Ороситель градирни. Ороситель градирни

Капельно пленочный ороситель градирни | Агростройсервис

КАПЕЛЬНО-ПЛЕНОЧНЫЙ ОРОСИТЕЛЬ

Основным типом оросителей, обеспечивающих наиболее высокий эффект охлаждения является капельно плёночный тип. Он допускает большую неравномерность распределения воды по верху оросителя, которая как правило, имеет место в практических условиях эксплуатации оборудования.

Поскольку поток воды в градирне движется сверху вниз, то в объёмной сетчатой структуре оросителя вода имеет возможность свободного перераспределения. При этом поверхность охлаждения, состоящая из плёнок, стекающих по перемычкам решёток, и капель, срывающихся с них обновляется и турбулизируется потоком воздуха, что интенсифицирует процесс охлаждения воды.

Капельно пленочный ороситель сочетает в себе низкий коэффициент аэродинамического сопративления и высокую охлаждающею способность. Благодаря сочетанию этих двух самых важных для оросителя градирни характеристик, данный тип получил большое распространение. Его устанавливают на различные типы градирен, получая прекрасные результаты.

ПЛЕНОЧНЫЙ ОРОСИТЕЛЬ

Охлаждение в пленочном оросителе происходит за счет образования пленки на внутренней поверхности блока оросителя. Для качественного охлаждения воды, каждый слой блоков требуется разделять специальными проставками, для перемешивания воды внутри блока. В данном случае это недостаток, так как в случае неправильного монтажа оросителя уменьшится эффективность охлаждения.

Обычно изготавливают из ПВХ. Такой материал крайне не устойчив к повышенным температурам. При высоких температурах его структура расширяется и блок оросителя меняет свои геометрические параметры, что приводит к ухудшению его охлаждающей способности. Пластиковая масса, которая соединяет отдельные листы, имеет свойство испаряться, что так же ведет к снижению прочности блоков и существенно влияет на параметры работы охлаждающей установки.

Насадку пленочного типа обычно изготавливают из ПВХ. Такой материал крайне не устойчив к повышенным температурам. При высоких температурах его структура расширяется и блок оросителя меняет свои геометрические параметры, что приводит к ухудшению его охлаждающей способности. Пластиковая масса, которая соединяет отдельные листы, имеет свойство испаряться, что так же ведет к снижению прочности блоков и существенно влияет на параметры работы охлаждающей установки.

Кроме этого, пленочный ороситель обладает высоким аэродинамическим сопротивлением набегающему потоку воздуха. Из-за своей плотной структуры с узкими вертикальными каналами и непроницаемыми для воздуха листами, такой блок являются серьезной помехой на пути воздуха, что ведет к значительному увеличению требуемой мощности вентиляторной установки. Стоит так же отметить тот факт, что применение такого оросителя требует организации дополнительного водораспределительного слоя. Помимо этого, блоки насадки из гофрированных листов довольно хрупкие, по ним невозможно перемещаться при обслуживании водораспределительной системы градирни.

В условиях действующего производства велика вероятность попадания в оборотную воду различных примесей, продуктов переработки и т.п., что засоряет каналы гофрированного листа. При этом пленочный ороситель забивается, тем самым уменьшая площадь тепломассообмена и снижая охлаждение воды. Такой ороситель нуждается в тщательной и постоянной водоподготовке.

ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДЫ В БЛОКЕ ОРОСИТЕЛЯ ГРАДИРНИ

Ороситель градирни - самый важный технологический элемент.

Существует 3 типа оросителей:

Пленочный ороситель (трубчатый или листовой)
Капельный ороситель
Капельно пленочный ороситель

Можно много и долго спорить о том, какой ороситель лучше применять в водоохлаждающей установке, но давайте рассмотрим факты .

Многие заказчики считают что, для разного типа градирен лучше подходит тот или иной вид оросителей. Башенные градирни требуют меньшее сопротивление воздуха, а вентиляторные установки большую поверхность теплообмена. Производители градирен хвалят свой продукт: капельный или иной блок оросителя, производством которого и занимаются.

Производительность градирни и её размеры напрямую зависят от эффективности оросителя, поэтому принимать на веру такие утверждения нельзя.

Если рассматривать тепловой расчет градирни, то форма и тип блока оросителя сильно влияют на охлаждение воды. Этот расчет подтверждается в момент, когда идет приемка и испытание градирен. Для того, чтобы выполнить подбор водоохлаждающей установки и купить ороситель градирни правильно, приведем ряд соображений.

На картинке ниже мы видим принцип движения воды внутри блока оросителя различного типа.

Давайте подробнее рассмотрим принцип работы оросителя градирни разного типа и конструкции.

КАПЕЛЬНЫЙ ОРОСИТЕЛЬ

Данный тип насадки меньше подвержен зарастанию в процессе работы, благодаря его сильно разреженной структуре. Но данный ороситель обладает слабой охлаждающей способностью. В промышленных охлаждающих установках он не получил применения. В данный момент его успешно заменяет капельно-пленочный ороситель.

ОРОСИТЕЛЬ ГРАДИРНИ БНС 5.5.5

Для нейтрализации описанных негативных факторов рекомендуется использовать капельно пленочный ороситель БНС 5.5.5. Он сочетает в себе высокую охлаждающую способность, как пленочный ороситель и низкий коэффициент аэродинамического сопротивления, как капельный ороситель.

Секции теплообменных устройств градирен БНС 5.5. изготавливаются методом литья под давлением. Развитие данного способа изготовления потребовало решения ряда проблем накладывающих ограничения на получение изделия, так как толщина его ребер относительно габаритов изделия мала, а путь течения расплава полимера большой. Для этого был решен ряд сложных задач:

Подобрана рецептура высокотехнологичного материала, красителей и добавок, обеспечивающих необходимые требования.
Разработана математическая модель, по которой изготовлена прессформа, имеющая специальную систему горячеканального литья и надежную систему охлаждения.
Разработана автоматическая система управления технологическим производством с высокоточным перифирийным оборудованием, удовлетворяющим повышенным требованиям по производительности, скорости заполнения формы и давлению.

Полимерное сырье при литье под давлением при температурном воздействии в материальном цилиндре узла пластикации доводится до вязкотекучего состояния, а затем посредством шнека подается в формующую полость литьевой формы. В процессе выдержки под давлением в полости литьевой формы расплав застывает и после охлаждения.

Учитывая рекомендации СНиП и книги В.С. Пономаренко, Ю.И.Арефьев «Градирни промышленных и энергетических предприятий», схема укладки оросителя должна предусматривать разрыв между ярусами для дополнительной турбулизации и перемешивания потока.

Однако, если пленочный ороситель требует делать разрыв после каждого слоя, т.к. перемешивания воды внутри блока не происходит: не даст слой ПВХ пленки, образующий блок, то капельно пленочный ороситель обеспечивает интенсивное перемешивание воды в самом блоке за счет решетчатой структуры. Поэтому разрыв организуется между двумя группами, каждая из которых состоит из 2х ярусов высотой по 1 метру.

Автор: ООО "НПО "Агростройсервис" Дата публикации: 11.09.2017

acs-nnov.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к тепломассообмену в теплоэнергетике и химической технологии, в частности к конструктивным элементам, например, градирен, в водооборотных циклах промышленных предприятий, в сооружениях биологической очистки сточных вод. Ороситель градирни изготовлен в виде модуля из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы одинаковой высоты, жестко скрепленных по концам в местах соприкосновения. Вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в виде сетчатой оболочки треугольного профиля длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм. В оросителе градирни, в виде блока сетчатых цилиндрических оболочек разной высоты, ряды оболочек большей высоты чередуются с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенных по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты на их концах располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с направленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку, высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки. Изобретение позволяет повысить жесткость конструкции оросителя, снизить его материалоемкость и увеличить степень охлаждения воды в градирне. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к тепломассообмену в энергетике и химической технологии, в частности - к конструктивным элементам, например, градирен в водооборотных циклах промышленных предприятий, в сооружениях биологической очистки сточных вод.

Известен ороситель градирен состоящие из вертикально установленных гофрированных труб [1].

Недостатком таких оросителей является наличие большого числа сквозных каналов, внутри которых происходит низкоэффективный процесс теплообмена ввиду недостаточно развитой поверхности контакта между потоком воздуха и крупными каплями воды.

Также известен блок объемных элементов тепломассообменного аппарата [2].

Основным недостатком такого блока, в отношении охлаждающей способности, является наличие сквозных вертикальных каналов, пропускающих водяные капли без их отражения и дробления, а следовательно, и недостаточно эффективное охлаждение воды.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель градирни [3], содержащий вертикально установленные шестигранные гофрированные трубы из термопластичного материала, жестко соединенные по торцам с установленными между ними вставками. Ороситель дополнительно снабжен сетчатой набивкой размещенной в межтрубном пространстве.

Недостатком данной конструкции оросителя является низкая эффективность использования внутритрубного пространства в виду того, что капли воды попадающие внутрь трубного пространства не испытывают дополнительного дробления и растекания. Кроме того, сопротивление межтрубного пространства с набивкой будет заведомо значительно больше, чем внутри трубы и, следовательно, основные потоки воды и воздуха окажутся в малоэффективном, с точки зрения теплообмена, трубном пространстве.

Применение изобретения позволяет достичь необходимой для производства высокой степени охлаждения оборотной воды благодаря интенсификации процесса теплообмена между водой и воздухом.

Ороситель градирни, состоящий из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы одинаковой высоты, жестко скрепленных по торцам в местах соприкосновения, и на которых вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки могут быть наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм в количестве от 1 до 4 штук, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в количестве от 1 до 4 штук, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами в количестве от 1 до 3 штук, шириной от 3 до 15 мм длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки.

Наличие сетчатых вставок треугольного профиля обеспечивает дополнительное дробление капель воды и дает возможность увеличить поверхность контакта фаз.

Конструкция оросителя градирни содержит ряды сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты чередующихся с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенных по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки.

Чередование рядов сетчатых оболочек разной высоты дает возможность сократить промежуточную часть цилиндрических оболочек, что приводит к уменьшению застойных зон орошения и снижает аэродинамическое сопротивление оросителя.

Наличие сплошных пластин, наплавленных вдоль образующих сетчатых оболочек увеличивает механическую прочность оросителя и повышает его охлаждающую способность за счет увеличения доли пленочного режима течения воды в оросителе и, следовательно, улучшает теплообмен.

Таким образом, к основным преимуществам предлагаемой конструкции оросителя градирни относятся:

- увеличение диспергирования капель во внутреннем пространстве цилиндрической сетчатой оболочки за счет установки сетчатых вставок треугольного профиля, что повышает эффективность процесса охлаждения воды;

- возникновение турбулизации потоком воздуха пленок воды, стекающих по наплавленным пластинам, их дробление, новое образование, отрыв, что способствует повышению эффективности тепломассообмена;

- снижение аэродинамического сопротивления конструкции благодаря использованию сетчатых оболочек разной длины;

Выравнивание аэродинамического сопротивления за счет применения вставок разной длины;

- повышение тепломассообменных характеристик в работе оросителя.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 показан ороситель, собранный из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, жестко скрепленных по торцам в местах соприкосновения. Во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек расположены вставки.

На фиг.2 показано расположение вставок по высоте сетчатой оболочки в количестве от 1 до 4 шт.

На фиг.3 показан вид на ороситель сверху, где видно расположение внутри цилиндрических сетчатых оболочек вставок, выполненных из сетчатого треугольного профиля.

На фиг.4 изображен ороситель, собранный из вертикальных рядов параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, при этом ряды оболочек большей высоты чередуются с оболочками меньшей высоты, установленными в два ряда по концам больших оболочек.

На фиг.5 показано расположение вставок разной длины в зависимости от высоты сетчатых оболочек.

Ороситель градирни содержит вертикальные сетчатые оболочки цилиндрической формы 1 из термопластичного материала, во внутреннем объеме которых размещены вставки 2 в количестве от 1 до 4 штук. Вставки представляют собой сетчатую оболочку треугольного профиля 3. Вдоль образующих сетчатых оболочек по всей их длине наплавлены сплошные пластины 4 шириной от 3 до 15 мм.

На фиг.4 изображен ороситель, состоящий из рядов цилиндрических оболочек большей высоты 5, чередующихся с оболочками меньшей высоты 6, расположенными в два ряда по краям больших оболочек. Вставки 7, расположенные во внутреннем объеме оболочек большей длины, короче, чем вставки 8, расположенные в оболочках меньшей длины.

Ороситель градирни работает следующим образом: вода, пройдя водораспределительную систему и форсунки, в виде капель попадает на верхнюю поверхность оросителя и начинает стекать по сетчатым оболочкам в нижнюю часть оросителя. В это же время воздух поступает в нижнюю часть оросителя и проходит его снизу вверх.

Назначение оросителя состоит в достижении максимально возможной поверхности контакта фаз, т.е. в дроблении капель и создании пленочного течения жидкости, что и достигается установкой в оросителе вставок 2 и наплавлении сплошных пластин 4.

Ороситель из оболочек разной длины предназначен для работы в условиях повышенной загрязненности воды или при низкой эффективности вентиляторов и работает следующим образом: вода стекает по сетчатым целиндрическим оболочкам большей высоты 5 и сетчатым оболочкам меньшей высоты 6, при этом, попадая на расположенные в них вставки 7,8, капли дробятся, увеличивая тем самым поверхность контакта фаз. Различная длина вставок 7 и 8 способствует выравниванию аэродинамического сопротивления оросителя и, следовательно, создает равномерное распределение потоков воды и воздуха по сечению оросителя.

Источники информации

1. Патент РФ №2206033, F28F 25/08, 2003.

2. Патент РФ №2286528, F28F 25/08, 2005.

3. Патент РФ №2201571, F28F 25/08, 2003.

1. Ороситель градирни, содержащий вертикальные ряды параллельных сетчатых оболочек цилиндрической формы, жестко скрепленные по торцам в местах соприкосновения, отличающийся тем, что вдоль образующей каждой цилиндрической сетчатой оболочки наплавлены сплошные пластины шириной от 3 до 15 мм в количестве от 1 до 4 штук, а во внутреннем объеме оболочек расположены вставки в количестве от 1 до 4 штук, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами в количестве от 1 до 3 штук шириной от 3 до 15 мм, длиной от 0,1 до 0,3 от высоты цилиндрической оболочки.

2. Ороситель градирни по п.1, отличающийся тем, что ряды цилиндрических оболочек большей высоты чередуются с двумя рядами сетчатых оболочек меньшей высоты, расположенными по верхним и нижним концам оболочек большей высоты, а во внутреннем объеме сетчатых цилиндрических оболочек большей высоты располагают вставки, представляющие собой сетчатую оболочку треугольного профиля высотой от 0,1 до 0,3 от высоты большей оболочки с наплавленными вдоль образующих сплошными пластинами шириной от 3 до 15 мм, а во внутреннем объеме оболочки меньшей высоты располагают вставку высотой от 0,5 до 1,0 от высоты меньшей оболочки.

www.findpatent.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами. Ороситель градирни состоит из блоков, собранных в пакеты из вертикально установленных гофрированных листов с расположенными под углом к кромкам листа параллельными гофрами, при этом каждый гофрированный лист содержит две группы параллельных гофров, сходящихся в середине листа, при этом гофры левой половины листа наклонены вправо от вертикали, гофры правой половины листа наклонены влево от вертикали, углы наклона гофров к вертикали правой и левой половины листа равны и составляют от 20° до 30°, собранные в пакет гофрированные листы образуют в поперечном сечении ромбообразные каналы, а в продольном сечении каждая сторона ромбообразного канала образована поперечными П-образными гофрами. В результате достигается повышение интенсивности тепломассообмена при повышении надежности работы оросителя градирни. 3 ил.

В испарительных градирнях широко распространены блочные оросители капельного и пленочного типа, выполненные из деревянных реек, а также из плоских или волнистых асбоцементных листовых щитов толщиной до 7 мм (см., например, книгу Фарфоровский Б.С., Фарфоровский В.Б. Охладители циркуляционной воды тепловых электростанций. Ленинград, Энергия, 1972).

Оросители данного типа отличает большая материалоемкость, высокое гидравлическое сопротивление потоку охлаждающего воздуха, низкая удельная поверхность контакта фаз и невысокая эксплуатационная надежность вследствие ограниченной водостойкости деревянных оросителей и расслаивания асбоцементных оросителей при размораживании. Кроме того, использование асбеста нецелесообразно с точки зрения его вредного влияния на окружающую среду.

Известны также оросители из полимерных материалов, например оросительные устройства, выполненные в виде блока пластмассовых труб (см., например, патенты РФ №2141616, кл. F28F 25/00, 20.11.1999 и №2141617, кл. F28F 25/08, 20.11.1999 г.).

Данные оросители являются более эффективными и водостойкими. Однако и эти оросители имеют сравнительно высокое аэродинамическое сопротивление, и, кроме того, недостатком этих оросителей является сложность сборки блока в процессе его изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ороситель градирни, содержащий пакеты, собранные из гофрированных вертикально установленных листов с расположенными под углом к кромкам листа параллельными гофрами, при этом на периферии пакеты оросителя выполнены из листов с параллельными гофрами, направленными от периферии к центру оросителя, а пакеты в центральной зоне оросителя набраны из листов с перекрестно расположенными гофрами (см. патент RU №2122696, Кл. F28F 25/02, 27.11.1998).

Описанное выше выполнение оросителя градирни позволило повысить надежность работы в зимнее время за счет уменьшения намерзания льда за счет перераспределения охлаждающей воды от периферии к центру. Однако это привело к неравномерному распределению контактирующих потоков воды и охлаждающего воздуха по сечению оросителя и, как следствие, к повышению аэродинамического сопротивления и снижению интенсивности тепломассообмена.

Задачей изобретения является упрощение конструкции оросителя, снижение материалоемкости и более равномерное распределение потоков воды по сечению градирни.

Техническим результатом, достигаемым от использования изобретения, является повышение интенсивности тепломассообмена при повышении надежности работы оросителя градирни.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что ороситель градирни состоит из блоков, собранных в пакеты из вертикально установленных гофрированных листов с расположенными под углом к кромкам листа параллельными гофрами, при этом каждый гофрированный лист содержит две группы параллельных гофров, сходящихся в середине листа, при этом гофры левой половины листа наклонены вправо от вертикали, гофры правой половины листа наклонены влево от вертикали, углы наклона гофров к вертикали правой и левой половины листа равны и составляют от 20° до 30°, собранные в пакет гофрированные листы образуют в поперечном сечении ромбообразные каналы, а в продольном сечении каждая сторона ромбообразного канала образована поперечными П-образными гофрами.

В ходе исследования работы оросителей, собранных из вертикальных гофрированных листов, было выявлено, что конструкцию оросителя можно упростить за счет выполнения оросителя из однотипных гофрированных листов, которые при транспортировке занимают мало места за счет их плотной укладки друг на друга. При сборке оросителя не требуется специальная раскладка листов. Ороситель легко и быстро собирается на месте монтажа градирни. Выполнение оросителя с однотипными наклоненными под небольшим углом к вертикали ромбообразными каналами позволяет, с одной стороны, снизить аэродинамическое сопротивление, а с другой стороны, повысить эффективность тепломассообмена. Выполнение каналов с наклоном менее 20° в ряде случаев не позволяет полностью исключить проскок капель воды через каналы без их контакта со стенками каналов оросителя, а наклон каналов более чем на 30° ведет к увеличению аэродинамического сопротивления и, как следствие, к уменьшению эффективности теплообмена между охлаждаемой водой и охлаждающим воздухом. Выполнение оросителя с поперечными П-образными гофрами позволяет резко развить поверхность теплообмена и за счет удара капель воды формировать водяную завесу, которая, с одной стороны, предотвращает проскок капель воды через каналы, а с другой стороны, интенсифицирует теплообмен при незначительном росте аэродинамического сопротивления. Росту эффективности теплообмена способствует выполнение каналов ромбообразными, поскольку при одной и той же площади поперечного сечения канала ромбообразный канал имеет большую площадь стенок канала, чем, например, канал с квадратным поперечным сечением или круглым поперечным сечением. Выполнение каналов оросителя расходящимися от центра к периферии по ходу капель воды сверху вниз позволяет перемещать капли воды в более прохладную область градирни вдоль наружных стенок градирни, что также способствует повышению эффективности охлаждения воды.

На фиг.1 представлен вид сбоку на гофрированный лист оросителя. На фиг.2 представлен вид сверху на собранный из гофрированных листов пакет гофрированных листов. На фиг.3 представлено продольное сечение А-А на фиг.1 одной из сторон гофра гофрированного листа.

Ороситель градирни состоит из блоков, собранных в пакеты 1 из вертикально установленных гофрированных листов 2 с расположенными под углом к кромкам листа 2 параллельными гофрами. Каждый гофрированный лист 2 содержит две группы параллельных гофров, сходящихся в середине листа 2, при этом гофры левой половины листа наклонены вправо от вертикали, гофры правой половины листа наклонены влево от вертикали. Углы α наклона гофров к вертикали правой и левой половины листа равны и составляют от 20° до 30°. Собранные в пакет гофрированные листы 2 образуют в поперечном сечении ромбообразные каналы 3, а в продольном сечении каждая сторона ромбообразного канала 3 образована поперечными П-образными гофрами 4.

Ороситель градирни работает следующим образом.

Охлаждающий воздух поступает из нижней части градирни за счет естественной тяги в башенных градирнях и принудительного движения в вентиляторных градирнях. Охлаждаемую воду сверху от оросителя равномерно разбрызгивают по площади, образованной пакетами гофрированных листов 2 блоков оросителя. В оросителе тепломассообмен между движущимися в противотоке каплями воды и воздуха происходит на поверхности капель между листами 2 и после контакта капель воды со стенками каналов 3 на волнистой поверхности пленки воды, образованной стекающими каплями воды при обтекании гофр листов 2. Основная масса воздуха движется в центральной части каналов 3 градирни, а жидкость, в результате взаимодействия с потоком воздуха и стенками наклоненных к вертикали ромбообразных каналов, осаждается на стенках каналов и движется по стенкам каналов 3 в виде пленки.

Данное изобретение позволяет решить задачу создания оросителя градирни, удобного для монтажа и транспортировки при одновременных упрощении и удешевлении монтажных и ремонтных работ в градирнях, и может быть использовано в устройствах для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контакте охлаждаемой воды и охлаждающего ее воздуха.

Ороситель градирни, состоящий из блоков, собранных в пакеты из вертикально установленных гофрированных листов с расположенными под углом к кромкам листа параллельными гофрами, отличающийся тем, что каждый гофрированный лист содержит две группы параллельных гофров, сходящихся в середине листа, при этом гофры левой половины листа наклонены вправо от вертикали, гофры правой половины листа наклонены влево от вертикали, углы наклона гофров к вертикали правой и левой половины листа равны и составляют от 20 до 30°, собранные в пакет гофрированные листы образуют в поперечном сечении ромбообразные каналы, а в продольном сечении каждая сторона ромбообразного канала образована поперечными П-образными гофрами.

www.findpatent.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к области энергетики, в частности к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например испарительных градирен, и может быть использовано в установленных для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контактировании сред. Ороситель градирни состоит из решетчатых листов в виде непрерывной волны, гофры расположены под углом к кромкам листов, по периметру листов и вдоль средней горизонтали выполнены рамки и полосы жесткости, а при сборке листы образуют в плане эквидистантные волны при одинаковом направлении гофр соседних листов или направлены под углом друг к другу. Кроме того, листы могут контактировать друг с другом с образованием каналов. Изобретение позволяет повысить интенсивность тепломассообмена и увеличить жесткость конструкции оросителя. 4 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к тепломассообмену, в частности к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен, и может быть использовано в аппаратах для охлаждения воды в водооборотных циклах промышленных предприятий при непосредственном контактировании сред.

Известны листы оросителя градирен с прямолинейными гофрами, имеющими в поперечном сечении вид непрерывной волны и расположенными вдоль вертикальной кромки листа [1] или под углом к ней [2]. Недостатком этих известных листов оросителя градирни и оросителя из них является возникновение и устойчивое существование струйного течения жидкости во впадинах гофр, что снижает интенсивность тепломассообмена. Также известен лист оросителя градирни, выполненный с гофрами в виде непрерывной волны, расположенными под углом к кромке листа и содержащими выпукло-вогнутые элементы на скатах гофр [3]. Недостатком такого листа оросителя и блока оросителя в целом является невысокая интенсивность обменных процессов, т.к. выпукло-вогнутые элементы для турбулизации потока расположены на скатах гофр, а преимущественное течение жидкости происходит во впадинах гофр, особенно наклоненных гофр. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель из решетчатых листов с гофрами в виде непрерывной волны, причем гофры направлены вертикально, а в плане образуются сквозные каналы той или иной формы [4]. Недостаток такого оросителя состоит в том, что интенсивность тепломассообменных процессов невысока, а также невысока жесткость конструкции. Целью изобретения является повышение интенсивности тепломассообмена и увеличение жесткости конструкции оросителя. Применение изобретения позволит достигнуть более глубокого охлаждения оборотной воды в градирнях благодаря высоким температурным градиентам процесса и, в конечном итоге, достигнуть увеличения выхода готовой продукции того или иного производства. Кроме того, повысится жесткость каждого листа оросителя и оросителя в целом. Поставленная цель достигается тем, что в решетчатых листах выполнены гофры под углом к кромкам листов, по периметру листов и вдоль средней горизонтали выполнены рамки и полосы жесткости, и при сборке листы образуют в плане эквидистантные волны при одинаковом направлении гофр или при их ориентации под углом друг к другу, кроме того, листы могут контактировать друг с другом по гребням гофр с образованием каналов по высоте оросителя или быть направленными под углом друг к другу. Выполнение решетчатых листов гофрированными с наклоном гофр способствует: во-первых, развитию межфазной поверхности между воздухом и жидкостью, следовательно, увеличивает мощность теплового потока в направлении от воды к воздуху; во-вторых, "проницаемости" гофр для воды и воздуха, что меняет гидродинамическую картину обтекания гофр в направлении турбулизации "короткоживущих" микропленок жидкости, которые образуются на всех перемычках решеток, что повышает интенсивность процессов тепломассообмена; в-третьих, каплям и скоплениям воды падать из узлов решеток на наклонные нижележащие перемычки, вызывая дополнительную турбулизацию пленок жидкости, их разрушение с образованием дискретных капель, падение которых на пленки и их последующее разрушение во всем объеме оросителя способствует поддержанию высокой интенсивности процесса тепломассообмена. Выполнение гофр соседних листов, ориентированных в одном направлении или под углом друг к другу, при некотором расстоянии между листами положительно при работе оросителя на грязной или быстрозагрязняющейся оборотной воде, при обрастании оросителя. Возможно выполнение оросителя при контактировании листов друг с другом по гребням гофр с образованием каналов по высоте оросителя или при расположении гофр под углом друг к другу. В этом случае увеличивается межфазная поверхность в объеме оросителя, при этом наблюдается активное взаимодействие падающих диспергированных капель воды, разрушающихся пленок жидкости на перемычках решетчатых листов с потоком восходящего воздуха, что повышает интенсивность тепломассообмена. В таблице (см. в конце описания) представлены результаты аэротермических испытаний охлаждающей способности модификаций предлагаемого оросителя (при его высоте 1 м). Выполнение листов с рамками жесткости по их периметру и по средней горизонтали листов способствует повышению жесткости отдельного листа во всех направлениях приложения нагрузки, а также всего оросителя в целом. Вдоль горизонтальных кромок листов гофры выполнены сплошными, а полоса жесткости проходит через впадины гофр. Такое выполнение повышает жесткость решетчатого листа, необходимую при работе оросителя, а также при его монтаже в объеме градирни. Кроме того, плоские полосы и рамки жесткости являются поверхностями, на которых имеет место преимущественно пленочное течение разбрызгиваемой жидкости, в результате чего дополнительно увеличивается интенсивность тепломассообмена. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен фрагмент листа оросителя в аксонометрии. На фиг. 2, 5 показан главный вид оросителя с вырывом, открывающим вид на соседний лист. На фиг. 3, 4 показаны виды А и Б на фиг. 2, 5, соответственно. На фиг. 6, 7, 8 представлены фрагменты решетчатого листа с перемычками различной формы. Ороситель градирни состоит из решетчатых листов 1 с наклоненными гофрами в виде непрерывных волн 2. Вдоль верхней и нижней кромок листа гофры выполнены сплошными, а через впадины гофр проходят полосы жесткости 3. Вдоль средней горизонтали листов выполнены полосы жесткости 4. Ороситель градирни работает следующим образом. Охлаждаемую оборотную воду равномерно разбрызгивают по поверхности блоков оросителя. Диспергированные капли воды попадают на поверхности перемычек в решетках листов, растекаются по ним, перетекают в виде капель, тонких пленок на нижележащие перемычки. Кроме того, с узлов перемычек капают более крупные капли на нижележащие перемычки и активно турбулизируют пленки жидкости на них. Навстречу движению капель и пленок жидкости поднимается поток охлаждающего воздуха, который как проходит сквозь гофры решетчатых листов, так и обтекает их, приобретая турбулентный характер течения. В результате активного гидродинамического режима течения воды и воздуха повышается интенсивность процесса тепломассообмена. Кроме того, по планкам жесткости происходит пленочное течение жидкости, которое характеризуется высокими значениями объемного коэффициента массоотдачи. В результате этих процессов оборотная вода интенсивно охлаждается, что сказывается на увеличении выпуска продукции основного производства. Источники информации 1. Патент Франции N 1510560, F 28 C, 1968. 2. Патент Великобритании N 1177124, F 28 C 3/00, 1970. 3. Патент США N 4668443, НКИ 261-112, 1987. 4. Патент ФРГ N 3839372, F 28 F 25/08, 1990.

Формула изобретения

1. Ороситель градирни, содержащий решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, отличающийся тем, что гофры выполнены под углом к кромкам листов, по периметру листов и вдоль средней горизонтали установлены рамки и полосы жесткости, а при сборке листы образуют в плане эквидистантные волны. 2. Ороситель по п.1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы в одинаковом направлении. 3. Ороситель по п.1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы под углом друг к другу. 4. Ороситель по п. 1, отличающийся тем, что листы контактируют друг с другом по гребням гофр с образованием каналов по высоте оросителя. 5. Ороситель по пп.1 и 4, отличающийся тем, что гофры соседних листов расположены под углом друг к другу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.09.2007

Извещение опубликовано: 20.09.2007 БИ: 26/2007

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для улавливания воды в градирнях систем оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в контактных аппаратах для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий

Изобретение относится к конструктивным элементам для аппаратов тепломассообмена между жидкими и газообразными средами и предназначено для использования в градирнях оборотных систем водоснабжения и очистных сооружениях

Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам для улавливания влаги, выносимой из градирни

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, конструктивным элементам оросителей градирин

Изобретение относится к теплоэнергетике, к конструкции оросителей градирни

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к оросительным устройствам поперечно-точной градирни

Изобретение относится к устройствам для улавливания и отвода воды в башенных градирнях оборотного водоснабжения предприятий

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к оросителям градирни

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к элементам устройств для охлаждения промышленной оборотной воды, а именно к оросителям теплообменных аппаратов градирен

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к тепломассообмену, в частности к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например испарительных градирен, и может быть использовано в устройствах для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контактировании сред

Изобретение относится к тепло- массообмену, в частности к конструктивным элементам тепло-массообменных аппаратов, например градирен, и может быть использовано в аппаратах для охлаждения воды

Изобретение относится к конструктивным элементам аппаратов тепломассообмена между жидкими и газообразными средами и предназначено для использования в градирнях оборотных систем водоснабжения и в качестве набивки в фильтрах биологической очистки

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности в вентиляторных и башенных градирнях, и позволяет повысить охлаждающую способность оросителя и снизить материалоемкость

Изобретение относится к устройствам контактных аппаратов для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности к элементам оросителей и водоуловителей градирен, применяемых в энергетике, промышленности и агропромышленном комплексе

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии, агропромышленному комплексу и другим отраслям промышленности, применяющим на своих предприятиях оборотное водоснабжение и охлаждение воды в башенных и вентиляторных градирнях путем повышения интенсивности противотока охлаждающего воздуха и воды, их турбулизации и мелкодисперсного орошения

www.findpatent.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности, в вентиляторных и башенных градирнях. В оросителе градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены насадкой, при этом насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой и внутренней поверхностях которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований. Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение за счет этого материалоемкости. 5 ил.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является ороситель градирни по патенту РФ №2418256, кл. F28F 25/08, выполненный в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, имеющих круглое поперечное сечение.

Недостатком данного оросителя является рыхлость его конструкции, что приводит к большой осадке при эксплуатации за счет сплющивания, что снижает равномерность тепломассообмена по объему оросителя, а следовательно, снижает его охлаждающую способность.

Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение за счет этого материалоемкости.

Это достигается за счет того, что в оросителе градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены насадкой, а насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой и внутренней поверхностях которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.

На фиг. 1 представлен ороситель градирни в аксонометрии, на фиг. 2-5 - варианты форм выполнения насадки.

Ороситель градирни выполнен в виде модуля из слоев 1 полимерных ячеистых труб 2. Трубы ориентированы во всех слоях 1 параллельно друг другу и спаяны по торцам 3 модуля между собой в местах 4 соприкосновения. Полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено насадкой, например, в виде полых полимерных шаров 5, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки труб 2.

На фиг. 2 изображена форма насадки, выполненной в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, на фиг. 3 - форма насадки, выполненная в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, на фиг. 4 - форма насадки, выполненная в виде цилиндрического кольца, на боковой и внутренней поверхностях которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, на фиг. 5 - форма насадки, выполненная в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.

Выполнение градирни таким образом позволяет придать торцам модуля свойства диафрагм жесткости. Это дает возможность избежать просадки слоев оросителя, т.е. обеспечить при монтаже и сохранить в процессе эксплуатации оптимальную геометрию изогнутых ячеистых поверхностей труб для создания по всему объему оросителя тонкой водяной пленки без каплеобразования. Так достигается равномерность тепломассообмена и, следовательно, повышается охлаждающая способность оросителя и снижается его материалоемкость. Дополнительную жесткость конструкции придает заполнение труб и межтрубного пространства насадкой, например полыми полимерными шарами 5.

При этом для увеличения жесткости конструкции трубы в смежных слоях могут быть размещены в шахматном порядке относительно друг друга.

Ячеистые полимерные трубы 2 получают методом экструзии, нарезают на секции, длина которых соответствует длине боковой стороны модуля, и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубы 2 параллельно друг другу. После накопления в кондукторе необходимого количества труб 2 к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают их между собой в местах 4 соприкосновения. За счет этого по торцам 3 модуля оросителя образуются диафрагмы жесткости, позволяющие ему в процессе эксплуатации сохранить исходную оптимальную геометрию своих элементов. Дополнительную жесткость конструкции придает более плотная укладка труб в шахматном порядке в смежных слоях.

Ороситель градирни работает следующим образом.

Вода, разбрызгиваемая форсунками, поступает на ороситель и стекает тонкой пленкой без каплеобразования по его элементам. При этом происходит равномерный тепломассообмен по всему объему оросителя, а следовательно, повышается охлаждающая способность оросителя и снижается материалоемкость.

Ороситель градирни в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнены насадкой, отличающийся тем, что насадка выполнена по форме в виде цилиндрического кольца, на боковых, внутренней и наружной поверхностях которого выполнена винтовая нарезка, или в виде шара, на поверхности которого выполнены несквозные отверстия полусферической формы, или в виде цилиндрического кольца, на боковой и внутренней поверхностях которого закреплены перегородки в виде перпендикулярных оси кольца шайб с отверстиями, оси которых асимметричны оси кольца, или в виде вписываемого в окружность блока, состоящего из семи связанных между собой боковыми гранями шестигранных параллелепипедов без верхнего и нижнего оснований.

www.findpatent.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен. Ороситель градирни содержит решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали. При сборке соседние листы устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5°, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20 х 20...30 х 30 мм. Кроме того, гофры соседних листов могут быть ориентированы под углом друг к другу или быть ориентированы в одинаковом направлении. Изобретение позволяет повысить степень охлаждения воды и жесткость конструкции. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известен ороситель из решетчатых листов с гофрами в виде непрерывной волны, причем гофры направлены вертикально, а в плане образуют сквозные каналы той или иной формы [1].Недостаток такого оросителя состоит в том, что интенсивность тепломассообменных процессов невысока, невысока и жесткость конструкции.Известна насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая объемные элементы, выполненные из параллельных взаимно пересекающихся нитей, причем элементы в поперечном сечении имеют профиль разностороннего треугольника [2].Недостатками такой насадки являются невысокие интенсивность тепломассообмена и жесткость конструкции под воздействием нагретой в производстве оборотной воды, возможна деформация элементов насадки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является ороситель с гофрами под углом к кромкам листов, по периметру которых и вдоль средней горизонтали выполнены рамки и полосы жесткости с различным расположением гофр соседних листов по высоте оросителя [3].Недостаток оросителя состоит в недостаточно высокой интенсивности тепломассообмена и жесткости конструкции.Применение изобретения позволит достигнуть более глубокой степени охлаждения оборотной воды в градирнях различных типов благодаря высоким температурным градиентам в процессе охлаждения, а также повысить жесткость оросителя в целом.Поставленная цель достигается тем, что ороситель градирни содержит решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали, причем при сборке соседние листы оросителя устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5

, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20

20...30

30 мм. При этом гофры соседних листов могут быть ориентированы под углом друг к другу или в одинаковом направлении.Расположение соседних листов под углом друг к другу способствует развитию межфазной поверхности в единице объема, по которой происходит тепломассообмен между водой, паром и твердой поверхностью оросителя. Величина этой поверхности является одной из составляющих интенсивности этого процесса. Кроме того, каждая пара соседних листов с точками крепления образует фигуру - треугольник, обладающую высокой жесткостью.Выявлена оптимальная величина угла между соседними листами 3...5

. Уменьшение этого угла /менее 3

/ приводит к более плотной упаковке листов в оросителе, к повышению материалоемкости конструкции, к увеличению гидро- и аэродинамического сопротивлений всего оросителя, что нежелательно. Увеличение угла /более 5

/ приводит к уменьшению числа листов в единице объема оросителя, что приводит к уменьшению величины межфазной поверхности и, соответственно, к уменьшению охлаждающей способности оросителя, т.е. к уменьшению интенсивности тепломассообмена.Как показали результаты работы оросителя, квадратные ячейки решетчатых листов /в проекции на горизонтальную плоскость/ рационально выполнять с размерами 20

20...30

30 мм. Уменьшение этих размеров /сторона квадрата менее 20 мм/ приводит к увеличению аэродинамического сопротивления оросителя, его массы, что не всегда положительно для работы градирни. Увеличение этой величины /сторона квадрата более 30 мм/ приводит к сокращению величины межфазной поверхности, а значит, и интенсивности тепломассообмена.Изобретение поясняется чертежами.На фиг.1 представлено схематическое изображение вида сбоку оросителя.На фиг.2 - схема главного вида оросителя.Ороситель градирни состоит из решетчатых гофрированных листов 1, установленных под углом 3...5

друг к другу. Соседние листы устанавливают так, что их гофры ориентированы под углом друг к другу или так, что гофры могут иметь одинаковое направление.Ороситель градирни работает следующим образом. Нагретую в производстве воду равномерно разбрызгивают по поверхности оросителя. Капли воды, попадая на твердую поверхность оросителя с определенной высоты, дробятся на более мелкие, некоторые же растекаются по поверхности решетчатых листов - это определяется “углом атаки” между направлением падения капли /чаще всего вертикалью/ и направлением твердой поверхности в окрестности падения капли. Кроме того, происходит процесс перетекания капель или пленок воды на нижележащие перемычки решетчатых листов, их дальнейшее дробление, слияние и т.д.При этом навстречу движению капель и пленок жидкости поднимается поток охлаждающего воздуха, который обтекает решетки листов с имеющимися на их поверхностях пленками воды, интенсивно охлаждая их.При взаимодействии сложных движений капель воды сверху и восходящего потока воздуха происходит интенсивное охлаждение оборотной воды до требуемых параметров, отчего выход продукции основного производства увеличивается.Источники информации1. Патент ФРГ №3839372, F 28 F 25/08, 1990.2. Патент РФ №2122168, F 28 F 25/08, 1998.3. Патент РФ №2133427, F 28 F 25/08, 1998.

Формула изобретения

1. Ороситель градирни, содержащий решетчатые листы с гофрами в виде непрерывной волны, рамки и полосы жесткости по периметру листов и вдоль средней горизонтали, отличающийся тем, что при сборке соседние листы устанавливают под углом друг к другу, составляющим 3...5°, а ячейки решетчатых гофрированных листов в проекции на горизонтальную плоскость выполнены квадратными 20 х 20...30 х 30 мм.2. Ороситель градирни по п. 1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы под углом друг к другу.3. Ороситель градирни по п. 1, отличающийся тем, что гофры соседних листов ориентированы в одинаковом направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.09.2007

Извещение опубликовано: 20.09.2007 БИ: 26/2007

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим на своих предприятиях оборотное водоснабжение, и предназначено для оптимизации процесса охлаждения оборотной воды в противоточных башенных и вентиляторных градирнях

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам, а именно к конструктивным элементам оросительных устройств градирен

Изобретение относится к энергетике и химической промышленности и может быть использовано как составная часть тепломассообменного оборудования при непосредственном контакте между газом и жидкостью, в частности в промышленных градирнях для охлаждения оборотной воды

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к оросителям противоточных градирен

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к оросителям градирни

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для водоулавливания в градирнях систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например башенных, вентиляторных и других градирен, для улавливания капельной влаги

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к оросителям градирен для охлаждения оборотной воды на промышленных предприятиях и электростанциях

Изобретение относится к контактным теплообменным аппаратам и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения

Изобретение относится к способам изготовления систем для охлаждения оборотной воды энергетических установок, конкретно к способу изготовления оросителей противоточных градирен

Изобретение относится к теплоэнергетике, нефтепереработке, нефтехимии, металлургии и другим отраслям промышленности, применяющим на своих предприятиях оборотное водоснабжение, и предназначено для повышения эффективности процессов охлаждения оборотной воды и ее улавливания в градирнях

Изобретение относится к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплообменным аппаратам, а именно к конструктивным элементам оросительных устройств градирен

Изобретение относится к теплообменным устройствам

Изобретение относится к конструктивным элементам тепломассообменных аппаратов, например градирен

www.findpatent.ru

Ороситель градирни

Изобретение относится к оросителям градирен и может быть использовано для охлаждения оборотной воды в градирнях энергетических и других промышленных предприятий, например на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) и атомных электростанций (АЭС). Ороситель градирни для тепломассообменных процессов в виде блоков, внутри которых расположены контактирующие поверхности из синтетического тканого полотна в виде гофр, выполненных с радиусом кривизны 19-31,4 длины гофра, причем вершины гофр расположены на вертикальных перегородках торцевых сторон блока. Блоки установлены рядами друг под другом, соприкасаясь торцевыми сторонами блоков со смещением по вертикали на ширину ленты, образуя в целом ярусы, причем к верхнему ярусу перпендикулярно установлен дополнительный ярус на расстоянии 0,5-1 высоты блока, при этом блок состоит из двух контактирующих поверхностей в виде лент, каждая с шириной от 0,2 до 0,5 ширины вертикальной перегородки, и закрепленных по ширине на верхнем и нижнем ребрах противоположных вертикальных сторон блока, образующих гофры, с вершинами гофр, образованных перегибом под углом 90° с закреплением на вертикальных перегородках противоположных вертикальных сторон, причем гофры смещены по вертикали на 0,5 длины контактирующей поверхности. Технический результат - уменьшение гидравлического сопротивления оросителя градирни путем увеличения удельной поверхности взаимодействующих фаз, образования дополнительных каналов для прохождения газа и выравнивания поля скоростей газа по всему сечению аппарата. 4 ил.

Изобретение относится к оросителям для градирен и может быть использовано для охлаждения оборотной воды в градирнях энергетических и других промышленных предприятий, например на теплоэлектростанциях (ТЭЦ) и атомных электростанций (АЭС).

Известный ороситель (регулярная насадка) для тепломассообменных аппаратов (SU 1634306 A1, B01J 19/30 от 13.03.1989 г.) выполнен в виде пакета вертикальных газопроницаемых листов с параллельными гофрами, расположенными эквидистантно, гофры размещены горизонтально и выполнены с острым углом при вершине, при этом гофры заходят друг в друга у смежных листов, направление контактирующих потоков перпендикулярно образующим гофра, а вертикальные гофрированные листы выполнены из тканого материала, содержащего основу и уток, причем нити утка расположены перпендикулярно направлению контактирующих потоков.

Недостатком такого оросителя градирни является высокое гидравлическое сопротивление.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является ороситель градирни (SU 1765682 Al, F28F 25/08 // B01D 3/22 от 05.10.1989 г.) для тепломассообменных процессов в виде блоков вертикальных листов из синтетического тканого полотна в виде гофр, контактирующие поверхности которых выполнены с радиусом кривизны 19-31,4 длины гофра, причем вершины гофр расположены на вертикальных перегородках торцевых сторон блоков.

Недостатком известного оросителя градирни является высокое гидравлическое сопротивление за счет крупных каналов, приводящих к неравномерности поля скоростей газа по сечению аппарата, которое делает невозможным использование данной конструкции оросителя в вентиляторных градирнях, где существуют определенные ограничения, накладываемые технологическим оборудованием градирен - вентиляторов и каплеотбойных устройств.

Задача изобретения уменьшение гидравлического сопротивления оросителя градирни путем увеличения удельной поверхности взаимодействующих фаз, образования дополнительных каналов для прохождения газа и выравнивания поля скоростей газа по всему сечению аппарата.

Указанная задача достигается тем, что ороситель градирни для тепломассообменных процессов в виде блоков, внутри которых расположены контактирующие поверхности из синтетического тканого полотна в виде гофр, выполненных с радиусом кривизны 19-31,4 длины гофра, причем блоки установлены рядами друг под другом, соприкасаясь торцевыми сторонами блоков со смещением по вертикали на ширину ленты, образуя в целом ярусы, причем к верхнему ярусу перпендикулярно установлен дополнительный ярус на расстоянии 0,5-1 высоты блока, при этом блок состоит из двух контактирующих поверхностей в виде лент, каждая с шириной от 0,2 до 0,5 ширины вертикальной перегородки, и закрепленных по ширине на верхнем и нижнем ребрах противоположных вертикальных сторон блока, образующих гофры, с вершинами гофр, образованных перегибом под углом 90° с закреплением на вертикальных перегородках противоположных вертикальных сторон, причем гофры смещены по вертикали на 0,5 длины контактирующей поверхности.

Благодаря тому, что блок оросителя градирни состоит из двух контактирующих поверхностей в виде лент, каждая с шириной от 0,2 до 0,5 ширины вертикальной перегородки, и закрепленных по ширине на верхнем и нижнем ребрах противоположных вертикальных сторон блока, образующих гофры, с вершинами гофр, образованных перегибом под углом 90° с закреплением на вертикальных перегородках противоположных вертикальных сторон, причем гофры смещены по вертикали на 0,5 длины контактирующей, гидравлическое сопротивление оросителя градирни снижается.

Благодаря тому, что блоки оросителя градирни установлены рядами друг под другом, соприкасаясь торцевыми сторонами блоков со смещением по вертикали на ширину ленты, образуя в целом ярусы, у оросителя градирни сохраняется высокая удельная поверхность для контакта взаимодействующих фаз при одновременном снижении гидравлического сопротивления. Существенными признаками заявляемого решения является совокупное использование созданных элементов и их взаимное расположение. В их полной взаимосвязи обеспечивается достижение технического результата изложенного выше. Благодаря тому, что у оросителя градирни к верхнему ярусу перпендикулярно установлен дополнительный ярус на расстоянии 0,1-0.3 высоты блока от верхнего яруса, достигается дополнительное увеличение глубины охлаждения на 10-12% за счет разрыва пленки жидкости по поверхности блоков оросителя градирни при одновременно дополнительном снижении гидравлического сопротивления оросителя градирни на 18-22%.

Заявляемое устройство поясняется чертежами. На фиг.1 показано взаимное расположение восьми блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6 оросителя градирни, образующего два яруса в 3-х проекциях. На фиг.2 показан блок 1, 2, 3, 4, 5, 6 оросителя в аксонометрии. На Фиг.3 в 3-х проекциях показано взаимное расположение двенадцати блоков оросителя градирни, образующих три яруса, в случае установки дополнительно к верхнему ярусу дополнительного яруса на расстоянии (с зазором) 0,5-1,0 высоты блока. На Фиг.4 показано гравитационное течение пленки 17 жидкости по наклонному участку полотна тканого контактирующего устройства оросителя градирни из синтетических мононитей. Ороситель градирни выполнен в виде блоков 1, 2, 3, 4, 5 и 6 (см. фиг.1). Блоки представляют собой две контактирующие поверхности 9 и 10 в виде лент, каждая с шириной 0,2-0,5 ширины вертикальной перегородки из синтетического тканого полотна, выполненного в виде гофр 7. Контактирующие поверхности листов в виде гофр 7 выполнены с радиусом кривизны 19-31,4 длины гофра. Вершины гофр 7 расположены на вертикальных перегородках 8 торцевых сторон блока. Каждый блок состоит из двух листов 9 и 10, расположенных в одной плоскости со смещением на 0,5 длины контактирующей поверхности, образующих гофры с контактирующими поверхностями под углом 90° друг к другу. Ширина каждой ленты 9 и 10 составляет 0,2-0,5 ширины вертикальной перегородки. Четыре блока 1, 2, 3 и 4 образуют верхний ярус оросителя градирни. Высота блоков 1, 2, 3 и 4 равна высоте яруса оросителя градирни - «Н». Ширина и длина блоков оросителя градирни выполнена одинаковой и равна «В». Ленты 9 и 10 контактирующих поверхностей выполнены в виде тканого полотна 11 из синтетических мононитей - прутка 12 и утка 13. Блоки оросителя 1, 2, и 5, 6 установлены рядами друг с другом, образуя ярусы 14 и 15. К верхнему ярусу оросителя градирни 14 перпендикулярно ему установлен дополнительный ярус 16 на расстоянии «К» (с зазором), равным 0,5- 1,0 высоты блока «Н» (см. фиг.3).

Работа оросителя градирни поясняется на фиг.4, где показано течение пленки жидкости 17 по наклонному участку полотна 11 тканого контактного устройства из синтетических мононитей. Течение пленки жидкости 17 по полотну 11 со свободным сечением 23% из-за проницаемости сетчатого полотна 11 осуществляется с обеих сторон полотна 11, что дополнительно увеличивает поверхность контакта охлаждаемой воды 19 с потоком атмосферного воздуха 20 в оросителе градирни. При гравитационном течении пленки жидкости 17 по полотну 11 на поверхности пленки жидкости 17 образуются волны 18, которые также интенсифицируют процесс тепломассообмена, протекающий в объеме оросителя градирни.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Ороситель устанавливают в несколько ярусов в градирне. Охлаждаемая нагретая, например, до Т=42°С оборотная вода противотоком поступает на контактирующие поверхности 9, 10 оросителя. Охлаждающий атмосферный воздух, имеющий температуру Т=18°С и влажность φ=70% поступает в градирню с линейной скоростью W0=2,0 м/с. На контактирующих поверхностях 9, 10 оросителя происходит процесс испарительного охлаждения воды на Δt=12°С.

Опытным путем установлено, что при высокой глубине охлаждения в оросителе градирни предлагаемой конструкции (Δt=12°С) гидравлическое сопротивление снижалось по сравнению с известной конструкцией (прототипом) на 20%.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую эффективность охлаждения оборотной воды в градирне при одновременном снижении коэффициента гидравлического сопротивления на 20%.

Заявленные пределы ширины лент 11 оросителя градирни объясняются следующим образом. При ширине лент менее 0,2 ширины вертикальной перегородки поверхность оросителя резко уменьшается и эффективность охлаждения также снижается. При ширине лент 11 оросителя более 0,5 ширины вертикальной перегородки конструкция становится неудобной в изготовлении. Указанные пределы в совокупности заявленных признаков обеспечивают достижение высокой эффективности охлаждения при одновременном снижении потери напора - ΔР.

Заявленные пределы возможного расстояния дополнительного яруса 16 блоков оросителя от верхнего яруса 14 поясняются следующим образом. При расстоянии (зазором) между ярусами К≤0,5Н не наблюдается разрушений пленок жидкости, стекающих с верхнего яруса, что снижает эффективность охлаждения оборотной воды в оросителе градирни. Увеличение расстояния между ярусами К>1Н приводит к неоправданному росту габаритов градирни, что нецелесообразно.

Ороситель градирни для тепломассообменных процессов в виде блоков, внутри которых расположены контактирующие поверхности из синтетического тканого полотна в виде гофр, выполненных с радиусом кривизны 19-31,4 длины гофра, причем вершины гофр расположены на вертикальных перегородках торцевых сторон блока, отличающийся тем, что блоки установлены рядами друг под другом, соприкасаясь торцевыми сторонами блоков со смещением по вертикали на ширину ленты, образуя в целом ярусы, причем к верхнему ярусу перпендикулярно установлен дополнительный ярус на расстоянии 0,5-1 высоты блока, при этом блок состоит из двух контактирующих поверхностей в виде лент каждая с шириной от 0,2 до 0,5 ширины вертикальной перегородки и закрепленных по ширине на верхнем и нижнем ребрах противоположных вертикальных сторон блока, образующих гофры, с вершинами гофр, образованных перегибом под углом 90° с закреплением на вертикальных перегородках противоположных вертикальных сторон, причем гофры смещены по вертикали на 0,5 длины контактирующей поверхности.