ПЛАСТИНА ОРОСИТЕЛЯ ГРАДИРНИ Российский патент 2004 года по МПК F28F25/08 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для охлаждения жидкостей в системах оборотного водоснабжения при непосредственном контактировании сред.

Известен ороситель градирни (1), содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном порядке выступами в виде полых усеченных конусов, а также слой трубчатых гофрированных элементов, установленных над пластинами под острым углом к вертикали.

Недостаток конструкции оросителя состоит в том, что охлаждающая способность оросителя напрямую связана с высотой дополнительного слоя гофрированных элементов и для достижения приемлемых показателей охлаждающей способности аэродинамическое сопротивление оросителя приходится увеличивать, что не всегда желательно.

Наиболее близкими к предполагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту являются пластина оросителя и ороситель градирни (2).

Пластина оросителя содержит выступы на обеих сторонах в виде полых усеченных конусов с отверстиями в основании и вершине, одни из которых на одной стороне листа выполнены с отверстиями и в боковой стенке. При сборке оросителя пластины сопряжены между собой меньшими основаниями конусов с образованием ромбических каналов.

Недостаток пластины и оросителя в целом состоит в недостаточно высокой интенсивности тепломассообмена, в повышенном аэродинамическом сопротивлении и в недостаточной жесткости конструкции оросителя из-за небольшой величины площади контакта скрепляющих элементов и пластин.

Применение изобретения позволит достигнуть более высокой степени охлаждения воды, снизить аэродинамическое сопротивление оросителя и повысить жесткость конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что пластина оросителя градирни содержит выполненные в листе по обе стороны в шахматном порядке выступы полых усеченных конусов, в боковых стенках выступов, расположенных на одной стороне листа, выполнены отверстия, причем по углам листа выполнены дистанционирующие втулки, а по периметру - выступы с прямым углом при вершине, а отношение высоты выступов к шагу их расположения составляет 0,1...0,3.

Выполнение дистанционирующих втулок по углам листа дает возможность создания некоторого зазора между листами и тем самым уменьшения аэродинамического сопротивления, которое имеет тенденцию к увеличению из-за возможных отложений механических примесей на поверхности листов, особенно при охлаждении загрязненной оборотной воды.

Кроме того, при сборке оросителя из предлагаемых пластин через дистанционизирующие втулки проходят скрепляющие элементы и площадь контакта каждой пластины с ними значительно увеличивается, что приводит к увеличению жесткости всего блока оросителя.

По периметру пластины выполнены выступы с прямым углом при вершине. Как показала практика эксплуатации оросителей (1, 2), оборотная вода, стекая по оросителю, собирается на нижней кромке пластин, с которых стекает в виде толстой струи. Это снижает эффективность работы оросителя, т.е. понижает степень охлаждения воды. Течение воды в виде струй наблюдается также и на боковых кромках пластин, которые представляют собой плоские площадки, где конструктивно отсутствуют полые усеченные конусы. Наличие выступов разрушает струйное течение на этих кромках и способствует повышению интенсивности тепломассообмена. Выполнение выступов на верхней кромке способствует дроблению крупных капель, попадающих на ороситель, на более мелкие образования, в том числе на пленки жидкости, растекающиеся по поверхности пластин, что также интенсифицирует процесс теплообмена между воздухом и водой.

Выступы выполнены по периметру пластин с одним и тем шагом и высотой. Оптимальным отношение высоты выступов к шагу их расположения является в пределах 0,1...0,3.

Уменьшение или увеличение этого отношения на увеличение интенсивности тепломассообмена сказывается незначительно, т.к. первая мера связана с уменьшением высоты выступов, которые почти не будут влиять на струйное течение жидкости. Уменьшение шага расположения выступов (т.е. увеличение отношения) также не препятствует возникновению струйного течения, наименее желательною с точки зрения интенсивности охлаждения оборотной воды.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен вид в плане пластины оросителя градирни.

На фиг.2 - разрез А-А.

Пластина оросителя представляет собой лист 1 с выполненными с обеих сторон в шахматном порядке выступов в виде полых усеченных конусов со сплошной стенкой 2 и со стенкой, имеющей отверстия 3. По углам листа 1 выполнены дистанционирующие втулки 4. По периметру пластины выполнены выступы с прямым углом при вершине 5 с определенным шагом t и высотой h.

Пластины оросителя с помощью скрепляющих элементов, проходящих через дистанционирующие втулки, скрепляются и образуют блок оросителя.

Ороситель работает следующим образом.

Нагретую в производстве воду равномерно разбрызгивают по поверхности оросителя. Капли воды, попадая на выступы оросителя, разбиваются на более мелкие, растекающиеся на поверхности пластин, и эффективно охлаждаются восходящим потоком воздуха. Пленки жидкости накапливаются на нижней кромке пластин, удерживаются за счет сил поверхностного натяжения. Выполненные на нижней кромке выступы с определенным шагом и высотой "разрезают" собирающиеся струи жидкости, которые уже в виде мелках капель срываются с нижней кромки пластин и накапливаются в бассейне градирни в качестве охлажденной воды.

Дистанционирующие втулки, выполненные определенной длины по углам пластин, уменьшают аэродинамическое сопротивление оросителя (особенно важно в градирнях с естественной тягой - башенных) и повышают жесткость конструкции каждого блока оросителя.

Таким образом, применение изобретения позволяет улучшить важные технологические параметры оросителя: во-первых, повысить степень охлаждения воды: во-вторых, уменьшить аэродинамическое сопротивление и, в-третьих, повысить жесткость конструкции, а значит и ее долговечность.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №1795255, F 28 F 25/08, 1993.

2. Авторское свидетельство СССР №1581988, F 28 F 25/08 // F 28 C 1/00.

Изобретение относится к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен. Пластина оросителя градирни содержит выполненные в листе по обе стороны в шахматном порядке выступы полых усеченных конусов, при этом в боковых стенках выступов, расположенных на одной стороне листа, выполнены отверстия, по углам листа выполнены дистанционирующие втулки, а по периметру - выступы с прямым углом при вершине, а отношение высоты выступов к шагу их расположения составляет 0,1…0,3. Изобретение позволяет повысить степень охлаждения воды, уменьшить аэродинамическое сопротивление и повысить жесткость конструкции оросителя. 2 ил.

Пластина оросителя градирни, содержащая выполненные в листе по обе стороны в шахматном порядке выступы полых усеченных конусов, при этом в боковых стенках выступов, расположенных на одной стороне листа, выполнены отверстия, отличающаяся тем, что по углам листа выполнены дистанционирующие втулки, а по периметру - выступы с прямым углом при вершине, а отношение высоты выступов к шагу их расположения составляет 0,1...0,3.