ГРАДИРНЯ Российский патент 2000 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения воды в системе оборотного водоснабжения.

Известна градирня, содержащая вертикальный корпус, установленные в корпусе поярусно по периметру разбрызгивающие сопла, ориентированные в центральную зону градирни (см. авторское свидетельство СССР N1071915, МПК F 28 C 1/00, 1984).

В известной градирне тепломассообмен происходит при взаимодействии потока со струями воды, при этом ориентирование всех сопел в центральную зону градирни не обеспечивает равномерность распределения воды и воздуха внутри градирни. Вышеуказанное не обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена.

Известна также градирня, содержащая размещенные в корпусе по меньшей мере двухслойную теплообменную насадку, при этом каждый слой имеет самостоятельный источник воды, вода при работе градирни стекает по насадке самотеком, первый и второй слои насадки разделены горизонтальной перегородкой так, что воздух, просасываемый через нижний слой насадки, проходит не поступая в верхний слой, в тоже время вода, стекающая по верхнему слою насадки, не контактируя с нижним слоем насадки, сливается в нижнюю часть градирни (см. заявка ЕПВ N 0335038, МПК F 28 C 1/00, 1989).

В указанной градирне разделение потоков охлаждаемой воды и воздуха перегородкой приводит к уменьшению теплообменной поверхности насадки и обеспечивает двухстадийное охлаждение воды, что уменьшает эффективность тепломассообмена. Кроме того, наличие перегородки и переточных каналов значительно повышает аэродинамическое сопротивление градирни.

Наиболее близкой по технической сущности является градирня, содержащая вертикальный корпус, размещенные в нем ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, причем разбрызгиватели верхнего ряда водораспределителя ориентированы на верхнюю ступень оросителя, водоуловитель (см. авторское свидетельство СССР N 1404782, МПК F 28 C 1/00, 1988).

В указанной градирне водораспределитель второго ряда размещен между ступенями так, что теплообмен в нижнем ярусе происходит при стекании воды из верхнего ряда, а не оптимизированные размеры ступеней и расстояния между ними не обеспечивают высокой эффективности теплообмена.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тепломассообмена.

Задача решается тем, что градирня содержит вертикальный корпус, размещенные в нем ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, причем разбрызгиватели верхнего ряда ориентированы на верхнюю ступень оросителя, водоуловитель, водораспределитель нижнего ряда размещен под нижней ступенью оросителя, а его разбрызгиватели ориентированы на последнюю, при этом толщина нижней ступени оросителя составляет 1,1...1,5 толщины верхней ступени оросителя, а расстояние между ярусами составляет 1,0...5,0 толщины нижней ступени.

На чертеже изображена градирня, общий вид.

Градирня содержит вертикальный корпус 1, который может быть в поперечном сечении как цилиндрической, так и многоугольной формы. В корпусе 1 размещены ороситель с двумя ярусами ступеней 2 и 3, два ряда водораспределителей 4 и 5, подключенных к подводящему трубопроводу 6 через запорно-регулирующие органы 7 и 8. Разбрызгиватели (форсунки) 9 ориентированы на верхнюю ступень 2 оросителя, а разбрызгиватели 10 - на нижнюю ступень 3 оросителя.

В результате расчетов и проведенных исследований установлено оптимальное соотношение толщин ступеней оросителя. Так толщина нижней ступени 3 оросителя составляет 1,1...1,5 толщины верхней ступени 2 оросителя. При таком соотношении толщин ступеней 3 и 2 оптимальное расстояние 11 между ними (ярусами) должно составлять 1,0...5,0 толщины нижней ступени 3. В верхней части градирни размещен водоуловитель 12.

Градирня работает следующим образом.

Вода, подлежащая охлаждению, при открытых запорных органах 7 и 8 на подводящем трубопроводе 6 с помощью разбрызгивателей (форсунок) 9 и 10, подается на ступени 2 и 3, соответственно. С помощью запорных органов 7 и 8 можно обеспечить подачу воды либо в верхнюю ступень 2 оросителя, либо в нижнюю ступень 3.

Охлаждающий воздух поступает снизу последовательно через ступени 3 и 2, где реализуется капельно-пленочный режим теплообмена. Пленка стекающей воды из верхней ступени 2 может разрушится в зазоре 11 под воздействием восходящего потока воздуха. Наличие зазора (расстояния) 11 между ступенями 3 и 2, обеспечивает получение камеры, что позволяет в ней реализовать дополнительно капельный режим тепломассообмена и равномерно распределить поток на входе в ступень 3 оросителя. Влажный воздух, прошедший градирню, освобождается от капель влаги в водоуловителе 12.

Изобретение предназначено для охлаждения воды в системе оборотного водоснабжения. Градирня содержит ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, водораспределитель нижнего ряда размещен под нижней ступенью оросителя, причем разбрызгиватели верхнего ряда ориентированы на верхнюю ступень оросителя, а разбрызгиватели нижнего ряда - на нижнюю ступень оросителя, при этом толщина нижней ступени составляет 1,1 -1,5 толщины верхней, а расстояние между ярусами составляет 1,0-5,0 толщины нижней ступени. Изобретение позволяет повысить эффективность теплообмена. 1 ил.

Градирня, содержащая вертикальный корпус, размещенные в нем ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, причем разбрызгиватели верхнего ряда ориентированы на верхнюю ступень оросителя, водоуловитель, отличающаяся тем, что водораспределитель нижнего ряда размещен под нижней ступенью оросителя, а его разбрызгиватели ориентированы на последнюю, при этом толщина нижней ступени оросителя составляет 1,1 - 1,5 толщины верхней ступени оросителя, а расстояние между ярусами составляет 1,0 - 5,0 толщины нижней ступени.