Способ снижения водных потерь из градирни и градирня для его реализации

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для охлаждения жидкости. Способ снижения потерь воды в градирне заключается в генерации в охлаждающем воздушном потоке коронного разряда между коронирующими электродами и заземленной сеткой, при этом во время работы градирни измеряют направление внешнего ветрового потока у выходного сечения башни и управляют системой генерации коронного разряда между заземленной сеткой, смонтированной над башней в пределах ее выходного сечения, и коронирующими электродами, обеспечивая положение находящихся под напряжением коронирующих электродов с наветренной относительно заземленной сетки стороны. Изобретение направлено на сокращение выброса влаги из градирни в окружающее пространство. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики и предназначено для охлаждения жидкости.

Известен способ снижения водных потерь из градирни, заключающийся в регулировке скорости охлаждающего воздушного потока и градирня, обеспечивающая его реализацию (см. заявку Японии №4-81119, кл. F28, F 27/00; F28С). Известная градирня содержит теплообменник с вентилятором.

Путем изменения скорости движения воздушных масс внутри данной градирни за счет изменения положения наклона лопастей вентилятора и числа оборотов его электродвигателя регулируют интенсивность теплообмена в известной градирне. Регулировку осуществляют в зависимости от перепада температур до и после теплообменника. Так как при значительном увеличении скорости охлаждающего воздушного потока происходит выброс из градирни капель воды, частоту вращения вентилятора в данной градирне ограничивают.

В градирне, представленной в "Теплоизолирующие установки промышленных предприятий", Харьков, издательство Харьковского университета 1985 г., содержащей соединенные с входной трубой форсунки, смонтированные внутри полости открытой башни, установленной над водосборным бассейном с отводной трубой, и оросители, представляющие собой горизонтальные щиты, размещенные в несколько рядов ниже уровня форсунок в полости башни, снижение потерь воды осуществляется путем установки специальных ограждений, выполненных в виде жалюзных деревянных щитков, закрепленных по периметру башни.

В данной градирне охлаждаемая вода подается по входной трубе в форсунки и разбрызгивается. Капли воды падают вниз и охлаждаются окружающим воздухом, который под напором ветра перемещается перпендикулярно к направлению движения капель воды. Наклонные жалюзи являются препятствием выносу капель воды из полости башни и обеспечивают снижение потерь воды. Вместе с тем, в данной конструкции градирни мелкодисперсная влага вместе с воздушным потоком огибает наклонные жалюзи и выносится наружу. Кроме того, отмечается нестабильность интенсивности охлаждения, так как ее эффективность зависит от скорости набегающего потока, значение которого определяется естественными условиями и носит случайный характер.

В градирнях большой мощности, башенного типа для сокращения объемов выбрасываемой в атмосферу воды используются специальные водоулавливающие устройства, основанные на инерционном осаждении капель влаги на специальных приспособлениях. Кроме того, снижение потерь выбрасываемой влаги в атмосферу обеспечивается также за счет естественной коагуляции мелкодисперсных капель, прошедших через водоулавливающее устройство, и последующего их гравитационного выпадения. Градирни подобного типа подробно описаны в патенте №656698, МКИ F28С 1/16, 1986 г. Градирня содержит расположенную над водосборным бассейном открытую полую башню с боковыми проемами у основания для прохождения охлаждающего воздуха, разбрызгиватель охлаждаемой воды, водоулавливающее устройство, включающее приспособление над разбрызгивателем. В данной градирне скорость охлаждающего воздушного потока в значительной степени определяется перепадом температур и высотой башни. Движение воздуха осуществляется естественным образом за счет разницы плотности теплого воздуха (в нижней части башни) и холодного (в верхней части башни). Охлаждаемая вода поступает по входной трубе в разбрызгиватель и распыляется над оросителем. Опускаясь в виде пленки или капель, соответственно, на пленочном или капельном оросителе, вода охлаждается воздухом, двигающимся через боковые проемы в полости башни снизу вверх. Насыщенный влагой нагретый воздух, поднимаясь вверх, проходит через приспособление водоулавливающего устройства, расположенное над разбрызгивателем, где происходит отделение от воздуха значительной части воды. Охлажденная вода стекает в водосборный бассейн, а нагретый воздух, содержащий мелкодисперсную и парообразную влагу, поднимается далее вверх внутри полости башни. По мере перемещения вверх воздух охлаждается, частицы влаги, достигшие размеров, достаточных для их гравитационного выпадения, под действием силы тяжести падают вниз.

Известная конструкция градирни может быть выполнена любых сколь угодно больших размеров, исходя из возможностей строительной индустрии, и решить проблему сброса больших объемов тепла.

Вместе с тем, скорость проходящего внутри башни воздушного потока определяется естественными природными условиями, ограничена и практически не регулируется. Кроме того, мелкодисперсные капли, образуемые в результате испарения охлаждаемой воды в условиях естественной эволюции, происходящей внутри башни в процессе подъема охлаждающего воздуха вверх, не успевают укрупниться в размере до размера гравитационного осаждения (~20 мкм) и выносятся за пределы градирни. Что приводит к потере охлаждаемой воды в системе оборотного водоснабжения и ухудшению экологической обстановки в прилегающем районе.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, описанный в градирне, представленной в патенте РФ на изобретение №2326321 С1, МПК F28C 1/00, опубликованный 10.06.2008 г. Бюллетень №16. В данном способе снижение объемов выбрасываемой в атмосферу влаги обеспечивается путем генерации коронного разряда между коронирующими электродами и заземленной сеткой во входящем в градирню охлаждающем воздушном потоке. Электрические заряды, генерируемые коронным разрядом, насыщают охлаждающий воздушный поток электрическими зарядами, которые способствуют интенсификации процессов коагуляции мелкодисперсных капель и обеспечивают сокращение объемов, выбрасываемой градирней в атмосферу влаги.

Известная градирня содержит расположенную над водосборным бассейном открытую полую башню с боковыми проемами у основания, перекрытыми заземленной электропроводной сеткой, относительно которой с зазором на изоляторах с внешней от башни стороны установлены коронирующие электроды, соединенные с источником высокого напряжения, разбрызгиватель охлаждаемой воды и водоулавливающее устройство. Движение воздушных масс в данной конструкции градирни осуществляется как естественным путем, так и за счет ионного ветра, формируемым коронным разрядом между коронирующими электродами и заземленной сеткой.

Вместе с тем, в известном способе и известной градирне генерация коронного разряда осуществляется в охлаждающем воздушном потоке, входящем в полость башни, ненасыщенном еще влагой охлаждаемой воды, и значительная часть генерируемых зарядов осаждается на заземленной сетке и не участвует в процессе отделения образовавшейся в процессе охлаждения воды влаги. Парообразная влага и значительная часть мелкодисперсной влаги выносятся, образуемые в охлаждаемом воздушном потоке при контакте с охлаждаемой водой, выносятся за пределы градирни. Что приводит к потере охлаждаемой воды в системе оборотного водоснабжения и ухудшению экологической обстановки в прилегающем районе.

Технический результат - сокращение выброса влаги из градирни в окружающее пространство.

Технический результат достигается способом снижения потерь воды в градирне за счет генерации в охлаждающем воздушном потоке коронного разряда между коронирующими электродами и заземленной сеткой. Согласно изобретению, во время работы градирни измеряют направление внешнего ветрового потока у выходного сечения башни и управляют системой генерации коронного разряда между заземленной сеткой, смонтированной над башней в пределах ее выходного сечения, и коронирующими электродами, обеспечивая положение находящихся под напряжением коронирующих электродов с наветренной относительно заземленной сетки стороны.

Предлагаемый способ сокращения выброса влаги из градирни позволяет вовлечь в процесс охлаждения воды дополнительный объем окружающего воздуха и энергию его ветрового потока. Вовлечение дополнительного объема окружающего воздуха в процесс охлаждения осуществляется за счет использования энергии ионного ветра коронного разряда. Направление ионного ветра при коронном разряде всегда от коронирующих электродов к заземленной сетке. Следовательно, когда внешний ветровой поток натекает на систему генерации коронного разряда со стороны коронирующих электродов, ионный ветер сообщает внешнему ветровому потоку дополнительный импульс, увеличивает скорость его потока, увлекая тем самым в процесс охлаждения дополнительный объем окружающего воздуха. Замер направления скорости ветра может быть реализован известными методами. Например, с помощью анеморумбометра (см. ). Управление системой генерации коронного разряда и обеспечение положения находящихся под напряжением коронирующих электродов с наветренной относительно заземленной сетки стороны может быть реализовано различными способами, электрическим и механическим управлением. При электрическом способе управления, расположив по кругу относительно оси башни коронирующие электроды, управление может быть реализовано путем подачи напряжения на коронирующие электроды, находящиеся в секторе с наветренной относительно заземленной сетки стороны и отключения подачи напряжения на коронирующие электроды, находящиеся в секторе с подветренной стороны. В этом случае ветровой поток беспрепятственно проходит через сектор с заземленной сеткой и отключенными коронирующими электродами, смешивается с выходящим из башни увлажненным потоком охлаждающего воздуха и увлекает его на находящиеся под напряжением коронирующие электроды противоположного сектора. При смешении теплого увлажненного потока с холодным ветровым потоком значительная часть паров, содержащихся в увлажненном охлаждающем потоке, конденсируется. В области коронного разряда между находящимися по высоким напряжением коронирующими электродами и заземленной сеткой происходят сложные микрофизические процессы. Смешанный воздушный поток ускоряется ионным ветром, содержащиеся в нем капли заряжаются. При проходе через заземленную сетку электрически заряженные капли сепарируются на заземленной сетке и по ее поверхности стекают вниз во внутрь башни градирни. Очищенный от влаги воздух выбрасывается в атмосферу.

При механическом способе управления коронирующие электроды монтируются в полукруговом секторе относительно оси башни на специальном поворотном погоне, установленном на башне градирни с приводом разворота по известной схеме ориентации горизонтально оси вращения ветряного колеса ветряных энергетических установок. Схемное и конструктивное выполнения поворотного погона и привода разворота относительно градирни в зависимости от направления ветра может быть выполнено исходя из общих требований проектирования. Система управления приводом разворота может базироваться на датчиках направления ветрового потока и создаваться на известных принципах проектирования следящих систем. В этом случае внешний ветровой поток проходит через свободный сектор, смешивается с выходящим из башни увлажненным потоком охлаждающего воздуха и увлекает его на коронирующие электроды противоположного сектора. Далее происходят процессы аналогично представленным выше. Конденсация в области смешения холодного и увлажненного воздушных потоков, увеличение скорости потока за счет ионного ветра, сепарация на заземленной сетке электрически заряженных капель и возврат их обратно в градирню.

Таким образом, новая совокупность признаков позволяет использовать энергию ионного ветра коронного разряда для вовлечения дополнительного объема охлаждающего воздуха в процесс охлаждения воды. Механизм образования ионного ветра достаточно подробно представлен, например, Кулешов П.С. «Экспериментальное изучение взаимодействия коронного разряда и паров воды» Электронный журнал «Исследовано в России» . Скорость ионного ветра может достигать значения более 2 м/сек. Кроме того, как установлено авторами предлагаемого изобретения, система коронирующих электродов, установленных с зазором относительно заземленной сетки, является хорошей системой очистки газовых потоков от аэрозолей, в том числе и тумана. Что позволяет значительную часть содержащейся в увлажненном воздушном потоке влаги, предварительно сконденсировав, вернуть обратно в градирню.

Для реализации предлагаемого способа в градирне, содержащей расположенную над водосборным бассейном открытую полую башню с боковыми проемами у основания, коронирующие электроды, соединенные с высоковольтным источником питания, установленные на изоляторах с зазором относительно заземленной сетки, разбрызгиватель охлаждаемой воды и водоулавливающее устройство, заземленная сетка выполнена в виде надстройки, установленной над полостью выходного сечения открытой полой башни.

Градирня снабжена датчиком измерения направления ветра и системой управления включения и выключения соединения электрически изолированных между собой секторов с коронирующими электродами с источником питания в зависимости от направления ветра.

Предлагаемое конструктивное выполнение градирни позволяет использовать воздушный поток, проходящий выше среза башни для дополнительного охлаждения выходящего из градирни увлажненного воздушного потока. Значительная часть парообразной влаги сконденсируется, соберется на заземленной сетке и возвратится в полость башни, в водосборный бассейн.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг.1 - схематическое изображение градирни в разрезе.

Градирня содержит открытую полую башню 1, расположенную над водосборным бассейном 2, разбрызгиватель охлаждаемой воды 3, смонтированный над оросителем 4, водоулавливающее устройство, включающее приспособление 5, расположенное над разбрызгивателем 3. Над верхней частью полости башни 1, на кронштейнах 6 смонтирована заземленная сетка 7, которая выполнена в виде надстройки над полостью башни. Конструктивная схема выполнения надстройки не имеет принципиального значения. Главное, чтобы данная надстройка перекрывала поток выходящего из башни увлажненного воздуха, захваченный ветровым потоком наружного воздуха и нижняя кромка сетки входила во внутреннюю полость башни. При круглой форме выходного сечения башни данная надстройка может иметь форму конуса, диаметр основания которого не превышает величину диаметра выходного сечения башни. Высота надстройки и, соответственно, угол конуса определяются конструктивными особенностями башни, метеорологическими условиями (прежде всего, скоростью наружного ветра) в месте эксплуатации градирни и степенью заданного объема сокращения выбросов влаги. Чем меньше угол наклона, тем больше сокращение объема уносимой влаги. Для практических целей угол конуса может быть рекомендован в диапазоне (60°-90°). С зазором δ относительно заземленной сетки 7, на изоляторах 8 установлены коронирующие электроды 9, которые могут быть выполнены из проводов малого диаметра, натянутых на каркасе 10, выполненном в виде отдельных электрически изолированных друг от друга секторов. Исходя из условий реальных значений высокого напряжения порядка 50 кВ, диаметр коронирующих проводов измеряется ориентировочно порядка 0,3-0,8 мм. Коронирующие электроды могут быть также выполнены в виде скрутки (троса) проводов малого диаметра, либо в виде различных конструктивных элементов с малым радиусом кривизны поверхности, обращенной к заземленной сетке. Конструкции коронирующих электродов достаточно подробно освещены в литературе по электрофильтрам. См., например, http://oemz.net/files/demz precipitator.pdf, http://miogaz.ai/index.php?option=com_content&task=view&id=27&Itemid=23

Величина зазора δ определяется десятками сантиметров. Конструктивное выполнение схемы крепления коронирующих электродов не является принципиальным и может быть выполнено, исходя из общих норм проектирования, и отличаться от схемы, представленной на фиг.1. Основная задача крепления состоит, с одной стороны в надежном обеспечении гарантированного зазора между коронирующими электродами и заземленной сеткой 5, и, с другой стороны, в обеспечении надежной электрической изоляции их от заземленной поверхности. Количество электрически изолированных секторов определяется конструктивными возможностями, устойчивостью розы ветров в районе монтажа градирни и требованиями по степени сепарации влаги. С практической точки зрения для устойчивой работы системы достаточно использовать 8-16 секторов.

Источник высокого напряжения 11 может быть установлен на кронштейне 12, закрепленном на корпусе башни и закрыт от попадания на него атмосферных осадков козырьком 13. Принципиально все сектора могут быть запитаны от одного источника. Однако с целью упрощения конструкции целесообразно каждый сектор подсоединять к отдельному источнику. Датчик измерения направления скорости ветра (на фиг. не показан) может быть установлен в любом удобном месте. Главное, чтобы он определял направление скорости наружного ветрового потока на срезе башни. Лучше всего его установить в верхней части заземленной сетки (надстройки), в этом случае погрешности измерения направления ветра будут минимальны. Система управления включения и выключения соединения электрически изолированных между собой секторов с коронирующими электродами с источником питания (на фиг.1 не показана) может быть выполнена в отдельном блоке управления высоковольтного источника.

Питание на сектора с коронирующими электродами может подаваться от высоковольтного источника питания 11 через высоковольтный кабель 14.

Градирня работает следующим образом. Охлаждаемая вода по входной трубе подается в разбрызгиватель 3. Опускаясь вниз, вода в виде пленок на пленочном оросителе 4 или в виде капель на капельном оросителе 4 охлаждается потоком воздуха. Насыщенный влагой нагретый воздух, направляясь вверх, проходит через приспособление 5 водоулавливающего устройства, где отделяется часть капель воды. Охлажденная вода стекает в водосборный бассейн 2, откуда снова поступает в систему оборотного водоснабжения. Нагретый воздух, содержащий влагу в виде пара и мелкодисперсных капель, продолжает подниматься вверх внутри корпуса полой башни. В процессе движения влаги вверх за счет передачи части тепла через стенки башни атмосферному воздуху часть пересыщенной парообразной влаги конденсируется, часть мелкодисперсных капелек воды укрупнится, и те из них, которые достигнут размеров, достаточных для гравитационного выпадения, падают вниз в водосборный бассейн, захватывая на своем пути мелкие капельки. По показаниям датчика измерения направления ветра системой управления включаются соединения электрически изолированных секторов коронирующих электродов 9, находящихся с наветренной стороны от электропроводной сетки, с источником питания 11 и отключается соединение соединения электрически изолированных секторов коронирующих электродов 9, находящихся с подветренной стороны от электропроводной сетки. На коронирующие электроды, находящиеся с наветренной стороны, подается от источника питания высокое напряжение, достаточное для устойчивого горения коронного разряда. Значение высокого напряжения определяется из общих условий, см., например, Физика газового разряда. Ю.П.Райзер Издательский дом «Интеллект», 2009. Вследствие генерации коронного разряда возникает ионный ветер, который ускоряет движение как натекающего внешнего воздушного потока, так и увлажненного потока, выходящего из башни. Таким образом, генерируемый коронный разряд увеличивает объем воздушного потока, проходящего через полость башни с одной стороны, и увеличивает объем внешнего воздушного потока натекающего на струю увлажненного воздушного потока, выходящего из башни. Путем регулирования значения высокого напряжения, подаваемого на коронирующие электроды, можно обеспечивать регулирование величины дополнительного ветрового потока. Увеличение объема потока воздуха, проходящего через внутреннюю полость башни, способствует увеличению интенсивности охлаждения внутри полости башни, и выпадению крупных сконденсированных капель при прохождении охлаждающего потока внутри полости башни. Увеличение объема внешнего воздушного потока натекающего на струю увлажненного воздушного потока, выходящего из башни позволяет также привлечь к охлаждению выходящего из башни увлажненного воздушного потока и увеличению интенсивности конденсации содержащихся в нем паров. Внешний ветровой поток, усиленный ионным ветром коронирующих электродов, смешивается со струей выходящего из башни увлажненного воздушного потока, конденсирует в нем парообразную влагу и направляет струю выходящего из башни увлажненного воздушного потока на систему генерации коронного разряда. В образовавшейся в результате воздушно-капельной смеси, проходящей через область разрядного промежутка, происходят сложные микрофизические процессы, приводящие к укрупнению капель. В экспериментах, проведенных авторами предполагаемого изобретения, в увлажненном газовом потоке выхлопных газов автомобиля коронный разряд инициировал образование капель видимого размера. См. Лапшин В.Б и др. Метод очистки газовых потоков от природных и техногенных аэрозолей, включающих субмикронные составляющие. Электронный журнал исследование в России, 28,275-280,2007. . Укрупненные электрически заряженные капли, проходя через ячейку заземленной сетки, увлекаются силами электростатического взаимодействия к поверхности ее конструкции. Собранные на заземленной сетке капли воды укрупняются и, достигнув размеров, вес которых превышает значение сил поверхностного натяжения, падают вниз. Конструктивное выполнение заземленной сетки, размеры ячеек сетки, ее размеры выбираются исходя из величины подаваемого на коронирующие электроды высоковольтного напряжения и параметров коронирующих проводов. Для предотвращения замерзания влаги, собираемой на электропроводной сетке, в ячейки сетки может быть вмонтирован электрообогревающий кабель. Либо отдельные провода сетки заменяются на электрообогревающий кабель. Тип кабеля, мощность его и количество определяются расчетным путем (исходя из условия не замерзания влаги на сетке при климатических условиях эксплуатации градирни) и из конструктивных соображений.

Таким образом, предложенное устройство, благодаря новым отличительным признакам в совокупности с известными признаками, позволяет создать в башне дополнительный ветровой поток, сократить объем выброса влаги из градирни в окружающее пространство, увеличить эффективность работы градирни, и достичь цели предполагаемого изобретения.

1. Способ снижения потерь воды в градирне, заключающийся в генерации в охлаждающем воздушном потоке коронного разряда между коронирующими электродами и заземленной сеткой, отличающийся тем, что во время работы градирни измеряют направление внешнего ветрового потока у выходного сечения башни и управляют системой генерации коронного разряда между заземленной сеткой, смонтированной над башней в пределах ее выходного сечения, и коронирующими электродами, обеспечивая положение находящихся под напряжением коронирующих электродов с наветренной относительно заземленной сетки стороны.

2. Градирня, содержащая расположенную над водосборным бассейном открытую полую башню с боковыми проемами у основания, коронирующие электроды, соединенные с высоковольтным источником питания, установленные на изоляторах с зазором относительно заземленной сетки, разбрызгиватель охлаждаемой воды и водоулавливающее устройство, отличающаяся тем, что заземленная сетка выполнена в виде надстройки, установленной над полостью выходного сечения открытой полой башни.

3. Градирня по п.2, отличающаяся тем, что снабжена датчиком измерения направления ветра и системой управления включения и выключения соединения электрически изолированных между собой секторов с коронирующими электродами с источником питания в зависимости от направления ветра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для повышения энергоэффективности в результате утилизации тепловых отходов, в частности использования низкопотенциального тепла оборотной воды в башенных испарительных градирнях атомных станций.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в испарительных градирнях башенного типа для повышения их тепловой эффективности, а также для утилизации низкопотенциальной энергии оборотной воды.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения технологического оборудования, охлаждаемого водой.

Диффузор вентиляторной градирни содержит корпус, выполненный в виде обечайки из стекломатериала. На наружной поверхности корпуса выполнены пересекающиеся ребра жесткости.

Градирня // 2509279
Градирня содержит корпус, водораспределительную систему и водоструйные форсунки-эжекторы, водораспределительную систему и осевой вентилятор. Корпус выполнен в виде вертикального короба с воздуховходными окнами, выполненными по периметру в нижней ее части.

Изобретение может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Секционная эжекционная градирня (Г) имеет единый корпус, разделенный на секции криволинейными перегородками и сквозными воздуховодными тоннелями.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням. Вентиляторная градирня содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, корпус состоит из двух частей - верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с форсунками и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а ороситель содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы из термопластичного материала с решетчатой стенкой, причем по торцам трубчатые элементы сварены между собой, трубчатые элементы выполнены с треугольным поперечным сечением и между каждым слоем трубчатых элементов поперек трубчатых элементов вдоль каждого их торца проложена полоса из термопластичного материала, сваренная с трубчатыми элементами в местах их соприкосновения с полосой, причем в процессе сварки оплавляют торцевые участки трубчатых элементов и проложенных между ними полос и формируют в процессе оплавления монолитные торцевые стенки блока, причем полости каждого из трубчатых элементов и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки решетчатой стенки трубчатых элементов.

Изобретение относится к области энергетики. Вентиляторная градирня содержит вертикальный корпус с воздуховходными окнами, расположенными по периметру его нижней части, водосборник и рабочее колесо вентилятора, связанное с электроприводом вращения его вокруг вертикальной оси, при этом в корпусе последовательно сверху вниз размещены поярусно каплеуловитель, водораспределитель с разбрызгивающими элементами, первая ступень оросителя и расположенная выше воздуховходных окон вторая ступень оросителя, при этом упомянутые выше разбрызгивающие элементы ориентированы в направлении верхней поверхности первой ступени оросителя. Корпус выполнен с открытой верхней торцевой частью, рабочее колесо вентилятора размещено между первой и второй ступенью оросителя, при этом рабочее колесо вентилятора расположено относительно верхней поверхности первой ступени оросителя на расстоянии, которое не превышает 0,38 диаметра рабочего колеса вентилятора, а относительно нижней поверхности первой ступени оросителя на расстоянии, составляющем от 0,03 до 0,075 его диаметра, максимальное значение которого соответствует обеспечению гарантированного рабочего зазора между рабочим колесом вентилятора и внутренней поверхностью корпуса, а минимальное значение - обеспечению допустимой неравномерности распределения воздушного потока по площади поперечного сечения первой и второй ступеней оросителя. Диаметр рабочего колеса вентилятора составляет от 0,9 до 0,98 минимального размера внутреннего поперечного сечения корпуса. Нижняя поверхность второй ступени оросителя расположена относительно рабочего колеса вентилятора на расстоянии, не превышающем 0,38 его диаметра. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции вентиляторной градирни, повышение ее эксплуатационной надежности в зимнее время года, повышение однородности распределения воздушного потока по поперечному сечению оросителя при одновременном снижении энергозатрат на формирование потока воздуха через ступени оросителя с оптимальными для режима пленочного охлаждения воды скоростными параметрами и повышение эффективности капельной стадии охлаждения воды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и направлено на осуществление плавного регулирования скорости вращения вентилятора градирни с одновременным изменением углов наклона лопастей для повышения надежности и увеличения срока службы электропривода вентилятора принудительного охлаждения. Указанный технический результат достигается тем, что в электроприводе вентилятора, содержащем механизм поворота лопастей, средство блокирования опоры лопастей, датчик угла поворота лопастей, причем механизм поворота лопастей выполнен в виде внутреннего и внешнего торцевых статоров, находящихся в магнитном контакте с торцевыми роторами, которые, в свою очередь, кинематически связаны между собой, внутренние и внешние статоры соединены с частотными преобразователями, а датчик угла поворота лопастей выполнен в виде двух магнитосвязанных вертикальных колонок с катушками с сердечниками, которые размещены на неподвижном основании в зоне торцов лопастей. 9 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для повышения теплового КПД башенных испарительных градирен. Башенная испарительная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами в ее основании, водосборный бассейн, водораспределительную систему и оросительное устройство, а также воздухонаправляющие щиты, расположенные снаружи вытяжной башни под углом к радиусу основания башни. Водораспределительная система и оросительное устройство выносятся из вытяжной башни наружу и сверху закрываются крышей, расположенной над воздуховходными окнами, а снизу создается основание с наклоном в сторону водосборного бассейна. Водораспределительная система расположена под крышей над воздуховходными окнами и выполнена в виде кольцевой трубы с партубками, на которых установлены разбрызгиватели воды. Оросительное устройство выполнено в виде воздухонаправляющих щитов, расположенных снаружи вытяжной башни под углом к радиусу основания башни. Изобретение позволяет увеличить эффективность теплообмена. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам, и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и промышленных предприятий, где применяются башенные и/или вентиляторные градирни. Комбинированная градирня содержит корпус, в нижней части которого расположена водосборная ванна, выполненная по форме корпуса из водосборных щитов, а над ванной установлено устройство для забора воздуха, выполненное в виде жалюзийных решеток, расположенных по периметру корпуса, при этом в верхней части корпуса градирни установлен корпус осевого вентилятора, выполненный из стеклопластика и включающий в себя конфузор, расположенный над каплеуловителем, соосно корпусу градирни, и жестко соединенный с ним, причем с конфузором соосно соединены цилиндрическая часть, внутри которой размещено с зазором рабочее колесо вентилятора, и диффузор, в котором закреплены, по крайней мере, три регулируемые растяжки для установки вентилятора со встроенным электродвигателем, при этом в средней части корпуса градирни расположена водораспределительная система с коллекторами переменного сечения и закрепленными на них форсунками, разбрызгивающими воду над оросительным устройством, фиксируемым в корпусе посредством ребер жесткости, система оборотного водоснабжения имеет раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, при этом в нижней части корпуса градирен располагают, по крайней мере, два бака для сбора воды, которые соединяют между собой компенсационной трубой, обеспечивая гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом один бак соединяют с насосом, который подает охлажденную в градирне воду потребителю, которая снова поступает через вентиль по трубопроводу во второй бак, из которого нагретую воду насосом через фильтр и вентиль подают по трубопроводу в коллектор с форсунками, размещенными в верхней части корпуса градирни, а на участке между фильтром и вентилем устанавливают систему контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящую из манометра и вентиля, а каждая из разбрызгивающих форсунок содержит корпус со шнеком, соосно расположенным в нижней части корпуса, и расположенный в верхней части корпуса штуцер с цилиндрическим отверстием для подвода жидкости, соединенным с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, причем шнек запрессован в корпус с образованием цилиндрической камеры, расположенной над шнеком, соосно диффузору, и соединенной с ним последовательно, причем шнек выполнен с центральным дроссельным отверстием, а внешняя поверхность шнека представляет собой, по крайней мере, однозаходную винтовую канавку и расположена внутри корпуса, причем выход винтовой канавки соединен с выходной конической камерой, к торцу которой прикреплен пластинчатый распылитель. Технический результат - повышение эффективности использования вторичных энергоресурсов путем увеличения величины активной области градирни без увеличения аэродинамического сопротивления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ охлаждения оборотной технической воды заключается в испарении части ее объема с поверхности водоема-охладителя и каналов, а также в башенной градирне, в отборе воды, нагретой в объекте энергетического комплекса, ее отводе по первому отводящему каналу с первым частичным охлаждением в градирню, первому основному охлаждению воды в градирне и направлении предварительно охлажденной воды через второй отводящий канал с ее вторым частичным охлаждением в водоем-охладитель, второму основному охлаждению воды в водоеме-охладителе, направлении практически полностью охлажденной воды по подводящему каналу к объекту энергетического комплекса с ее третьим частичным охлаждением, охлаждении объекта энергетического комплекса полностью охлажденной оборотной технической водой, при этом дополнительно уменьшают потери воды на испарение при ее охлаждении за счет передачи ею тепловой энергии в грунт и в нижние более холодные слои воды, дополнительно повышают теплоотдачу воды, движущейся по каналам, а также охлаждаемой в градирне и в водоеме-охладителе путем предварительного физического воздействия на нее акустическими и гидродинамическими волнами, а также воздушными пузырьками, дополнительно в каналах создают турбулентное перемешивание верхних и нижних слоев воды, дополнительно в водоеме-охладителе создают перемешивание верхних и нижних слоев воды, дополнительно в водоеме-охладителе очищают дно от постоянно накапливающихся осадков и используют охлаждающие свойства грунтовых вод, дополнительно в градирне измельчают капли разбрызгиваемой воды и создают более тонкий ламинарный ее поток на оросителе. Изобретение позволяет повысить качество охлаждения воды. 10 ил.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Градирня вентиляторная содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, корпус состоит из двух частей - верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с цельнофакельными форсунками, и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а ороситель содержит сложенные слоями параллельно друг другу трубчатые элементы из термопластичного материала с решетчатой стенкой, причем по торцам трубчатые элементы сварены между собой, трубчатые элементы выполнены с треугольным поперечным сечением, и между каждым слоем трубчатых элементов поперек трубчатых элементов вдоль каждого их торца проложена полоса из термопластичного материала, сваренная с трубчатыми элементами в местах их соприкосновения с полосой, причем в процессе сварки оплавляют торцевые участки трубчатых элементов и проложенных между ними полос и формируют в процессе оплавления монолитные торцевые стенки блока, причем полости каждого из трубчатых элементов и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки решетчатой стенки трубчатых элементов, а каждая из форсунок коллектора разбрызгивающего устройства выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса, и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством по крайней мере трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска. Технический результат - повышение производительности работы градирни. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Система оборотного водоснабжения, содержащая градирни, соединенные между собой гидравлическими контурами приготовления и потребления воды, каждая из соединенных между собой градирен содержит корпус, коллектор с форсунками, ороситель, а в нижней части которой расположен бак для сбора воды с системой подпитки воды, затрачиваемой на испарение, который соединен с насосом, подающим охлажденную в градирне воду потребителю через фильтр, причем на участке между фильтром и потребителем установлена система контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящая из манометра и вентиля, или градирни имеют раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, содержащий корпус, в нижней части которого расположены, по крайней мере, два бака для сбора воды, которые соединены между собой компенсационной трубой, обеспечивающей гидравлическую независимость контуров приготовления рабочей воды и ее потребления, при этом один бак соединен с насосом, который подает охлажденную в градирне воду потребителю, которая снова поступает через вентиль по трубопроводу во второй бак, из которого нагретая вода насосом через фильтр и вентиль подается по трубопроводу в коллектор с форсунками, размещенными в верхней части корпуса градирни, а на участке между фильтром и вентилем установлена система контроля гидравлического сопротивления фильтра, состоящая из манометра и вентиля, при этом форсунка для систем испарительного охлаждения воды состоит из корпуса, который выполнен из двух, соосных между собой, частей: основания и крышки, жестко скрепленных между собой посредством четырех защелок, а к основанию тангенциально прикреплен входной патрубок, создающий вихревое давление напора в корпусе форсунки, при этом крышка выполнена объемной по эвольвентному профилю с центральным коническим отверстием, с углом конуса при вершине, равным 130°, а основание выполнено фигурным, с центральным обтекателем вихревого потока, образованным конической поверхностью, переходящей в сферу при вершине, направленной в сторону центрального конического отверстия в крышке, а основание конической поверхности плавно сопряжено с тороидальной поверхностью основания, а полости каждой из труб оросителя и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки труб, а каждая из труб по внешней поверхности обмотана взаимопересекающимися нитями. Технический результат - повышение производительности работы градирни. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням, и может быть использовано на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, причем корпус состоит из двух частей - верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с цельнофакельными форсунками, и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а ороситель выполнен в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5÷10% больше максимального размера ячейки труб, а каждая из труб по внешней поверхности обмотана взаимопересекающимися нитями. Каплеотделитель представляет собой собранные в пакет гофрированные перфорированные листы, закрепленные по краям каркасом, в виде вертикальных жестко связанных между собой штанг. Трубы оросителя собраны из гофрированных листов, которые сварены по краям гофр, причем структура каналов может быть как прямой, извилистой, наклонной, так и состоящей из комбинаций этих форм. Технический результат - повышение производительности работы градирни. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Градирня // 2535903
Предлагаемое изобретение относится к теплоэнергетике. Градирня содержит башню, в нижней части которой расположено окно с установленными в нем щитами под углом 60-75° к касательной, проведенной к окружности основания башни, водоразбрызгивающую и оросительную системы, щиты выполнены в виде трубчатых элементов, установленных с шагом не более длины трубчатого элемента, причем трубчатые элементы связаны между собой трубопроводом от водоразбрызгивающей системы, а по нижней поверхности трубчатых элементов равномерно расположены отверстия для распыла воды с образованием тангенциальных воздуховходных каналов, при этом по периметру градирни под углом 10-15° образована наклонная поверхность. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения воды в градирне за счет интенсификации тепломассообмена внутри градирни путем создания закрутки входящего воздушного потока направляющими водяными завесами, образованными более дешевыми и простыми в эксплуатации трубчатыми элементами. 2 ил.

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к градирням. Вентиляторная градирня содержит корпус, разбрызгивающее устройство, бак для сбора жидкости и вентилятор, корпус состоит из двух частей - верхней части, включающей ороситель и каплеотделитель, между которыми расположен коллектор разбрызгивающего устройства с форсунками, и нижней части, в которой расположен бак-водосборник для сбора охлаждаемой воды с установленным на нем вентилятором, причем корпус изготовлен из тонколистовой нержавеющей стали, а в баке-водосборнике имеется диффузор, который представляет собой часть корпуса и соединен с вентилятором, выполненным с пластиковым рабочим колесом и многоскоростным электродвигателем, позволяющим в процессе работы, в зависимости от погодных условий, изменять производительность градирни за счет изменения расхода воздуха, а каплеотделитель выполнен с тройным рифлением, где поток воздуха три раза изменяет направление движения и за счет этого достигается значительное уменьшение каплеуноса, а каждая из форсунок разбрызгивающего устройства выполнена с распылительным диском и содержит цилиндрический корпус со штуцером, жестко связанным с корпусом и соосно расположенным в верхней части корпуса и имеющим цилиндрическое отверстие для подвода жидкости, соединенное с диффузором, осесимметричным корпусу и штуцеру, а к корпусу, в его нижней части, посредством, по крайней мере, трех спиц подсоединен распылитель, расположенный перпендикулярно оси корпуса и выполненный в виде сплошного диска. Технический результат - повышение производительности работы градирни. 4 з.п.ф-лы, 3 илл.
Наверх