ГРАДИРНЯ Российский патент 1999 года по МПК F28C1/00 F28F25/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике и промышленной теплотехнике и может быть использовано в устройствах для охлаждения оборотной воды.

Известна градирня, содержащая башню с водораспределителем оросителем и воздухозаборными окнами, в зоне которых установлены наклоненные друг к другу козырьки, которые выполнены различной длины и установлены один относительно другого с зазором. (SU, авт.свид. N 1044941, МПК F 28 C 1/00, 1983 г).

Недостатком данного технического решения является то, что козырьки размещены под блоками оросителя и не могут защитить последние, а также трубопроводы и сопла от падающих с оголовка и обшивки градирни льдообразований, что приводит к разрушениям оборудования.

Известна также градирня, содержащая башню с водораспределителем, оросителем, решетчатые перегородки из стержней, закрепленные одним концом на внутренней стенке корпуса, а другим на дне резервуара и наклоненных под углом 55-60^o к горизонту. (SU, авт.свид. N 1534282, F 28 C 1/00).

Недостатком указанного технического решения является то, что решетки расположены также ниже уровня водораспределителя и оросительных блоков и, следовательно, не могут защитить последние от разрушения наледями в зимний период.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является градирня, содержащая башню с водораспределителем, оросителем и воздухонаправляющие щиты, размещенные по периферии башни, в которой для предотвращения обледенения оросителя установлены трубопроводы с насадками, размещенные под щитами, которые установлены вертикально с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси и в нижней части снабжены отражателями, а выходные отверстия насадков обращены в сторону щитов (авт.свид. N 1059403, МПК 6 F 28 C 1/00).

В рассматриваемом техническом решении в зимнее время щиты необходимо поддерживать в горизонтальном положении, которое обеспечивается давлением со стороны струй воды, подаваемых из насадок. Благодаря значительному весу щитов скорость струй должна быть очень высокой, т.е. в несколько раз превышать необходимую для охлаждения, что требует дополнительных мощностей. Кроме того, в зимнее время ухудшаются условия теплообмена, а следовательно, и основные параметры работы градирни. С увеличением давления со стороны струй воды увеличивается ее расход, что влечет увеличение количества сопел и, как следствие, дополнительные подводящие трубопроводы, что значительно повышает стоимость градирни, и увеличиваются расходы на обслуживание.

По причине высокой скорости струй воды неизбежно ее разбрызгивание над щитами, что приводит к увеличению брызгоуноса, а следовательно, к льдообразованию на участках, не омываемых теплой водой в зимний период, в том числе на щитах, размещенных вблизи холодной обшивки градирни и на самой обшивке. Таким образом щиты в этой зоне на смогут удерживаться в горизонтальном положении и защищать оборудование градирни от льдообрушений не представляется возможным.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, - повышение надежности работы оборудования, снижение расходов на ремонт и эксплуатацию.

Для решения поставленной задачи (по 1 варианту) в известной градирне, содержащей башню с водораспределителем, оросителем, трубопроводы с насадками или соплами, воздухонаправляющие устройства, установленные по периферии башни, над блоками оросителя по периметру башни установлены козырьки с защитным сетчатым или решетчатым настилом, ширина которых больше или равна катету, лежащему против угла, образованного пересечением наклонной составляющей обшивки с вертикалью, проходящей от оголовка градирни до нижней части настила. Настил при этом расположен с возможностью образования одной или более щелей со стороны внутренней грани до места выхода горизонтального потока воздуха. Высота щелей зависит от размеров наледей.

Для решения поставленной задачи (по 2-му варианту) в известной градирне, содержащей башню с водораспределителем, оросителем, трубопроводы с насадками или соплами, воздухоподводящие устройства, установленные по периферии башни, по периметру башни установлены козырьки, состоящие из неподвижных сетчатых или сплошных щитов и поворотных щитов с образованием щелей со стороны внутренней части козырька до места выхода горизонтального потока воздуха, высота которых и уровень над блоками оросителя определяются предельно допустимыми размерами наледей и конструкцией водораспределителя, при этом количество поворотных щитов один или более, а в зимний период поворотные щиты установлены в горизонтальном положении и с помощью фиксаторов скреплены с неподвижными щитами, образуя единый жесткий диск.

Предлагаемая градирня поясняется рисунками.

На фиг.1 схематически изображена градирня с оросительным устройством; на фиг. 2 - разрез I - I с устройством защитных козырьков по периферии; на фиг. 3 - вариант устройства градирни с применением поворотных щитов.

Вариант 1. Градирня содержит башню 1 с обшивкой 2, водораспределитель с трубопроводами 3, блоки оросителя 4, опирающиеся на несущие колонны и балки 5, защитные козырьки 6 с настилом, опирающиеся на систему опорных балок 7 и через них на колонны 5 или через растяжки 8 на колонны градирни 1. Козырьки 6 размещаются над блоками оросителя 4 и трубопроводами 3 по всему периметру обшивки 2 с образованием боковой щели 9 между оросителем 4 и внутренней гранью козырька 6, 10 - куски льда, образующиеся в зимний период на внутренней поверхности обшивки градирни и на ее оголовке.

Вариант 2. Градирня содержит башню 1 с обшивкой 2, водораспределитель с трубопроводами 3, блоки оросителя 4, опирающиеся на несущие колонны и балки 5, защитные козырьки 6, систему опорных балок 7 и через них на колонны 5 или растяжки 8, поворотные щиты 11, размещенные на одном уровне с козырьками 6 и фиксирующиеся с ними с помощью стопоров 12. Неподвижные щиты 6 при этом могут быть выполнены сетчатыми или решетчатыми. В зимний период поворотные щиты скреплены с помощью фиксаторов с неподвижными щитами и, следовательно, обеспечивают надежную защиту расположенному ниже оборудованию от ударов падающих льдин.

Работает градирня следующим образом.

В зимний период на всей внутренней поверхности обшивки градирни и ее оголовке образуются куски льда 10, которые при достижении критической массы падают вниз, установленные козырьки с сетчатым настилом предохраняют оборудование от разрушительного воздействия кусков льда.

Ширина козырьков 6 обеспечивает полную защиту блоков оросителя 4 от обрушающихся глыб льда 10 и она должна быть не менее катета, лежащего против угла, образованного пересечением наклонной составляющей обшивки 2 с вертикалью, проходящей от оголовка башни 1 до нижней части настила.

Высота установки козырьков и щитов - h над оросителем 4 обеспечивает надежную работу градирни с учетом возможного обледенения отдельных ячеек сетки или решетки, уменьшения площади на выходе вертикального потока воздуха через настил козырьков и компенсацию второго горизонтального потока воздуха через боковые щели 9, размерами которых и определяется величина h.

Поворот подвижных щитов позволяет делать их сплошными, так как они образуют проемы для выхода вертикального потока воздуха в летний период, когда требуется интенсивный теплообмен.

Таким образом предлагаемые варианты градирни значительно повысят надежность работы как оборудования градирни так и связанного с ней теплотехнического оборудования.

Кроме того, будут значительно снижены расходы на ремонт в эксплуатацию градирни.

Изобретение предназначено для охлаждения оборотной воды на электростанциях. В градирне, содержащей башню с водораспределителем, оросителем, трубопроводы с насадками или соплами и воздухонаправляющие устройства, над блоками оросителя по периметру башни установлены козырьки с защитным настилом, который может быть выполнен сетчатым или решетчатым. Ширина настила выбирается с возможностью защиты оборудования градирни в зимний период от обрушающихся льдообразований. Настил располагают так, что между внутренней частью козырька и местом выхода горизонтального потока воздуха образуется одна или более щелей, высота которых определяется предельно допустимыми размерами наледей и конструкцией водораспределителя. По 2-му варианту по периметру башни установлены козырьки, которые состоят из неподвижных и поворотных щитов с образованием щелей со стороны внутренней части козырька. Количество поворотных щитов может быть более одного. В зимний период поворотные щиты установлены в горизонтальном положении и скреплены с неподвижными щитами. Изобретение повышает надежность работы оборудования, снижает расходы на ремонт и эксплуатацию. 1 с.п.ф-лы, 3 ил.

1. Градирня, содержащая башню с водораспределителем, оросителем, трубопроводы с насадками или соплами, воздухонаправляющие устройства, установленные по периферии башни, отличающаяся тем, что над блоками оросителя по периметру башни установлены козырьки с защитным сетчатым или решетчатым настилом, ширина которого больше или равна противолежащему катету угла, образованного наклонной составляющей обшивки градирни с вертикалью, проходящей от оголовка градирни до нижней части настила, при этом настил расположен с образованием одной или более щелей со стороны внутренней части козырька до места выхода горизонтального потока воздуха, а высота щелей или уровень установки настила над блоками оросителя определяются предельно допустимыми размерами наледей и конструкцией водораспределителя. 2. Градирня, содержащая башню с водораспределителем, оросителем, трубопроводы с насадками или соплами, воздухонаправляющие устройства, установленные по периферии башни, отличающаяся тем, что по периметру башни установлены козырьки, состоящие из неподвижных сетчатых или сплошных щитов и поворотных щитов, с образованием щелей со стороны внутренней части козырька до места выхода горизонтального потока воздуха, высота которых и уровень над блоками оросителя определяются предельно допустимыми размерами наледей и конструкцией водораспределителя, при этом количество поворотных щитов один или более, а в зимний период поворотные щиты установлены в горизонтальном положении и с помощью фиксаторов скреплены с неподвижными щитами, образуя единый жесткий диск.