Насадка для тепломассообменного аппарата Российский патент 2018 года по МПК F28F25/08 B01J19/32 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к насадкам контактных теплообменных аппаратов, и может быть использовано в составе низконапорного оборудования на предприятиях оборотного водоснабжения и охлаждения воды в башенных и вентиляторных градирнях.

Известна насадка градирни, представляющая собой блок, собранный из множества длинномерных полых решетчатых элементов, прошитых между собой (Патент РФ №2170899, кл. F28F 25/08, опубл. 20.07.2001). Недостатком этой насадки является значительная трудоемкость работ при сборке блоков, их недостаточная прочность, а также большое аэродинамическое сопротивление проходу воздуха, обусловленные необходимостью укладки и прошивки каждого из множества используемых решетчатых элементов.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является насадка для тепломассообменного аппарата, представляющая собой изогнутый по спирали длинномерный решетчатый элемент, который находится внутри наружного контура жесткости и пронизан гибким каркасом (Патент РФ №2564727, кл. F28F 25/08, опубл. 10.10.2015). Недостатком данного решения является низкая жесткость конструкции насадки, обусловленная отсутствием фиксации каждого из витков спирали, их деформацией и искажением спирали в целом. Это приводит к неравномерной насыщенности объема насадки решетчатым элементом, неравномерному орошению воды, повышению аэродинамического сопротивления проходу воздуха и ухудшению охлаждающей способности насадки.

Технической проблемой изобретения является устранение отмеченных недостатков. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления с обеспечением требуемой жесткости и аэродинамического сопротивления.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что насадка для тепломассообменного аппарата содержит длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас, гибкие составляющие которого пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и переплетаются с наружным контуром, причем длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура многократно перегнут с образованием параллельных или наклонных друг к другу слоев. В исходном состоянии длинномерный решетчатый элемент может быть выполнен в виде плоского, или гофрированного, или волнистого листа.

Предлагаемая насадка для тепломассообменного аппарата содержит всего три взаимосвязанных элемента: длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас. Причем длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура насадки многократно перегнут и образует многочисленные параллельные или наклонные друг к другу слои. При этом гибкие составляющие внутреннего каркаса пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и фиксируют решетчатые слои в объеме насадки. Пронизывая и фиксируя слои длинномерного решетчатого элемента, гибкие составляющие внутреннего каркаса также переплетаются с наружным контуром. Фиксация решетчатых слоев гибкими составляющими внутреннего каркаса, а также их переплетение с наружным контуром обеспечивают прочную связь между всеми тремя элемента насадки и обеспечивают ее высокую жесткость. Соседние слои многократно перегнутого длинномерного решетчатого элемента могут соприкасаться или не соприкасаться друг с другом. Вершины перегибов слоев могут быть остроконечными или закругленными, а в поперечном сечении насадка может иметь форму круга или многоугольника.

На Фиг. 1 схематично показан профиль насадки, у которой длинномерный решетчатый элемент 1 внутри наружного контура 2 многократно перегнут с образованием параллельных слоев, на Фиг. 2 - наклонных друг к другу слоев. Гибкие составляющие внутреннего каркаса 3 пронизывают и фиксируют образовавшиеся параллельные или наклонные друг к другу слои и переплетаются с наружным контуром жесткости 2. Начало и конец гибких составляющих внутреннего каркаса 3 крепятся к наружному контуру 2. Длинномерный решетчатый элемент 1 и наружный контур 2 насадки изготавливаются из прочных морозостойких полимерных или композиционных полимерных материалов, стойких в средах оборотных вод. Гибкие составляющие внутреннего каркаса изготавливаются из прочных, эластичных, морозостойких материалов в виде стержней, трубок, жгутов, шпагатов и лент. Наличие в насадке всего трех взаимосвязанных элемента значительно снижает трудоемкость ее изготовления.

Насадка работает следующим образом. Из водораспределительной системы градирни горячая вода в виде брызг падает на насадку сверху. Отражаясь от верхних параллельных или наклонных друг к друг слоев длинномерного решетчатого элемента брызги горячей воды дробятся и падают на нижерасположенные слои длинномерного решетчатого элемента и вновь дробятся. Многократное падение брызг на многочисленные слои насадки от слоя к слою обеспечивает эффективное дробление их в мелкие капли и обеспечивает мелкодисперсное, равномерное орошение воды по всей площади градирни. Наличие между параллельными или наклонными друг к другу слоями воздушных полостей обеспечивает незначительное аэродинамическое сопротивление насадки и способствует свободному восхождению холодного воздуха. Встречное движение мелких капель воды и свободно восходящих потоков холодного воздуха обеспечивает повышение эффективности охлаждения воды на 15-20%.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к насадкам контактных тепломассобменных аппаратов, и может быть использовано в составе низконапорного оборудования на предприятиях оборотного водоснабжения и охлаждения воды в башенных и вентиляторных градирнях. Насадка для тепломассообменного аппарата содержит длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас, гибкие составляющие которого пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и переплетаются с наружным контуром, причем длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура многократно перегнут с образованием параллельных или наклонных друг к другу слоев. Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения воды на 15-20%. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас, гибкие составляющие которого пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и переплетаются с наружным контуром, отличающаяся тем, что длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура многократно перегнут с образованием параллельных или наклонных друг к другу слоев.

2. Насадка по п. 1 отличающаяся тем, что в исходном состоянии длинномерный решетчатый элемент выполнен в виде плоского, или гофрированного, или волнистого листа.