ВОДОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ГРАДИРНИ Российский патент 2005 года по МПК F28F25/04 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах башенных и вентиляторных градирен, а именно для обеспечения равномерного распределения охлаждаемой воды по площади орошения при одновременном снижении гидравлических потерь и исключения заиления трубопроводов всей системы водораспределения без останова градирни.

Известен водораспределитель, содержащий подключенные к вертикально установленному стояку раздающие коллекторы, присоединенные к ним раздающие трубопроводы с распределительными трубками, на которых установлены разбрызгиватели, причем коллекторы размещены горизонтально, раздающие трубопроводы установлены к последнему под острым углом в направлении потока воды, а водораспределительные трубки установлены на раздающих трубопроводах попарно по обе стороны последних, при этом одна из трубок каждой пары параллельна коллектору, а другая - перпендикулярна ему (АС СССР №1341485, F 28 F 25/06, опубл. 1987).

Недостатком аналога является то, что даже при уменьшении гидравлических потерь и равномерности водораспределения не исключается заиление тупиковых зон раздающих трубопроводов и распределительных трубок, это вызывает необходимость останавливать градирню и механически очищать эти зоны от заиления, что приводит к снижению эффективности работы водораспределителя и следовательно градирни в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому водораспределителю градирни является водораспределительное устройство, преимущественно градирен, содержащее магистральные и рабочие трубопроводы с форсунками, концевые участки рабочих трубопроводов соединены попарно вспомогательными трубопроводами, а каждая пара трубопроводов снабжена регулирующим органом, установленным на одном из рабочих трубопроводов (АС СССР №901811, F 28 F 25/02, опубл. 1981).

Недостаток прототипа заключается в том, что при накоплении ила в трубопроводах работающей градирни необходимо производить ее останов и закрытие регулирующих органов в начале рабочих трубопроводов внутри градирни, а затем, после выноса потоком воды ила, вновь производить останов градирни для открытия тех же регулирующих органов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение регулирования расходами и напорами охлаждаемой воды при работающей градирне регулирующими задвижками на подводящих трубопроводах, когда за счет разности напоров и расходов охлаждаемой воды в магистральных и рабочих трубопроводах автоматически происходит размыв и вынос ила.

Для достижения технического результата предлагается водораспределительное устройство градирни, которое содержит магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями. В отличие от известного в предлагаемом водораспределительном устройстве периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что периферийные и центральные задвижки периферийных и центральных подводящих трубопроводов находятся между градирней и насосной станцией, охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, а в рабочих трубопроводах имеют место встречные движения охлаждаемой воды.

Водораспределительное устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.

На фиг.1 представлена схема планового расположения водораспределительного устройства большой башенной градирни с двумя периферийными и двумя центральными подводящими трубопроводами.

На фиг.2 - плановое расположение радиального водораспределительного устройства башенной градирни малой производительности.

На фиг.3 - плановое расположение ортогонального водораспределительного устройства башенной градирни малой производительности.

На фиг.4 схематично показаны три примера ресурсосберегающих участков подсоединения рабочих трубопроводов к магистральным трубопроводам с учетом направления движения охлаждаемой воды, где 1 - подсоединения рабочих трубопроводов к магистральным трубопроводам под острыми углами; 2 - подсоединение с помощью изогнутых участков рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам; 3 - раструбное подсоединение рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам.

На фиг.5 схематично представлено два способа подсоединения по вертикальному расположению рабочих и магистральных трубопроводов, где 1 - осесимметричное подсоединение рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам с расположением выходных отверстий патрубков на одном уровне, при их разной высоте, 2 - подсоединение с расположением нижних образующих рабочих и магистральных трубопроводов на одном уровне и с патрубками разбрызгивателей равной высоты.

На фиг.6 представлено расположение периферийного водоподводящего стояка за опорной колонной градирни по направлению движения входящего воздуха в воздуховходных окнах.

На фиг.7 - схематичное подсоединение периферийного водоподводящего стояка к периферийному подводящему трубопроводу и к периферийному подводящему коллектору на уровнях основания градирни и водораспределительного устройства.

Позициями на чертежах обозначены:

1 - водораспределительное устройство,

2 - градирня,

3 - воздуховходное окно,

4 - периферийные подводящие трубопроводы,

5 - центральные подводящие трубопроводы,

6 - периферийные водоподводящие стояки,

7 - центральные водоподводящие стояки,

8 - периферийные подводящие коллекторы,

9 - центральные подводящие коллекторы,

10 - периферийные магистральные трубопроводы,

11 - центральные магистральные трубопроводы,

12 - рабочие трубопроводы,

13 - периферийные задвижки,

14 - центральные задвижки,

15 - насосная станция,

16 - патрубки для разбрызгивателей,

17 - разбрызгиватели,

18 - опорные колонны башни градирни,

19 - водосборный бассейн градирни,

20 - разделительная стенка,

21 - ороситель,

22 - опорная конструкция для оросителя.

23 - направление движения воды в трубопроводах.

Водораспределительное устройство 1 градирни 2 расположено внутри градирни 2, имеющей воздуховходные окна 3, периферийные подводящие трубопроводы 4 и центральные подводящие трубопроводы 5, расположенные на уровне основания градирни 2, периферийные и центральные водоподводящие стояки 6 и 7, соединяющие периферийные и центральные подводящие трубопроводы 4 и 5 с соответствующими периферийными и центральными подводящими коллекторами 8 и 9, расположенными на уровне водораспределительного устройства 1. К периферийным и центральным подводящим коллекторам 8 и 9 подсоединены через один периферийные и центральные магистральные трубопроводы 10 и 11, которые соединены рабочими трубопроводами 12. При входе в градирню 2 периферийные и центральные подводящие трубопроводы 4 и 5 снабжены соответствующими периферийными и центральными задвижками 13 и 14, расположенными между градирней 2 и насосной станцией 15. На периферийных и центральных магистральных трубопроводах 10 и 11 и на рабочих трубопроводах 12 установлены патрубки 16 для разбрызгивателей 17. Подсоединения друг к другу всех трубопроводов выполняются при помощи ресурсосберегающих участков, три из которых, например, приведены на фиг.4, а патрубки 16 на рабочих трубопроводах 12 и на периферийных и центральных магистральных трубопроводах 10 и 11 выполнены такими размерами, чтобы разбрызгиватели 17 оказывались на одном уровне. Периферийные водоподводящие стояки 6 расположены за опорными колоннами 18 башни градирни 2 по направлению движения входящего воздуха. В водосборном бассейне 19 градирни 2 выполнены для периферийных и центральных подводящих трубопроводов 4 и 5 разделительные стенки 20 для предотвращения нагрева охлажденной воды в оросителе 21, установленном на опорной конструкции 22. В водораспределительном устройстве 1 образуются строго последовательные и зависящие друг от друга движения охлаждаемой воды 23.

Водораспределительное устройство 1 градирни 2 работает следующим образом:

При работе градирни 2 в период положительных температур наружного воздуха открыты периферийные и центральные задвижки 13 и 14 периферийных и центральных подводящих трубопроводов 4 и 5. Охлаждаемая вода после прохода периферийных и центральных задвижек 13 и 14 подходит к периферийным и центральным водоподводящим стоякам 6 и 7, затем к периферийным и центральным подводящим коллекторам 8 и 9 и далее в периферийные и центральные магистральные трубопроводы 10 и 11 и из них в рабочие трубопроводы 12. Из периферийных и центральных магистральных трубопроводов 10 и 11 и рабочих трубопроводов 12 охлаждаемая вода через патрубки 16 попадает на разбрызгиватели 17 и равномерно распределяется по всей площади оросителя 21 градирни 2. Поскольку вся система трубопроводов при этом замкнута и соединена ресурсосберегающими участками, то водораспределение практически равномерно по всей площади орошения.

При необходимости проведения ремонта отдельных конструкций градирни 2 предусмотрено отключение любой ее половины. Для этого отключаются правые или левые периферийные и центральные задвижки 13 или 14, и тогда весь необходимый расход воды будет снабжать одну из половин градирни 2.

При работе градирни 2 в период отрицательных температур наружного воздуха необходимо периферийные задвижки 13 открыть полностью, а центральные задвижки 14 перекрыть либо полностью, либо частично. При этом в патрубках 16 разбрызгивателей 17, расположенных на периферийных участках магистральных 10 и рабочих трубопроводов 12, создаются большие напоры и расходы, превалирующие над напорами и расходами на патрубках 16 и разбрызгивателях 17, находящихся в центральной части градирни 2 на центральных магистральных 11, а следовательно, и рабочих трубопроводов 12, и отсюда орошение оросителя 22 происходит неравномерно - большее на периферийной части градирни 2 и меньшее в центральной ее части, но достаточно плавно, поскольку вся система орошения полностью закольцована, создается при этом равномерный перекос напора и расхода охлаждаемой воды от периферии к центру градирни 2.

Благодаря доступной возможности регулировать периферийными и центральными задвижками 13 и 14 вне градирни 2 можно в любое время смещать зоны малых скоростей в любую сторону рабочих трубопроводов 12, т.е. зон возможных заилений трубопроводов, и также повышать или понижать скорости охлаждаемой воды в любых частях водораспределительного устройства 1 градирни 2, так чтобы накопившийся в них ил размылся и вышел через патрубки 16 в водосборный бассейн 19 градирни 2.

Таким образом, манипуляция периферийными и центральными задвижками 13 и 14 на периферийных и центральных подводящих трубопроводах 4 и 5 позволяет равномерно распределять расход охлаждаемой воды по площади орошения, создавая условия для повышения эффективности работы градирни 2, изменять в благоприятную сторону расход воды для безаварийной зимней эксплуатации градирни 2, исключать заиление трубопроводов и создавать возможность без полного отключения градирни 2 необходимые условия для ее ремонта или реконструкции.

Изобретение может быть использовано в устройствах башенных и вентиляционных градиент, а именно, для обеспечения равномерного распределения охлаждаемой воды по площади орошения при одновременном снижении гидравлических потерь. Водораспределительное устройство градирни содержит магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями, периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения. Изобретение позволяет упростить регулирование расходов и напоров охлаждаемой воды при работающей градирне регулирующими задвижками на подводящих трубопроводах, когда за счет разности напоров и расходов охлаждаемой воды в магистральных и рабочих трубопроводах автоматически происходит размыв и вынос ила. 7 ил.

Водораспределительное устройство градирни, содержащее магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями, отличающееся тем, что периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения.