ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ А.Д. КОРНЕЕВА Российский патент 2003 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к градирням для охлаждения оборотной воды электростанций и промышленных предприятий.

Известна вентиляторная градирня, содержащая корпус, снабженный воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса, размещенные в корпусе поярусно водоуловитель, ороситель, водораспределитель, вентилятор, расположенный в цилиндрической обечайке, соосной оси его вращения, и водосборник с патрубком отвода воды (RU 2047072, кл. F 28 С 1/00, опубл. 1995 г. ).

Однако недостатком градирни является невысокая эффективность тепломассообмена. Поток охлаждающего воздуха подается вентилятором к стенке корпуса перпендикулярно ей, а это приводит к потере динамического напора и снижению производительности градирни.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является вентиляторная градирня, содержащая корпус с воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса, размещенные в корпусе ярусами водоуловитель, ороситель, воздухораспределитель с разбрызгивающими форсунками с факелом распыла, направленным вверх, вентилятор, соединенный с воздуховодным проемом и окруженный цилиндрической обечайкой, соосной оси его вращения, водосборник с патрубком отвода воды и отражатель потока воздуха с лунками на его поверхности, установленный за плоскостью торца цилиндрической обечайки с возможностью изменения угла наклона к ее продольной оси (RU 2180085, кл. F 28 С 1/00, опубл. 2001 г.).

Недостатком градирни является недостаточная турбулентность газожидкостного потока, создаваемая мелкомасштабной смерчеобразной циркуляцией, генерируемой на отражателе воздуха.

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в повышении холодопроизводительности градирни вследствие увеличения турбулентности газожидкостного потока и равномерного распределения его по сечению аппарата за счет создания активной вихревой макроциркуляции, генерируемой не только на отражателе воздушного потока, но и во всем рабочем объеме градирни.

Технический результат изобретения достигается тем, что в вентиляторной градирне, содержащей корпус с воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса градирни, размещенные в корпусе ярусами водоуловитель, ороситель, водораспределитель с разбрызгивающими форсунками с факелом распыла, направленным вверх, вентилятор, соединенный с воздуховодным проемом и окруженный цилиндрической обечайкой, соосной оси его вращения, водосборник с патрубком отвода воды и отражатель воздушного потока, установленный за плоскостью торца цилиндрической обечайки с возможностью изменения угла наклона к ее продольной оси, согласно изобретению градирня дополнительно снабжена шнекообразными лентами, размещенными соосно вертикальной оси градирни над отражателем воздушного потока, при этом к поверхности отражателя воздушного потока и шнекообразных лент прикреплены спиральные ловушки.

На фиг.1 показана вентиляторная градирня, общий вид;
на фиг. 2 - вид А на фиг.1, расположение спиральных ловушек на поверхности отражателя воздушного потока и шнекообразных лент: а) в шахматном порядке; б) в коридорном порядке.

Вентиляторная градирня содержит корпус 1 с воздуховодным проемом 2. В корпусе 1 градирни ярусами размещены водоуловитель 3, ороситель 4, водораспределитель 5 с форсунками 6. Факел распыла форсунок 6 направлен вверх к оросителю 4. Над отражателем воздушного потока 14 соосно оси градирни установлены шнекообразные ленты 7. На поверхности отражателя воздушного потока 14 и шнекообразных лент 7 крепятся спиральные ловушки 8, предназначенные для дополнительной турбулизации потоков. Спиральные ловушки выполнены в виде металлических полос, закрученных в спирали, имеют приемные карманы 16 и крепятся к поверхности в шахматном или коридорном порядке приемными карманами навстречу потоку. В нижней части градирни установлен водосборник 9 с патрубком отвода воды 10. Осевой вентилятор 11 соединен с воздуховодным проемом 2 и размещен в цилиндрической обечайке 12. Горизонтальная ось цилиндрической обечайки 12 соосна оси вращения осевого вентилятора 11. На пути воздушного потока, выбрасываемого осевым вентилятором 11, за плоскостью торца 13 цилиндрической обечайки 12 установлен отражатель воздушного потока 14.

Регулируя угол наклона ϕ отражателя воздушного потока 14 за счет вращения на шарнире 15, можно менять направление отраженного воздушного потока в широком диапазоне и равномерно распределять воздух по сечению градирни.

Работа градирни осуществляется следующим образом.

Воздушный поток, выбрасываемый осевым вентилятором 11 на отражатель воздушного потока 14, попадает в прикрепленные к его поверхности спиральные ловушки 8 через приемные карманы 16. Начальная стадия формирования макромасштабных вихревых структур происходит при прохождении воздушного потока по каналам спиральных ловушек 8, затем происходит закрутка и дополнительная турбулизация поднимающегося воздушного потока на шнекообразных лентах 7, к поверхности которых также прикреплены спиральные ловушки 8. При этом происходит образование дополнительных макровихревых структур в направлении, перпендикулярном движению поднимающегося воздушного потока. Вода, подлежащая охлаждению, разбрызгивается через форсунки 6 водораспределителя 5. Факел распыла форсунок направлен вверх, в сторону оросителя 4, в каналах которого происходит охлаждение капель воды потоком воздуха, нагнетаемым вентилятором 11. Охлажденные водяные капли падают вниз и, встречают на пути макровихревые структуры поднимающегося воздушного потока. При этом происходит охлаждение воды за счет интенсивного теплообмена и увеличения продолжительности "витания" капель воды в рабочем объеме градирни. Далее охлажденная вода стекает в водосборник 9, откуда через патрубок 10 отводится потребителю. В верхней части корпуса градирни с помощью водоуловителя 3 осуществляется осушка выходящего потока воздуха.

В предложенной вентиляторной градирне хладопроизводительность увеличивается на 30-40%. Это происходит вследствие увеличения массообменных характеристик за счет создания активной вихревой макроциркуляции, генерируемой не только на отражателе воздушного потока, но и во всем рабочем объеме градирни.

Изобретение относится к градирням для охлаждения оборотной воды электростанций и промышленных предприятий. Вентиляторная градирня содержит корпус с воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса градирни, размещенные в корпусе ярусами водоуловитель, ороситель, водораспределитель с разбрызгивающими форсунками с факелом распыла, направленным вверх, вентилятор, соединенный с воздуховодным проемом и окруженный цилиндрической обечайкой, соосной оси его вращения, водосборник с патрубком отвода воды и отражатель воздушного потока, установленный за плоскостью торца цилиндрической обечайки с возможностью изменения угла наклона к ее продольной оси, градирня дополнительно снабжена шнекообразными лентами, размещенными соосно вертикальной оси градирни над отражателем воздушного потока, при этом к поверхности отражателя воздушного потока и шнекообразных лент прикреплены спиральные ловушки с приемными карманами. Приемные карманы спиральных ловушек расположены навстречу поднимающемуся воздушному потоку. Спиральные ловушки расположены в шахматном или коридорном порядке. Изобретение позволяет повысить холодопроизводительность градирни вследствие увеличения турбулентности газожидкостного потока и равномерного распределения его по сечению аппарата за счет создания активной вихревой макроциркуляции, генерируемой не только на отражателе воздушного потока, но и во всем рабочем объеме градирни. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Вентиляторная градирня, содержащая корпус с воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса градирни, размещенные в корпусе ярусами водоуловитель, ороситель, водораспределитель с разбрызгивающими форсунками с факелом распыла, направленным вверх, вентилятор, соединенный с воздуховодным проемом и окруженный цилиндрической обечайкой, соосной оси его вращения, водосборник с патрубком отвода воды и отражатель воздушного потока, установленный за плоскостью торца цилиндрической обечайки с возможностью изменения угла наклона к ее продольной оси, отличающаяся тем, что градирня дополнительно снабжена шнекообразными лентами, размещенными соосно вертикальной оси градирни над отражателем воздушного потока, при этом к поверхности отражателя воздушного потока и шнекообразных лент прикреплены спиральные ловушки с приемными карманами. 2. Вентиляторная градирня по п. 1, отличающаяся тем, что приемные карманы спиральных ловушек расположены навстречу поднимающемуся воздушному потоку. 3. Вентиляторная градирня по п. 1, отличающаяся тем, что спиральные ловушки расположены в шахматном порядке. 4. Вентиляторная градирня по п. 1, отличающаяся тем, что спиральные ловушки расположены в коридорном порядке.