Насадка для тепломассообменного аппарата

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим оборотное водоснабжение. Насадка для тепломассообменного аппарата содержит длинномерный решетчатый элемент, наружный контур жесткости и каркас. Из длинномерного решетчатого элемента внутри наружного контура жесткости образована центральная замкнутая продольная оболочка и окружающая ее произвольная спираль, или спираль Архимеда, или спираль Ферма, или их сочетание. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения оборотной воды и снизить трудоемкость изготовления насадки. 1 ил., 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим оборотное водоснабжение, и предназначено для повышения эффективности охлаждения оборотной воды в градирнях.

Известны насадки градирен, представляющие собой блоки, собранные из множества длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой с различными фигурами профиля поперечного сечения, уложенными параллельно друг другу (см. журнал «Водоснабжение и санитарная техника», 2011, №12, стр. 29-36). Недостатками этих насадок является большая трудоемкость сборки и низкая жесткость блоков из-за использования большого количества решетчатых элементов и необходимости фиксации и крепления каждого элемента в блоке.

Известна насадка градирни, представляющая собой блок из чередующихся плоских и гофрированных решеток, собранных в стопу с использованием дистанционных вставок между решетками и скрепленных монтажными трубками (см. «Градирни промышленных и энергетических предприятий». Справочное пособие под общей редакцией B.C. Пономаренко, М., Энергоиздат, 1998 г., стр. 170, поз. 15). Недостатком этого решения является также большая трудоемкость при сборке блоков, обусловленная необходимостью применения большого количества дистанционных вставок и монтажных трубок, а также наличие сквозных, вертикальных воздушных проемов между соседними плоскими и гофрированными решетками, пропускающими брызги воды без их отражения и дробления и, как следствие этого, их недостаточного охлаждения.

Известна также насадка градирни, представляющая собой свернутые в рулоны плоские сетки, образующие цилиндрические блоки с многослойной решетчатой оболочкой (см. «Градирни промышленных и энергетических предприятий». Справочное пособие, под общей редакцией В.С. Пономаренко, М., Энергоиздат, 1998 г. стр. 170, поз. 18). Недостатком данной насадки является отсутствие воздушных проемов между витками свернутых сеток, что приводит к многократному наложению друг на друга решеток соседних витков и, как следствие этого, повышению аэродинамического сопротивления проходу воздуха и снижению эффективности охлаждения оборотной воды.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая длинномерные решетчатые элементы, наружный контур жесткости и каркас (см. патент RU №2268451, кл. F28F 25/08, опубл. 20.01.2006). Недостатком такой насадки является большая трудоемкость при проведении сборочных работ, обусловленная наличием множества решетчатых элементов.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков. Технический результат достигается за счет повышения эффективности охлаждения воды и снижения трудоемкости изготовления насадки. Это достигается благодаря тому, что насадка для тепломассообменного аппарата содержит длинномерный решетчатый элемент, наружный контур жесткости и каркас, причем из длинномерного решетчатого элемента внутри наружного контура жесткости образована центральная замкнутая продольная оболочка и окружающая ее произвольная спираль, или спираль Архимеда, или спираль Ферма, или их сочетание. Каркас насадки может быть образован гибкими составляющими, переплетающимися с наружным контуром жесткости и пронизывающими ячейки длинномерного решетчатого элемента. Замкнутая оболочка может быть однослойной или многослойной и выполнена по форме цилиндра, или конуса, или пирамиды, или призмы.

На чертеже схематично показан профиль насадки с длинномерным решетчатым элементом.

Длинномерный решетчатый элемент 1 расположен в наружном контуре жесткости 2 и снабжен каркасом 3, образованным гибкими фиксирующими составляющими, переплетающимися с наружным контуром жесткости, пронизывающими ячейки длинномерного решетчатого элемента 1 и обеспечивающими его изгиб и фиксацию с образованием центральной продольной оболочки 4 и окружающей его спирали Архимеда, сопряженной со спиралью Ферма. Возможно использование произвольной спирали или сочетание спиралей. Точка А является точкой сопряжения оболочки 4 со спиралью Архимеда, а точка В является точкой сопряжения спирали Архимеда со спиралью Ферма. Решетчатая оболочка 4 замыкается посредством механического крепления или сварки и может быть выполнена однослойной или многослойной и выполнена по форме цилиндра, или конуса, или пирамиды, или призмы. Начало и конец каркаса 3 закреплены на наружном контуре жесткости 2 посредством сварки, развальцовки, переплетения или вязки. Такое выполнение насадки с использованием непрерывно изогнутого длинномерного решетчатого элемента обеспечивает повышение эффективности охлаждения оборотной воды и значительное снижение трудоемкости ее изготовления. Длинномерный решетчатый элемент 1, наружный контур жесткости 2 и каркас 3 изготавливается из материалов, сочетающих высокую морозоустойчивость, достаточную прочность и жесткость с коррозионной стойкостью в средах оборотных вод.

Насадка работает следующим образом. Брызги горячей воды из водораспределительной системы градирни падают на насадку сверху. Часть брызг горячей воды, отражаясь от внешних изогнутых витков спирали, дробятся в капли и под разными углами попадают на решетчатую поверхность следующего витка спирали, где вторично дробятся в меньшие капли и попадают на решетчатую поверхность следующего витка спирали, дробятся еще в более мелкие капли т.д. Другая часть брызг через ячейки решетки внешних витков попадает на внутренние решетчатые витки спирали и на замкнутую решетчатую оболочку центральной воздушной полости, так же дробится в мелкие капли. Наличие центральной воздушной полости и воздушных проемов между витками спирали значительно снижает аэродинамическое сопротивление насадки и обеспечивает свободный проход охлаждающего воздуха. Многократное дробление и отражение под разными углами брызг воды приводит к их мелкодисперсному орошению, дополнительной турбулизации и эффективному охлаждению потоком восходящего холодного воздуха. Замкнутая решетчатая оболочка в центре насадки значительно повышает ее жесткость и прочность. Комплексное воздействие указанных факторов повышает эффективность охлаждения воды на 15-20% и снижает трудоемкость изготовления насадки.

1. Насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая длинномерный решетчатый элемент, наружный контур жесткости и каркас, отличающаяся тем, что из длинномерного решетчатого элемента внутри наружного контура жесткости образована центральная замкнутая продольная оболочка и окружающая ее произвольная спираль, или спираль Архимеда, или спираль Ферма, или их сочетание.

2. Насадка по п. 1, отличающаяся тем, что каркас насадки образован гибкими составляющими, переплетенными с наружным контуром жесткости и пронизывающими ячейки длинномерного решетчатого элемента.

3. Насадка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что замкнутая оболочка выполнена однослойной или многослойной.

4. Насадка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что замкнутая оболочка выполнена по форме цилиндра, или конуса, или пирамиды, или призмы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности в вентиляторных и башенных градирнях, и позволяет повысить охлаждающую способность оросителя и снизить материалоемкость.

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами.

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности, в вентиляторных и башенных градирнях.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности в вентиляторных и башенных градирнях.

Изобретение относится к контактным устройствам для осуществления процессов тепло- и массообмена. .

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.

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами.

Изобретение относится к тепло - и массообменным устройствам и может быть использовано для осуществления процесса испарительного охлаждения оборотной воды в градирнях энергетических и других промышленных предприятий, например, на электростанциях.

Изобретение относится к области машиностроения, точнее к конструкции регулярных насадок, которые применяются в различных отраслях промышленности при осуществлении процессов тепло- и массообмена, в частности в разнообразных градирнях. Регулярная насадка состоит из полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов 1, выполненных в виде трехгранных призм, которые сгруппированы в каждом пласте в модули 2 таким образом, что каждый модуль образован четырьмя длинномерными элементами, размещенными с попарным противолежанием так, что они имеют одну общую вершину в центре модуля и прилегают друг к другу соседними боковыми гранями. При этом каждый пласт состоит из n - числа таких модулей и в стопе пласты с продольной укладкой модулей чередуются с пластами с поперечной их укладкой. В результате достигнуто повышение эффективности процесса тепло- и массообмена при непосредственном контакте газ - жидкость за счет увеличения активной поверхности насадки и увеличения времени пребывания капель жидкости на поверхности насадки. 5 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Брызгальная решетка включает узел опорной рамы и несколько в общем параллельных элементов, опирающихся на узел рамы, причем каждый из элементов имеет поперечный размер в виде в плане, не превышающий 3 мм, и расстояние между ними на виде в плане, не превышающее 10 мм. Элементы выполнены из пластика, полученного литьем под давлением, и, по выбору, образуют одно целое с кромкой, которая формирует узел опорной рамы или прикреплена к узлу опорной рамы. Элементы представляют собой отдельно изготовленную нить или шнур, опирающийся на кромку, которая образует узел опорной рамы или прикреплена к узлу опорной рамы. Элементы расположены в шахматном порядке в вертикальном направлении. В брызгальной решетке или сборке брызгальных решеток предусмотрены зазоры для прохождения более крупных объектов через брызгальную решетку или сборку брызгальных решеток без захвата решеткой или закупоривания решетки. Изобретение позволяет улучшить тепловые эксплуатационные характеристики градирни. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности, в вентиляторных и башенных градирнях. Ороситель градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены насадкой, при этом трубы в модуле расположены наклонно, или выполнены извилистыми, или структура каналов труб может состоять из следующих комбинаций: прямая-извилистая, прямая-наклонная, извилистая-наклонная. Насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение за счет этого материалоемкости. 8 ил.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности, в вентиляторных и башенных градирнях. Ороситель градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено насадкой, а каждая из труб по внешней поверхности обмотана взаимопересекающимися нитями, при этом трубы в модуле расположены наклонно или выполнены извилистыми, а трубы собраны из гофрированных листов, которые сварены по краям гофр, причем структура каналов может быть как прямой, извилистой, наклонной, так и состоящей из комбинаций этих форм. Насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой, внутренней поверхности которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение, за счет этого, материалоемкости. 8 ил.

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности, в вентиляторных и башенных градирнях. В оросителе градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены насадкой, при этом насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой и внутренней поверхностях которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение за счет этого материалоемкости. 5 ил.

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности к элементам оросителей и водоуловителей градирен. Блок насадки градирни содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы из термопластичного материала с решетчатой стенкой, причем по торцам трубчатые элементы сварены между собой, трубчатые элементы выполнены с треугольным поперечным сечением и между каждым слоем трубчатых элементов поперек трубчатых элементов вдоль каждого их торца проложена полоса из термопластичного материала, сваренная с трубчатыми элементами в местах их соприкосновения с полосой, причем в процессе сварки оплавляют торцевые участки трубчатых элементов и проложенных между ними полос и формируют в процессе оплавления монолитные торцевые стенки блока, а полости каждого из трубчатых элементов и межтрубное пространство заполнено дополнительными элементами тепломассообмена. Дополнительные элементы тепломассообмена выполнены в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка в противоположных направлениях, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде кольца, на внешней поверхности которого выполнена винтовая поверхность по типу пластинчатого шнека, или в виде, по крайне мере, трехлопастного пропеллера. Технический результат - равномерность тепломассообмена и, следовательно, повышение охлаждающей способности оросителя. 5 ил.

Изобретение относится к контактному устройству для осуществления процессов тепло- и массообмена в системе газ-жидкость и может найти применение в технологических процессах нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслей промышленности. Короткослоевая насадка состоит из тонких чередующихся слоев, выполненных с различными геометрическими характеристиками, причем нечетный по ходу движения газового потока тонкий слой регулярной насадки 4 чередуется с тонким слоем насыпной насадки 5, при этом в соседних чередующихся слоях насадки каждый нечетный слой насадки по ходу движения газового потока имеет меньшую высоту - H1, по сравнению с каждым четным слоем высотой - Н2, причем величина отношения - Н2/Н1 находится в пределах (H2/H1)=1,2÷7. Соседние чередующиеся слои насадки могут быть выполнены из насыпной насадки с различными геометрическими характеристиками (различные кольца Рашига, кольца Рашига-седла Палля). Насыпная насадка может быть уложена регулярно. Использование многослоевых чередующихся слоев насадки с различными геометрическими характеристиками обеспечивает послойное (локальное) существование режима инверсии фаз в колонном аппарате, пульсирующий режим течения газовой и жидкой фаз по высоте колонного аппарата, обеспечивая тем самым существенное и устойчивое во времени увеличение эффективности процессов тепло- и массообмена в колонных аппаратах с насадкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Градирня с поверхностным охлаждением содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховпускными окнами в его нижней части, установленный на водосборном бассейне, в котором помещены последовательно, сверху вниз водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами, ороситель, выполненный в виде нескольких идентичных блоков. Верхняя кромка корпуса снабжена пирамидальной горловиной, блоки оросителя-охладителя собраны из цилиндрических колец, выполненных из гидрофильного материала или покрытых им и уложенных рядами в шахматном порядке вплотную друг к другу на опорную решетку или уложенных навалом, над водной поверхностью бассейна установлен блок поверхностного охлаждения, конструкция которого аналогична конструкции блоков оросителя-охладителя, верхняя кромка которого находится на одном уровне с нижними кромками воздуховпускных окон, причем диаметры Dпо цилиндрических колец блока поверхностного охлаждения меньше, чем диаметры Dор цилиндрических колец блоков оросителя-охладителя, но больше, чем минимальный диаметр Dпоmin колец блока поверхностного охлаждения при их захлебывании. Технический результат - повышение надежности и эффективности градирни с поверхностным охлаждением. 5 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Холодоаккумуляционная градирня содержит прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами и воздухораспределителями, размещенные в верхней части корпуса вентиляторный агрегат и форсуночный распылитель отепленной воды, а также по меньшей мере три ряда установленных в средней части корпуса оросительных насадок с составными элементами из гидрофильного материала и размещенную внизу корпуса емкость для сбора охлажденной воды с ее отводом потребителю. Каждая из оросительных насадок представляет собой группу сферических гидрофильных элементов из волокнистого материала, которые подвешены посредством держателей к несущему их горизонтальному основанию с образованием не менее трех рядов по вертикали и размещены относительно друг друга и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях в шахматном порядке и с обеспечением технологического зазора между ними, при этом количество сферических элементов и их диаметр определяется заданной производительностью градирни, а держатели элементов выполнены из материала, обладающего минимальной теплопроводностью. Диаметр сферических гидрофильных элементов определяется в зависимости от диаметра проточной части градирни по соотношению 1/50. Сферические гидрофильные элементы выполнены из способного к впитыванию капельной влаги волокнистого материала, допускающего многократные циклы замораживания - оттаивания без потери свойств впитывания, например из хлопковой ваты. Изобретение позволяет повысить экономическую и технологическую эффективность градирни за счет увеличения плотности упаковки насадки и соответственно величины удельной поверхности теплообмена, снизить энергопотребление путем аккумулирования льда в выполненных из гидрофильного материала составных элементах оросительных насадок. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно, к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами. Блок оросителя градирни содержит пакет гофрированных листов из полимерного материала с параллельными гофрами, смежные гофрированные листы оросителя скреплены между собой с образованием гофрами каналов, причем гофрами образованы входные и выходные каналы, выполненные в виде образованных гофрами шестигранных призм, а между ними гофрами образованы три яруса каналов, причем два яруса каналов крайние и между ними расположен средний ярус каналов, каналы крайних ярусов непосредственно сообщены один с входными каналами, а другой с выходными каналами, а каналы среднего яруса сообщены с каналами крайних ярусов, при этом каналы крайних и среднего ярусов выполнены в виде четырехгранных призм, каждый входной канал и каждый выходной канал сообщен с двумя смежными каналами крайних ярусов, каналы среднего яруса смещены относительно каналов крайних ярусов таким образом, что каждый канал среднего яруса сообщен со стороны входа в него и со стороны выхода из него с двумя смежными каналами крайних ярусов, а на боковых гранях каналов крайних и среднего ярусов выполнены П-образные, синусоидальные или трапециевидные, равные по ширине и глубине гофры, расположенные перпендикулярно. В результате достигается повышение интенсивности тепломассообмена за счет исключения прямолинейного течения жидкой и газообразной фаз в каналах оросителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх