Водоуловитель градирни

 

Изобретение предназначено для оптимизации процесса улавливания влаги в противоточных башенных и вертикальных градирнях. Водоуловитель градирни содержит решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля, имеющих крайние прямолинейные вертикальные участки, сопряженные с ними и между собой средние прямолинейные наклонные участки, при этом радиусы сопряжений крайних участков могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,5-1,5, радиусы сопряжений крайних участков и радиус сопряжения средних участков между собой могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,2-1,0, углы наклона средних участков к вертикали могут быть одинаковыми и/или разными и составлять 15-75 град. , причем отношение длин крайних участков составляет 0,5-1,5 и они могут и/или не могут находиться в одной вертикальной плоскости, отношение длины крайнего участка к длине среднего участка составляет 0,1-0,8, отношение ширины профиля пластины к ее высоте составляет 0,25-0,8. Изобретение позволяет повысить жесткость пластин и решетки в целом, снизить аэродинамическое сопротивление водоуловителя проходу воздуха и достичь повышение эффективности водоулавливания на 10-15%. 2 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим на своих предприятиях оборотное водоснабжение, и предназначено для оптимизации процесса улавливания влаги в противоточных башенных и вентиляторных градирнях при незначительном аэродинамическом сопротивлении проходу воздуха.

Известен водоуловитель градирни, содержащий решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля (Авторское свидетельство СССР 1726971, кл. F 28 F 25/08, опубл. 15.04.92, бюл. 14).

Основным недостатком данного водоуловителя является высокое аэродинамическое сопротивление из-за наличия утолщений на концах пластин в зоне входа и выхода воздушного потока и в средней части, в зоне его поворота, а также отсутствие крайних линейных участков, направляющих указанный поток в зону водоулавливания между пластинами.

Известны водоуловители градирен из пластин U-образного профиля с направляющими линейными участками на краях пластин и не имеющими утолщений (Авторское свидетельство СССР 138646, кл. F 28 F 25/04, опубл. 07.04.88, бюл. 13 и Авторское свидетельство СССР 1462080, кл. F 28 F 25/04, опубл. 28.02.89, бюл. 8).

Общим недостатком этих решений является также высокое аэродинамическое сопротивление проходу воздуха в связи с наличием резких угловых поворотов между элементами пластин и отсутствием плавных, криволинейных сопряжений между ними.

Наиболее близким к данному изобретению является водоуловитель градирни, содержащий решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля, выполненных с крайними прямолинейными участками, сопряженными с ними средними прямолинейными участками, которые в свою очередь сопряжены между собой радиусом, равным радиусу сопряжений крайних участков (патент Российской Федерации 2056608, кл. F 28 F 25/04, опубл. 20.03.96, бюлл. 8).

К негативным факторам данного решения следует отнести недостаточную жесткость пластин и малоэффективное водоулавливание, обусловленные равенством всех радиусов сопряжений прямолинейных участков, что значительно удаляет центр тяжести профиля от вертикали, проходящей через линию его опоры, вызывает возникновение изгибающего момента и, как следствие этого, приводит к деформации водоуловителя в процессе эксплуатации. Кроме этого наличие угла между вертикалью и крайними прямолинейными участками профиля вызывает турбулентность при входе воздушного потока и отклоняет его от вертикали при выходе, что повышает аэродинамическое сопротивление водоуловителя.

Изобретение устраняет эти недостатки. Технический результат достигается за счет того, что водоуловитель градирни представляет собой решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля, имеющих крайние прямолинейные вертикальные участки, сопряженные с ними и между собой средние прямолинейные наклонные участки, при этом радиусы сопряжений крайних участков могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,5-1,5, радиусы сопряжений крайних участков и радиус сопряжения средних участков между собой могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,2-1,0, углы наклона средних участков к вертикали могут быть одинаковыми и/или разными и составлять 15-75^o, причем отношение длин крайних участков составляет 0,5-1,5 и они могут и/или не могут находиться в одной вертикальной плоскости, отношение длины крайнего участка к длине среднего участка составляет 0,1-0,8, отношение ширины профиля пластины к ее высоте составляет 0,25-0,8.

На фиг. 1а показана пластина U-образного профиля с одинаковыми крайними вертикальными участками, с одинаковыми средними наклонными участками и с одинаковыми радиусами сопряжений этих участков.

На фиг. 1б показана пластина U-образного профиля с разными крайними участками, не находящимися в одной вертикальной плоскости, с разными средними участками и с разными радиусами сопряжений этих участков.

На фиг. 2 показана решетка вертикально установленных пластин U-образного профиля.

Водоуловитель градирни представляет собой решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля 1, имеющих крайние прямолинейные вертикальные участки 2 и 8, сопряженные с ними и между собой средние прямолинейные наклонные участки 4 и 6, при этом радиусы сопряжений 3 и 7 крайних участков могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,5-1,5, радиусы сопряжений крайних участков и радиус сопряжения 5 средних участков между собой могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,2-1,0, углы наклона средних участков 4 и 6 к вертикали могут быть одинаковыми и/или разными и составлять 15-75^o, причем отношение длин крайних участков 2 и 8 составляет 0,5-1,5 и они могут и/или не могут находиться в одной вертикальной плоскости, отношение длины крайнего участка 2 или 8 к длине среднего участка 4 или 6 составляет 0,1-0,8, отношение ширины профиля пластины А к ее высоте Н составляет 0,25-0,8.

Водоуловитель работает следующим образом. Восходящий поток влажного воздуха попадает снизу в вертикальные каналы 9 между нижними крайними прямолинейными участками соседних пластин, пройдя которые плавно поворачивается криволинейными каналами 10 в условиях уменьшения проходного сечения между нижними средними участками. При этом происходит коагуляция и укрупнение капель воды. В криволинейных каналах 11 между сопряжениями средних участков воздушный поток вновь расширяется, капли воды еще больше укрупняются и осаждаются на поверхности пластин. Далее при движении воздушного потока в криволинейных каналах 12 между верхними средними участками и в прямолинейных каналах 13 между верхними крайними участками происходит окончательная осушка воздуха за счет гравитационной сепарации. Осевшая на поверхности пластин вода стекает вниз и возвращается в оборотный цикл. То, что крайние участки 2 и 8 могут не находиться в одной вертикальной плоскости смещает центр тяжести профиля пластины к вертикали, проходящей через линию ее опоры, повышает жесткость профиля и решетки в целом. Наличие в водоуловителе входных и выходных вертикальных каналов 9 и 13 исключает образование турбулентности воздуха и снижает аэродинамическое сопротивление. Вышеизложенное способствует повышению эффективности водоулавливания на 10-15%.

Формула изобретения

Водоуловитель градирни, содержащий решетку вертикально установленных пластин U-образного профиля, имеющих крайние прямолинейные вертикальные участки, сопряженные с ними и между собой средние прямолинейные наклонные участки, отличающийся тем, что радиусы сопряжений крайних участков могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,5-1,5, радиусы сопряжений, крайних участков и радиус сопряжения средних участков между собой могут быть одинаковыми и/или разными и их отношение составляет 0,2-1,0, углы наклона средних участков к вертикали могут быть одинаковыми и/или разными и составлять 15-75 град. , причем отношение длин крайних участков составляет 0,5-1,5 и они могут и/или не могут находиться в одной вертикальной плоскости, отношение длины крайнего участка к длине среднего участка составляет 0,1-0,8, отношение ширины профиля пластины к ее высоте составляет 0,25-0,8.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2