Башенная вентиляторная градирня

 

Изобретение относится к строительству и реконструкции градирен. Техническим результатом является создание градирни долговечной, сейсмостойкой и имеющей повышенную прочностную характеристику. Башенная вентиляторная градирня включает центральную стойку с вентилятором, опорную часть, корпус в виде оболочки, формирующий конфузор, горловину и диффузор, водораспределительную систему, ороситель и водосборный бассейн. Корпус выполнен из листового материала гофрированной формы, гофры которого расположены по окружности и в горизонтальном сечении в области горловины имеют вид звездочки, причем каждый гофр сформирован из двух размещенных под углом друг к другу пластин, состыкованных между собой длинными кромками с образованием стыковочного ребра, расположенного по образующей усеченного конуса внешнего очертания корпуса, а остальные кромки пластин обращены внутрь градирни и образуют непосредственно внутренний контур градирни, к которым прикреплен защитный экран. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству и реконструкции градирен и может быть использовано, например, в промышленной теплоэнергетике, а также в нефтехимической промышленности.

Известны башенные градирни, включающие железобетонную оболочку и ороситель и снабженные защитным экраном, установленным с зазором относительно внутренней поверхности оболочки и выполненным в виде размещенных внахлестку элементов из паронепроницаемого материала, прикрепленных к оболочке посредством штырей [1] (аналог).

Известны башенные градирни, включающие оболочку, связанный с ней экран и ороситель, причем экран в верхней части выполнен с Г-образным отгибом, соединенным с оболочкой с образованием кольцевой камеры с регулирующими клапанами в боковой стенке [2] (аналог).

Однако в подобных градирнях не предусматривается использование вентиляторов. Кроме того, железобетонная несущая конструкция чрезвычайно массивна и создает большие нагрузки на стойки и фундамент.

Известна также башенная вентиляторная градирня, включающая центральную стойку и прикрепленный к ней каркас, имеющий горловину и конфузор с распорками, водораспределительную систему и ороситель, причем каркас прикреплен к центральной стойке на уровне горловины, а водораспределительная система совмещена с распорками конфузора и к ним прикреплен ороситель [3] (прототип).

Недостатками указанной градирни являются: а) нерациональная передача весовых и ветровых нагрузок за счет передачи их на опоры по сложной линии; б) низкие прочностные характеристики, в частности, низкая несущая способность оболочки в зоне горловины; в) высокая материалоемкость; г) недолговечность корпуса конструкции, в основном, из-за коррозионных процессов, протекающих под воздействием рабочей среды и нагрузок; д) низкая сейсмостойкость.

Задачами (целью) настоящего изобретения являются повышение прочностных характеристик, долговечности, сейсмостойкости и снижение материалоемкости.

Указанные задачи достигаются тем, что в башенной вентиляторной градирне, включающей центральную стойку с вентилятором, опорную часть, корпус в виде оболочки, каркас из конфузора, горловины и диффузора, защитный экран, водораспределительную систему, ороситель и водосборный бассейн, корпус выполнен в виде несущей оболочки гофрированной формы из листового материала. Гофры равнорасположены по окружности и в горизонтальном сечении в области горловины имеют вид звездочки. Каждый гофр образован из двух размещенных под углом друг к другу пластин, состыкованных между собой длинными кромками с образованием стыковочного ребра, расположенного по образующей усеченного конуса внешнего очертания корпуса. Остальные кромки пластин обращены внутрь градирни и образуют непосредственно внутренний контур градирни. К ним прикреплен защитный экран, формирующий конфузор, горловину и диффузор. В области горловины смежные кромки пластин гофров состыкованы друг с другом с образованием внутреннего стыковочного ребра, расположенного по образующей горловины. Гофры могут быть образованы также и из искривленных оболочечных элементов плавно переходящих друг в друга в зонах стыка. Гофры могут быть сформированы также и из полукруглых искривленных элементов, состыкованных между собой в области горловины с образованием ребра. В нижней и верхней оконечностях гофров выполнены продувочные отверстия.

На фиг.1 схематически представлена башенная вентиляторная градирня, общий вид; на фиг.2 - горизонтальное сечение А-А градирни в области горловины, вариант исполнения корпуса в виде несущей оболочки, составленной из пластинчатых элементов, размещенных под углом друг к другу; на фиг.3 - горизонтальное сечение А-А градирни в области горловины, вариант исполнения несущей оболочки, составленной из искривленных элементов, плавно переходящих друг в друга в зонах стыка; на фиг.4 - горизонтальное сечение А-А градирни в области горловины, вариант исполнения гофра, составленного из полукруглых искривленных элементов, состыкованных между собой в области горловины с образованием ребра.

Башенная вентиляторная градирня включает в себя центральную стойку 1, на которой установлен вентилятор 2. Опорная часть 3 корпуса 4 градирни поддерживается системой стоек 5. Внутри градирни размещены водораспределительная система 6, ороситель 7 и каплеуловитель 8, а в нижней части градирни расположен водосборный бассейн 9. Корпус 4 выполнен в виде несущей оболочки из листового материала гофрированной формы. Гофры равнорасположены по окружности градирни и в горизонтальном сечении в области горловины имеют вид звездочки. В одном из вариантов исполнения каждый гофр оболочки образован из двух размещенных под углом друг к другу пластин 10 и 11, состыкованных между собой длинными кромками с образованием стыковочного ребра 12, расположенного по образующей усеченного конуса внешнего очертания 13 корпуса 4. Остальные кромки пластин 10 и 11 обращены внутрь градирни и образуют непосредственно внутренний контур градирни. К внутренним кромкам гофров прикреплен защитный экран, формирующий конфузор 14, горловину 15 и диффузор 16. В области горловины 15 смежные кромки состыкованы друг с другом с образованием стыковочного ребра 17, расположенного по образующей горловины.

Во втором варианте исполнения корпус 4 сформирован в виде гофрированной несущей оболочки 18, которая в горизонтальном сечении в области горловины также имеют вид звездочки. Гофры в этом случае образованы из искривленных оболочечных элементов, плавно переходящих друг в друга и формирующих волнообразную поверхность.

В третьем варианте исполнения корпуса 4 гофры гофрированной несущей оболочки сформированы из полукруглых искривленных элементов 19, состыкованных между собой в области горловины с образованием ребра 20.

Во всех вариантах исполнения непосредственно на каждом гофре (в нижней и верхней их оконечностях) могут быть изготовлены нижние отверстия 21 и верхние продувочные отверстия 22 для организации обдува (преимущественно восходящими потоками воздуха) полости каждого гофра, то есть пространства между несущей поверхностью и защитным экраном. Направления движения обдувающего воздуха на чертежах показано стрелками.

При необходимости к внутренним кромкам гофров монтируется каркас 23 для обеспечения требуемой формы внутренней рабочей поверхности градирни.

Башенная вентиляторная градирня работает следующим образом.

Вода, поступающая в градирню через водораспределительную систему 6, разбрызгивается на ороситель 7, охлаждается противотоком воздуха и стекает в водосборный бассейн 9. Для повышения глубины охлаждения включают вентилятор 2. При этом каплеуловитель 8 улавливает капли воды для предотвращения их выноса потоками воздуха. Защитный экран образует необходимую поверхность обтекания и предназначен для защиты корпуса от действия влажной среды и не обязательно является несущей конструкцией. Воздухом, циркулируемым внутри полости каждого гофра, охлаждается как защитный экран (при его нагреве технологической средой), так и наружная оболочка (при ее нагреве солнечными лучами).

Несущей конструкцией является корпус градирни, которая представляет собой достаточно жесткую конструкцию за счет выполнения его в виде гофрированной сложной системы. Дополнительная жесткость обеспечивается также за счет образования пространственных треугольных элементов. Это позволяет повысить прочностные и жесткостные характеристики, а также несущую способность оболочки. Снижается материалоемкость, повышается долговечность и сейсмостойкость градирни. Дополнительный эффект от выполнения корпуса градирни гофрированной формы, кроме всего, возникает в летний период, когда солнце нагревает наружную поверхность градирни, а несущая поверхность закрывает внутренний контур градирни от солнечных лучей и предохраняет его от нагревания.

Источники информации, принятые во внимание: 1. Авторское свидетельство СССР 538114 по М.Кл. - Е 04 Н 5/12, опубликовано 05.12.76 (Бюллетень 45).

2. Авторское свидетельство СССР 1560716 по М.Кл. - Е 04 Н 5/12, опубликовано 30.04.90 (Бюллетень 16).

3. Авторское свидетельство СССР 723078 по М.Кл. - Е 04 Н 5/12, опубликовано 25.03.80 (Бюллетень 11).

Формула изобретения

1. Башенная вентиляторная градирня, включающая центральную стойку с вентилятором, опорную часть, корпус в виде оболочки, формирующий конфузор, горловину и диффузор, водораспределительную систему, ороситель и водосборный бассейн, отличающаяся тем, что корпус выполнен из листового материала гофрированной формы, гофры которого равнорасположены по окружности и в горизонтальном сечении в области горловины имеют вид звездочки, причем каждый гофр сформирован из двух размещенных под углом друг к другу пластин, состыкованных между собой длинными кромками с образованием стыковочного ребра, расположенного по образующей усеченного конуса внешнего очертания корпуса, а остальные кромки пластин обращены внутрь градирни и образуют непосредственно внутренний контур градирни, к которым прикреплен защитный экран.

2. Башенная вентиляторная градирня по п. 1, отличающаяся тем, что в области горловины смежные гофры состыкованы друг с другом с образованием внутреннего ребра, расположенного по образующей горловины.

3. Башенная вентиляторная градирня по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в нижней и верхней оконечностях гофров выполнены продувочные отверстия.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4