Градирня

(12) го судвгстввннов ПАТЕНТНОЕ ведомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов орГрадирня, содержащая корпус с воздуховходными окнами в нижней части, водосборный бассейн, вытяжное устройство в виде сопряженных конфузорной и диффузорной обечаек с установленным в месте их сопряжения вентилятором, каплеуловитель, расположенный между корпусом и вытяжным устройством, горизонтально установленный водораспределитель с форсунками, ориентированными на расположенныйпод ним ороситель, установленный над верхним срезом воадуховходных окон, и дополнительные воздуховходные окна,отличающаяся тем, что дополнительные воздуховходные окна выполнены в корпусе между водораспределителем и оросителем, а ороситель установлен относительно водораспределителя на расстоянии, составляющем 075-0,9 от расстояния между водораспределителем и верхним срезом воздуховходных окон.(73) Патентообладатель Гродненское ордена Дружбы Народов производственное объединение Азот (ВУ) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (КН)1. Берман Л.Л. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. - Госэиергоиздат, 1957.Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может БЫТЬ ИСПОЛЬЗОВЗНО на предприятиях ХИМИЧСской и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды.Известны и широко распространены в промышленности пленочные (полконасадочные) градирни, содержащие корпус с воздуховходНЗЫМИ ОКННМИ В НИЖНЕЙ ЧЕСТИ, коллекторную систему с форсунками, расположенную горизонтально в верхней части корпуса, бассейн,расположенный под корпусом, вытяжное устройсгво, выполненное в виде башни или вентилятора и расположенное над корпусом,каплеуловитель, расположенный между корпусом и вытяжным устройством, оросительное устройство (насадки), расположенное между системой с форсунками и верхним срезом воздуховходных окон, при этом расстояние между форсунками и насадкой равно 0050,25 расстояния между коллекторной системой с форсунками и верхним срезом воздуховходных окоп 1.Эти градирни обладают следующими недоСТЦТКЗМИ.Вследствие того, что расстояние между форсунками и насадкой равно 0,05 О,25 расстояния между форсунками и верхним срезом воздуховходных окон, из процесса тепло- и МЗССООбМСНЗ ИСКЛЮЧЗСТСЯ ВЫСОКОИНТСНСИВННЯ вторая зона факела разбрызгиватели, а именно зона разбиения прерывистых струек и бесфорМСННЫХ крупных КЗПВЛЬ на МЕЛКИЕ капли И принятия ими шарообразной формы, которая намного эффективнее пленочной Насадки, что приводит к недостаточному охлаждению воды.Вследствие того, что практически весь (на 7595) корпус градирни от форсунок до верХНСГО СРСЭЗ ВОЗДУХОВХОДНЫХ ОКОН ЗНПОЛНВН насадкой, сопротивление градирни по воздуху очень велико, что приводит к снижению расхода воздуха и недоохлаждению воды.Наиболее близко по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой является градирня, содержащая корпус с воздуховходньши окнами в нижней части, коллекторную систему с форсунками, расположенную горизонтально в верхней части корпуса, бассейн, расположенный под корпусом, вытяжное устройство, расположенное над корпусом и содержащее вентилятор с конфузорной и диффузорной обечайками, расположенными ниже Н ВЫШЕ вентилятора СООТВВТСТВЕННО, ДОПОЛНИТСЛЬНЪГВ БОЗДУХОВХОДНЫС ОКНЗ, КНПЛСУЛОВИтель, расположенный между корпусом и вытяжным устройством, оросительное устройство (насадку), расположенное в корпусе между форсунками и верхним срезом ВОЗДУХОВХОДНЫХ ОКОН, при ЭТОМ РЗССТОЯНИЕ между коллекторной системой с форсункамии насадкой равно 0,05 О,25 расстояния между коллекторной системой и верхним срезом воздуховходных окон, а дополнительные воздуховходные окна расположены на уровне вентилятора и оборудованы кольцевым зазором между конфузорной и диффузорной обечайками вентилятора 2.Эта градирня обладает следующими недосгатками.Вследствие того, что расстояние между коллекторной системой с форсунками и насадкой равно 0,050,25 расстояния между коллекторной системой с форсунками и верхним срезом воздуховходных окон, из процесса тепло- и массообмена искшочается высокоинтенсивная вторая зона факела разбрызгивания, а именно зона разбиения прерывистых струек и бесформенных крупных капель на мелкие капли и принятия ими шарообразных форм, которая намного эффективнее пленочной насадки, что приводит к недостаточному охлаждению воды.Так как дополнительные воздуховходные окна расположены на уровне вентилятора и образованы кольцевым зазором между конфузорной и диффуэорной обечайками вентилятора, расход воздуха через градирню увеличивается очень незначительно при наличии мощной насадки в градирне, что приводит к недостаточному охлаждению воды.Задачей настоящего изобретения является снижение температуры воды на выходе из градирни.Для решения этой задачи в градирне, содержащей корпус с воздуховходными окнами в нижней части, водосборный бассейн, вытяжное устройство в виде сопряженных конфузорной и диффузорной обечаек с установленными в месте их сопряжения вентилятором, каплеуловитель, расположенный между корпусом и вытяжным устройством, горизонтально установленный водораспределитель с форсунками,ориентированными на расположенный под ним ороситель, установленный над верхним срезом воздуховходных окон, и дополнительные воздуховходные окна. Дополнительные воздуховходные окна выполнены в корпусе между водораспределителем и оросителем, а ороситель установлен относительно водораспределителя на расстоянии, составляющем О,750,9 от расстояния между водораспределителем и верхним срезом воздуховходных окон.Существенность отличий изобретения заключается в том, что1. Расстояние между коллекторной системой с форсунками и насадкой равно 075 О,9 расстояния между коллекторной системой и верхним срезом воздуховходных окон, в процессе тепло- и массообмена участвует высокоинтенсивная вторая зона факела разбрызгивания, аг ИМЕННО ЗОНЕ разбиения прерывистых струек Ибесформенных крупных капель на мелкие капли и принятия ими шарообразной формы, которая намного эффективнее пленочной насадки, что приводит к резкому снижению температуры воды.2. Высота насадки рузко уменьшается (до 0,10,25 расстояния между коллекторной системой с форсунками и верхним срезом воздуховходных окон), уменьшается ее сопроТИВЛЕНИС, ЧТО ПрИВОДИТ К УВЕЛИЧЗНИЮ расхода ВОЗДУХЕ И СНИЖЕНИЕ температуры ВОДЫ.3. Дополнительные воздуховходные окна выполнены в корпусе между насадкой и коллекторной системой, благодаря этому Удается не только увеличить расход воздуха через градирню, но и подать сухой холодный воздух в факел разбрызгивания форсунок, что резко снижает температуру охлаждаемой воды.Сущность изобретения поясняется чертежом,на котором представлен продольный разрез предлагаемой градирни.Градирня содержит корпус 1 с воздуховходНЫМИ ОКННМИ 2 В НИЖНЕЙ ЧЗСТИ, водораспределитель З с форсунками 4, расположенными горизонтально в верхней части корпуса, водосборный бассейн 5, вытяжное устройство, содержащее вентилятор 6, установленный в месте сопряжения конфузорной 7 и диффузорной 8 обечаек вытяжного устройства, дополнительные воздуховходные окна 9, каплеуловитель 10, расположенный между корпусом и вытяжным устройством, ороситель (насадку) 11. При этом расстояние между водораспределителем 3 и оросителем 11 равно 0750,9 расстояния между водораспределителем и верхним срезом воздуховходных окон З.Градирня работает следующим образом.Вентилятор 6 осуществляет подсос воздуха через окна 2, сквозь ороситель 11, вдоль корпуса 1, между форсунок 4, через каплеуловителъ 10, конфузорную обечайку 7 и выброс его через диффузорную обечайку 8.По водораспределителю 3 осуществляют подачу горячей воды, которая разбрызгивается форсунками 4 в объеме, ограниченном корпусом 1. Непосредственно у форсунок компактНЫВ струи ВОДЫ РЗЗбИВЗЮТСЯ на ОТДЕЛЬНЫЕпрерывистые струйки и бесформенные крупные капли, которые в дальнейшем разбиваются на мелкие капли и в свою очередь в дальнейшем разбиваются на мелкие капли, которые через некоторое время принимают шарообразную форму. В этой зоне процесс теплон массообмена высокоинтенсивен сюда через окна 9 поступает часть холодною сухого воздуха из атмосферы, что еще более интенсифицирует тепло- и массообмен. аКогда капли принимают шарообразную форму и в них затухают радиальные колебания,процесс теплообмена резко снижается, и капли попадают на ороситель 11, интенсивность теплообмена в которой выше, чем в свободном потоке стабильных шарообразных капель. После оросителя 11 холодная вода поступает в водосборный бассейн 5, из которого направляется потребителю.Предлагаемая градирня использует преимущества брызгальных и пленочных (насадочных) градирен. В верхней части (0,750,9) расстояния между водораспределителем и верхним срезом воздуховходных окон используется брызгальный вариант градирни.В нижней части (0,1),25 расстояния между водораспределителем и верхним срезом воздуховходных окон) располагается насадка, так как пленочная градирня в этой части эффективнее нижней части брызгальной градирни.Чем более мощные форсунки устанавливаются на градирне и чем более развит у них факел разбрызгивания, тем большая часть рабочего объема градирни должна работать по брыэгальному варианту (до 90).При установке большою числа малых форсунок брызгальная часть сокращается (до 75 ), зато возрастает насадочная часть (с 10 до 25 (из).Градирня по своей сути является брызгально-коротконасадочной, благодаря чему экономится большое количество материала для изготовления насадки, Снижается аэродинамическое сопротивление, а температура воды на выходе ниже, чем у полнонасадочной градирни.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.