ДИФФУЗОР ВЕНТИЛЯТОРНОЙ ГРАДИРНИ Российский патент 2009 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к конструкции диффузора вентиляторной градирни, и может быть использовано на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды.

Известно выполнение диффузора вентиляторной градирни как части корпуса-башни вентиляторной градирни, имеющей конфузорно-диффузорную форму (см. патент GB №618285, Кл. F28С 1/00, 18.02.1949).

Выполнение диффузора в виде части башни - корпуса градирни позволяет снизить аэродинамические потери и за счет этого увеличить эффективность охлаждения оборотной горячей воды. Однако такое конструктивное выполнение диффузора вентиляторной градирни приводит к усложнению и утяжелению конструкции диффузора как несущей части конструкции корпуса градирни.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является диффузор вентиляторной градирни, содержащий выполненный в виде конфузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала корпус, на наружной поверхности которого выполнены пересекающиеся ребра жесткости (см. патент US №3780999, Кл. В01F 3/04, 25.12.1973).

Выполнение диффузора вентиляторной градирни из армированного стекломатериалом синтетического материала с ребрами жесткости на наружной поверхности диффузора позволило снизить вес конструкции диффузора при сохранении жесткости конструкции. Однако выполнение ребер жесткости V-образной формы в ряде случаев не позволяет добиться требуемой жесткости конструкции диффузора, что приводит к необходимости увеличения толщины стенок обечайки и увеличению веса конструкции диффузора.

Задачей настоящего изобретения является оптимизация проточной части диффузора и конструкции ребер жесткости диффузора вентиляторной градирни.

Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является снижение аэродинамического сопротивления проточной части диффузора градирни при повышении жесткости конструкции диффузора.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что диффузор вентиляторной градирни содержит выполненный в виде конфузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала корпус, на наружной поверхности которого выполнены пересекающиеся ребра жесткости, при этом последние выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними квадратных в поперечном сечении ячеек, конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, образующая поверхности конфузорной части обечайки образована дугой окружности, плавно сопряженной с образующей цилиндрической поверхности, а диффузорная часть обечайки выполнена конической и образующая конической поверхности плавно сопряжена посредством дуги окружности с образующей цилиндрической поверхности, при этом радиус дуги окружности R₁ конфузорной части обечайки составляет 0,6-0,8 от высоты обечайки, радиус дуги окружности R₂ между цилиндрической и конической образующими поверхности обечайки составляет 0,7-0,9 от высоты обечайки, а угол наклона образующей конической поверхности обечайки к вертикальной оси обечайки составляет 10-20°.

В ходе проведенного исследования работы диффузоров вентиляторных градирен была разработана такая конструкция ребер жесткости, которая позволила получить оптимальное соотношение между весом изделия и его жесткостью. Выполнение ребер пустотелыми и одновременно с трапецеидальным поперечным сечением позволило, с одной стороны, снизить вес изделия, а, с другой стороны, создать жесткую в поперечном направлении относительно ребра конструкцию. На это же направлено выполнение сочетания вертикальных и горизонтальных ребер жесткости с образованием между ребрами квадратных в поперечном сечении ячеек, что позволяет добиться практически одинаковой жесткости изделия как в поперечном, так и в продольном направлении. Вторая задача, которая решена в данном изделии, - добиться как можно более низкого аэродинамического сопротивления протекающему через диффузор потоку воздуха. Этого удалось добиться сочетанием сужающейся и расширяющейся по ходу потока частей диффузора, для чего диффузор имеет следующие параметры: радиус дуги окружности R₁ конфузорной части обечайки составляет 0,6-0,8 от высоты обечайки, радиус дуги окружности R₂ между цилиндрической и конической образующими поверхности обечайки составляет 0,7-0,9 от высоты обечайки, а угол наклона образующей конической поверхности обечайки к вертикальной оси обечайки составляет 10-20°, при этом конфузорно-диффузорная обечайка диффузора выполнена в виде тела вращения, образующая поверхности конфузорной (сужающейся по ходу потока) части обечайки образована дугой окружности, плавно сопряженной с образующей цилиндрической поверхности, а диффузорная (расширяющаяся по ходу потока) часть обечайки выполнена конической и образующая конической поверхности плавно сопряжена посредством дуги окружности с образующей цилиндрической поверхности.

На фиг.1 представлен продольный вид диффузора вентиляторной градирни.

На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1

Диффузор вентиляторной градирни содержит выполненный в виде конфузорно-диффузорной обечайки 1 из стекломатериала корпус, на наружной поверхности которого выполнены пересекающиеся ребра жесткости 2, при этом последние выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними квадратных в поперечном сечении ячеек 3. Конфузорно-диффузорная обечайка 1 выполнена в виде тела вращения. Образующая поверхности конфузорной части обечайки 1 образована дугой 4 окружности, плавно сопряженной с образующей 5 цилиндрической поверхности, а диффузорная часть обечайки 1 выполнена конической и образующая 6 конической поверхности плавно сопряжена посредством дуги 7 окружности с образующей 5 цилиндрической поверхности. Радиус R₁ дуги 4 окружности конфузорной части обечайки 1 составляет 0,6-0,8 от высоты Н обечайки 1, радиус R₂ дуги 7 окружности между цилиндрической 5 и конической 6 образующими поверхности обечайки 1 составляет 0,7-0,9 от высоты Н обечайки 1. Угол α наклона образующей 6 конической поверхности обечайки 1 к вертикальной оси обечайки 1 составляет от 10 до 20°.

Диффузор вентиляторной градирни устанавливают сверху на корпусе градирни. В диффузоре устанавливают лопаточное колесо вентилятора (корпус градирни и вентилятор на чертежах не показаны). Вентилятор осуществляет подсос воздуха через выполненные в нижней части корпуса градирни окна. Вода, контактируя с созданным вентилятором потоком воздуха, охлаждается, нагревая при этом воздух. Нагретый воздух вентилятором через обечайку 1 диффузора выбрасывается в атмосферу.

Настоящее изобретение может быть использовано в вентиляторных градирнях для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контакте охлаждаемой воды и охлаждающего ее воздуха.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к конструкции диффузора вентиляторной градирни, и может быть использовано на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды. Диффузор вентиляторной градирни содержит выполненный в виде конфузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала корпус, на наружной поверхности которого выполнены пересекающиеся ребра жесткости, при этом последние выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними квадратных в поперечном сечении ячеек, конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, образующая поверхности конфузорной части обечайки образована дугой окружности, плавно сопряженной с образующей цилиндрической поверхности, а диффузорная часть обечайки выполнена конической, и образующая конической поверхности плавно сопряжена посредством дуги окружности с образующей цилиндрической поверхности, при этом радиус дуги окружности R₁ конфузорной части обечайки составляет 0,6-0,8 от высоты обечайки, радиус дуги окружности R₂ между цилиндрической и конической образующими поверхности обечайки составляет 0,7-0,9 от высоты обечайки, а угол наклона образующей конической поверхности обечайки к вертикальной оси обечайки составляет 10-20°. В результате достигается снижение аэродинамического сопротивления проточной части диффузора градирни при повышении жесткости конструкции диффузора. 2 ил.

Диффузор вентиляторной градирни, содержащий выполненный в виде конфузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала корпус, на наружной поверхности которого выполнены пересекающиеся ребра жесткости, отличающийся тем, что пересекающиеся ребра жесткости выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними квадратных в поперечном сечении ячеек, конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, образующая поверхности конфузорной части обечайки образована дугой окружности, плавно сопряженной с образующей цилиндрической поверхности, а диффузорная часть обечайки выполнена конической и образующая конической поверхности плавно сопряжена посредством дуги окружности с образующей цилиндрической поверхности, при этом радиус дуги окружности R₁ конфузорной части обечайки составляет от 0,6 до 0,8 от высоты обечайки, радиус дуги окружности R₂ между цилиндрической и конической образующими поверхности обечайки составляет от 0,7 до 0,9 от высоты обечайки, а угол наклона образующей конической поверхности обечайки к вертикальной оси обечайки составляет от 10 до 20°.