Брызгальный бассейн

 

Изобретение предназначено для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях. Брызгальный бассейн содержит водопроводяший трубопровод охлаждаемой воды, подключенный к размещенному над бассейном напорному коллектору с разбрызгивающими соплами, при этом на уровне поверхности воды в бассейне на конце стояков, опущенных от напорных коллекторов, размешены насадки, которые выполнены в виде эжекторов. Камера смешения их соединена с атмосферным воздухом при помощи патрубка, а в расширяющейся части эжектора на внутренней ее поверхности выполнены винтообразные канавки, причем эжектор установлен на поплавке, патрубок, соединяющий камеру смешения эжектора с атмосферным воздухом, расположен в воздушном коридоре, а эжектор связан со стояком посредством гибкой гофрированной вставки. Такое выполнение обеспечивает эффективный теплообмен между охлаждаемой водой и воздухом при изменяющихся погодно-климатических условиях. 3 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к водоохладителям циркуляционных систем тепловых и атомных электростанций, и может быть использовано для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях.

Известен брызгальный бассейн (см. а.с. N 1268925 МКИ F 28 C 1/00, 1986, Бюл. N 41), содержащий подводящий трубопровод, подключенный к водонапорным коллекторам, соединенный с группами разбрызгивающих сопел, расположенных по диагоналям.

Недостатком данного брызгального бассейна является низкая эффективность охлаждения жидкости из-за отсутствия продуваемости факелов при любых направлениях ветра.

Известен брызгальный бассейн (см. а.с. N 1286896 МКИ F 28 C 1/00, 1987, Бюл. N 4), содержащий водоподводящий трубопровод, подключенный к размещенным над бассейном напорным коллекторам с группами разбрызгивающих сопел в виде рядов, разделенных между собой воздушными коридорами, с различными высотами факела.

Недостатком данного брызгального бассейна является невысокая эффективность охлаждения воды из-за снижения тепломассообмена над поверхностью воды в бассейне, так как на пограничный слой, насыщенный парами воды в месте контакта поверхности воды бассейна и атмосферного воздуха, из сопел разбрызгивается дисперсная масса теплой воды.

В основу изобретения поставлена задача обеспечения эффективного тепломассообмена между поверхностью охлаждаемой воды в бассейне и атмосферным воздухом при изменяющихся погодно-климатических условиях.

Поставленная задача решается тем, что брызгальный бассейн содержит подводящий трубопровод охлаждаемой воды, подключенный к размещенному над бассейном напорному коллектору с разбрызгивающими соплами в виде рядов, разделенных между собой воздушными коридорами, при этом на уровне поверхности воды в бассейне на конце стояков, опущенных от нижней части напорных коллекторов, размещены насадки, которые выполнены в виде эжекторов. Камера смешения их соединена с атмосферным воздухом при помощи патрубка, а в расширяющейся части эжектора на внутренней ее поверхности выполнены винтообразные канавки, причем эжектор установлен на поплавке, а патрубок, соединяющий камеру смешения эжектора с атмосферным воздухом, расположен в воздушном коридоре, а эжектор связан со стояком посредством гибкой гофрированной вставки.

На фиг. 1 схематически изображен фрагмент брызгального бассейна, на фиг. 2 - его разрез, а на фиг. 3 - развертка расширяющейся части эжектора.

Брызгальный бассейн 1 состоит из водоподводящего трубопровода 2, размещенного над бассейном напорного коллектора 3 с разбрызгивающими соплами 4, трубопроводов в виде стояков 5, эжекторов 6, камеры смешения 7, которая соединена с атмосферой при помощи патрубка 8, на расширяющейся части 9 эжектора 6 на внутренней ее поверхности выполнены винтообразные канавки 10, эжектор 6, установленный на поплавке 11 и имеющий гибкую гофрированную вставку 12, соединяет эжектор 6 со стояком 5.

Брызгальный бассейн работает следующим образом.

Охлаждаемая вода насосами (на фиг. не показано) подается в брызгальный бассейн 1 по водоподводящему трубопроводу 2 напорным коллектором 3 через размещенные на них разбрызгивающие сопла и, контактируясь с атмосферным воздухом, образует факелы различной высоты и при этом охлаждается. Часть охлаждаемой воды по трубопроводу, присоединенному к напорному коллектору 3, выполненному в виде вертикальных опускающихся вниз стояков 5, подводится к эжекторам 6, которые установлены на уровне поверхности воды и сориентированы в сторону ее движения. Камера смешения 7 эжектора 6 через патрубок 8 засасывает холодный атмосферный воздух за счет образуемого вакуума, создаваемого гидродинамическими силами при выходе охлаждаемой воды из эжектора 6.

Винтообразные канавки 10, выполненные на расширяющейся части эжектора на внутренней ее поверхности, закручивают образуемую в камере смешения 7 водоотводящую эмульсию и создают волны на зеркале воды брызгального бассейна 1. При этом поверхность зеркала воды в бассейне возрастает по сравнению с известной конструкцией, благодаря чему происходит усиленный тепломассообмен между водой и атмосферным воздухом. Кроме того, по пути движения воды в бассейне 1 в сторону водоотбора засасываемый эжектором 6 холодный атмосферный воздух выделяется из волн в виде пузырьков, которые уносят часть тепла, забирая из охлаждаемой воды в процессе испарения.

Для поддержания эжекторов 6 на уровне поверхности воды, который может изменяться в зависимости от погодно-климатических условий, в бассейне 1 они устанавливаются на плаву при помощи поплавков 11, а колебание уровней воды компенсируется посредством гибкой гофрированной вставки, установленной на стояке 5.

Оригинальность конструктивного решения подтверждается комплексным использованием способов контакта холодного атмосферного воздуха с охлаждаемой водой, который ранее достигался в брызгальном бассейне только за счет разбрыгивания через сопла, а в данном решении увеличение площади теплообмена достигается за счет образования волн и создаваемых водовоздушных пузырьков, уносящих часть тепла из охлаждаемой воды. Кроме того, конструктивное исполнение расширяющейся части эжектора с винтообразными канавками снижает возможность засорения сопел твердыми частицами, которые всегда содержатся в оборотной воде.

Формула изобретения

Брызгальный бассейн, содержащий водоподводящий трубопровод, подключенный к размещенному над бассейном напорному коллектору с группами разбрызгивающих сопел в виде рядов, разделенных между собой воздушными коридорами, с различными высотами факела, отличающийся тем, что к нижней части напорных коллекторов подключены трубопроводы в виде опускающихся по направлению к зеркалу воды стояков с эжекторами, установленными на уровне поверхности воды и сориентированными в сторону ее движения, камера смешения которых связана с атмосферным воздухом при помощи патрубка, установленного в воздушном коридоре, а на внутренней поверхности расширяющейся части эжектора выполнены винтообразные канавки, при этом эжектор установлен на поплавке и посредством гибкой гофрированной вставки соединен со стояком.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3