Насадка для тепломассообменного аппарата

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отрасли промышленности, применяющим оборотное водоснабжение, и предназначено для повышения эффективности охлаждения воды при работе в качестве оросителя и снижения ее безвозвратных потерь при работе в качестве водоуловителя в градирнях. Сущность изобретения: насадка для тепломассообменного аппарата содержит блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы. Указанные фиксирующие составляющие внутренних каркасов выполнены в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибом через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости блока. При такой конструкции блоков значительно упрощается их сборка за счет использования единого гибкого фиксирующего составляющего, обеспечивается прочная связь между объемными элементами с решетчатой оболочкой, фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости. Наличие перегибов между фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости образует в блоках объемные, упругие комплексы, равномерно перераспределяющие между собой возникающие внешние механические нагрузки. При этом объемные элементы с решетчатой оболочкой полностью разгружены и не подвергаются деформации и усадке, а отражают и дробят брызги воды при работе в режиме оросителя и эффективно улавливают уносимые потоком воздуха капли воды при работе в режиме водоуловителя. Комплексное воздействие указанных факторов повышает эффективность работы насадки на 15-20%. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим оборотное водоснабжение. Оно предназначено для повышения эффективности охлаждения воды в градирнях при работе в качестве оросителя и снижения ее безвозвратных потерь при работе в качестве водоуловителя посредством создания блоков насадки с объемными упругими силовыми комплексами.

Известны насадки градирни, представляющие собой блоки, собранные из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой (Патент РФ № 2143659 от 27.12.1999 г. и Патент РФ № 2170899 от 20.07.2001 г.). Недостатками данных решений являются низкая жесткость блоков, приводящая в процессе эксплуатации к деформации как самих элементов, так и блоков в целом и, как следствие этого, снижению охлаждающей способности насадок. Кроме этого, отсутствие фиксации элементов с решетчатой оболочкой в блоках вызывает их разрушение.

Известна насадка градирни в виде блока, содержащего собранные в стопу пласты из параллельно уложенных элементов с решетчатой оболочкой, скрепленных горизонтальными крепежными трубками, и имеющего оболочку из указанных элементов, уложенных горизонтально по периметру блока (Патент РФ № 2182302 от 21.11.2000 г.). Недостатками данного решения являются низкая жесткость оболочки из решетчатых элементов, обусловленная тем, что горизонтальные крепежные трубки не закреплены в оболочке блока и не создают объемный силовой каркас, а также большая трудоемкость сборки блока, связанная с необходимостью поворота осей элементов каждого пласта по отношению к предшествующему на угол 90 градусов. Кроме этого, элементы с решетчатой оболочкой воспринимают вертикальные нагрузки, что вызывает их деформацию, уплотнение и повышает аэродинамическое сопротивление насадки.

Наиболее близким к предлагаемому решению является насадка, содержащая длинномерные элементы с решетчатой оболочкой, собранные в блоки посредством поверхностных контуров жесткости и внутренних каркасов, образованных фиксирующими составляющими, пронизывающими длинномерные элементы (Патент РФ № 2233414 от 27.07.2004 г.). Недостатком данного решения является то, что внутренние каркасы образованы множеством отдельных фиксирующих составляющих, и сборка блоков отличается большой трудоемкостью. Кроме того, при воздействии на блок внешней нагрузки, например от падающих сверху потоков воды, от перемещения обслуживающего персонала, от уложенного сверху оборудования или от образовавшихся в зимнее время льдин, происходит разрушение одного или нескольких перегруженных фиксирующих составляющих, что приводит к нарушению целостности внутреннего каркаса и разрушению всего блока. Указанные разрушения фиксирующих составляющих происходят из-за отсутствия в блоке равномерного перераспределения возникших нагрузок между фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение этих недостатков. Это достигается благодаря тому, что насадка для тепломассообменного аппарата содержит блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, при этом фиксирующие составляющие внутренних каркасов выполнены в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости.

При такой конструкции блоков значительно упрощается их сборка за счет использования единого гибкого фиксирующего составляющего, обеспечивается прочная связь между объемными элементами с решетчатой оболочкой, фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости. Наличие перегибов между фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости приводит к образованию в блоках объемных, упругих силовых комплексов, равномерно перераспределяющих между собой возникающие внешние механические нагрузки. Объемные элементы с решетчатой оболочкой благодаря указанному перераспределению полностью разгружаются при воздействии внешних нагрузок на блоки.

Замкнутые поверхностные контуры жесткости изготавливаются из материалов, сочетающих высокую жесткость и прочность с коррозионной стойкостью. Фиксирующие составляющие внутренних каркасов могут быть сплошными или многожильными. Они изготавливаются из коррозионно-стойких, полимерных, композиционных полимерных и других материалов, сочетающих высокую прочность с достаточной гибкостью. Крепление фиксирующих составляющих на замкнутых поверхностных контурах жесткости осуществляется сваркой, развальцовкой, переплетением или вязкой. Блоки изготавливаются в виде цилиндров, параллелепипедов, призм или пирамид сплошного или полого сечения.

На фиг.1 и фиг.2 в качестве примера показаны поперечные сечения блоков соответственно цилиндрической и параллелепипедной форм, в которых длинномерные, объемные элементы с решетчатой оболочкой 1 охвачены замкнутыми поверхностными контурами жесткости 2 и закреплены внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими 3, выполненными в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости 2. Начало и конец 4 фиксирующих составляющих закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости 2.

Насадка для тепломассообменного аппарата содержит блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, при этом фиксирующие составляющие внутреннего каркаса выполнены в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости блока.

Насадка работает следующим образом. В процессе проведения монтажных и демонтажных работ, а также эксплуатации насадки на уложенные блоки действуют внешние нагрузки от перемещающегося обслуживающего персонала, от уложенного сверху оборудования, от падающей воды, от образующихся в зимнее время льдин. Наличие единых гибких фиксирующих составляющих, пронизывающих объемные элементы и блоки, перегнутых через замкнутые поверхностные контуры жесткости и закрепленных в них, образует в блоках объемные упругие силовые комплексы, которые равномерно перераспределяют внешние нагрузки, предотвращая от их воздействия элементы с решетчатой оболочкой. Указанные элементы не подвергаются деформациям и усадке, а беспрепятственно отражают и дробят брызги воды, обеспечивая ее мелкодисперсное орошение при работе в режиме оросителя, и эффективно улавливают уносимые потоком воздуха капли воды при работе в режиме водоуловителя.

Комплексное воздействие указанных факторов повышает эффективность работы насадки на 15-20%.

Насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, отличающаяся тем, что фиксирующие составляющие внутренних каркасов выполнены в виде единого гибкого стержня или трубки или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости блока.