Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ввдомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Академический научный комплекс Институт тепло- И массообмена им. А.В. Льпсова АН Беларуси (ВТ) Авторы Власов А.В., Выхота С.О., Ганжин В.А. Давиденко В.Ф., Дашков ГВ.,Дикун В.С. Жданов В.Л. Слижевский Ю.М., Павлюкевич Н.В. Солодухин А.Д., Фисенко С.Н., Хомич А.С.(ВТ) л Патентообладатель Академический научный комплекс Институт тепло- и масч сообмена им. А.В. Лыкова АН БеларусиГрадирня, содержащая башню, расположенные в нижней части окна с поворотными щитами, в которых образованы тангенциальные воздуховходные каналы, и водораэбрызгивающую систему, отштчающаяся тем, что воздуховхошше каналы образованы однонаправленными щитами, каящый из которых установлен с возможностью фиксации под углом 60-70 к касательной, проведенной к окружности основания башни через ось поворота щита.Изобретение относится к теплоэнергетике и может найти широкое применение при модернизации действующих и строительстве новых градирен.Известно техническое решение (Асы 1693344 МКИ 1728 С/00) по интенсификации тепломассообмена в градирне путем закрутки воздушного потока во внутреннем пространстве корпуса градирни с помощью специальных элементов, закрепленных на поверхности корпуса. Недостатком этого решения является сложность изготовления самих элементов и,очевидно, высокая стоимость монтажа элементов на реально существующих градирнях.Известно техническое решение 1 когда закрутка создавалась с помощью вертикальных щелей с тангенциальным входом, выполненных по всей длине верхней части корпуса градирни. Недостатком этого решения является невозможность его реализации на действующих градирнях без значительных трудовых и финансовых затрат.Наиболее близким к данному изобретению является техническое решение 2, которое заключается в создании вихревого движения воздуха в подоросительном пространстве градирни путем установки в воздуховходных окнах тамбуров. Каждый тамбур выполнен с расположенными по касательной к окружности,вписанной в основание градирни, ветронаправляющими ширмами, между которыми установлены поворотные шиты. Недостатком конструкции является то, что ветронаправляюшие ширмы установлены таким образом, что угол входа окружающего воздуха равен 45. Эффективность охлаждения воды в градирне определяется величиной расхода воздуха, поступающего в подоросительное пространство градирни, а также интенсивностью взаимодействия воздушного потока с охлаждаемой жидкостью. При угле входа окружающего воздуха равного 45 достигается максимальное значение циркуляции воздушного потока, но существенно снижается расход воздуха вследствие уменьшения проходного сечения воздуховходных окон. В результате вода охлаждается хуже, чем в градирнях без закрутки потока. Существует оптимальный угол входа окружающего воздуха, который обеспечивает рост эффективности охлаждения воды в градирне.Задача. которую решает заявляемое изобретение, состоит в повышении эффективности ОХЛПЖДЕНИЯ ВОДЫ В градирне ПУТМ СОЗДЗНИЯ закрутки входящего воздушного потока в подоросительном пространстве при обеспечении оптимального угла входа воздуха через воздуховходные окна.Указанная задача решается с помощью создания в воздуховходных окнах тангенциальных каналов из однонаправленных Щитов.каждый из которых установлен с возможностью фиксации под углом 60-70 к касательной, проведенной к окружности основания башни через ось поворота щита.Изобретение поясняется графическим материалом. На фиг.1 изображена схема конструкции градирни, где 1 - воздуховходные окна 2На фиг.2 представлена схема установки поворотных щитов 2 с вертикальной осью 6, лимбом отсчета угла поворота 7 и фиксатором 8.На фиг.3 представлена зависимость изменения вертикальной скорости воздушного потока по высоте градирни при нормальном (1) и тангенциальном (2) входе его в воздуховходные окна.На фиг.4 представлена зависимость коэффициента тепловой эффективности 17 градирни от угла закрутки входящего воздушного потокап 90 ТТн-ТК ТпрТн где Тн - температура на входе в водораспредели тельную систему Тк - температура в водосбор ном бассейне Тпр - минимально возможная температура охлаждения воды при данной температуре и влажности воздуха, окружающего градирн 1 ор 79 о - тепловая эффективность градирни при полностью открытых окнах (обычный режим работы градирни).В градирне, в том числе на уже действующих, в каждом воздуховходном окне 1 устанавливаются поворотные щиты 2 так, чтобы вертикальные оси их вращения располагались или в начале или в конце окна. В своих крайних положениях щиты полностью закрывают окна (например зимой, когда доступ окружающего воздуха ограничивают), препятствуя проникновению извне воздушного потока. По лимбу 7 на оси вращения 6 щит 2 устанавливается на заданный угол и жестко закрепляется с помощью фиксатора 8. При этом создаются тангенциальные каналы для входа воздушного потока в градирню.Эффективность охлаждения воды зависит,главным образом, от двух параметров. Первый- угол входа воздушного потока, который определяет интенсивность Циркуляции второй параметр - расход воздуха, входящего в градирню.Создание тангенциального входа воздушного потока приводит к ъменьшению расхода воздуха из-за сокращения проходного сечения воздуховходных окон. Таким образом, для повышения эффективности охлаждения воды существует определенное соотношение между интенсивностью циркуляции закрученного потока в подоросительном пространстве градирнии расходом воздушного потока, которое вь 1 ражается через оптимальный угол установки щитов.Закрутка входящего потока способствует интенсификации тепломассообмена между воздухом и водой. Результирующая скорость воздушного потока, которая в традиционных градирнях определяется вертикальной (главным образом) И горизонтальной составляющими, приобретает еще одну компоненту тангенциальную. Т.е. происходит перераспределение между компонентами скорости воздушного потока при сохранении кинетической энергии потока. Тангенциальная составляющая скорости, во-первых, приводит к более глубокому проникновению воздушного потока в горизонтальном сечении, что увеличивает путь взаимодействия его с охлаждаемой водяной средой. Закрутка потока также приводит к уменьшению вертикальной составляющей скорости (фитнз), что способствует снижению уноса воды в капельной форме и возрастанию времени контакта воздушного потока и разбрызгиваемой охлаждаемой воды. Во-вторых,изменение соотношения между вертикальной и радиальной составляющими скорости в пользу последней меняет характер обтекания струй жидкости. Из преобладающе продольного, обтекание трансформируется в поперечное. В результате разрушается но всей высоте струи воды окружающий ее слой насыщенного пара,препятствующий теплообмену и Испарительное охлаждение интенсифицируется. Закрутка по 10тока обуславливает возникновение поперечного градиента давленияпо сечению градирни. В центре градирни создается зона разряжения(эта зона в градирнях без закрутки слабо продувается воздушным потоком). Под воздействием перепада давления холодный воздух от периферии перемещается к центру градирни над поверхностью водосборного бассейна. Воздушный поток вступает во взаимодействие с охлаждаемой водой в центральной части градирни, что существенно увеличивает эффективную поверхность взаимодействующих сред. Все вышеперечисленные факторы приводят к увеличению коэффициента теплообмена почти в два раза.Оптимальный угол установки щитов, при котором достигается максимальное увеличение коэффициента тепловой эффективности градирни, лежит в диапазоне 65-75 (фиг.4). Рост коэффициента т почти на 15 в диапазоне углов 65-75 получен на модели при соотношении высоты градирни Н к ее диаметру основания В-Н/В 1,3 (это соотношение характерно для большинства конструкций градирен, применяющихся для охлаждения циркуляционной воды на теплоцентралях). Как показано в работе, критериальным параметром, определяющим работу градирни, является соотношение между расходами воды (61) и воздушного потока (62). Это соотношение выдержано для исследуемой модели в тех жепределах, что И для действующих градирен Ст 1/О 2 З.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072. г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

МПК / Метки

МПК: F28C 1/00

Метки: градирня

Код ссылки

<a href="https://by.patents.su/4-1293-gradirnya.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Градирня</a>

Похожие патенты