Градирня (варианты)

что центральная часть основания, расположенная над уровнем воды в водосборном бассейне, выполнена в виде конуса с криволинейной образующей либо в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, на поверхности которого установлено устройство для закрутки воздушного потока в виде не менее 5 криволинейных пластин, а высота оросителя выполнена переменной, изменяющейся по радиусу оросителя, и охарактеризована следующей функциональной зависимостьюгде К - переменная координата по радиусу оросителя, изменяющаяся от О до КорКор - максимальное значение радиуса оросителяЩК/Кор) - высота оросителя на относительном расстоянии К/Кор, отсчить 1 ваемом по радиусу от центра оросителяПор - высота оросителя при К, равной Кор, определяемая из условия объем, занимаемь 1 й оросителем радиуса Кор с переменной высотой 11(К), равен объему, занимаемому оросителем такого же радиуса Кор, но с одинаковой высотой по его радиусу.2. Градирня по п. 1, отличающаяся тем, что высота оросителя при К, равной Кор, определена из условия объем, занимаемый оросителем радиуса Кор с переменной высотой 11(К), превышает объем, занимаемый оросителем такого же радиуса Кор, но с одинаковой высотой по его радиусу.3. Градирня, содержащая основание и корпус с воздуховходнь 1 ми окнами в его нижней части, ороситель, расположенный над водосборнь 1 м бассейном, водоразбрь 1 згивающую систему, расположенную над оросителем, и расположенное в воздуховходнь 1 х окнах устройство для закрутки воздушного потока, входящего в градирню, отличающаяся тем,что центральная часть основания, расположенная над уровнем воды в водосборном бассейне, выполнена в виде конуса с криволинейной образующей либо в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, на поверхности которого установлено устройство для закрутки воздушного потока в виде не менее 5 криволинейных пластин, а ороситель в ней выполнен в виде не менее 3 кольцевых секций, причем высота оросителя в каждой кольцевой секции постоянна, а значение высоты оросителя для каждой секции определено из следующей функциональной зависимостигде 1 - номер кольцевой секции в оросителеК, - координата по радиусу оросителя, отсчитываемая от центра оросителя и соответствующая внешней границе 1-ой кольцевой секцииКор - максимальное значение радиуса оросителяПор - высота оросителя в самой удаленной от центра оросителя кольцевой секции (при Кд, равной Кор), определенная из условия объем, занимаемый указанным секционированнь 1 м оросителем радиуса Кор, равен объему, занимаемому оросителем такого же радиуса Кор, но с одинаковой высотой по его радиусу.4. Градирня по п. 3, отличающаяся тем, что кольцевые секции оросителя выполнены с одинаковой их шириной по радиусу оросителя.5. Градирня по п. 3, отличающаяся тем, что кольцевые секции оросителя выполнены с различной их шириной по радиусу оросителя, причем максимальная ширина по радиусу оросителя самой удаленной от центра оросителя кольцевой секции не превышает О,4 Кр.6. Градирня по любому из пп. 3-5, отличающаяся тем, что высота оросителя при Кд,равной Кор, определена из условия объем, занимаемый указанным секционированным оросителем радиуса Кор, превышает объем, занимаемый оросителем такого же радиуса Кор, но с одинаковой высотой по его радиусу.Изобретение относится К теплоэнергетике И может найти применение при модернизации действующих и проектировании новых башенных испарительных градирен.В противоточнь 1 х градирнях скорость восходящего воздуха вблизи оросителя градирни играет важную роль при испарительном охлаждении. При этом сама скорость воздуха и ее распределение в оросителе градирни зависят от состояния приземного слоя воздуха,начальной температуры охлаждаемой воды и от целого ряда геометрических параметров градирни. В подоросительном пространстве противоточной градирни наблюдается целый ряд двумерных эффектов, приводящих к тому, что значительная центральная часть площади оросителя работает при меньшей плотности массового расхода воздуха, нежели в периферийной (более удаленной от центра) части оросителя. Оценки и эксперименты свидетельствуют о том, что размер застойной центральной зоны может составлять 36 и более от общей площади оросителя, что соответствует площади круга радиусом О,6 Кр, где Нор - максимальный радиус оросителя 1. В такую застойную зону поступление воздуха идет с помощью вторичных течений и турбулентной диффузии. Следствием этого является значительное недоохлаждение воды в центральной части градирни.В известном техническом решении 2 для крупной противоточной градирни предложена многоканальная система доставки в застойную зону свежего воздуха, необходимого для эффективного испарительного охлаждения воды и для более равномерного его распределения по всей площади оросителя. Недостатком этого решения является значительное усложнение конструкции градирни, высокая стоимость его реализации и невозможность его применения на реально существующих градирнях.Известно техническое решение, в котором градирня, содержащая корпус с воздуховходными окнами, снабжена с целью повышения эффективности теплообмена дополнительно установленным в корпусе многосекционным закручивающим устройством 3. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции и низкая эффективность теплообмена.В другом известном техническом решении 4 с целью повышения тепловой эффективности градирня также снабжена установленным на внешней и внутренней стенках корпуса градирни многосекционным закручивающим устройством, состоящим из нескольких криволинейных направляющих элементов и лотков, выполненных дискретными и переменными по направлению. Улучшение охлаждения воды в этом техническом решении достигается за счет увеличения длины пробега воды по внутреннему и наружному контуру закручивающего устройства. Недостатком данного технического решения является сложность конструкции, низкая эффективность теплообмена и невозможность его применения в градирнях, содержащих напорные водораспределительные системы и оросительные устройства.Известно техническое решение по интенсификации теплообмена в градирне 5, которое заключается в создании вихревого течения воздуха в подоросительном пространстве градирни с помощью установленных в воздуховходных окнах тангенциальных каналов,образованных однонаправленными щитами. Недостатком этого решения является то, что,несмотря на уменьшение размеров застойной зоны благодаря более глубокому проникновению к центру градирни закрученного вихревого воздушного потока, этот поток по пути насыщается теплом и влагой, и по этой причине значительная часть оросителя в центральной зоне по-прежнему работает неэффективно.Наиболее близкой по техническому решению, выбранному в качестве прототипа, является башенная испарительная градирня 6, содержащая корпус с воздуховходными окнами, водоразбрызгивающую систему, устройство для закрутки входящего воздушного потока в виде системы однонаправленных вертикальных щитов, а также ороситель, в центральной части которого выполнено вентиляционное окно, диаметр которого составляет(О,16 О,34 х/В , где В - площадь поперечного сечения оросителя. В этом техническом решении охлаждение оборотной воды осуществляется входящим воздушным потоком, за 3крученным с помощью установленных в воздуховходных окнах тангенциальных каналов,образованных однонаправленными вертикальными щитами. При этом наиболее нась 1 щенная влагой и теплом часть этого потока, концентрируемая в Центральной зоне подоросительного пространства, удаляется через специальное вентиляционное окно в оросителе в центре градирни. Недостатком данного известного решения является то, что весьма значительное различие низкого гидродинамического сопротивления вентиляционного окна,площадь которого может составлять 1/3 часть от площади оросителя, по сравнению с гидродинамическим сопротивлением оросителя приводит к существенному перераспределению поля скоростей воздушного потока в подоросительном пространстве, при котором расход воздуха через ороситель заметно снижается и, как следствие, ухудшается эффективность охлаждения оборотной воды в градирне. С другой стороны, введение в ороситель вентиляционного окна значительной площади, пролив воды через которое нецелесообразен, требует увеличения удельной плотности орошения в оставшейся части оросителя, что также снижает эффективность охлаждения воды в градирне. Кроме того, в данном техническом решении тангенциальные каналы, образованные однонаправленными щитами, повернутыми на угол ос к плоскости соответствующих воздуховходных окон,снижают проходные сечения воздуховходных окон на величину зйпос и фактически уменьшают расход воздуха, поступающего в подоросительное пространство градирни(например, при ос т 6 О 75 указанное уменьшение составляет т 514 ). Это также снижает эффективность данного технического решения по интенсификации теплообмена в градирне.Задачей предлагаемого изобретения является увеличение эффективности охлаждения воды в градирне за счет изменения высоты оросителя по его радиусу по предложенной функциональной зависимости, а также за счет формирования в подоросительном пространстве градирни профилированных каналов закрутки и перераспределения поступающего в градирню воздуха.Указанная задача решается следующим образом. Известная градирня содержит основание и корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, ороситель, расположенный над водосборным бассейном, водоразбрызгивающую систему, расположенную над оросителем, и расположенное в воздуховходных окнах устройство для закрутки воздушного потока, входящего в градирню.По предлагаемому изобретению градирня по варианту 1 отличается от известной следующим1. Центральная часть основания градирни, расположенная над уровнем воды в водосборном бассейне, выполнена в виде конуса с криволинейной образующей либо в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, на поверхности которого установлено устройство для закрутки воздушного потока в виде не менее 5 криволинейных пластин, а высота оросителя выполнена переменной, изменяющейся по радиусу оросителя, и охарак теризована следующей функциональной зависимостью(К/Нор оре Ко) 7 где К - переменная координата по радиусу оросителя, изменяющаяся от О до КорКор - максимальное значение радиуса оросителяЩК/Кор) - высота оросителя на относительном расстоянии К/Кор, отсчитываемом по радиусу от центра оросителяПор - высота оросителя при К, равной Кор, определяемая из условия объем, занимаемый оросителем радиуса Кор с переменной высотой 11(К), равен объему, занимаемому оросителем такого же радиуса Кор, но с одинаковой высотой по его радиусу.2. Кроме того, в градирне по варианту 1 и п. 1 высота оросителя при К, равной Кор, определена из условия объем, занимаемый оросителем радиуса Кор с переменной высотой11(Н), превышает объем, занимаемый оросителем такого же радиуса Нор, но с одинаковой высотой по его радиусу.По предлагаемому изобретению градирня по варианту 2 отличается от известной следующим1. Центральная часть основания градирни, расположенная над уровнем воды в водосборном бассейне, выполнена в виде конуса с криволинейной образующей либо в виде усеченного конуса с криволинейной образующей, на поверхности которого установлено устройство для закрутки воздушного потока в виде не менее 5 криволинейных пластин, а ороситель в ней выполнен в виде не менее 3 кольцевых секций, причем высота оросителя в каждой кольцевой секции постоянна, а значение высоты оросителя для каждой секцииопределено из следующей функциональной зависимостикф-в, ЬжК/Кор Ьоре Кар з где 1 - номер кольцевой секции в оросителеНд - координата по радиусу оросителя, отсчитываемая от центра оросителя и соответствующая внещней границе 1-ой кольцевой секцииНор - максимальное значение радиуса оросителяПор - высота оросителя в самой удаленной от центра оросителя кольцевой секции (при Нд, равной Нор), определенная из условия объем, занимаемый указанным секционированнь 1 м оросителем радиуса Нор, равен объему, занимаемому оросителем такого же радиуса Нор, но с одинаковой высотой по его радиусу.2. В градирне по варианту 2 и п. 3 кольцевые секции оросителя могут быть выполнены с одинаковой их щириной по радиусу оросителя.3. В градирне по варианту 2 и п. 3 кольцевые секции оросителя могут быть выполнены с различной их щириной по радиусу оросителя, причем максимальная щирина по радиусу оросителя самой удаленной от центра оросителя кольцевой секции не превыщает О,4 Нр.4. В градирне по варианту 2 и по любому из пп. 3-5 высота оросителя при Нд, равной Нор, определена из условия объем, занимаемый указанным секционированным оросителем радиуса Нор, превыщает объем, занимаемый оросителем такого же радиуса Нор, но с одинаковой высотой по его радиусу.Изобретение поясняется графическим материалом.На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемой градирни по варианту 1, когда основание градирни выполнено, например, в виде конуса с криволинейной образую щеи. На фиг. 2 схематично изображено поперечное сечение корпуса градирни, вь 1 полненное на уровне ниже оросителя, где показана центральная часть основания градирни в виде конуса с расположенным на нем устройством для закрутки воздушного потока в виде 8 криволинейных пластин.На фиг. 3 схематично изображен общий вид предлагаемой градирни по варианту 2, когда основание градирни выполнено, например, в виде конуса с криволинейной образующей.На фиг. 4 схематично показано выполнение оросителя в градирне по варианту 2, состоящего, например, из трех кольцевых секций.На фиг. 5 показаны графики зависимости суммарного выигрыща в тепловой эффективности градирни 5 от относительного недоохлаждения воды М в застойных зонах оросителя для четырех вариантов построения трехсекционного оросителя.Градирня по варианту 1 (фиг. 1) включает в себя корпус 1 с расположенными в нижней его части воздуховходными окнами 2. Внутри бащни над водосборным бассейном 5 расположен ороситель 3, высота которого изменяется по его радиусу в соответствии с