ГРАДИРНЯ Российский патент 1995 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к контактным тепломассообменным аппаратам, и может быть использовано для охлаждения оборотной воды промышленных предприятий и электростанций.

Известна градирня, содержащая корпус с размещенными в нем ярусами оросителями в виде дырчатых провальных тарелок, установленные снаружи корпуса ярусами тангенциальные воздухозаборные патрубки с водоподающими форсунками на входе, вертикальный напорный водовод, подключенный к форсункам [1]
Основными недостатками градирни являются большие энергетические затраты на подачу воды под большим давлением в форсунки и недостаточно высокая эффективность тепломассообмена.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является градирня, содержащая корпус многоугольного поперечного сечения с четным числом сторон, размещенный в нижней его части водосборный бассейн, выполненные ярусами воздуховходные окна с установленными снаружи корпуса наклонными направляющими пластинами, установленные в окнах раздающие коллекторы с разбрызгивающими форсунками, размещенные ярусами напротив форсунок оросители, а также магистраль подачи охлаждаемой воды [2]
Основными недостатками такой градирни являются невысокая эффективность охлаждения воды из-за пластин, ориентированных в нижнюю часть корпуса, а также большие энергетические затраты на привод насосов для разбрызгивания воды.

Изобретение исключает эти недостатки.

Технический результат достигается тем, что градирня, содержащая корпус многоугольного поперечного сечения с четным числом сторон, размещенный в нижней его части водосборный бассейн, выполненные ярусами воздуховодные окна с установленными снаружи корпуса наклонными направляющими пластинами, установленные в окнах раздающие коллекторы с разбрызгивающими форсунками, размещенные ярусами напротив форсунок оросители, а также магистраль подачи охлаждаемой воды, снабжена водосборниками с вертикальными опускными трубами и дополнительными внутренними верхними и нижними направляющими пластинами, окна выполнены в смежных ярусах на противоположных сторонах корпуса, форсунки в каждом ярусе ориентированы на противоположную глухую стенку, оросители, установленные напротив воздуховодных окон верхних ярусов, выполнены в виде вертикальных щитов с закрепленными на них листами с объемной ячеистой структурой и закреплены на указанной глухой стенке, ороситель, установленный напротив окна нижнего яруса выполнен в виде приемной камеры и установленных за ней с зазорами вертикальных пластин, водосборники установлены под оросителями верхних ярусов на уровне нижней кромки противолежащего окна, их опускные трубы подключены к раздающим коллекторами нижерасположенного окна, верхние дополнительные пластины прикреплены к верхним кромкам окон и ориентированы в верхнюю часть корпуса, нижние дополнительные пластины установлены с зазорами у нижних кромок окон и выполнены в виде сопряженных вертикального нижнего участка и наклоненного, ориентированного в верхнюю часть корпуса участка, направляющие пластины, размещенные снаружи корпуса, закреплены на стенках последнего шарнирно, а раздающий коллектор верхнего яруса подключен к магистрали подачи охлаждаемой воды.

На фиг.1 показана градирня, общий вид; на фиг.2 график снижения температуры охлажденной воды по высоте градирни при средней гидравлической нагрузке и температуре атмосферного воздуха по смоченному термометру, равной 19^оС; на фиг.3 сечение А-А на фиг;1; на фиг.4 то же, при выполнении градирни шестиугольного поперечного сечения; на фиг.5 сечение Б-Б на фиг.1.

Градирня содержит корпус 1 многоугольного поперечного сечения с четным числом сторон с выполненными ярусами воздуховходными окнами 2, 3, 4 с наклонными наружными направляющими пластинами 5, 6, снабженными шарнирами 7, с наклонными ориентированными в верхнюю часть корпуса 1 дополнительными нижними пластинами 8, 9, прикрепленными к верхней кромке окон 2 и 3 соответственно. Нижние дополнительные пластины 10, 11 снабжены вертикальными участками 12, 13, установленными с зазорами 14, 15, образующими каналы для прохода восходящего потока воздуха. Раздающий коллектор 16 с форсунками 17 установлен у окна 2 верхнего яруса. На противоположных глухих стенках 18, 19 относительно форсунок 17, 20 установлены вертикальные щиты 21, 22 с закрепленными на них листами 23, 24 соответственно с объемной ячеистой структурой, например, полученной сплавлением между собой полимерных нитей (стержней) с ячейками между нитями, и образованием в поперечном сечении треугольника или многоугольника. Под каждым щитом 21, 22 установлены водосборники 25, 26 с опускными трубами 27, 28 соответственно. На нижней части труб 27, 28 установлены размещенные в окнах 2, 3 коллекторы 29, 30 с форсунками 20, 31. При этом напротив окна 4 нижнего яруса установлен дополнительный ороситель, содержащий приемную камеру 32 и установленные вертикально с зазором между собой пластины 33. В нижней части корпуса 1 выполнен водосборный бассейн 34 с отводящим патрубком 35 и переливной трубой 36. В верхней части корпуса 1 установлен водоуловитель 37.

Градирня работает по схеме многократного охлаждения одного и того же объема воды.

Нагретая вода по коллектору 16 распределяется по форсункам 17, с помощью которых разбрызгивается на противоположно расположенный щит 21, на котором многократно разбивается на брызги и капли. Отражению брызг и каплям препятствует лист 23, который смачивается водой и за счет выполнения его в виде мелкоячеистой структуры подвергается интенсивному воздействию восходящего потока воздуха. Тепломассообмен в первом ярусе происходит между воздухом, эжектируемым факелами разбрызгиваемой воды через окно 2 и направляемым пластинами 5, 8 и пластиной 10 в активную зону теплообмена. Кроме того, взаимодействие воды происходит и с восходящим из нижерасположенных ярусов потоком воздуха. Наличие зазора 14 между вертикальным участком 12 и корпусом 1 позволяет выделить поток воздуха и направить в канал между пластинами 8 и 10 для интенсификации тепломассообмена. Вода, прошедшая первую ступень охлаждения, стекает по щиту 21 и листу 23 в водосборник 25, по трубе 27 подводится в коллекторы 29 и с помощью форсунок 20 разбрызгивается для повторного охлаждения в потоках воздуха, эжектируемого через окно 3 и направляемого пластинами 6 и 9. Восходящий поток воздуха направляется в зону охлаждения посредством пластины 11 и участка 13. Далее вода попадает на щит 19 и лист 24 и стекает в водосборник 26. Поток воздуха и факелы разбрызгиваемой воды оптимизируют с помощью приемной камеры 32. В оросителе последнего яруса осуществляют окончательное охлаждение воды, которая стекает в бассейн 34 и отводится через патрубок 35. Температуру охлажденной воды регулируют с помощью пластин 5, 6, установленных на шарнирах 7.

Использование: в теплоэнергетике, контактных тепломассообменных аппаратах для охлаждения оборотной воды промышленных предприятий и электростанций. Сущность изобретения: градирня содержит корпус 1 многоугольного поперечного сечения, ярусы воздуховодных окон 2,3,4 с наклонными направляющими пластинами 5,6 с шарнирами 7, пластины 8,9, внутри корпуса 1 дополнительные пластины 10, 11 с вертикальными участками 12,13. Вода подводится по коллектору 16 с форсунками 17, на противоположной стороне установлены вертикальный щит 21 с листом 23 ячеистой структуры. Под щитом 21 установлен водосборник 25 с опускной трубой 27, на нижней части которой установлен в окне коллектор 29 с форсунками 20. На противоположной стороне от форсунок 20 размещен щит 22 с листом 24, под щитом 22 установлен водосборник 26 с трубой 28, на конце которой установлен коллектор 30 с форсунками 31. Форсунки 31 ориентированы на дополнительный ороситель с вертикальными пластинами 33. 5 ил.

ГРАДИРНЯ, содержащая корпус многоугольного поперечного сечения с четным числом сторон, размещенный в нижней его части водосборный бассейн, выполненные ярусами воздуховодные окна с установленными снаружи корпуса наклонными направляющими пластинами, установленные в окнах раздающие коллекторы с разбрызгивающими форсунками, размещенные ярусами напротив форсунок оросители, а также магистраль подачи охлаждаемой воды, отличающаяся тем, что она снабжена водосборниками с вертикальными опускными трубами и дополнительными внутренними верхними и нижними направляющими пластинами, окна выполнены в смежных ярусах на противоположных сторонах корпуса, форсунки в каждом ярусе ориентированы на противоположную глухую стенку, оросители, установленные напротив воздуховодных окон верхних ярусов, выполнены в виде вертикальных щитов с закрепленными на них листами с объемной ячеистой структурой и закреплены на указанной глухой стенке, ороситель, установленный напротив окна нижнего яруса, выполнен в виде приемной камеры и установленных за ней с зазорами вертикальных пластин, водосборники установлены под оросителями верхних ярусов на уровне нижней кромки противолежащего окна, их опускные трубы подключены к раздающим коллекторам нижерасположенного окна, верхние дополнительные пластины прикреплены к верхним кромкам окон и ориентированы в верхнюю часть корпуса, нижние дополнительные пластины установлены с зазорами у нижних кромок окон и выполнены в виде сопряженных вертикального нижнего участка и наклонного, ориентированного в верхнюю часть корпуса участка, направляющие пластины, размещенные снаружи корпуса, закреплены на стенках последнего шарнирно, а разделяющий коллектор верхнего яруса подключен к магистрали подачи охлаждаемой воды.