ГРАДИРНЯ Российский патент 2005 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам для охлаждения оборотной воды в башенных и вентиляторных градирнях.

Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных градирен аналогичного назначения.

Известна градирня, содержащая установленные в обшивке ороситель и бассейн, между которыми расположены ограниченные сверху направляющим козырьком воздуховходные окна с поворотными щитами. В месте примыкания козырька к обшивке установлен подвижный элемент, который образует с наружной поверхностью обшивки вертикальный воздухопроходной канал сужающегося по направлению сверху вниз сечения (АС СССР № 600381, F 28 C 1/00, опубл. 30.03.78).

Недостатком аналога является то, что в зимнее время подвижный элемент ограничен в маневрировании, т.к. из-за обмерзания оболочки градирни и механизмов маневрирования такой подвижной элемент имеет большие площадь и вес, особенно для высоких окон, а также небезопасную для обслуживающего персонала работу в зоне падения наледей с верхней кромки башни градирни.

Известна градирня, содержащая башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода, закрепленным на башне выше козырьков, каждый из которых выполнен по длине составным из отдельных элементов, шарнирно соединенных между собой, и закреплен консольно на верхней кромке окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, и снабжен защитной эластичной обшивкой. Механизм привода выполнен в виде лебедок с тягами, подсоединенными к свободным концам козырьков (АС СССР № 1150464, F 28 C 1/00, опубл. 15.04.85).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является ступенчатая регулировка высоты свободного прохода воздуха между основанием градирни и нижней кромкой подвижного козырька. Причем при промежуточном положении очередного элемента возникает насыщенный паром объем воздуха, способствующий образованию наледей на обращенной к градирне стороне этого элемента, которые в дальнейшем увеличиваются, создавая угрозу закрытия входа в градирню. Кроме этого, при высоких окнах большой вес элементов требует сложных специальных механизмов подъема и крепления подвижного козырька.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности охлаждения при снижении трудоемкости эксплуатации устройства.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в градирне, содержащей башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода в виде лебедок с тягами, и при этом верхний элемент подвижного козырька шарнирно закреплен на верхней кромке воздуховходного окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна эластичного материала, к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами и частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем, тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков со стороны, обращенной к градирне, и для удержания системы подвижного козырька в верхнем, промежуточных или нижнем положениях используются специальные фиксаторы. Кроме того, заявленное решение имеет факультативный признак, характеризующий его частный случай, а именно: облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна выполнены из полотна типа кордовой резины.

Отличительными признаками предлагаемой градирни от указанной выше известной является то, что облицовка верхних элементов подвижных козырьков и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна типа кордовой резины или другого подобного эластичного материала, и то, что к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами и частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем. Тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков.

Предлагаемая градирня иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.

На фиг.1 схематически изображен участок градирни в радиальном сечении с полностью открытым воздуховходным окном (летнее положение).

На фиг.2 - участок градирни в радиальном сечении с частично открытым воздуховходным окном (зимнее положение).

На фиг.3 - поперечный разрез подвижного козырька при эксплуатации градирни в зимнее время.

На фиг.4 - поперечный разрез подвижного козырька при промежуточном его положении.

На фиг.5 - поперечный разрез подвижного козырька при эксплуатации градирни в летнее время.

На фиг.6 - фронтальный вид участка градирни с подвижным козырьком при ее эксплуатации в летнее время.

На фиг.7 - фронтальный вид участка градирни с подвижным козырьком при ее эксплуатации в зимнее время.

Градирня 1 содержит несущий опорный каркас 2, водораспределительное устройство 3, ороситель 4, бассейн 5, несущие опорные колонны 6, воздуховходные окна 7, башню 8, закрепленные на башне 8 ферму 9, лебедку 10 с тягами 11, систему подвижного козырька 12, состоящую из блока 13, полотна 14, полимерной или металлической трубы 15 с легкоподвижным наполнителем 16, крепления 17 полотна 14 к подвижному верхнему элементу 18 с шарнирным соединением 19 с башней 8 градирни 1, причем во воздуховходных окнах 7 происходит тепломассообмен между воздушным потоком 20 и капельным потоком 21, стекающим с оросителя 4. За сплошной преградой внутри градирни 1, а именно за башней 8 или за развернутой системой подвижного козырька 12, образуется вихревое движение 22, захватывающее в свою область часть оросителя 4 и капельного потока 21, где происходит первоначальный тепломассообмен между воздушным 20 и капельным 21 потоками, вызывая в них повышение температуры.

Система подвижного козырька 12 удерживается в любом положении с помощью специальных фиксаторов 23 и устройств 24 на тягах 11 в зонах крепления 25 между собой полотна 14 с полимерной или металлической трубой 15 и верхним элементом 18 в нескольких промежуточных положениях.

Работа градирни осуществляется следующим образом.

При положительных температурах наружного воздуха подвижной козырек 12, имеющий верхний элемент 18 и свернутое в рулон полотно 14 вокруг полимерной или металлической трубы 15, удерживается в положении с помощью специального фиксатора 23, создавая благоприятные условия для прохода в градирню 1 максимального количества охлаждающего воздуха. При этом поток воздуха проходит через весь ороситель 4, включая его периферийные области, примыкающие к воздуховходным окнам 7.

При отрицательных температурах наружного воздуха полотно 14 и верхний элемент 18 подвижного козырька 12, благодаря тягам 11 и лебедкам 10, опускаются и с вращением полимерной или металлической трубы 15 разворачивается полотно 14 и устанавливаются в такое положение, при котором за верхним элементом 18 и полотном 14 образуется вихревое движение 22 требуемой ширины для предотвращения обледенения внутри градирни 1 при данной температуре наружного воздуха и получения оптимального режима охлаждения воды. При этом воздух нагревается за счет стекающего с оросителя 4 не охлажденного, благодаря вихревому движению 22, потока воды.

Таким образом, в зимнее время за подвижным козырьком при прохождении охлаждаемого воздуха через воздуховходные окна образуется вихревое движение, исключающее охлаждение воды в периферийной зоне оросителя градирни, что способствует нагреванию входящего воздуха и благодаря чему исключается обмерзание оросителя не только в периферийной зоне, но и в центральной зоне градирни.

Изменяя высоту воздушного потока с помощью сворачивания в рулон полотна, регулируется количество проходящего воздуха в градирню, чем обеспечиваются благоприятные условия охлаждения воды при любых температурах наружного воздуха и гидравлических нагрузках градирни.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам для охлаждения оборотной воды в башенных и вентиляторных градирнях. Градирня содержит башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода в виде лебедок с тягами, и при этом верхний элемент каждого подвижного козырька шарнирно закреплен на верхней кромке воздуховходного окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. Облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна эластичного материала, к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами и частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем, тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков со стороны, обращенной к градирне, а для удержания системы подвижного козырька в верхнем, промежуточных или нижнем положениях используются специальные фиксаторы. Облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна могут быть выполнены из полотна типа кордовой резины. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения при снижении трудоемкости эксплуатации устройства. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Градирня, содержащая башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода в виде лебедок с тягами, и при этом верхний элемент каждого подвижного козырька шарнирно закреплен на верхней кромке воздуховходного окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, отличающаяся тем, что облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна эластичного материала, к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами, частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем, тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков со стороны, обращенной к градирне, а для удержания системы подвижного козырька в верхнем, промежуточных или нижнем положениях используются фиксаторы.2. Градирня по п.1, отличающаяся тем, что облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна выполнены из полотна типа кордовой резины.