Градирня (варианты)

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Стародубцев Александр Васильевич(72) Автор Стародубцев Александр Васильевич(73) Патентообладатель Стародубцев Александр Васильевич(57) 1. Градирня, включающая корпус, водосборный бассейн, вертикальную антиветровую перегородку, верхние, средние и нижние воздухо-входные окна в виде проемов в боковой стенке корпуса, основную и дополнительную водораспределительные системы с водораздающими коллекторами и форсунками, основными и дополнительными наклонными щитами, отличающаяся тем, что наклонные, направленные внутрь вверх корпуса щиты,прикрепленные к нижним срезам средних воздухо-входных окон, образуют совместно с зеркалом воды в водосборном бассейне воздушные эжекционные трапецеидальные каналы. 22482005.12.30 2. Градирня, включающая корпус, водосборный бассейн, вертикальную антиветровую перегородку, верхние, средние и нижние воздухо-входные окна в виде проемов в боковой стенке корпуса, основную и дополнительную водораспределительные системы с водораздающими коллекторами и форсунками, основными горизонтальными и наклонными, и дополнительными наклонными щитами, отличающаяся тем, что горизонтальные, направленные внутрь корпуса щиты, прикрепленные к нижним срезам средних воздухо-входных окон, образуют совместно с зеркалом воды в водосборном бассейне воздушные эжекционные прямоугольные каналы. 3. Градирня по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в проемах нижних воздуховходных окон установлены жалюзи с возможностью поворота вокруг оси от 0 до 90, от полного открытия в жаркую погоду до полного закрытия в холодную погоду. 4. Градирня по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что форсунки на коллекторах основной и дополнительной водораспределительных систем установлены с шагом, обеспечивающим взаимное пересечение конусов факелов жидкости, например, от 30 до 70 .(56) 1. Патент РБ 3450, МПК 28 С 1/00,28 25/06, 2000. 2. Патент РБ 1307, МПК 28 С 1/00, 2004 (прототип). Предлагаемое техническое решение относится к теплотехнике, в частности, к испарительным охладителям-градирням и может найти применение как на действующих тепловых и атомных электростанциях, так и при строительстве или модернизации градирен, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей. Известна градирня, содержащая корпус с воздухо-входными окнами в нижней его части, и размещенные группами на водораспределительном коллекторе в проемах окон водоструйные форсунки-распылители, расположенные под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни со смещением от плоскости окна к центру градирни. Форсунки-распылители смонтированы на платформах с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси на угол, обеспечивающий высоту пересечения струй факелов жидкости. Каждая платформа представляет собой поворотный корпус с подвижными фланцами, соединенными с водораспределительной системой. На верхнем фланце каждой поворотной платформы размещены несколько водоструйных форсунок. Это приводит к большому количеству фланцевых соединений, что усложняет конструкцию водораспределительной системы, а также ремонт и обслуживание градирни 1. Недостатком этой градирни является выполнение трубопроводов водораспределительной системы в виде ступенчатой перевернутой пирамиды, у которой периметры для каждого нижнего ряда уменьшаются по отношению к верхнему. Это ведет к уменьшению количества форсунок в каждом нижерасположенном уровне по отношению к вышерасположенному, особенно в многогранных градирнях, что понижает производительность градирни, а присоединение каждой поворотной платформы к коллектору через отдельные поворотные фланцы значительно усложняет конструкцию за счет увеличения количества фланцевых соединений. Наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту является градирня 2. Задачей заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей этой градирни. Поставленная задача решается за счет того, что градирня включает корпус, водосборный бассейн под корпусом, вертикальную антиветровую перегородку в средней части 2 22482005.12.30 корпуса, по обе стороны вертикальной антиветровой перегородки расположены воздуховходные окна, каждое в виде продольного проема в боковой стенке корпуса, водораздающие коллекторы основной и дополнительной водораспределительных систем с форсунками, факелы жидкости которых направлены под разными углами к вертикальной оси корпуса, в проемах нижних воздухо-входных окон установлены регулируемые, с возможностью поворота вокруг оси от 0 до 90, жалюзи. Над нижними воздухо-входными окнами расположены средние воздухо-входные окна, в проемах которых смонтированы форсунки на вертикальных водораздающих коллекторах основной водораспределительной системы. К верхним срезам средних воздуховходных окон прикреплены наклонные, направленные внутрь вверх корпуса щиты. К нижним срезам средних воздухо-входных окон прикреплены наклонные, направленные внутрь вверх корпуса щиты, образующие совместно с зеркалом воды в водосборном бассейне воздушные эжекционные трапецеидальные каналы (вариант 1, фиг. 1). А прикрепленные к нижним срезам средних воздухо-входных окон горизонтальные,направленные внутрь корпуса щиты образуют совместно с зеркалом воды в водосборном бассейне воздушные эжекционные прямоугольные каналы (вариант 2, фиг. 2). Над средними воздухо-входными окнами выполнены верхние воздухо-входные окна,в проемах которых смонтированы форсунки на наклонных водораздающих коллекторах дополнительной водораспределительной системы. К нижнему и верхнему срезам прикреплены, один над другим, направленные внутрь вниз корпуса дополнительные наклонные щиты. Коллекторы на трубопроводах основной и дополнительной водораспределительных систем установлены группами, например, от двух до десяти единиц, при этом форсунки на коллекторах основной и дополнительной водораспределительных систем установлены с шагом, обеспечивающим взаимное пересечение конусов факелов жидкости, например, от 30 до 70 . На фиг. 1 показан общий вид градирни с наклонными щитами. На фиг. 2 показан общий вид градирни с горизонтальными и наклонными щитами. Градирня содержит корпус 1, водосборный бассейн 2, под корпусом, антиветровую вертикальную перегородку 3 в средней части корпуса, нижние воздухо-входные окна 4,средние воздухо-входные окна 5 и верхние воздухо-входные окна 6. В проемах нижних воздухо-входных окон 4 установлены регулируемые, с возможностью поворота вокруг оси от 0 до 90, жалюзи 7. В первом варианте градирни к нижним срезам средних воздухо-входных окон 5 прикреплены наклонные внутрь вверх корпуса 1 щиты 8. Между наклонными щитами 8 и зеркалом воды в бассейне 2 расположены воздушные эжекционные трапецеидальные каналы 13 (вариант 1, фиг. 1). Во втором варианте градирни к нижним срезам воздухо-входных окон 5 прикреплены горизонтальные щиты 9. Между горизонтальными щитами 9 и зеркалом воды в бассейне 2 расположены воздушные эжекционные прямоугольные каналы 14 (вариант 2, фиг. 2). К верхним срезам средних воздухо-входных окон 5 прикреплены наклонные, направленные внутрь вверх щиты 10. К нижним срезам верхних воздухо-входных окон 6 прикреплены наклонные, направленные внутрь вниз дополнительные щиты 11, а к верхним срезам верхних воздуховходных окон 6 прикреплены наклонные, направленные внутрь вниз дополнительные щиты 12. В проемах средних воздухо-входных окон 5 смонтированы форсунки 15 на вертикальных водораздающих коллекторах 16 основной водораспределительной системы 17. В проемах верхних воздухо-входных окон 6 смонтированы форсунки 18 на наклонных коллекторах 19 дополнительной водораспределительной системы 20. Стрелками 21 показано направление потока наружного охлаждающего воздуха. 3 22482005.12.30 Градирня работает следующим образом. Охлаждаемая оборотная вода по основной водораспределительной системе 17, через вертикальный водораздающий коллектор 16 подается в форсунки 15 и через дополнительную водораспределительную систему 20 и наклонный водораздающий коллектор 19 подается в форсункам 18. Температурный напор внутри и снаружи градирни и разрежение, создаваемое охлаждаемой водой, создают условия для эжектирования охлаждающего воздуха через воздуховходные окна 4, 5 и 6. Поток охлаждающего наружного воздуха, эжектирующегося через нижние воздухо-входные окна 4, минует открытые полностью или частично жалюзи 7,сначала опускается к зеркалу воды в бассейне 2, как показывают стрелки 21, а затем, нагреваясь от капель нагретой воды, направляется вверх, в сторону верхнего среза корпуса 1 градирни, навстречу падающим в бассейн 2 каплям оборотной воды. В результате взаимного столкновения капель охлаждаемой воды происходит их вторичное дробление с образованием кипящего слоя в смеси капель охлаждающего воздуха и охлаждаемой воды. Дроблению капель охлаждаемой воды способствует и установление форсунок на коллекторах 16 и 19 с шагом между ними, позволяющим получить частичное взаимное перекрытие конусов факелов жидкости между собой, например, от 30 до 70 . Отсепарированная из капельно-воздушного потока охлажденная вода собирается в бассейне 2, откуда поступает к потребителям (не показаны). Отсепарированный из капельно-воздушного потока воздух отводится наружу через верхний срез корпуса 1 градирни. Устанавливая жалюзи 7 в пределах 0-90, от полного открытия в жаркую погоду, до полного закрытия в холодную погоду, регулируют температуру и объемы поступающего в градирню воздуха, что позволяет уменьшить количество циклов оборотной воды и тем самым снизить энергопотребление. Значительное увеличение совокупного объема поступающего в градирню воздуха создает благоприятные условия для эффективного охлаждения оборотной воды. Конструкция данной градирни позволяет обеспечить высокопроизводительную работу градирен любых требуемых габаритов с любым прямоугольным, многоугольным и другим поперечным сечением. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.