Способ охлаждения жидкости в градирне и башенная градирня для его осуществления

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ГРАДИРНЕ И БАШЕННАЯ ГРАДИРНЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт тепло- и массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Бачуринский Александр Николаевич Власов Александр Викторович Давиденко Виталий Федорович Дашков Геннадий Викторович Павлюкевич Николай Владимирович Пащук Сергей Валентинович Солодухин Анатолий Демьянович Тютюма Владимир Дмитриевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт теплои массообмена имени А.В.Лыкова Национальной академии наук Беларуси(56) Пособие по проектированию градирен(к СНиП 2.04.02-84). - М. Центральный институт типового проектирования, 1989. - С. 3-9.2447 1, 1996.2101641 1, 1998.1158845 , 1985.1193418 , 1985.1060911 , 1981.60709 , 2003.2029761, 1970.1687542, 1928.(57) 1. Способ охлаждения жидкости в башенной градирне, включающий комбинированную подачу охлаждающего воздуха внутрь градирни путем создания естественной и принудительной тяги, отличающийся тем, что принудительную тягу охлаждающего воздуха создают только в центральной зоне градирни, а в периферийной зоне в дополнение к естественной тяге создают второй поток охлаждающего воздуха путем эжекции его струей 9493 1 2007.08.30 отработавшего воздушного потока центральной зоны градирни, причем расход охлаждающего воздуха, подаваемого принудительно, поддерживают на уровне 5- 30 от общего расхода охлаждающего воздуха. 2. Башенная градирня, содержащая вытяжную башню с расположенным внутри нее оросителем с водораспределительной системой, отличающаяся тем, что внутри вытяжной башни градирни установлена соосно с образованием кольцевого канала вентиляторная градирня, дополнительно оборудованная на выходе соплом и эжектором, причем сопло установлено с возможностью направления отработавшего воздушного потока в эжектор. Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти применение при проектировании, а также при модернизации башенных испарительных и радиаторных градирен. Известны башенная испарительная и радиаторная градирни с естественной тягой, в которых тяга создается за счет разности плотностей воздуха внутри и наружи башни градирни 1. Недостаток такого способа вентиляции градирни заключается в том, что охлаждающий воздух поступает внутрь градирни неравномерно. Как правило, в центре градирни образуется застойная зона с низким поступлением в нее свежего охлаждающего воздуха, что снижает эффективность использования строительной конструкции башни градирни. Такого недостатка лишена вентиляторная градирня 2, являющаяся ближайшей к предлагаемой, содержащая оболочку, внутри которой размещены ороситель, водораспределительное устройство, каплеуловитель и вентилятор, в которой охлаждающую способность повышают за счет принудительной тяги, создаваемой отсасывающим вентилятором. Однако с увеличением производительности стоимость такой градирни, а также расходы на ее эксплуатацию резко возрастают, что делает применение вентиляторной градирни при больших расходах охлаждаемой воды нерентабельным. Наиболее близкой по технической сути, выбранной в качестве прототипа, является башенная градирня 3 с комбинированной подачей охлаждающего воздуха внутрь градирни, в которой для интенсификации охлаждения воды наряду с естественной тягой используется принудительная подача воздуха с помощью вентиляторов, установленных в воздуховходных окнах. Недостатком этого технического решения является то, что при такой схеме подачи воздуха внутрь градирни подводимая на привод вентиляторов мощность электроэнергии используется не эффективно. Задача, которую решает заявляемое изобретение, состоит в увеличении охлаждающей способности башенной градирни за счет более рационального применения принудительной тяги для подачи свежего охлаждающего воздуха внутрь градирни. Указанная задача достигается тем, что в башенной градирне с комбинированной подачей охлаждающего воздуха внутрь градирни путем создания естественной и принудительной тяги, согласно предлагаемому изобретению, принудительную тягу охлаждающего воздуха создают только в центральной зоне градирни, а в периферийной зоне в дополнение к естественной тяге создают второй поток охлаждающего воздуха путем эжекции его струей отработавшего воздушного потока центральной зоны градирни, причем расход охлаждающего воздуха, подаваемого принудительно, поддерживают на уровне 5 -30 от общего расхода охлаждающего воздуха. В башенной градирне для осуществления указанного способа, содержащей вытяжную башню с расположенным внутри ее оросителем с водораспределительной системой, согласно предлагаемому изобретению, внутри вытяжной башни градирни установлена соосно с образованием кольцевого канала вентиляторная градирня, состоящая из оболочки,внутри которой размещены ороситель, водораспределительное устройство, каплеуловитель, дополнительно оборудованная на выходе соплом и эжектором, причем сопло установлено с возможностью направления отработавшего воздушного потока в эжектор. 2 9493 1 2007.08.30 Изобретение поясняется чертежом. На фигуре изображена башенная градирня с комбинированной подачей воздуха для осуществления заявленного способа. Башенная градирня с комбинированной подачей воздуха содержит башню - 1, внутри которой расположены ороситель - 5 и водораспределительное устройство - 6. В центре башни градирни симметрично относительно ее вертикальной оси симметрии установлена вентиляторная градирня, включающая в себя оболочку - 2, внутри которой установлены ороситель - 8, водораспределительное устройство - 9, каплеуловитель - 10, а в верхней части установлен вентилятор - 11. На выходе из вентиляторной градирни дополнительно соосно установлены сопло - 4 и эжектор - 3. Градирня работает следующим образом. В обычном режиме, когда тепловая нагрузка на градирню небольшая, поступление воздуха в градирню обеспечивается за счет естественной тяги. При этом вентилятор находится в выключенном состоянии. При увеличении тепловой нагрузки, когда охлаждающая способность градирни за счет естественной тяги уже не обеспечивает требуемый режим охлаждения, включается вентилятор. При этом за счет принудительной тяги резко увеличивается подача свежего воздуха в центральную зону А оросителя - 8, и тем самым повышается охлаждающая способность градирни в этой зоне. Проходя через вентилятор - 11, отработавший воздушный поток направляется вертикально вверх внутрь башни градирни, где он смешивается с основным потоком воздуха, эжектируемым через кольцевой канал, образованный стенкой башни - 1 и оболочкой - 2. В результате объемный расход охлаждающего воздуха в зоне кольцевого канала увеличивается, что приводит к дополнительному охлаждению воды, подаваемой на ороситель - 5. Оборудование вентиляторной градирни соплом - 4 и эжектором - 3 позволяет более эффективно использовать кинетическую энергию выхлопной струи. В этом случае, проходя через вентилятор - 11 и сопло - 4, отработавший воздушный поток направляется в эжектор - 3, в котором он смешивается с воздухом, эжектируемым через кольцевой канал из зоны В. В результате в зоне В происходит увеличение объемного расхода проходящего через ороситель - 5 воздуха. При этом в зоне с хорошим поступлением свежего воздуха С движение воздуха обеспечивается преимущественно за счет естественной тяги. Таким образом, создание принудительной тяги охлаждающего воздуха в центральной зоне А и дополнительной тяги за счет эжектирования охлаждающего воздуха в зоне В повышает охлаждающую способность этих зон и обеспечивает более равномерное охлаждение по всей площади орошения градирни, что приводит к новому положительному эффекту, заключающемуся в увеличении функциональной работоспособности системы и в ее конструктивной простоте. Источники информации 1. Пособие по проектированию градирен к СНиП 2.04.02-84. - М. Центральный институт типового проектирования, 1989. - С. 3, 4. 2. Пособие по проектированию градирен к СНиП 2.04.02-84. - М. Центральный институт типового проектирования, 1989. - С. 4, 6-9. 3. А.с. СССР 1188498, МПК 28 С 1/00, 1985. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3