Башенная градирня Советский патент 1981 года по МПК F28C1/00 

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в аппаратах для охлаждения воды, например, на тепловых электростанциях.

Известны теплотехнические аппараты, например сепараторы, в которых снижение потерь жидкости с уносом может быть достигнуто применением электрического генератора, создающего сверхзвуковые колебания в потоке газа 1.

Однако передача сверхзвуковых колебаний большому объему воздуха в надоросительном пространстве градирни весьма затруднительно вследствие интенсивного их затухания в воздухе и необходимости поэтому установки очень большого количества генераторов.

Известна также башенная градирня, содержаш,ая установленные внутри башни водораспределительную систему и размещенный в ней каплеуловитель 2.

Недостатком такой башенной градирни является необходимость значительных затрат на систему трубопроводов с разбрызгивателями и средств на перекачку воды, а также увеличение аэродинамического сопротивления градирни.

Целью изобретения является снижение влагоуноса и воздушного сопротивления градирни.

Поставленная цель достигается тем, что каплеуловитель выполнен в виде размещенных по периметру башни устройств для возбуждения низкочастотных акустнческих колебаний с патрубком для входа и соплом для выхода сл атого воздуха. При этом устройство для возбуждения низкочастотных акустических колебаний может быть выполнено либо в виде установленного на патрубке для входа сжатого воздуха сопла и размещенного напротив него резонатора, либо в виде расположенных на входе в сопло для выхода сжатого воздуха вращающегося и неподвижпого дисков с отверстиями.

На фиг. 1 изображен продольный разрез башенной градирни; на фиг. 2 - устройство для возбуждения низкочастотных акустических колебаний с помощью сопла н размещенного напротив него резонатора, продольный разрез; на фиг. 3 - устройство для возбуждения низкочастотных акустических колебаний с помощью сопла н дисков, продольный разрез.

Башенная градирня содержит башню 1, водораспределительную систему 2, трубопроводы забора 3 воды, оросительное устройство 4 и водосборный бассейн 5. Над оросительным устройством 4 размещен каплеулоБитель, выполненный в виде размещенных по периметру башни устройств 6 для возбуждения низкочастотных акустических колебаний с патрубками 7 для входа сжатого воздуха и соплом 8 для выхода сжатого воздуха с целью равномерного распределения колебаний в потоке влажного воздуха.

На фиг. 2 изображен один из вариантов устройства 5 для возбуждения низкочастотных акустических колебаний, в котором на патрубке 7 входа сжатого воздуха установлено сопло 9, а напротив него размещен резонатор 10.

На фиг. 3 изображен другой вариант устройства 6 для возбуждения низкочастотных акустических колебаний, в котором на входе в сопло 8 для выхода сжатого воздуха установлен вращающийся /J и неподвижный /i2 диски с системой отверстий 13 и J4, расположенных друг против друга.

Башеняая градир«я работает следующим образом.

Охлаждаемая в градирне вода через водораспределительную систему 2 поступает в оросительное устройство 4, в пределах которого вследствие непосредственного контакта охлаждаемой воды и наружного воздуха протекает в основном процесс охлаждения воды. Необходимый расход воздуха обеспечивается башней /. Выходящий поток воздуха уносит с собой часть охлаждающей воды в виде паров и капель. С целью уменьшения влагоуноса над зоной орошения на поток воздуха воздействуют низкочастотными акустическими колебаниями, которые возбуждаются каплеуловителями. Под действием звуковых волн, распространяющихся в потоке воздуха, происходит лроцесс сближения и укрупнения взвешенных в воздухе мелкнх капель, в результате чего часть воды под действием силы тяжести возвращается в бассейн 5.

Градирня может оборудоваться различными устройствами 6 для возбуждения низкочастотных акустических колебаний, подключаемыми к трубопроводу сжатого воздуха. В устройстве 6, изображенном на фиг. 2, сжатый воздух протекает в сопле 9. Попадая в резонатор 10, струя тормозится, вызывая в пространстве между соплом 9 и резонатором 10 образование волн, частота которых может быть отрегулирована в широком диапазоне. Передача этих колебаний влажному воздуху осуществляется соплом 8 для выхода сжатого воздуха.

В устройстве 6 для возбуждения акустических колебаний, изображенном на фиг. 3, сжатый воздух через патрубок 7 продувается через систему отверстий а, б вращающегося 11 и неподвижного 12 днсков и периодически прерывается перемычками между отверстиями вращающегося диска //, надвигающегося на отверстия неподвижного диска J-2. Периодичность закрытия и открытия этих отверстий создает переменное сопротивление воздуха, что и приводит к образованию акустических колебаний, которые посредством сопла 8 для выхода сжатого воздуха передаются потоку влажного воздуха.

Описанная конструкция каплеуловителя в виде устройств 6 для возбуждения акустических колебаний позволяет применить их в современных конструкциях башенных градирен для передачи колебаний большому объему воздуха, получить мощность акустического излучения до 5-10 кВт, а

уровень силы звука - до 180 дб. Частота колебаний может быть выбрана в широком диапазоне - от .300 до 3000 Гц. Расход сжатого воздуха давлением 3-4 кгс/см невелик, так как диаметр сопел не превышает 2-3 мм.

Описанная конструкция башенной градирни позволит снизить потери воды с испарением и уносом на 20-30% без увеличения воздушного сопротивления градирни.

Более значительное снижение потерь воды на градирнях может быть достигнуто в сочетании с известными методами уменьшения влагоуноса.

Формула изобретения

1.Башенная градирня, содержащая установленные внутри башни водораспределительную систему и размещенный над ней каплеуловитель, отличающаяся тем, что, с целью снижения влагоуноса и воздушного сопротивления, каплеуловитель выполнен в виде размещенных по периметру башни устройств для возбуждения низкочастотных акустических колебаний с патрубком для входа и соплом для выхода сжатого воздуха.

2.Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для возбуждения низкочастотных акустических колебаний выполнено в виде установленного на патрубке для входа сжатого воздуха сопла и размещенного напротив него резонатора.

3. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для возбуждения низкочастотных акустических колебаний выполнено в виде расположенных на входе в сопло для выхода сжатого воздуха вращающегося и неподвижного дисков с отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 2Э69020, кл. 55-277, опублик. 1942.

2. Авторское свидетельство СССР iNb 465538, кл. F 28 С 1/02, 1971.

Сжатый ffosdyx

Сжатии fosSyx

Фиг. 2

I/I

1jje-1 / C/Kamttaвоздух -

Ри.г.З