Дымовая труба-градирня Советский патент 1993 года по МПК E04H12/28 E04H5/12 

Изобретение относится к охране атмосферного воздуха, в частности к дымовым трубам, предназначенным для удаления в верхние слои атмосферы газообразных продуктов энергетической, химической, металлургической и других отраслей промышленности, а также к устройствам для охлаждения оборотной воды электростанций и промышленных предприятий, т.е. к градирням.

Целью изобретения является упрощение конструкции при повышении эффективности теплообмена за счет улучшения охлаждения воды и использования потерь тепловой энергии в градирне для активации движения газового потока в дымовой трубе.

На фиг.1 схематически изображена дымовая труба-градирня, вид сбоку с частичным продольным разрезом; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1.

Чертежи имеют следующие цифровые позиции: 1 - корпус дымовой трубы, 2 вытяжная башня градирни с проемами для прохода воздуха. 3 - бассейн для сбора охлажденной воды, 4 - купол оросительного устройства, образованный плоским резервуаром с отверстиями, 5 - стойки-опоры, на которых установлен плоский резервуар 4, 6 - цилиндрическая труба ускорителя выброса газового потока, 7 - наклонные направляющие лопасти, 8 - трубопровод для подвода газообразных продуктов к дымовой трубе.

Дымовая труба-градирня содержит трубы 1, установленный внутри в центральной части вытяжной башни 2 градирни с проемами для прохода воздуха, оросительное устройство и бассейн 3 для сбора охлажденной воды. Оросительное устройство состоит из купола, образованного плоским резервуаром 4 с отверстиями для струйного (капельного) охлаждения горячей воды о воздух, который насыщается при этом водяными парами. Резервуар 4 градирни опирается на стойки-опоры 5. В центре резервуара 4 раз6

00

СА) 00 О О

мещен ускоритель выброса газового потока, выполненный в виде цилиндрической трубы 6, в нижней части которой установлены наклонные направляющие лопасти 7, придающие спиралевидное вращение тепловому потоку и водяным параМ против часовой стрелки (за счет использования силы Кори- олйса в северном полушарии). В нижней части корпуса 1 дымовой трубы размещен трубопровод 8 для подвода газообразных продуктов.

Дымовая труба-градирня работает следующим образом.

В связи с выделяющимся теплом и водяными парами наружный воздух подсасыва- ется под купол градирни, образованный плоским резервуаром 4. Тем же воздушным потоком под купол резервуара сносятся испарения воды с поверхности бассейна 3, находящегося под градирней и от капельно- го охлаждения при трении воды о воздух. В верхней части купола установлены направляющие наклонные лопасти 7, придающие вращение (за счет сил Кориолиса против часовой стрелки) тепловому потоку и водя- ным парам за счет тЬго, что в этом же месте находится выход дымовых газов из дымовой трубы, создающих эжекционную тягу. При плохой очистке дымовых газов более крупные частицы будут скатываться обратно в трубу по плоскостям лопастей 7, имеющим обратный наклон, а мелкие частицы, попав во вращающийся воздушный дымовой поток и получив начальную большую скорость, будут вынесены за пределы дымовой трубы- градирни; Тепловой поток получает спиралевидное вращение, так как в цилиндрической части б ускорителя скорость его возрастет. При таком спиралевидном вращении дымовые газы частично захватываются тепловым потоком, но в основном остаются в середине и движутся вверх с большей скоростью, что улучшает тягу в дымовой трубе. При выходе из башни- градирни в зависимости от направления ат- мосферного воздуха дымовые газы вместе с вращающимся паротепловым потоком в виде вихря будут подниматься вверх. На определенной высоте каждый грамм водяного пара при конденсации выделяет почти 0,5 ккал тепла. При этом из-за дополнительной энергии вихревое движение превращается в смерч, а в центральном его канале, где находятся дымовые газы, создается разрежение и падает давление, что увеличивает скорость движения не только дыма, но и воздуха и водяных паров в дымовой трубе- градирне. При этом улучшается охлаждение воды в градирне и увеличиваются выбросы дыма в дымовой трубе в верхние слои атмосферы, где имеется постоянное движение воздушных масс, способных унести дымовые газы на значительное расстояние и рассеять их до нулевой концентрации.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с существующим позволяет получить следующее: утилизацию потерь энергии в виде тепла и неконденсированных водяных паров, теряемых через градирни, уменьшение высоты дымовой трубы,сочетание дымовой трубы и градирни позволяет отказаться от применения различных видов энергии для выброса дымовых газов с общей целью уменьшения тепловых выбросов в атмосферу.

Формула изобретения Дымовая труба-градирня, включающая установленный по оси градирни корпус трубы, оросительное устройство и водосборный бассейн отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции при повышении эффективности теплообмена за счет улучшения охлаждения воды и использования потерь тепловой энергии в градирни для активации движения газового потока в дымовой трубе, оросительное устройство выполнено в виде опертого на стойки, установленные с зазорами для прохода воздуха, плоского резервуара с отверстиями, в центре которого размещен ускоритель выброса газового потока в виде диффузора с цилиндрической частью и закрепленных на оголовке корпуса трубы в уровне основания цилиндрической части диффузора наклонно установленных направляющих лопастей.

Фиг. 2

Использование: устройство для удаления в верхние слои атмосферы газообразных продуктов и для охлаждения оборотной воды промышленных предприятий. Сущность изобретения: корпус трубы установлен по оси градирни, оросительное устройство последней выполнено в виде опертого на стойки плоского резервуара с отверстиями. В центре резервуара размещен ускоритель выброса газового потока в виде диффузора с цилиндрической частью и закрепленных на оголовке корпуса трубы в уровне цилиндрической части диффузора наклонно установленных лопастей. 2 ил.