Ороситель градирни Российский патент 2004 года по МПК F28F25/08 

Изобретение относится к тепломассообмену, в частности к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен, и может быть использовано в аппаратах для охлаждения воды в водооборотных циклах промышленных предприятий при непосредственном контактировании сред.

Известен ороситель из решетчатых листов с гофрами в виде непрерывной волны, причем гофры направлены вертикально, а в плане образуют сквозные каналы той или иной формы [1].

Недостаток такого оросителя состоит в том, что интенсивность тепломассообменных процессов невысока, невысока и жесткость конструкции.

Известна насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая объемные элементы, выполненные из параллельных взаимно пересекающихся нитей, причем элементы в поперечном сечении имеют профиль разностороннего треугольника [2].

Недостатками такой насадки являются невысокие интенсивность тепломассообмена и жесткость конструкции под воздействием нагретой в производстве оборотной воды, возможна деформация элементов насадки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель с гофрами под углом к кромкам листов, по периметру которых и вдоль средней горизонтали выполнены рамки и полосы жесткости с различным расположением гофр соседних листов по высоте оросителя [3].

Недостаток оросителя состоит в недостаточно высокой интенсивности тепломассообмена и жесткости конструкции.

Применение изобретения позволит достигнуть более глубокой степени охлаждения оборотной воды в градирнях различных типов благодаря высоким температурным градиентам в процессе охлаждения, а также повысить жесткость оросителя в целом.

Поставленная цель достигается тем, что ороситель градирни содержит решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали, причем при сборке соседние листы оросителя устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5°, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20×20...30×30 мм. При этом гофры соседних листов могут быть ориентированы под углом друг к другу или в одинаковом направлении.

Расположение соседних листов под углом друг к другу способствует развитию межфазной поверхности в единице объема, по которой происходит тепломассообмен между водой, паром и твердой поверхностью оросителя. Величина этой поверхности является одной из составляющих интенсивности этого процесса. Кроме того, каждая пара соседних листов с точками крепления образует фигуру - треугольник, обладающую высокой жесткостью.

Выявлена оптимальная величина угла между соседними листами 3...5°. Уменьшение этого угла /менее 3°/ приводит к более плотной упаковке листов в оросителе, к повышению материалоемкости конструкции, к увеличению гидро- и аэродинамического сопротивлений всего оросителя, что нежелательно. Увеличение угла /более 5°/ приводит к уменьшению числа листов в единице объема оросителя, что приводит к уменьшению величины межфазной поверхности и, соответственно, к уменьшению охлаждающей способности оросителя, т.е. к уменьшению интенсивности тепломассообмена.

Как показали результаты работы оросителя, квадратные ячейки решетчатых листов /в проекции на горизонтальную плоскость/ рационально выполнять с размерами 20×20...30×30 мм. Уменьшение этих размеров /сторона квадрата менее 20 мм/ приводит к увеличению аэродинамического сопротивления оросителя, его массы, что не всегда положительно для работы градирни. Увеличение этой величины /сторона квадрата более 30 мм/ приводит к сокращению величины межфазной поверхности, а значит, и интенсивности тепломассообмена.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлено схематическое изображение вида сбоку оросителя.

На фиг.2 - схема главного вида оросителя.

Ороситель градирни состоит из решетчатых гофрированных листов 1, установленных под углом 3...5° друг к другу. Соседние листы устанавливают так, что их гофры ориентированы под углом друг к другу или так, что гофры могут иметь одинаковое направление.

Ороситель градирни работает следующим образом. Нагретую в производстве воду равномерно разбрызгивают по поверхности оросителя. Капли воды, попадая на твердую поверхность оросителя с определенной высоты, дробятся на более мелкие, некоторые же растекаются по поверхности решетчатых листов - это определяется “углом атаки” между направлением падения капли /чаще всего вертикалью/ и направлением твердой поверхности в окрестности падения капли. Кроме того, происходит процесс перетекания капель или пленок воды на нижележащие перемычки решетчатых листов, их дальнейшее дробление, слияние и т.д.

При этом навстречу движению капель и пленок жидкости поднимается поток охлаждающего воздуха, который обтекает решетки листов с имеющимися на их поверхностях пленками воды, интенсивно охлаждая их.

При взаимодействии сложных движений капель воды сверху и восходящего потока воздуха происходит интенсивное охлаждение оборотной воды до требуемых параметров, отчего выход продукции основного производства увеличивается.

Источники информации

1. Патент ФРГ №3839372, F 28 F 25/08, 1990.

2. Патент РФ №2122168, F 28 F 25/08, 1998.

3. Патент РФ №2133427, F 28 F 25/08, 1998.

Изобретение относится к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен. Ороситель градирни содержит решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали. При сборке соседние листы устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5°, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20 х 20...30 х 30 мм. Кроме того, гофры соседних листов могут быть ориентированы под углом друг к другу или быть ориентированы в одинаковом направлении. Изобретение позволяет повысить степень охлаждения воды и жесткость конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Ороситель градирни, содержащий решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали, отличающийся тем, что при сборке соседние листы устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5°, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20 х 20...30 х 30 мм.2. Ороситель градирни по п. 1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы под углом друг к другу.3. Ороситель градирни по п. 1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы в одинаковом направлении.