Вентиляторная градирня

Изобретение относится к области энергетики. Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости за счет поддержания стационарности тепломассообмена в условиях различных температурных воздействий окружающей среды на наружную поверхность вытяжной башни путем обеспечения постоянства микроклимата в ее внутреннем объеме. Технический результат по снижению энергоемкости достигается тем, что вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, покрытую с наружной поверхности тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых пучков, продольно вытянутых снизу вверх. 4 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды.

Известна вентиляторная градирня (см. патент РФ №2411437, МПК F28C 1/00, 2010), содержащая вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейные канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором - направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки.

Недостатком являются непроизводительные энергозатраты, обусловленные работой вентилятора в вытяжной башне с постоянной мощностью привода в изменяющихся погодно-климатических и, соответственно, температурных режимах атмосферного воздуха, когда при изменяющейся плотности потока, поступающего в вентилятор, изменяется его массовая производительность, приводя к существенному отклонению от нормированно-необходимой, особенно при отрицательных температурах окружающей среды.

Известна вентиляторная градирня (см. патент №2500964, МПК F28C 1/00. Опубл.10.12.2013. Бюл. № 34), содержащая вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейной канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки, при этом вытяжная башня снабжена вентилятором, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения привода вентилятора и регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи и выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости вращения.

Недостатком является энергоемкость процесса охлаждения воды, обусловленная нестабильностью тепломассообмена между жидкостью и воздухом окружающей среды в изменяющихся в течение года температурных воздействиях окружающей среды. Когда в теплое время года наблюдается интенсивный приток тепловой энергии через наружную поверхность вентиляторной башни к воде в бассейне, а в холодное время года наблюдается интенсивный отвод тепловой энергии через наружную поверхность в окружающую среду, а это резко ухудшает нормирование параметра по температурным значениям охлаждающей оборотной воды, возвращающейся к потребителю.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение энергоемкости за счет поддержания стационарности тепломассообмена в условиях различных температурных воздействий окружающей среды на наружную поверхность вытяжной башни, путем обеспечения постоянства микроклимата в ее внутреннем объеме при покрытии наружной поверхности вытяжной башни тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых пучков, продольно вытянутых снизу вверх.

Технический результат по снижению энергоемкости достигается тем, что вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров,а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейной канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки, снабжена вентилятором, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения привода вентилятора и регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи и выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости вращении, при этом вытяжная башня с наружной поверхности покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых пучков, продольно вытянутых снизу вверх.

На фиг.1 показан общий вид вентиляторной градирни,

на фиг.2 - разрез корпуса бассейна,

на фиг.3 - внутренняя поверхность суживающегося сопла с продольно расположенными канавками, направляющая которых имеет направление по ходу часовой стрелки,

на фиг.4 - внутренняя поверхность суживающегося сопла с продольно расположенными канавками, направляющая которых имеет направление против хода часовой стрелки.

Вентиляторная градирня содержит корпус 1 с воздуховпускными окнами и водосборным бассейном 2, над которым установлены ороситель 3, водораспределительная система 4, водоуловитель 5. На верхней части корпуса 1 закреплены вытяжное устройство, включающее конфузор 6 с вентилятором 7, концевой конфузорный канал 8 с устройством регулирования подачи ветрового потока атмосферного воздуха и диффузор 9, за вентилятором 7 жестко укреплены профильные пластины 10, а на внутренней поверхности от входа к выходу диффузора 9 расположены ребра 11, соединенные с кольцевой канавкой 12 и внешней поверхностью конической обечайки 13. Ороситель 3 имеет не менее двух секций из волнообразных пластин 14, водораспределительная система 4 состоит из подводящего коллектора 15 и водораспределителя 16, включающего ассиметрично укрепленную трубу 17, относительно корпуса 1, на который распределены суживающиеся сопла 18 с встроенными в них завихрителями 19.

Водосборный бассейн 2 (фиг.1 и фиг.2) включает корпус 1, в котором установлены секционные перегородки 20, выполненные зигзагообразными, и образует в каждой секции 21 диффузоры 22 и конфузоры 23, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке.

Водораспределительная система 4 с суживающимися соплами 18 выполнена в виде попарно расположенных суживающихся сопел 24 и 25, при этом на внутренней поверхности 26 суживающегося сопла 24 выполнены продольно расположенные от большего основания 27 к меньшему основанию 28 криволинейные канавки 29, причем направляющая криволинейной канавки 29 имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности 30 суживающегося сопла 25 выполнены продольно расположенные от большего основания 31 к меньшему основанию 32 криволинейные канавки 33 и направляющая криволинейной канавки 33 имеет направление против хода часовой стрелки. Вытяжная башня снабжена вентилятором 7, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения 34 привода 35 и регулятором температуры 36 с датчиком температуры 37 атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры 36 своим выходом соединен с регулятором скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры 36 содержит блок сравнения 38 и блок задания 39. Блок сравнения соединен с входом электронного усилителя 40, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 41 и выход электронного усилителя 40 соединен с входом магнитного усилителя 42 с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости вращения 34. Корпус 1 вытяжной башни с наружной поверхности 43 покрыт тонковолокнистым базальтовым материалом 44, расположенным в виде витых пучков 45, продольно вытянутых снизу вверх.

Вентиляторная градирня работает следующим образом.

При температуре воды в бассейне 2 значительно более ниже значений, чем температура воздуха окружающей наружную поверхность 43 корпуса 1 вытяжной башни, и, особенно, при отрицательных температурах окружающей среды наблюдается интенсивный отвод техводы из верхнего объема вытяжной башни с нарушением микроклимата процесса охлаждения оборотной воды, т.е. осуществляется нестационарный тепломассообмен, резко снижающий эффективность охлаждения оборотной воды (см., например, стр.435 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М.: Высшая школа, 1980, с.469)

При высоких положительных температурах воздуха окружающую наружную поверхность 43 среды и особенно дополнительно с солнечной радиацией наблюдается интенсивное поступление теплоты к воде бассейна 2 с последующим нарушением микроклимата процесса охлаждения оборотной воды, т.е. наблюдается также нестационарный тепломассообмен, резко увеличивающий энергоемкость охлаждения оборотной воды, из-за необходимости увеличения количества подавляемого атмосферного воздуха через воздуховпускные окна корпуса 1.

При покрытии тонковолокнистым базальтовым материалом 44 наружной поверхности 43 в условиях эксплуатации вентиляторной градирни с температурой окружающей среды более низкой, чем температура воды в бассейне 2, тепловой поток теплопроводностью через наружную поверхность 43 передается тонковолокнистому базальтовому материалу 44, а за счет того, что он выложен в виде витых пучков 45, продольно вытянутых снизу вверх, наблюдается не только устранение тепловых потерь в связи с теплоизоляционными свойствами, но и аккумулирование тепловой энергии (см., например, Волокнистые материалы из базальтов Украины, издательство «Техника». Киев, 1971-76 с., ил.). Наличие высокой температуры воздуха окружающей среды особенно в светлое время суток с солнечной радиацией, тонковолокнистый базальтовый материал 44 теплоизолирует наружную поверхность 43, с последующим аккумулирование тепловой энергии, которая в темное время суток теплопроводностью передается во внутрь корпуса 1, поддерживая стационарный процесс тепломассообмена оборотной охлаждаемой воды круглосуточно. Следовательно, выполнение наружной поверхности 43 с покрытием из тонковолокнистого базальтового материала 44 в виде витых пучков 45 обеспечивает нормированный тепломассообменный процесс охлаждения водопроводной воды, что снижает энергозатраты до расчетно-оптимальных.

Уменьшение температуры атмосферного воздуха ниже нормированной (например, 20°С) фиксируется датчиком температуры 37 атмосферного воздуха. При этом, как известно, плотность всасываемого в вентилятор атмосферного воздуха возрастает и увеличивается массовая производительность, т.е. наблюдается излишество количества воздуха, поступающего в воздуховходные окна по сравнению с нормированно-необходимым, что и приводит к ненужным энергозатратам на привод вентилятора.

Сигнал, поступающий с датчика температуры 37, становится большим, чем сигнал блока задания 39, и на входе блока сравнения 38 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 40 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 41. За счет этого в электронном усилителе 40 компенсируется нелинейность характеристики привода 35 вентилятора 7. Сигнал с выхода электронного усилителя 40 поступает на вход магнитного усилителя 42, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 40 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 42. В результате снижается момент от привода 35 вентилятора 7, передаваемый на регулятор скорости 36 в виде блока порошковых электромагнитных муфт и поступление атмосферного воздуха через воздуховходные окна в нижнюю часть корпуса 1 вытяжной башни, достигая значений нормированно-необходимых для процесса охлаждения оборотной воды, со снижением энергозатрат на привод 35 вентилятора 7.

Увеличение температуры атмосферного воздуха выше нормированной (например, 20°С), приводит к уменьшению его плотности и соответственно массовой производительности вентилятора 7 при постоянной скорости вращения привода 35, что ухудшает тепломассообменный процесс охлаждения оборотной воды. Для устранения данного явления также применяется система автоматизированного контроля. В этом случае сигнал, поступающий с датчика температуры 37, становится меньшим, чем сигнал блока задания 39 и на входе блока сравнения 38 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 40 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной оборотной связи 41. Сигнал с выхода электронного усилителя 40 поступает на вход магнитного усилителя 42, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 40 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 42. В результате увеличивается момент от привода 35 вентилятора 7, передаваемый на регулятор скорости вращения 36 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, и поступление атмосферного воздуха через воздуховходные окна в нижнюю часть корпуса 1 вытяжной башни, достигая значений нормированно-необходимых для процесса охлаждения оборотной воды.

Горячая вода подается из коллектора 15 в водораспределитель 16 через асимметрично укрепленную трубу 17 относительно корпуса 1 в суживающиеся сопла 18. Размещение суживающихся сопел 18 попарно, таким образом, что, например, на внутренней поверхности 26 суживающегося сопла 24 выполнены криволинейные канавки 29, направляющая которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности 30 суживающегося сопла 25 выполнены криволинейные канавки 33, направляющая которых имеет направление против хода часовой стрелки, приводит к следующему: поток горячей воды, перемещаясь от большего основания 27 суживающегося сопла 24 по криволинейным канавкам 29, расположенным на внутренней поверхности 26, закручивается по ходу часовой стрелки и после завихрителя 19 в виде микрозавихрения выбрасывается в полость корпуса 1 между оросителем 3 и водоуловителем 5.

Одновременно, поток горячей воды, перемещающийся от большего основания 3 суживающегося сопла 25 по криволинейным канавкам 33, расположенным на внутренней поверхности 30, закручивается против хода часовой стрелки и после соответствующего завихрителя 19 в виде микрозавихрения выбрасывается также в полость корпуса 1 между оросителем 3 и водоуловителем 5. Попарное расположение суживающегося сопел 24 и 25 приводит к тому, что два вращающихся в противоположные направления микрозавихрителя сталкиваются, образуя микровзрывы (см., например, А.П. Меркулов. Вихревой эффект и его применение в промышленности. Куйбышев. 1969, 348 с.) с интенсивным перемешиванием капелек горячей воды, что резко интенсифицирует тепломассообменный процесс охлаждаемой воды с воздухом, выходящим из оросителя 3.

Под действием гидродинамических свойств, преимущественно, каплеобразная масса остывающей горячей воды фонтанирует на оросителе 3 и стекает по волнообразным пластинам 14 первой секции в виде полосок пленки и капель, контактируя с проходящим потоком воздуха. После первой секции вода дождеванием переходит на вторую секцию, где циклично повторяется теплообмен первой секции, т.е. осуществляется пленочно-капельный эффект. Со второй секции охлаждения жидкость поступает в водосборный бассейн 2. При этом атмосферный воздух поступает в корпус 1 через воздуховпускные окна и охлаждает горячую воду, после чего насыщенный парами и каплями поступает в водоуловитель 5, где очищается от воды, и вентилятор 4 осуществляет отсос воздуха из корпуса 1.

В водосборном бассейне 2 секции 21 расположены таким образом, что обеспечивается равномерная эпюра скоростей водяного потока в поперечном сечении корпуса бассейна 2, поддерживаемая за счет «живого» сечения входных отверстий диффузоров 22 и конфузоров 23. Охлаждаемый поток воды с оптимальной эпюрой скоростей, обеспечивающий рациональный контакт воды с зигзагообразными секционными перегородками 20, поступает в секции 21 и, проходя последовательно участки диффузоров 22 и конфузоров 23, непрерывно меняет свою скорость, что приводит к турбулизации потока и повышению теплообмена, а также к перераспределению в секциях 21 давления движущегося потока воды. Это выравнивает гидравлическое сопротивление воды в секциях 21, приводит к равномерному смыванию водой всего объема водосборного бассейна 2.

Кроме того, шахматное расположение диффузоров 22 и конфузоров 23 в каждой секции 21 относительно соседней приводит к тому, что поверхности секционных перегородок 20 одновременно находятся под различным скоростным воздействием потока движущейся воды (с одной стороны перегородку 20 омывает поток, движущийся в диффузоре, с другой омывает поток, движущийся в конфузоре). В результате на данный элемент секционной перегородки 20 действует разность температур (температурный напор) посекционно разделенного потока охлаждения воды. Выполнение секционных перегородок 20 из биметалла приводит в данных условиях воздействия температурного напора к возникновению продольных колебаний термовибрации, что создает дополнительную турбулизацию непосредственно в поперечном слое секционных перегородок 20, значительно повышая тепломассообменные процессы дальнейшего поэтапного охлаждения воды в бассейне 2. Все это в конечном итоге и обеспечивает эффективную работу вентиляторной градирни даже при незначительном перепаде температур между атмосферным воздухом и охлаждаемой водой.

Оригинальность конструктивного решения заключается в том, что снижение энергозатрат на процесс охлаждения оборотной воды при различных температурных воздействиях атмосферного воздуха как в течение суток, так и годовых, достигается поддержанием стационарного тепломассообмена в вытяжной башне, путем создания расчетного микроклимата внутри корпуса, за счет покрытия его наружной поверхности тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде витых пучков, продольно вытянутых снизу вверх, а это обеспечивает выполнение не только теплоизоляционных, но и аккумулирующих свойств.



Вентиляторная градирня, содержащая вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейной канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки, снабжена вентилятором, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения привода вентилятора и регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, и выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости вращения, отличающаяся тем, что вытяжная башня с наружной поверхности покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, расположенным в виде витых пучков, продольно вытянутых снизу вверх.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к башенным градирням для охлаждения оборотной воды промышленных предприятий. Градирня содержит башню в виде усеченной пирамиды или гиперболоида вращений.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к градирням систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий. Башенная градирня содержит башню с установленными в ней водораспределительной системой, водоуловителем и оросителем, причем в башне в нижней ее части выполнены воздуховпускные окна и бассейн, а в воздуховпускных окнах установлены на вертикальных осях поворотные заслонки, причем площадь каждой заслонки разделена вертикальной осью на две неравные части, водораспределительная система образована идентичными, плоскими, рядом расположенными водоразбрызгивающими секциями, установленными под водоуловителем и над оросителем, при этом водоразбрызгивающие секции подключены к водоподводящим стоякам, водораспределительная система образована двумя водоразбрызгивающими секциями, каждая из которых подключена к своему расположенному под оросителем над бассейном водоподводящему трубопроводу посредством водоподводящих стояков, каждый из которых на выходе подключен к своему горизонтальному водораспределительному трубопроводу в средней его части, причем последние установлены параллельно друг другу и сообщены с системой параллельных водораздающих трубопроводов, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла, равномерно распределенные вдоль водораздающих трубопроводов, диаметр проходного сечения водораспределительных трубопроводов ступенчато уменьшается в направлении от места подключения к водоподводящему стояку, при этом водоразбрызгивающие секции расположены симметрично относительно вертикальной оси градирни, каждая секция снабжена одним водоподводящим стояком, стояки секций расположены параллельно друг другу вдоль вертикальной оси градирни, водораспределительные трубопроводы расположены вдоль диаметра вписанной окружности поперечного сечения градирни, к водораспределительным трубопроводам подключены параллельные друг другу водоотводящие трубопроводы, посредством которых водораспределительные трубопроводы сообщены с водораздающими трубопроводами, водоотводящие трубопроводы выполнены ступенчато сужающимися в направлении от водораздающего трубопровода к стенке градирни и расположены перпендикулярно водораспределительным трубопроводам, концевые участки водоотводящих трубопроводов каждой секции сообщены между собой периферийными трубопроводами, расположенными вдоль вписанной окружности поперечного сечения градирни, а водоразбрызгивающие сопла смежных водораздающих трубопроводов расположены в шахматном порядке относительно друг друга.

Изобретение может быть использовано в градирнях промышленных предприятий и электростанций. Сущность заявляемого способа заключается в том, что в замкнутом рециркуляционном цикле градирни, образованном градирней 1, устройством воздухоподготовки 2, паро-газовоздуховодами 3 и трубопроводами конденсата 4, устанавливают емкостный аккумулятор-регулятор 5 водного конденсата, при этом аккумулятор-регулятор 5 водного конденсата одновременно является регулятором поддержания требуемого объема воды в градирне и системе технического водоснабжения и первичным накопителем теплоты конденсации, при этом устанавливают фазовый аккумулятор-регулятор 6 теплоты с теплоемким веществом, при этом конденсация паро-газовоздушной смеси происходит в устройстве воздухоподготовки на охлаждающей поверхности теплообмена с температурой, равной или меньшей точки росы, при этом поверхность теплообмена формируется одним или несколькими последовательными способами: теплообменными трубами, по которым циркулирует рабочая технологическая жидкость с температурой, равной или ниже точки росы, работой холодильной установки, введения в паро-газовоздушную смесь холодных жидких или твердых частиц, сжатием паро-газовоздушной смеси, при этом поверхность теплообмена формируется одним или несколькими последовательными способами: теплообменными трубами, по которым циркулирует рабочая технологическая жидкость с температурой, равной или ниже точки росы, работой холодильной установки, введения в паро-газовоздушную смесь холодных жидких или твердых частиц, сжатием паро-газовоздушной смеси, чтобы при достигнутых значениях температуры и давления конденсированная фаза была термодинамически более устойчива, чем газообразная, при этом теплота конденсации из рециркуляционного цикла собирается в аккумуляторе-регуляторе теплоты, из которого тепловым насосом 7 подается потребителю теплоты по назначению 8, при этом в замкнутом рециркуляционном цикле рециркуляция паро-газовоздушной смеси и очищенного от влаги и охлажденного воздуха производится за счет возрастающей разницы давлений насыщенного пара и не насыщенного пара в очищенном от влаги и охлажденном воздухе и принудительной подачей воздуха отсасывающим или нагнетательным вентилятором 9, при этом происходит охлаждение воды ниже значений температуры мокрого термометра атмосферного воздуха и снижается зависимость работы градирни от стороннего источника воды, от состояния атмосферного воздуха, достигается высокая концентрация аккумулирования теплоты, при этом избыточный объем воздуха удаляется через регулирующий клапан 10 и восполняется через входящий клапан.
Изобретение может быть использовано в градирнях промышленных предприятий и электростанций. Сущность заявляемого способа заключается в том, что в замкнутом рециркуляционном цикле градирни, образованном градирней 1, устройством воздухоподготовки 2, паровоздуховодами 3 и трубопроводами конденсата 4, устанавливают емкостной аккумулятор-регулятор водного конденсата 5, при этом аккумулятор-регулятор водного конденсата одновременно является регулятором поддержания требуемого объема воды в градирне и системе технического водоснабжения и первичным накопителем теплоты конденсации, при этом устанавливают фазовый аккумулятор-регулятор теплоты с теплоемким веществом 6, при этом конденсация паровоздушной смеси происходит в устройстве воздухоподготовки на охлаждающей поверхности теплообмена с температурой, равной или меньшей точки росы, при этом поверхность теплообмена формируется одним или несколькими последовательными способами: теплообменным трубами, по которым циркулирует рабочая технологическая жидкость с температурой, равной или ниже точки росы, работой холодильной установки, введением в паровоздушную смесь холодных жидких или твердых частиц, сжатием паровоздушной смеси, при этом поверхность теплообмена формируется одним или несколькими последовательными способами: теплообменным трубами, по которым циркулирует рабочая технологическая жидкость с температурой, равной или ниже точки росы, работой холодильной установки, введением в паровоздушную смесь холодных жидких или твердых частиц, сжатием паровоздушной смеси, чтобы при достигнутых значениях температуры и давления конденсированная фаза была термодинамически более устойчива, чем газообразная, при этом теплота конденсации из рециркуляционного цикла собирается в аккумуляторе-регуляторе теплоты, из которого тепловым насосом 7 подается потребителю теплоты по назначению 8, при этом в замкнутом рециркуляционном цикле рециркуляция паро-воздушной смеси и очищенного от влаги и охлажденного воздуха производится за счет возрастающей разницы давлений насыщенного пара и ненасыщенного пара в очищенном от влаги и охлажденном воздухе и принудительной подачей воздуха отсасывающим или нагнетательным вентилятором 9, при этом происходит охлаждение воды ниже значений температуры мокрого термометра атмосферного воздуха и снижается зависимость работы градирни от стороннего источника воды, от состояния атмосферного воздуха, достигается высокая концентрация аккумулирования теплоты, при этом избыточный объем воздуха удаляется через регулирующий клапан 10 и восполняется через входящий клапан.

Изобретение относится к энергетике. Способ управления охлаждением оборотной воды в градирне с вентилятором, характеризующийся тем, что вентилятор установлен на вертикальном валу с приводом, расположенным в машинном зале под градирней и состоящим из редуктора, гидромуфты, масляных холодильников и фильтров, электродвигателя, регулирующего скорость вращения вала вентилятора с учетом температуры охлажденной воды, причем при регулировании скорости вращения вала вентилятора дополнительно учитывают температуру и давление смазочного масла в редукторе и гидромуфте, степень вибрации вала вентилятора и температуру его направляющих подшипников, температуру опорных подшипников вала электродвигателя, давление и расход холодной воды в маслохолодильниках, перепады давления масла на масляных фильтрах, силу электрического тока, проходящего через обмотку электродвигателя, уровень воды в машинном зале градирни, при этом измеренные значения параметров сравнивают с заданными предупредительными и предаварийными значениями и по результатам сравнения корректируют задание регулятору скорости вращения вала вентилятора.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Вентиляторная градирня содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном бассейне, на котором установлен вентиляторный узел, содержащий диффузор в виде конфузорно-диффузорной обечайки, в котором помещено лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения, при этом в корпусе последовательно, сверху вниз расположены водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами, ороситель, выполненный в виде нескольких идентичных блоков, собранных из вертикальных гофрированных листов.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для повышения теплового КПД башенных испарительных градирен. Испарительная градирня содержит вытяжную башню, в основании которой находятся воздуховходные окна с поворотными потокорегулирующими щитами с горизонтальной осью вращения и расположенные у воздуховходных окон воздухонаправляющие щиты с вертикальной осью вращения.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням. Вентиляторная градирня содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, корпус состоит из двух частей - верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с форсунками, и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а каплеотделитель выполнен с тройным рифлением, где поток воздуха три раза изменяет направление движения и за счет этого достигается значительное уменьшение каплеуноса, а каждая из форсунок разбрызгивающего устройства выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска.

Градирня // 2535903
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике. Градирня содержит башню, в нижней части которой расположено окно с установленными в нем щитами под углом 60-75° к касательной, проведенной к окружности основания башни, водоразбрызгивающую и оросительную системы, щиты выполнены в виде трубчатых элементов, установленных с шагом не более длины трубчатого элемента, причем трубчатые элементы связаны между собой трубопроводом от водоразбрызгивающей системы, а по нижней поверхности трубчатых элементов равномерно расположены отверстия для распыла воды с образованием тангенциальных воздуховходных каналов, при этом по периметру градирни под углом 10-15° образована наклонная поверхность.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к системам оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Система оборотного водоснабжения, содержащая теплообменники, подключаемые прямой и обратной магистралями воды к бассейну-смесителю, снабженному охладителем, подключенным к прямой магистрали соединительным трубопроводом с регулятором расхода и эжектором, камера смешивания которого подключена к обратной магистрали воды с регулятором давления, а сопловая часть эжектора на внутренней поверхности имеет винтообразные канавки, связанные с кольцевой канавкой, подключенной к сборнику загрязнений, при этом охладитель включает вертикальный корпус, боковые стенки которого и установленные в нем секционные перегородки выполнены загзагообразными и образуют в каждой секции диффузоры и конфузоры, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке, кроме того, регулятор расхода снабжен задвижкой с приводом регулятора скорости в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а на прямой магистрали воды установлен датчик температуры, подключенный к регулятору температуры, который содержит блок сравнения и блок задания, при этом блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, кроме того, выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, выход которого подключен к регулятору скорости привода задвижки, причем перегородки диффузоров и конфузоров выполнены из биметалла, при этом внутренний материал диффузоров имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности внутреннего материала конфузоров, при этом теплообменники снабжены термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса с двумя проходными каналами для горячей и охлажденной воды и комплектом дифференциальных термопар, «горячие» концы которых расположены внутри проходного канала для горячей воды, а их «холодные» концы расположены в проходном канале для охлажденной воды, причем вход проходного канала для горячей воды соединен через трехходовой клапан с обратной магистралью перед бассейном-смесителем, а его выход соединен с обратной магистралью перед бассейном-смесителем, кроме того, вход проходного канала для охлажденной воды соединен с прямой напорной магистралью перед регулятором давления, а его выход соединен через трехходовой клапан с бассейном-смесителем. Наружная поверхность каждого из теплообменников покрыта тонковолокнистым базальтовым материалом, выполненным в виде витых пучков продольно вытянутых от прямой магистрали перед теплообменниками до обратной магистрали после теплообменников. Техническим результатом изобретения является поддержание нормированных энергозатрат на работу системы оборотного водоснабжения в изменяющихся температурных условиях окружающей среды помещения, где размещены теплообменники, путем устранения тепловых потерь от охлажденной воды с обеспечением заданного режима теплообмена за счет покрытия наружной поверхности теплообменников тонковолокнистым базальтовым материалом. 2 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения технологического оборудования, охлаждаемого водой, например компрессорных станций, промышленных холодильников, конденсаторов и т.д. Эжекционное устройство для охлаждения оборотной воды системы охлаждения производственного оборудования содержит корпус с вертикальным и горизонтальным эжекционными каналами, снабженными форсунками, и шахтой выброса воздуха, снабженной в верхней ее части каплеувловителями, приемный бак, соединенный магистралями, в которые включены насосы, с системой охлаждения производственного оборудования, с форсункой вертикального эжекционного канала, при этом в нижней части корпуса выполнена магистраль для слива воды из корпуса в приемный бак. Устройство снабжено дополнительной эжекционной камерой с одной или более форсунками внутри нее, с каплеуловителем в верхней ее части и одним или более воздухоприемными окнами в нижней ее части, при этом форсунки, размещенные в дополнительной эжекционной камере, соединены магистралью с системой охлаждения производственного оборудования, а в нижней части дополнительной эжекционной камеры выполнена магистраль для слива воды из нее в приемный бак, при этом в приемном баке выполнена перегородка с отверстием в нижней части, отделяющая зону слива в приемный бак воды из корпуса от зоны слива в него из дополнительной эжекционной камеры. Воздухоприемные окна дополнительной эжекционной камеры могут быть снабжены элементами принудительной подачи воздуха. В приемном баке установлен датчик температуры, соединенный соответственно электрическими цепями с преобразователями частоты оборотов электродвигателей насосов подачи воды на охлаждение оборудования и преобразователями частоты оборотов электродвигателей элементов принудительной подачи воздуха, на корпусе эжекционного устройства за каплеуловителями размещен роторный ветродвигатель, при этом в донной части приемного бака установлено устройство для дегазации воды, причем верхняя часть приемного бака соединена отводящим газоходом с верхней частью корпуса эжекционного устройства. Изобретение позволяет обеспечивать эффективное удаление растворенного кислорода из охлаждаемой воды, подаваемой по трубопроводам на технологическое оборудование, значительно снизить коррозионное воздействие на металлические поверхности, изготовленные из углеродистых сталей, повысить пределы выносливости металла и увеличить срок безотказной и надежной эксплуатации трубопроводов и технологического оборудования, отказаться от использования дорогих нержавеющих и коррозионно-стойких сталей. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержат вытяжную башню, при этом вытяжная башня снабжена вентилятором, расположенным в ее верхней части, регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, и выходом электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости вращения. Воздуховходные окна по периметру нижней части вытяжной башни выполнены в виде комбинированного сечения, включающего меньшую суживающуюся часть по ходу поступления атмосферного воздуха и большую расширяющуюся часть, причем угол наклона оси суживающейся и расширяющейся частей по отношению к зеркалу жидкости бассейна составляет 8-12 градусов. Техническим результатом изобретения является поддержание нормированных энергозатрат на процесс охлаждения оборотной воды, особенно при высоких температурах атмосферного воздуха, когда наблюдается уменьшение разности температур с водой бассейна и требуется интенсификация тепломассообмена между охлаждаемой оборотной водой и зеркалом жидкости бассейна. 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховодными окнами по периметру ее нижней части, воздухоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, причем водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большого основания к меньшему криволинейные канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором направляющая криволинейной канавки имеет направление против часовой стрелки, при этом вытяжная башня снабжена конусообразным насадком с полым валом, на котором укреплены ветроколесо с криволинейными полостями и крыльчаткой, причем криволинейные поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки при взаимном синхронном перемещении образуют суживающее сопло вращения, кроме того, в полом валу между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна для вентиляционного воздуха, а ветроколесо соединено с электроаккумулирующим устройством. Техническим результатом является снижение дополнительных энергозатрат, обусловленных наличием повышенной влажности атмосферного вентилируемого воздуха при охлаждении оборотной воды в условиях длительной эксплуатации. 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит вентилятор, на нижнюю и верхнюю поверхности каждой из лопастей вентилятора наносят наноматериал в виде стекловидной пленки, причем нанопокрытие выполнено ресурсосберегающим с уменьшающейся толщиной от основания лопасти к периферии. Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат, связанных с ненормированными демонтажными работами по замене вентилятора с лопастями, разрушаемыми коррозией и кавитацией в условиях тепловлажностного воздействия воздуха, выбрасываемого из вытяжной башни. 5 ил.

Изобретение относится к теплообменным устройствам охлаждения воды в системах промышленного оборотного водоснабжения для отвода избыточного тепла при различных технологических процессах, связанных с его выделением. Башенная градирня содержит корпус (1), образующий внутреннее пространство башенной градирни, в котором последовательно сверху вниз установлены водоуловитель (2), водораспределитель с коллектором (4) и напорный трубопровод нагретой воды (6), в нижней части корпуса башенной градирни расположена зона регулированного воздушного поступления (7), содержащая воздуховпускные окна с установленными в них поворотными заслонками, под корпусом башенной градирни расположен водосборный бассейн (11) с отводящим трубопроводом охлажденной воды (12), в верхней части градирни расположены одно или более устройств для диспергирования жидкости (5), заземленные ионизирующие сетки с коронирующими электродами (3), вакуумный насос (10) и вакуумопровод (8), при этом водораспределитель выполнен в виде одного или нескольких участков коллекторов (4), расположенных горизонтально, на которых размещены одно или более устройств для диспергирования жидкости (5) таким образом, что их сопла ориентированы вниз с возможностью создания нисходящего потока, вакуумный насос (10) расположен на выносной площадке корпуса градирни и связан с одним или несколькими устройствами для диспергирования жидкости (5) вакуумопроводом (8), заземленные ионизирующие сетки с коронирующими электродами (3) расположены горизонтально под водоуловителем (2) и служат для создания «электрического ветра». Изобретение позволяет повысить КПД гидроаэротермического процесса охлаждения жидкости, минимизировать энергетические затраты, упростить конструкцию башенной градирни и ее эксплуатацию, снизить стоимость строительства, а также уменьшить геометрические размеры при сравнимости характеристик. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в испарительных градирнях башенного типа. Аэродинамическая градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами в ее основании, водосборный бассейн, водораспределительную систему, ороситель с наклонными плоскостями и ветровое колесо, соединенное с электрогенератором. В аэродинамической градирне водораспределительная система и наклонные плоскости оросителя вынесены из вытяжной башни наружу и установлены на кольцевом основании, а сверху закрыты крышей, установленной над воздуховходными окнами, при этом кольцевое основание выполнено с наклоном в сторону водосборного бассейна, а его площадь равна площади основания башни, а водораспределительная система выполнена в виде кольцевой трубы с патрубками, расположенными внизу у наклонных плоскостей оросителя под углом к радиусу основания градирни, при этом на них установлены разбрызгиватели воды, направленные так, чтобы капли воды падали сверху на наклонные плоскости оросителя, расположенные у воздуховходных окон под тем же углом к радиусу основания башни, что и патрубки кольцевой водораспределительной системы. Изобретение позволяет повысить тепловую эффективность градирен, а также использовать низкопотенциальную энергию оборотной воды для выработки электроэнергии. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх