Патент на изобретение №2267728

(54) ЭЖЕКЦИОННАЯ МИКРОГРАДИРНЯ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для охлаждения оборотной воды в небольших объемах – расход подаваемой потребителю воды до 10 куб/час. Эжекционная градирня содержит корпус, водораспределительный узел, выполненный в виде эжектора, нижний поддон для сбора воды и смесительную камеру. Смесительная камера имеет круглое сечение, расположена вертикально, а между корпусом и смесительной камерой имеется кольцевой зазор, над смесительной камерой установлены направляющий аппарат, отражатель и отбойник, внутри нее расположены форсунка, разбрызгивающая нагретую воду от потребителя, и чашечный отражатель, а форсунка эжектора, обеспечивающая рециркуляцию воды, расположена ниже нее на входе в камеру в нижней части корпуса, который имеет кольцевое окно для входа воздуха. Изобретение обеспечивает высокую эффективность процесса охлаждения, снижает энергоемкость процесса на 30-40% и уменьшает габариты агрегата (наружный диаметр корпуса 600 мм). 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, предназначено для охлаждения оборотной воды в небольших объемах. Может быть использовано в системах охлаждения небольших компрессоров, термопластавтоматов, литьевых машин и другого технологического оборудования.

Известна испарительная градирня эжекторного типа, имеющая несколько рядов отстоящих одна от другой форсунок, распыляющих воду внутри трубы прямоугольного поперечного сечения. Вода подводится к форсункам через коллектор и распределительные трубки. Вертикальные перегородки защищают распыляемые форсунками водяные струи от воздействия боковых воздушных потоков. Охлажденная вода сливается в поддон (заявка Великобритании №1346253, F 28 C 3/08).

Недостатками конструкции являются недостаточно эффективный процесс теплообмена, большие габариты и значительное потребление энергии.

Задача изобретения – снижение удельного энергопотребления градирни и повышение эффективности процесса теплообмена.

Поставленная задача достигается тем, что в эжекционной градирне, содержащей корпус, водораспределительный узел, выполненный в виде эжектора, нижний поддон для сбора воды и смесительную камеру, смесительная камера имеет круглое сечение, расположена вертикально, а между корпусом и смесительной камерой имеется кольцевой зазор, над смесительной камерой установлены направляющий аппарат, отражатель и отбойник, внутри нее расположены форсунка, разбрызгивающая нагретую воду от потребителя, и чашечный отражатель, а форсунка эжектора, обеспечивающая рециркуляцию воды, расположена ниже нее на входе в камеру в нижней части корпуса, который имеет кольцевое окно для входа воздуха.

На чертеже изображен главный вид градирни, где

1 – корпус;

2 – поддон;

3 – форсунка;

4 – форсунка;

5 – чашечный отражатель;

6 – направляющий аппарат;

7 – отражатели;

8 – горловина;

9, 10 – отбойники;

11 – насос;

12, 13, 14 – вентили;

15 – входное окно;

16 – смесительная камера;

17 – потребитель холодной воды.

Микроградирня работает следующим образом.

Охлажденная вода из поддона 2 насосом 11 нагнетается в магистраль. При этом часть общего расхода подается непосредственно потребителю 17, а другая часть через форсунку 4 – на рециркуляцию. Мелкодиспергированная струя, вырываясь под значительным давлением из форсунки 4, эжектирует через кольцевое входное окно 15 необходимое для тепломассообмена количество воздуха. В средней части смесительной камеры 16 эжектирующий поток подхватывает разбрызгиваемую через форсунку 3 и изменяющий направление потока нагретой воды чашечный отражатель 5 нагретую воду от потребителя 17. Поток распределяется в виде зонтика, перекрывая сечение камеры. При этом водяной зонтик является естественным препятствием на пути движения эжектирующего потока, вырывающегося из форсунки с большой скоростью, и гасит энергию последнего, что обеспечивает уменьшение габаритов градирни по высоте. Смешанный поток устремляется по смесительной камере вверх и, набегая на направляющий аппарат 6 и отражатель 7, поворачивает и стекает по отбойнику 9 вниз по кольцевому зазору между корпусом 1 и смесительной камерой 16. Во избежание выхода воды за счет пленочных эффектов наружу в верхней части входного окна 15 монтируется отбойник 10. Образовавшаяся в процессе тепломассообмена паровоздушная смесь удаляется из объема градирни через зазор между корпусом 1 и отражателем 7 и далее через горловину 8 в атмосферу.

Все элементы каналов, по которым движутся теплоносители, имеют хорошую гидроаэродинамическую форму, что существенно снижает их сопротивление.

Круглое сечение струи хорошо вписывается в круглое сечение смесительной камеры, исключая образование зазора между ними и, следовательно, свободный проход воздуха, резко снижающий коэффициент инжекции.

Последнее в сочетании с хорошей гидроаэродинамической формой каналов обеспечивает снижение потребляемого давления и значительное повышение эффективности процесса тепломассообмена, что в свою очередь снижает общую энергоемкость процесса.

Предлагаемая схема организации потоков теплоносителей обеспечивает работу системы с одним насосом.

Таким образом, технические решения, реализованные в конструкции градирни, обеспечивают высокую эффективность процесса охлаждения (температура охлаждаемой воды всего на 2-3°С выше температуры мокрого термометра), снижают энергоемкость процесса на 30-40% и уменьшают габариты агрегата (наружный диаметр корпуса 600 мм).

Формула изобретения

Эжекционная градирня, содержащая корпус, водораспределительный узел, выполненный в виде эжектора, нижний поддон для сбора воды и смесительную камеру, отличающаяся тем, что смесительная камера имеет круглое сечение, расположена вертикально, а между корпусом и смесительной камерой имеется кольцевой зазор, над смесительной камерой установлены направляющий аппарат, отражатель и отбойник, внутри нее расположены форсунка, разбрызгивающая нагретую воду от потребителя, и чашечный отражатель, а форсунка эжектора, обеспечивающая рециркуляцию воды, расположена ниже нее на входе в камеру в нижней части корпуса, который имеет кольцевое окно для входа воздуха.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.04.2006

Извещение опубликовано: 27.04.2007 БИ: 12/2007

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.04.2006

Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.06.2007

Извещение опубликовано: 27.06.2007 БИ: 18/2007

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.04.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2010 БИ: 17/2010