Эжекционная градирня

2. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что форсунки установлены группами.3. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что угол раскрытия канала меньше угла раскрытия факела распыления в 1,1-4 раза.4. Градирня по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что канал с внутренней стороны корпуса градирни снабжен щитком.5. Градирня по п. 4, отличающаяся тем, что щиток присоединен К внутреннему краю канала параллельно стенке градирни, а по вертикали заканчивается на высоте от зеркала охлажденной воды в водосборном бассейне не менее Ширины канала в его узкой части и не более Ширины канала в его широкой части.6. Градирня по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что каналы выполнены на противоположных гранях.7. Градирня по п. 6, отличающаяся тем, что между каналами установлены антиветровь 1 е перегородки до зеркала воды.8. Градирня по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что каналы выполнены вдоль всего периметра градирни.9. Эжекционная градирня, содержащая корпус с воздуховходнь 1 ми окнами, водораспределительнь 1 й коллектор с водоструйными форсунками, отличающаяся тем, что факель 1 распыления форсунок направлены вниз, окна представляют собой жидкостноэжекционнь 1 й продольно-кольцевой канал, выполненный между наружной стенкой градирни и теплоотводящим патрубком, установленным внутри градирни, при этом верхняя кромка теплоотводящего патрубка установлена выше уровня наружной стенки градирни.10. Градирня по п. 9, отличающаяся тем, что форсунки установлены по меньшей мере в два ряда.11. Градирня по п. 9, отличающаяся тем, что превышение верхней кромки теплоотводящего патрубка над наружной стенкой градирни составляет 1,5-5,О м.12. Градирня по п. 9, отличающаяся тем, что форсунки установлены на платформах группами по 2-18 штук в группе.13. Градирня по п. 9, отличающаяся тем, что нижняя кромка внутреннего теплоотводящего патрубка установлена на высоте 1,5-3,0 м от зеркала воды в водосборном бассейне.Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к испарительнь 1 м 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 1, 4.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 2.Недостатками 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 вентиляторнь 1 е системы.В качестве прототипа принята градирня, содержащая башню с водоструйными эжекторами, подключенные К водораздающему 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 водораздающий коллектор размещен внутри башни З.Положительным качеством 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, в котором происходит теплопередача.Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости при сокращении размеров градирни и уменьшения энергозатрат на охлаждение воды, упрощении ее конструкции.Поставленная задача решается тем, что эжекционная градирня, содержащая корпус с воздуховходными окнами, водораспределительный коллектор с водоструйными форсунками, согласно изобретению, каждое окно выполнено в виде жидкостно-эжекционного продольного канала трапецеидального сечения, в верхней узкой части канала установлены в ряд форсунки с шагом, меньшим или равным ширине канала в наиболее широкой его части, причем факел распыления форсунки направлен вниз, а угол раскрытия канала меньше угла раскрытия факела распыления форсунки.Поставленная задача решается также и тем, что форсунки установлены группами.Поставленная задача решается также и тем, что угол раскрытия канала меньше угла раскрытия факела в 1,5-4 раза.Поставленная задача решается также и тем, что канал с внутренней стороны корпуса градирни снабжен щитком.Поставленная задача решается также и тем, что щиток присоединен к внутреннему краю канала параллельно стенке градирни, а по вертикали заканчивается на высоте от зеркала охлажденной воды в водосборном бассейне не менее ширины канала в его узкой части и не более ширины канала в его широкой части.Поставленная задача решается также и тем, что каналы выполнены на противоположных гранях.Поставленная задача решается также и тем, что между каналами установлены антиветровые перегородки до зеркала воды.Поставленная задача решается также и тем, что каналы выполнены вдоль всего периметра градирни.Поставленная задача решается тем, что эжекционная градирня, содержащая корпус с воздуховходными окнами, водораспределительный коллектор с водоструйными форсунками, согласно изобретению, факелы распыления форсунок направлены вниз, окна представляют собой жидкостно-эжекционный продольно-кольцевой канал, выполненный между наружной стенкой градирни и теплоотводящим патрубком, установленным внутри градирни, при этом верхняя кромка теплоотводящего патрубка установлена выше уровня наружной стенки градирни.Поставленная задача решается также и тем, что форсунки установлены, по меньшей мере, в два ряда.Поставленная задача решается также и тем, что превышение верхней кромки тепловь 1 водящего патрубка над наружной стенкой градирни составляет 1,5-5,О м.Поставленная задача решается также И тем, что форсунки установлены на платформах группами по 2-18 штук в группе.Поставленная задача решается также И тем, что нижняя кромка внутреннего теплоотводящего патрубка установлена на высоте 1,5-3,0 м от зеркала воды в водосборном бассейне.Такое выполнение градирни позволяет, во-первых, обеспечить наилучшее эжектирование воздуха и обеспечить его увлечение струями жидкости. Во-вторых, верхнее размещение форсунок существенно сокращает энергетические затраты на распыление воды,поскольку положительную роль играет сила тяжести. Размещение форсунок в канале трапецеидального или прямоугольного сечения создает устройство, подобное соплу Вентури, а использование двух и более форсунок в одном канале, с размещением их с шагом, меньшим, чем ширина канала в наиболее широкой части, позволяет смоделировать сопло Вентури не вокруг отдельно взятой форсунки, а в продольном (кольцевом), трапецеидальном или прямоугольном канале. При этом продольно-кольцевой канал выполнен между наружной стенкой градирни и внутренним теплоотводящим патрубком. Внутренняя полость патрубка используется для отвода разогретого за счет тепло-массообмена воздуха в атмосферу. Превышение верхней кромки патрубка выше уровня наружной стенки градирни не позволяет ветру задувать выводимый в атмосферу нагретый воздух вновь в эжекторный канал.Отсутствие оросителя не создает аэродинамических препятствий движению эжектируемого воздуха, который за счет эжекции устремляется вначале вниз, вместе с потоком частиц жидкости, а затем за счет конвенционных потоков - вверх по шахте градирни и,тем самым, обеспечивается значительный воздушный поток до 6-1 О-кратного водяного потока. Отсутствие других конструктивных элементов оросителя, кроме того, упрощает конструкцию градирни, делает доступней при ремонте внутренние конструкции и соответственно повышает надежность ее работы.Установка форсунок в два и более рядов, а также на платформах группами от 2 до 18 штук в группе позволяет оптимизировать совокупный факел распыла жидкости под соответствующий профиль продольно-кольцевого канала, смоделировать сопло Вентури.Превышение уровня патрубка над наружной стенкой градирни менее 1,5 м не обеспечивает исключения паразитных потоков воздуха с засасыванием отходящего подогретого воздуха и резким снижением коэффициента полезного действия градирни. Установка превышения уровня патрубка над наружной стенкой градирни выше 5,0 м является бесполезной и ведет только к увеличению габаритов градирни, перерасходу материала, однако уровень в 5,0 м является достаточно обоснованным при сильных до 8-12 м/с ветрах. Минимальное и максимальное превышение уровня патрубка над наружной стенкой градирни было определено с помощью экспериментальных исследований.Экспериментально также установлено, что нижняя кромка внутреннего теплоотводящего патрубка установлена на высоте 1,5-3,0 м от зеркала воды. Установка нижней кромки ниже 1,5 м приводит к тому, что активный просвет между зеркалом воды и нижней кромкой патрубка становится меньше площади поперечного сечения кольцевого канала, а следовательно, он создает дополнительно аэродинамическое сопротивление и эффективность градирни падает. Установка нижней кромки патрубка выше 3,0 м приводит к тому,что потоки восходящего разогретого воздуха начинают попадать в эжекционный канал,создавая дополнительный динамический подпор и снижая эффективность работы градирни.Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 схематически изображена градирня,вертикальный разрез. На фиг. 2 - градирня, вертикальный разрез со щитком, продолжающим внутреннюю стенку канала. На фиг. 3 - градирня, вертикальный разрез с двумя эжекционнь 1 ми каналами на противоположных сторонах градирни. На фиг. 4 изображен вид А на фиг. 1. На фиг. 5 - вид Б на фиг. 1. На фиг. 6 - вид В на фиг. 3. На фиг. 7 изображен видсверху восьмигранной градирни с размещением канала вдоль всего контура градирни. На фиг. 8 схематически изображена градирня с внутренним теплоотводящим патрубком, вертикальный разрез. На фиг. 9 - то же, с расположением сопел в два ряда. На фиг. 10 изображен вид Г на фиг. 8 для цилиндрического исполнения градирни. На фиг. 11 изображен вид Г на фиг. 8 для восьмигранного исполнения градирни.Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздуховходнь 1 ми окнами 2, выполненными вдоль ее верхней кромки, водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, причем форсунки-эжекторы 4 создают наклонные от вертикали факелы жидкости 5. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 6. Форсунки 4 соединены с водораспределительной системой 3 известными средствами. В качестве одной из стенок эжекционного канала используется стенка градирни 7. Другая стенка 8 выполнена отдельной внутри градирни. Стенка 8 может быть снабжена дополнительным вертикальным щитком 9. При двухстороннем расположении эжекционных окон 2 внутри градирни может быть установлена антиветровая перегородка 10, установленная до зеркала воды. Угол раскрытия факела обозначен осф. Угол раскрытия канала обозначен оск. Высота канала обозначена 11. Высота установки дополнительного щитка до зеркала воды обозначена 111. Расстояние между форсунками в канале обозначено г.Градирня работает следующим образом.Охлаждаемая вода подается через водораспределительную систему 3 и форсунки 4 в трапецеидальный расширяющийся продольный канал, ограниченный с одной стороны стенкой градирни 7, а с другой стенкой 8. За счет того, что угол раскрытия факела осф больше, чем угол раскрытия канала оск образуется сопло Вентури и наружный воздух через окно 2 эжектируется внутрь градирни, активно перемешиваясь с каплями охлаждаемой воды. При этом происходит теплопередача, воздух нагревается и с конвенционными потоками выходит наружу в открытой части градирни. Для увеличения зоны теплообмена внутренняя стенка канала 8 дополнительно снабжена вертикальной перегородкой 9, что позволяет удлинить время контакта охлаждаемой воды и воздуха. Опытным путем установлено, что высота 111 между краем перегородки и зеркалом воды должна быть не менее ширины канала в его узкой части и не более ширины канала в его широкой части. Канал выполнен продольным и в нем с шагом г расположены отдельные форсунки или группы форсунок. Шаг установки форсунок необходимо выбрать меньше, чем ширина канала в наиболее широкой его части. При этом форсунки регулируют таким образом, чтобы факель 1 соседних форсунок на 60-70 процентов перекрывали друг друга. Такая регулировка позволяет практически полностью перекрыть продольный канал и обеспечить наилучшую эжекцию внешнего воздуха в градирню.В случае проектирования и изготовления больших градирен целесообразным может оказаться выполнение эжекционных окон на противоположных гранях градирни или по верхнему контуру градирни. При этом каналы могут быть выполнены относительно более узкими (с меньшим углом раскрытия оск). При большой высоте градирен целесообразным может оказаться дополнение внутренней стенки канала щитком. Он заставляет эжектируемь 1 й воздух, увлекаемый падающими каплями воды, пройти всю глубину шахты и только после этого развернуться и за счет конвенционных потоков двигаться вверх по шахте градирни.В результате работы градирни организуется принудительная циркуляция воздушных масс без дополнительного энергопотребления. Кроме того, установка форсунок группами обеспечивает значительные количества подаваемой через форсунки жидкости и тем самым снизить энергопотребление и экономичность градирни.Изобретение позволяет значительно повысить эффективность тепло-массообмена градирни без увеличения затрат, по сравнению с известными конструкциями, при этом существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы.