рядов цилиндрических оболочек большей высоты 5, чередующихся с оболочками меньшей высоты 6, расположенными в два ряда по краям больших оболочек. Вставки 7, расположенные во внутреннем объеме оболочек большей длины, короче, чем вставки 8, расположенные в оболочках меньшей длины.
Ороситель градирни работает следующим образом: вода, пройдя водораспределительную систему и форсунки, в виде капель попадает на верхнюю поверхность оросителя и начинает стекать по сетчатым оболочкам в нижнюю часть оросителя. В это же время воздух поступает в нижнюю часть оросителя и проходит его снизу вверх.
Назначение оросителя состоит в достижении максимально возможной поверхности контакта фаз, т.е. в дроблении капель и создании пленочного течения жидкости, что и достигается установкой в оросителе вставок 2 и наплавлении сплошных пластин 4.
Ороситель из оболочек разной длины предназначен для работы в условиях повышенной загрязненности воды или при низкой эффективности вентиляторов и работает следующим образом: вода стекает по сетчатым целиндрическим оболочкам большей высоты 5 и сетчатым оболочкам меньшей высоты 6, при этом, попадая на расположенные в них вставки 7,8, капли дробятся, увеличивая тем самым поверхность контакта фаз. Различная длина вставок 7 и 8 способствует выравниванию аэродинамического сопротивления оросителя и, следовательно, создает равномерное распределение потоков воды и воздуха по сечению оросителя.
Источники информации
1. Патент РФ №2206033, F28F 25/08, 2003.
2. Патент РФ №2286528, F28F 25/08, 2005.
3. Патент РФ №2201571, F28F 25/08, 2003.
1. Ороситель градирни, содержащий вертикальные ряды параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, жестко скрепленные по торцам в местах соприкосновения, отличающийся тем, что вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм в количестве от 1 до 4 штук, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в количестве от 1 до 4 штук, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами в количестве от 1 до 3 штук шириной от 3 до 15 мм, длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки.
2. Ороситель градирни по п.1, отличающийся тем, что ряды цилиндрических оболочек большей высоты чередуются с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенными по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки.
