Патент на изобретение №2286524

(54) БАШЕННО-ВЕНТИЛЯТОРНАЯ ГРАДИРНЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к устройствам для охлаждения жидкостей (воды), преимущественно для водяных оборотных систем. Башенно-вентиляторная градирня включает корпус оросительной системы с ветровой перегородкой, вытяжную башню, бассейн, каплеуловитель, вентилятор, воздуховходные окна, форсунки, трубопроводы для подачи и отвода воды и осадка, парные центробежные форсунки левого и правого исполнения, направленные друг к другу для мелкодисперстного распыления исходной воды в горизонтальном направлении по сечению верхней части корпуса оросительной системы, при этом каждая пара форсунок установлена со смещением по высоте для предотвращения соприкасания распылительных частичек от разных пар форсунок, в нижней части корпуса оросительной системы от вентилятора, установленного вне корпуса градирни, вдоль центральной ветровой перегородки, по обе стороны ее горизонтально установлены воздуховоды с воздухораспределительными щелями для создания эжекционного эффекта подачи воздуха в градирню через воздуховходные окна, вытяжная башня с двумя наклонными и двумя вертикальными стенками имеет в верхней части водораспределительный трубопровод подачи исходной воды для охлаждения ее в тонкой пленке на наружной поверхности градирни. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс охлаждения воды и уменьшить стоимость градирни. 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для охлаждения жидкостей, преимущественно для водяных оборотных систем, и может быть использовано в сахарной промышленности, в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Известны градирни для охлаждения воды (см. справочник проектировщика “Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий”, М., 1967 г., “Водопроводные системы и сооружения”, М.А.Сомов, М., Стройиздат, 1988 г., главы VIII, стр.279-373).

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности являются вентиляторная градирня (см. справочник проектировщика “Водоснабжение населенных мест и промышленных предприятий”, М., 1967 г., стр.267), содержащая корпус оросительной системы с ветровой перегородкой, бассейн, каплеуловитель, вентилятор, установленный в вытяжном патрубке верхней части градирни, воздуховходные окна, форсунки с распылением воды вверх и набором оросителей для пленочного охлаждения, трубопроводы для подачи и отвода воды, осадка.

Это устройство работает следующим образом.

Исходная горячая вода подается по трубопроводам и через сопла распыляется вверх и тонким слоем опускается по плоским вертикальным пластинкам оросителей против восходящего потока воздуха, создаваемого вентилятором.

Охлаждение воды осуществляется атмосферным воздухом, поток которого создается вентилятором, установленным в верхней части градирни.

Однако это устройство имеет следующие недостатки:

1. Система разбрызгивания воды с соплами с последующим охлаждением воды в пленочном оросителе очень дорогостоящая. Из сопел вода разбрызгивается с направлением вверх или вниз, и сопла имеют возможность часто забиваться, и, соответственно, получается некачественное разбрызгивание.

2. Установленный на верху каждой секции градирни дорогостоящий вытяжной вентилятор увеличивает нагрузку на каркас градирни, и наблюдается вибрация. Усложнена эксплуатация вентиляторов, особенно в зимний период.

3. По центру градирни получается “мертвая” воздушная зона при всасывании воздуха через периферийные воздуховходные окна, и поэтому получается неравномерное распределение потока воздуха по сечению корпуса оросителя.

Цель изобретения – интенсификация процесса охлаждения воды и уменьшение стоимости градирни.

Указанная цель достигается тем, что башенно-вентиляторная градирня, включающая корпус оросительной системы с ветровой перегородкой, вытяжную башню, бассейн, каплеуловитель, вентилятор, воздуховходные окна, форсунки, трубопроводы для подачи и отвода воды, осадка, снабжена парными центробежными форсунками левого и правого исполнения, направленными друг к другу для мелкодисперсного распределения исходной воды в горизонтальном направлении по сечению верхней части корпуса оросительной системы, при этом каждая пара форсунок установлена со смещением по высоте для предотвращения соприкасания распылительных водяных частичек от разных пар форсунок, в нижней части корпуса оросительной системы от вентилятора, установленного вне градирни, вдоль ветровой перегородки горизонтально установлены воздуховоды с воздухораспределительными щелями для создания эжекционного эффекта подачи воздуха в градирню через воздуховходные окна, а вытяжная башня с двумя наклонными и двумя вертикальными стенками имеет в верхней части водораспределительный трубопровод подачи исходной воды для охлаждения ее в тонкой пленке на наружной поверхности градирни.

На фиг.1 схематически изображена башенно-вентиляторная градирня (2 секции), поперечный разрез А-А; на фиг.2 – продольный разрез; на фиг.3 – разрез Б-Б фиг.2; на фиг.4 – разрез В-В фиг.2; на фиг.5 – место Г фиг.1; на фиг.6 – разрез Д-Д фиг.5; на фиг.7 – разрез Г-Г фиг.5.

Башенно-вентиляторная градирня состоит из корпуса оросительной системы 1 и вытяжной башни 2.

Корпус и вытяжная башня представляет собой каркас из стали или железобетона с облегченной обшивкой (асбоцементная или стеклопластиковая, или из алюминиевых сплавов).

Корпус оросительной системы секции градирни с прямоугольным (или квадратным) горизонтальным сечением и вертикальными стенками имеет с двух сторон воздуховходные окна 3 с воздухонаправляющими козырьками 4.

В нижней части корпуса оросительной системы от вентилятора 5, установленного вне корпуса градирни, вдоль центральной ветровой перегородки 6, по обе стороны ее горизонтально установлены воздуховоды 7 с воздухораспределительными щелями 8 для создания эжекционного эффекта подачи воздуха в градирню через воздуховходные окна.

Верхняя часть корпуса оросительной системы градирни снабжена парными центробежными форсунками 9 левого и правого исполнения, направленными друг к другу для мелкодисперсного распыления исходной воды в горизонтальном направлении по сечению верхней части корпуса оросительной системы, и установлены одна относительно другой пары форсунок со смещением по высоте для предотвращения соприкасания распылительных водяных частичек от разных пар форсунок.

Форсунки водораспределительной системы соединены с подводящими водоводами 10.

Над форсунками имеются водоуловители 11.

Под корпусом оросительной системы имеется водосборный бассейн 12 с отводящим водоводом 13, переливным водоводом 14, грязевым водоводом 15.

Над корпусом оросительной системы установлена вытяжная башня с двумя наклонными и двумя вертикальными стенками, и в верхней части башни имеется водораспределительный трубопровод 16 с отверстиями для подачи исходной воды для охлаждения ее в тонкой пленке на наружной поверхности градирни. Между форсунками и водосборным бассейном находится воздухоэжекторное, воздухораспределительное охлаждающее для воды пространство 17.

Башенно-вентиляторная градирня работает следующим образом.

Жидкость (вода), подлежащая охлаждению, поступает под давлением через водовод 10 в парные центробежные форсунки 9 левого (верхнюю) и правого (нижнюю) исполнения.

Вода под давлением подается в верхнюю центробежную форсунку и распыляется с вращением частичек против часовой стрелки, а через нижнюю форсунку вода распыляется по часовой стрелке. Частички воды от верхней и нижней форсунок с большой скоростью сталкиваются друг с другом и эти частички делятся на мельчайшие частички воды (вплоть до туманообразного состояния). При этом увеличивается свободная поверхность охлаждаемой воды и повышается эффективность процесса испарительного охлаждения.

Разбрызгивание воды от каждой пары форсунок происходит в основном в горизонтальном положении и со смещением по высоте относительно соседних пар форсунок. Это дает возможность избежать встречи мельчайших капель и образование капель на более удаленном расстоянии от форсунок.

Далее распыленная вода опускается навстречу восходящего потока воздуха по всему сечению градирни, охлаждаясь, направляется в водосборный бассейн 12, и через отводящий водовод 13 охлажденная вода возвращается на производство.

Лишняя вода из водосборного бассейна удаляется через переливной водовод 14, а осадок через водовод 15.

Вытяжная башня 2 обеспечивает подвод свежего атмосферного воздуха в ороситель 1 через воздуховодные окна 3 под воздухонаправляющими козырьками 4. Для увеличения потока воздуха используется эжекционный эффект, т.е. атмосферный воздух подается вентилятором 5 через воздуховоды 7, воздухораспределительные щели 8 в ороситель 1. При этом воздух направляется вверх, “увлекая” больше воздуха через воздухо-входные окна 3.

В оросительном пространстве 17 воздух и распыленная вода движутся противоточно, и при этом вода охлаждается, а воздух нагревается.

Воздух с микрочастицами воды проходит через водоуловитель 11 и через вытяжную башню 2, очищенный воздух от капель воды выходит в атмосферу.

Уловленные частички воды в водоуловителе 11 опускаются в бассейн 12.

Кроме охлаждения воды через центробежные форсунки выполнено дополнительное пленочное охлаждение воды.

Горячая вода подается на высоту вытяжной башни 2, и через водораспределительный трубопровод 16 равномерно направляется на наружную наклонную поверхность вытяжной башни, и тонкой водяной пленкой вода опускается до откидного направляющего козырька 19.

При помощи козырька 19 вода тонкой пленкой направляется на наружную вертикальную стенку корпуса оросительной системы 1, и затем при помощи воздунаправляющих козырьков 4 в обход воздуховходных окон 3 охлажденная вода направляется в бассейн 12.

Вентиляторы могут быть отключены при достаточном охлаждении воды, особенно в осенне-зимний период.

Предлагаемая башенно-вентиляторная градирня позволит интенсифицировать процесс охлаждения воды, уменьшить удельные расходы материалов, электроэнергии, улучшит условия работы, особенно в зимний период, условия эксплуатации, избежать вибрации корпуса от работы вентилятора.

Формула изобретения

Башенно-вентиляторная градирня, включающая корпус оросительной системы с ветровой перегородкой, вытяжную башню, бассейн, каплеулавливатель, вентилятор, воздуховходные окна, форсунки, трубопроводы для подачи и отвода воды, осадка, отличающаяся тем, что она снабжена парными центробежными форсунками левого и правого исполнения, направленными друг к другу для мелкодисперсного распыления исходной воды в горизонтальном направлении по сечению верхней части корпуса оросительной системы, при этом каждая пара форсунок установлена со смещением по высоте для предотвращения соприкосновения распылительных водяных частичек от разных пар форсунок, в нижней части корпуса оросительной системы от вентилятора, установленного вне корпуса градирни, вдоль центральной ветровой перегородки по обе ее стороны горизонтально установлены воздуховоды с воздухораспределительными щелями для создания эжекционного эффекта подачи воздуха в градирню через воздуховходные окна, а вытяжная башня с двумя наклонными и двумя вертикальными стенками имеет в верхней части водораспределительный трубопровод подачи исходной воды для охлаждения ее в тонкой пленке на наружной поверхности градирни.

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: 15.06.2009

Извещение опубликовано: 27.07.2010 БИ: 21/2010