Градирня

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Иванов Вадим Борисович(57) 1. Градирня, содержащая корпус с окнами для входа воздуха, выполненными по периферии в нижней его части,и размещенный в корпусе водораспределительный коллектор, снабженный расположенными в проемах окон водоструйными форсунками, смонтированными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни со смещением от плоскости окна к центру градирни, отличающаяся тем, что упомянутые форсунки смонтированы на платформах, которые установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, на угол, обеспечивающий высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5-5 метров от уровня установки форсунок, при этом форсунки на платформах смонтированы комплектно группами от 2 до 18 единиц в группе. 2. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что форсунки размещены по меньшей мере в два ряда, при этом каждый нижний ряд форсунок смещен относительно верхнего к центру корпуса на величину от 0,5 метров. 3450 1 Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к испарительным охладителям, и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей. Известна вентиляторная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части, в которой трубопроводы установлены в корпусе поярусно, причем в каждом ярусе они размещены по периметру корпуса, а разбрызгивающие сопла выходными отверстиями обращены в центральную зону градирни см. а.с. СССР 1071915, кл.28 С 1/00, 1984, см. а.с. СССР 1601490, кл.28 С 1/00, 1988. Известна также вентиляторная градирня, содержащая корпус, охваченный кожухом с образованием воздухоотводящего канала, воздухоотводящую трубу, установленную в днище корпуса, снабженную водосборным лотком и жалюзийной решеткой, вытяжной патрубок с вентилятором, воздухораспределитель с форсунками и воздухо-входные патрубки, размещенные в крышке корпуса, в котором система охлаждения дополнительно снабжена воздуховодами с запорными клапанами и оболочкой, размещенной вокруг боковой стенки корпуса с кольцевым зазором см. а.с. СССР 1702144, кл.28 С 1/00, 1991. Недостатком известных устройств является неэффективная схема охлаждения жидкости, обусловленная большим количеством жидкости в небольшом пространстве, что в свою очередь заставляет пропускать большие потоки воздуха, использовать мощные вентиляторные системы. В качестве прототипа принята градирня, содержащая вытяжную башню с воздухо-входными окнами, выполненными по кольцу в нижней ее части, размещенный в башне выше окон ороситель с водораспределительной системой и водоструйные эжекторы, подключенные к водо-раздающему коллектору, в которой эжекторы установлены в центральной зоне градирни, ограниченной диаметром, равным 0,2-0,25 диаметра оросителя, и выходными торцами обращены к оросителю, а водо-раздающий коллектор размещен внутри башни см. патент РФ 2099662, кл.28 С 1/00, 1997. Положительным моментом в прототипе является то, что конструкция и размещение эжекторов позволяет организовать принудительную циркуляцию воздуха без использования внешних вентиляторов. Недостатком прототипа является сложность устройства, обусловленная наличием оросительной системы, недостаточная долговечность и надежность устройства, обусловленная той же причиной, недостаточная эффективность охлаждения, вызванная большим аэродинамическим сопротивлением, связанным с размещением в шахте элементов оросителя. С другой стороны, отказаться от оросителя в данной системе невозможно, поскольку именно ороситель является тем устройством, на котором происходит теплопередача. Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости. Поставленная задача решается тем, что в известной градирне, содержащей корпус с окнами для входа воздуха, выполненными по периферии в нижней его части, и размещенный в корпусе водораспределительный коллектор, снабженный расположенными в проемах окон водоструйными форсунками, смонтированными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни со смещением от плоскости окна к центру градирни, согласно изобретению, упомянутые форсунки смонтированы на платформе, которые установлены с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси на угол, обеспечивающий высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5-5 м от уровня установки форсунок, при этом форсунки на платформах смонтированы комплектно группами от 2 до 18 единиц в группе. Поставленная задача решается и тем, форсунки размещены по меньшей мере в два ряда, при этом каждый нижний ряд форсунок смещен относительно верхнего к центру корпуса на величину от 0,5 м. Такое выполнение градирни позволяет, во-первых, при установке форсунок в проеме окон обеспечить наилучшее эжектирование воздуха непосредственно у воздухо-входных окон и обеспечить его увлечение струями жидкости. Во-вторых, встречное наклонное размещение форсунок с обеспечением пересечения симметричных факелов жидкости на высоте 3,5-5 м позволяет использовать кинетическую энергию жидкости для взаимного раздробления капель противоположных потоков и увеличение активной охлаждаемой поверхности жидкости. В-третьих, отсутствие оросителя не создает аэродинамических препятствий движению эжектируемого воздуха, который за счет эжекции и конвекционных потоков устремляется вверх по шахте градирни и тем самым обеспечивается значительный воздушный поток до 6-10-кратного водяного потока. Кроме того, размещение форсунок рядами и группами в проеме воздухо-входного окна позволяет еще более эффективно обеспечить гидродинамическое и эжекторное всасывание воздуха и обеспечить больший захват воздуха и соответственно более эффективное охлаждение жидкости. Отсутствие конструктивных элементов оросителя, кроме того, упрощает конструкцию градирни, делает доступней при ремонте внутренние конструкции и соответственно повышает надежность ее работы. Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 схематически изображена градирня, вертикальный разрез на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 схематически изображена градирня, вертикальный разрез с размещением форсунок в два ряда на фиг. 4 - поперечный разрез градирни Б-Б на фиг. 1 на фиг. 5 - поперечный разрез 2 3450 1 градирни В-В на фиг. 3 на фиг. 6 - поперечный разрез с исполнением короба восьмигранного сечения на фиг. 7- узел крепления платформы форсунки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси на фиг. 8 показана платформа с размещением группы из 6 форсунок. Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздухо-входными окнами 2,выполненными по периметру в нижней ее части, водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, подключенные к водо-раздающему коллектору 5, причем, форсунки-эжекторы 4 создают наклонные от вертикали факелы жидкости 6. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 7. Платформа 8 форсунки 4 соединена с водораспределительной системой 3 известными средствами через подвижные фланцы 9, обеспечивающие поворот платформы относительно горизонтальной оси. На платформе 8 форсунки 4 могут быть установлены группами, как показано на фиг. 8. Градирня работает следующим образом. Охлаждаемая вода подается через водораспределительную систему 3 и форсунки 4 в короб в виде наклонных от вертикали факелов 6. Факелы на высоте 3,5-5 м встречаются, образуя при взаимном разбиении водяную пыль с развитой поверхностью капель и сверху эти капли падают в водосборный бассейн 7. При подаче воды через форсункиэжекторы 4 последние всасывают воздух из воздухо-входных отверстий и увлекают его вверх. Одновременно горячая вода нагревает эжектируемый воздух и на него дополнительно начинают действовать конвекционные силы. Воздух устремляется вверх и встречается с водяной пылью, падающей в водосборный бассейн 7. Встречные потоки воздуха и падающей водяной пыли образуют активный тепломассообмен. Форсунки-эжекторы 4 образуют область с пониженным давлением в проеме воздухо-входных окон 2. В эти окна устремляется поток воздуха, в результате чего организуется принудительная циркуляция воздушных масс без дополнительного энергопотребления. Кроме того, установка форсунок группами обеспечивает значительный подогрев подаваемого через окна воздуха на начальной стадии и дополнительно обеспечивает конвекционную тягу в коробе. Поворотные платформы позволяют отрегулировать направление факелов жидкости для каждой конкретной градирни с учетом температуры наружного воздуха, начальной температуры охлаждаемой воды и иных параметров градирни и окружающей среды. Изобретение позволяет значительно повысить эффективность тепломассообмена градирни без увеличения затрат по сравнению с известными конструкциями, при этом существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.