ГРАДИРНЯ Российский патент 1997 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к области теплоэнергии, а именно: к контактным теплообменным аппаратам и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий и тепловых электростанциях.

Известна брызгальная градирня, содержащая вертикальную башню с воздухозаборным окном, резервуар для сбора охлажденной воды и кольцевые водораздающие коллекторы, снабженные разбрызгивающими форсунками [1, 2, 3]
Недостатком такой градирни является пониженная эффективность охлаждения, обусловленная неравномерностью расположения форсунок по объему башни.

Наиболее близкой к изобретению является градирня, содержащая вертикальную башню с воздухозаборным окном в нижней части, резервуар для сбора охлажденной воды и водораспределительную систему, состоящую из расположенного в нижней части воздухозаборного окна кольцевого водоподводящего коллектора с радиальными наклонными патрубками, на которых поярусно равномерно размещены разбрызгивающие форсунки [4]
Поярусное размещение форсунок на наклонных к центру радиальных патрубках повышает равномерность распределения охлаждаемой воды по объему башни, что увеличивает производительность и охлаждающую способность градирни, но не в достаточной степени.

Изобретение направлено на повышение интенсивности охлаждения оборотной воды и производительности градирни.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в градирне, содержащей вертикальную башню с воздухозаборным окном в нижней части, резервуар для сбора охлаждаемой воды и водораспределительную систему, выполненную в виде расположенного в нижней части воздухозаборного окна кольцевого водоподводящего коллектора с радиальными наклонными патрубками, на которых поярусно смонтированы разбрызгивающие форсунки, радиальные наклонные патрубки установлены с наклоном от центра к периферии башни, а сопла форсунок ориентированы к центру башни под разными углами к горизонтальной плоскости, при этом суммарное проходное сечение и угол наклона сопел форсунок каждого вышерасположенного яруса больше, чем суммарное проходное сечение и угол наклона сопел форсунок нижерасположенного яруса.

Предпочтительно, чтобы угол наклона сопел форсунок к горизонтальной плоскости равномерно увеличивался от 0^o на нижнем ярусе до 45^o на верхнем ярусе.

Кроме того, диаметр сопел форсунок и/или их количество на вышерасположенном ярусе больше, чем соответственно диаметр сопел форсунок и/или их количество на нижерасположенном ярусе.

Предложенное взаимное расположение наклонных радиальных патрубков и ориентация сопел форсунок, которые характеризуются заявленным соотношением геометрических параметров, обеспечивают оптимальное распределение поступающего через воздухозаборное окно воздушного потока между факелами охлаждаемой воды, равномерно по объему разбрызгиваемой форсунками в направлении к центру башни, и их эффективное взаимодействие. При этом увеличение суммарного проходного сечения сопел форсунок и угла их наклона к горизонтальной плоскости от нижнего яруса к верхнему сдвигает зону сепарации воздушно0капельного потока вверх к периферии башни и уменьшает отрицательное влияние отработанного теплого воздуха на интенсивность контактного тепло-массообмена, повышая тем самым эффективность охлаждения оборотной воды и производительность градирни.

На чертеже представлен общий вид градирни.

Градирня содержит вертикальную башню 1 с воздухозаборным окном 2, резервуар 3 для сбора охлажденной воды и водораспределительную систему, которая включает кольцевой водоподводящий коллектор 4 с раздающими радиальными патрубками 5, установленными с наклоном (до 45^o) от центра к периферии, и поярусно размещенные форсунки 6. При этом расстояние (зазор) L₁ между стенками корпуса башни 1 и патрубками 5 на уровне их верхнего края меньше, чем соответствующее расстояние L₂ на уровне коллектора 4, а сопла 7 форсунок 6 направлены к центру башни 1 и имеют по углам разный угол α₂ наклона к горизонтальной плоскости, который равномерно увеличивается от 0^o на нижнем ярусе до 45^o на верхнем ярусе.

Кроме того, суммарное проходное сечение сопел 7 форсунок 6 каждого вышерасположенного яруса больше, чем суммарное проходное сечение сопел 7 форсунок 6 нижерасположенного яруса, что обеспечивается соответствующим поярусным увеличением диаметра сопел 7 и/или количеством форсунок 6.

Градирня работает следующим образом.

Охлаждаемая вода подается в коллектор 4, равномерно распределяется по радиальным патрубкам 5 и через сопла 7 поярусно размещенных форсунок 6 разбрызгиваются в направлении к центру башни 1, эжектируя восходящий поток воздуха, поступающего через воздухозаборное окно 2 в нижнюю часть башни 1. Охлажденная в результате контактного взаимодействия и отсепарированная из капельно-воздушного потока вода собирается в резервуаре 3, а отработанный нагретый воздух отводится наружу через верхний срез башни 1.

Использование: в области энергетики, относится к контактным теплообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Сущность изобретения: градирня содержит вертикальную башню с воздухозаборным окном, резервуар для сбора охлажденной воды и водораспределительную систему, которая включает кольцевой водоподводящий коллектор с радиальными патрубками, установленными с наклоном от центра к периферии, и поярусно размещенные форсунки, сопла которых ориентированы к центру башни под разными углами к горизонтальной плоскости. При этом суммарное проходное сечение и угол наклона сопел форсунок каждого вышерасположенного яруса больше, чем суммарное проходное сечение и угол наклона сопел форсунок нижерасположенного ряда. Кроме того, угол наклона сопел форсунок к горизонтальной плоскости равномерно увеличивается от 0^o на нижнем ярусе до 45^o на верхнем ярусе, а диаметр сопел форсунок и/или их количество на вышерасположенном ярусе больше, чем соответственно диаметр сопел форсунок и/или их количество на нижерасположенном ярусе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Градирня, содержащая вертикальную башню с воздухозаборным окном в нижней части, резервуар для сбора охлажденной воды и водораспределительную систему, выполненную в виде расположенного в нижней части воздухозаборного окна кольцевого водоподводящего коллектора с радиальными наклонными патрубками, на которых поярусно смонтированы разбрызгивающие форсунки, отличающаяся тем, что радиальные патрубки установлены с наклоном от центра к периферии башни, а сопла форсунок ориентированы к центру башни под разными углами к горизонтальной плоскости, при этом суммарное проходное сечение и угол наклона сопл форсунок каждого вышерасположенного яруса больше, чем суммарное проходное сечение и угол наклона сопл форсунок нижерасположенного яруса. 2. Градирня по п.1, отличающаяся тем, что диаметр сопл форсунок и/или их количество на вышерасположенном ярусе больше, чем соответственно диаметр сопл форсунок и/или их количество на нижерасположенном ярусе. 3. Градирня по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что угол наклона сопл форсунок к горизонтальной плоскости равномерно увеличивается от 0^o на нижнем ярусе до 45^o на верхнем ярусе.