УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБМЕРЗАНИЯ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ ГРАДИРЕН Российский патент 2005 года по МПК F28C1/12 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для защиты от обмерзания внутренних элементов вентиляторных градирен, применяемых для систем оборотного водоснабжения.

Известны различные устройства, предназначенные для предотвращения обмерзания вентиляторных градирен при работе в зимних условиях.

Например, вентиляторная градирня по авторскому свидетельству СССР № 1460571, по которому предлагается часть нагретого воздуха после вентилятора направить к воздухозаборным окнам, что, по мнению авторов изобретения, позволит предотвратить обмерзание элементов градирни. Однако локальная подача теплого воздуха в зону воздухозабора не может обеспечить полную защиту от обмерзания в связи с тем, что количество подаваемого теплого воздуха значительно меньше количества подаваемого воздуха извне, а обеспечить надежное перемешивание теплого и холодного воздуха при данной конструкции невозможно. Кроме того, доработка существующих градирен по данному способу приведет к значительным экономическим затратам, что в настоящее время имеет существенное значение.

Известно также устройство “Градирня” по авторскому свидетельству СССР № 1534282, в котором поставленная цель достигается установкой решетчатой перегородки, закрепленной одним концом на внутренней стенке корпуса, а другим концом на дне резервуара. Решетчатая перегородка выполнена из горизонтально расположенных стальных стержней и установлена под углом 55-60° к горизонту. При отрицательных температурах наружного воздуха на стержнях решетки образуется лед, при этом в зависимости от температуры воды и наружного воздуха изменяется сечение для прохода воздуха, что исключает необходимость установки устройства для его регулирования.

Указанное устройство обладает следующими недостатками:

- повышенный расход металла,

- незначительный срок службы устройства из-за быстрой коррозии металла, особенно на границе сред воздух-вода,

- не исключает возможность разрушения обшивки из-за обрастания льдом мест ввода стояков во внутреннюю полость градирни,

- снижение пропускной способности решетки из-за биообрастания в летних условиях.

Наиболее близким по технической сущности является принятая в качестве прототипа “Градирня” по авторскому свидетельству СССР №1467351, по которому предлагается установка на воздухозаборные окна регулируемых жалюзи, управляемых сжатым воздухом. Поворот пластин жалюзи уменьшает или увеличивает размер воздухозаборных окон, чем обеспечивается оптимальный режим тепломассообмена охлаждаемой воды. Однако в таком устройстве невозможно обеспечить надежную работу механизма привода жалюзи, который сам подвержен обмерзанию и в связи с этим заклиниванию. Кроме того, в градирне не предусмотрены меры по предотвращению разрушения обшивки в результате обмерзания мест ввода стояков водораспределительной системы во внутреннюю полость градирни, а установка жалюзи, несмотря на общее уменьшение размеров воздухозаборных окон, не препятствует попаданию холодного воздуха на элементы градирни и не обеспечивает защиту от обмерзания.

Технической задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно:

- упрощение конструкции и обеспечение надежности работы градирни в зимних условиях.

Техническая задача решается тем, что в градирне вентиляторной, содержащей ороситель, каплеуловитель, вентилятор и диффузор в верхней ее части, водораспределительную систему в виде трубопроводов, подающих воду на средний ярус градирни, снабженную системой водоразбрызгивающих сопел, ввод стояков водораспределительной системы вовнутрь градирни производится через воздухозаборные окна, а площадь воздухозаборных окон в зимнее время уменьшается установкой щитов в верхней части воздухозаборных окон, и водоотбойный козырек, установленный на нижнем ярусе градирни, снабжен в верхней его части гребнем, за который заходит нижний край обшивки градирни, и на нижней его части снабжен пазом, в который устанавливаются щиты, уменьшающие площадь воздухозаборных окон, а в нижней части воздухозаборных окон смонтирован П-образный профиль, в который устанавливается нижняя часть щитов, при этом между П-образным профилем и верхним краем бассейна градирни оставляется зазор, достаточный для обеспечения работоспособности градирни.

На фиг.1 изображен поперечный разрез градирни с элементами водораспределительной системы.

На фиг.2 изображен выносной элемент I с монтажом щитов, уменьшающих площадь воздухозаборных окон.

На чертежах изображено:

1. Диффузор вентилятора градирни;

2. Каркас градирни;

3. Каллеуловитель;

4. Система водоразбрызгивающих сопел;

5. Трубопроводы водораспределительной системы;

6. Стояк водораспределительной системы;

7. Ороситель градирни;

8. Щиты зимнего укрытия;

9. Воздухозаборные окна;

10. Водоотбойный козырек;

11. Паз водоотбойного козырька под щиты зимнего укрытия;

12. Гребень водоотбойного козырька;

13. Обшивка градирни;

14. П-образный профиль;

15. Бассейн градирни;

16. Зазор для забора воздуха в зимних условиях;

17. Коллектор горячей воды;

18. Вентилятор градирни.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Через коллектор 17 горячей воды и стояк 6 водораспределительной системы горячая вода подается на средний уровень градирни, расположенный между оросителем 7 и каплеуловителем 3, и по трубопроводам 5 водораспределительной системы к системе водоразбрызгивающих сопел 4, которые производят распыление горячей воды. Падающие капли горячей воды попадают на ороситель 7, на котором образуют пленку и интенсивно охлаждаются противотоком воздуха, который создает вентилятор 18, смонтированный внутри диффузора 1. Для предотвращения капельного уноса горячей воды вентилятором 18 над трубопроводами 5 водораспределительной системы установлен каплеуловитель 3. Охлажденная вода падает в бассейн 15 градирни и насосами охлажденной воды подается в систему оборотного водоснабжения.

В зимних условиях поступающий через воздухозаборные окна 9 холодный воздух вызывает образование льда на каркасе 2 градирни и нижней части оросителя 7, что приводит к быстрому разрушению каркаса 2 и оросителя 7. Кроме того, по типовому проекту градирни стояки 6 водораспределительной системы поднимаются вертикально от коллектора 17 горячей воды до отметки трубопроводов 5 водораспределительной системы и через вырезы в обшивке 13 градирни соединяются с трубопроводами 5 водораспределительной системы, при этом на вырезах в обшивке 13 из-за трудности их герметизации также происходит образование ледяных наростов, что приводит к разрушению обшивки 13 и снижению технических характеристик градирни.

Для предотвращения обмерзания и, как следствие, повышения надежности и долговечности градирни предлагается установить щиты 8 на воздухозаборные окна 9 градирни, которые уменьшат объем поступающего холодного воздуха и создадут в зоне обмерзания полость повышенной температуры, за счет уменьшения площади сечения воздухозаборных окон 9 и подогрева поступающего извне холодного воздуха струями падающей воды.

Ввод стояков 6 водораспределительной системы через воздухозаборные окна 9 позволяет избежать нарушения целостности обшивки 13 и, как следствие, ее разрушения в местах ввода трубопроводов 5 во внутреннюю полость градирни.

Для обеспечения крепления щитов 8 на воздухозаборных окнах 9 на водоотбойном козырьке 10 предусмотрен гребень 12, за который заводится нижний край обшивки 13, а в нижней части водоотбойного козырька 10 выполнен паз 11, в который заводится верхняя часть щита 8, при этом зазор между торцом щита 8 и верхней частью паза 11 должен обеспечивать свободное снятие щита 8. Для упора щита 8 в нижней части воздухозаборных окон 9 смонтирован П-образный профиль 14 с зазором 16 между профилем 14 и краем бассейна 15 градирни, достаточный для обеспечения работоспособности градирни.

Таким образом, предложенное устройство позволит упростить конструкцию и повысить надежность работы градирни в зимних условиях.

Изобретение может быть использовано для защиты от обмерзания внутренних элементов вентиляторных градирен, применяемых для систем оборотного водоснабжения. Градирня вентиляторная содержит ороситель, каплеуловитель, вентилятор и диффузор в верхней ее части, водораспределительную систему в виде трубопроводов, подающих воду на средний ярус градирни, снабженную системой водоразбрызгивающих сопел. Ввод стояков водораспределительной системы вовнутрь градирни производится через воздухозаборные окна, а площадь воздухозаборных окон в зимнее время уменьшается установкой щитов в верхней части воздухозаборных окон. Водоотбойный козырек, установленный на нижнем ярусе градирни, снабжен в верхней его части гребнем, за который заходит нижний край обшивки градирни, и на нижней его части снабжен пазом, в который устанавливаются щиты, уменьшающие площадь воздухозаборных окон, а в нижней части воздухозаборных окон смонтирован П-образный профиль, в который устанавливается нижняя часть щитов, при этом между П-образным профилем и верхним краем бассейна градирни оставляется зазор, достаточный для обеспечения работоспособности градирни. Изобретение позволяет упростить конструкцию и обеспечить надежность работы градирни в зимних условиях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Градирня вентиляторная, содержащая ороситель, каплеуловитель, вентилятор и диффузор в верхней ее части, водораспределительную систему в виде трубопроводов, подающих воду на средний ярус градирни, снабженную системой водоразбрызгивающих сопел, отличающаяся тем, что ввод стояков водораспределительной системы во внутрь градирни производится через воздухозаборные окна, а площадь воздухозаборных окон в зимнее время уменьшается установкой щитов в верхней части воздухозаборных окон.2. Градирня по п.1, отличающаяся тем, что водоотбойный козырек, установленный на нижнем ярусе градирни, снабжен в верхней его части гребнем, за который заходит нижний край обшивки градирни, и на нижней его части снабжен пазом, в который устанавливаются щиты, уменьшающие площадь воздухозаборных окон, а в нижней части воздухозаборных окон смонтирован П-образный профиль, в который устанавливается нижняя часть щитов, при этом между П-образным профилем и верхним краем бассейна градирни оставляется зазор, достаточный для обеспечения работоспособности градирни.