Водоразбрызгивающее сопло градирни

Авторы патента:

Давлетшин Феликс Мубаракович (RU)

F28F25/06 - распыливающие сопла или трубы

Владельцы патента RU 2554140:

Давлетшин Феликс Мубаракович (RU)

Изобретение относится к теплоэнергетике и другим отраслям, использующим на своих предприятиях оборотное водоснабжение, и предназначено для разбрызгивания охлаждаемой воды в вентиляторных и башенных градирнях. Водоразбрызгивающее сопло градирни содержит входной участок, сужающийся по ходу потока воды, горловину и выходной участок, расширяющийся по ходу потока воды, причем на наружной поверхности выходного участка выполнены турбулизирующие поток воды элементы, входной участок выполнен с цилиндрическим насадком, толщина стенки входного участка плавно уменьшается в направлении от насадка к горловине, а турбулизующие поток воды элементы выполнены в виде плоских прямоугольных выступов, расположенных параллельно оси сопла рядами по концентрическим окружностям, причем выступы второго от оси сопла ряда установлены в шахматном порядке по отношению к выступам других рядов, выступы последнего по ходу потока воды ряда выполнены сдвоенными, выступы предпоследнего ряда по ходу потока воды выполнены с V-образным вырезом посередине, ширина выступов монотонно увеличивается, а высота выступов монотонно уменьшается от ряда к ряду в направлении от оси сопла, а по краю выходного участка выполнен ряд выступов, наклоненных под тупым углом к касательной образующей поверхности выходного участка, проходящей через точку сопряжения выступа и края выходного участка. В результате достигается повышение степени дисперсности и равномерности рассеивания воды на выходе из водоразбрызгивающего сопла. 5 ил.

Известно водоразбрызгивающее сопло, содержащее отражатели в виде непрерывного конуса с зубьями по периферии (см. авторское свидетельство SU №313567, опубл. 1971).

Здесь зубья дробят поток воды на отдельные струи. Однако сформированный соплом поток воды обеспечивает только кольцевое орошение и не орошает зону градирни вблизи сопла.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является водоразбрызгивающее сопло градирни, содержащее входной участок, сужающийся по ходу потока воды, горловину и выходной участок, расширяющийся по ходу потока воды, причем на наружной поверхности выходного участка выполнены турбулизирующие поток воды элементы (см. патент GB №2135215, опубл. 30.08.1984).

Однако данное сопло не обеспечивает требуемую степень дисперсии истекаемого из сопла потока воды.

Задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков.

Технический результат заключается в том, что достигается повышение степени дисперсности и равномерности рассеивания воды на выходе из водоразбрызгивающего сопла.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что водоразбрызгивающее сопло градирни содержит входной участок, сужающийся по ходу потока воды, горловину и выходной участок, расширяющийся по ходу потока воды, причем на наружной поверхности выходного участка выполнены турбулизирующие поток воды элементы, входной участок выполнен с цилиндрическим насадком, толщина стенки входного участка плавно уменьшается в направлении от насадка к горловине, а турбулизующие поток воды элементы выполнены в виде плоских прямоугольных выступов, расположенных параллельно оси сопла рядами по концентрическим окружностям, причем выступы второго от оси сопла ряда установлены в шахматном порядке по отношению к выступам других рядов, выступы последнего по ходу потока воды ряда выполнены сдвоенными, выступы предпоследнего ряда по ходу потока воды выполнены с V-образным вырезом посередине, ширина выступов монотонно увеличивается, а высота выступов монотонно уменьшается от ряда к ряду в направлении от оси сопла, а по краю выходного участка выполнен ряд выступов, наклоненных под тупым углом к касательной образующей поверхности выходного участка, проходящей через точку сопряжения выступа и края выходного участка.

На фиг.1 представлен вид сверху на водоразбрызгивающее сопло.

На фиг.2 представлено сечение Б-Б по фиг.1.

На фиг.3 представлен вид А по фиг.2.

На фиг.4 представлено сечение В-В по фиг.2.

На фиг.5 представлено сечение Г-Г по фиг.2.

Водоразбрызгивающее сопло градирни содержит входной участок 1, сужающийся по ходу потока воды, горловину 2 и выходной участок 3, расширяющийся по ходу потока воды.

На наружной поверхности выходного участка 3 выполнены турбулизирующие поток воды элементы 4. Входной участок 1 выполнен с цилиндрическим насадком 5, а толщина стенки входного участка 1 плавно уменьшается в направлении от насадка 5 к горловине 2.

На наружной стороне насадка 5 выполнены две лыски 6, необходимые для установки сопла с помощью гаечного ключа, а турбулизующие поток воды элементы 4 выполнены в виде плоских прямоугольных выступов, расположенных параллельно оси 7 сопла рядами по концентрическим окружностям, причем выступы второго ряда от оси 7 сопла установлены в шахматном порядке по отношению к выступам других рядов. Выступы последнего по ходу потока воды ряда выполнены сдвоенными (см. фиг.5), а выступы предпоследнего ряда (см. фиг.4) по ходу потока воды выполнены с V-образным вырезом посередине. Ширина выступов монотонно увеличивается, а высота выступов монотонно уменьшается от ряда к ряду в направлении от оси 7 сопла.

По краю выходного участка 3 выполнен ряд выступов 8, наклоненных под тупым углом к касательной образующей поверхности выходного участка 3, проходящей через точку сопряжения выступа 8 и края выходного участка 3.

В процессе работы вода из трубопровода (не показан) системы оборотного водоснабжения под заданным давлением через насадок 5 поступает во входной участок 1, где скорость потока воды увеличивается и достигает максимальной скорости в горловине 2. Часть потока воды на периферии потока набегает на турбулизующие поток воды элементы 4 и за счет этого интенсивно турбулизуется, последовательно увеличивая степень турбулентности от ряда к ряду по мере обтекания турбулизирующих поток воды элементов 4, причем за счет того, что выступы последнего по ходу потока воды ряда выполнены сдвоенными (см. фиг.5), а выступы предпоследнего ряда (см. фиг.4) по ходу потока воды выполнены с V-образным вырезом посередине достигается резкое и неравномерное по высоте у V-образных вырезов изменение проходных сечений, что вызывает формирование как горизонтальных, так и вертикальных вихрей в потоке воды, что в результате позволяет получить на выходе из сопла мелкодисперсный поток воды, который затем поступает в оросители градирни. Дальнейшее увеличение турбулентности достигается за счет того, что ширина выступов монотонно увеличивается, а высота выступов монотонно уменьшается от ряда к ряду в направлении от оси 7 сопла, что позволяет за счет обтекания верхних краев выступов формировать в потоке вертикальные вихри, что еще более увеличивает степень турбулентности потока воды.

Одновременно центральная часть потока воды, истекая из сопла вертикально вверх, рассеивается в результате взаимодействия с окружающей сопло воздушной средой и формирует мелкодисперсный поток воды в зоне, окружающей выходной участок 3 сопла. За счет того, что толщина стенки входного участка 1 плавно уменьшается в направлении от насадка 5 к горловине 2 представляется возможность использовать возникающие при обтекании потоком воды выступов перепады давления для формирования колебаний более тонких стенок сопла, которое в свою очередь позволяет усилить турбулизацию потока воды вдоль стенок и уменьшить толщину пограничного слоя воды с соответствующим увеличением дисперсности потока воды на выходе из сопла. Таким образом представляется возможным достигнуть более равномерное распределение и мелкодисперсное разбрызгивание воды по оросителю градирни, что повышает ее охлаждающую способность на величину до 20%.

Данное изобретение может быть использовано во всех отраслях промышленности, где используется оборотное водоснабжение с вентиляторными и башенными градирнями.

Водоразбрызгивающее сопло градирни, содержащее входной участок, сужающийся по ходу потока воды, горловину и выходной участок, расширяющийся по ходу потока воды, причем на наружной поверхности выходного участка выполнены турбулизирующие поток воды элементы, отличающееся тем, что входной участок выполнен с цилиндрическим насадком, толщина стенки входного участка плавно уменьшается в направлении от насадка к горловине, а турбулизующие поток воды элементы выполнены в виде плоских прямоугольных выступов, расположенных параллельно оси сопла рядами по концентрическим окружностям, причем выступы второго от оси сопла ряда установлены в шахматном порядке по отношению к выступам других рядов, выступы последнего по ходу потока воды ряда выполнены сдвоенными, выступы предпоследнего ряда по ходу потока воды выполнены с V-образным вырезом посередине, ширина выступов монотонно увеличивается, а высота выступов монотонно уменьшается от ряда к ряду в направлении от оси сопла, а по краю выходного участка выполнен ряд выступов, наклоненных под тупым углом к касательной образующей поверхности выходного участка, проходящей через точку сопряжения выступа и края выходного участка

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

Форсунка кочетова для систем испарительного охлаждения воды // 2464517

Изобретение относится к форсункам, в частности, для градирен на тепловых электрических станциях для охлаждения оборотной воды и в системах искусственного микроклимата.

Градирня // 2464513

Вентиляторная градирня // 2411437

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды. .

Градирня // 2409797

Градирня // 2350870

Градирня типа импульс 7 // 2347997

Вентиляторная градирня // 2330228

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к конструкции вентиляторной градирни, и может быть использовано на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды.

Способ определения гранулометрического состава капель в факеле разбрызгивания // 2206852

Изобретение относится к промышленным охладителям типа башенных или вентиляторных градирен, брызгальных бассейнов, где интенсивность теплосъема зависит от дисперсности капель в капельном потоке, образуемом разбрызгивающими устройствами различного типа.

Градирня // 2132029

Изобретение относится к испарительным охладителям и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей.

Смесительный теплообменник // 2563050

Изобретение относится к смесительным теплообменным аппаратам. В смесительном теплообменнике каждая из форсунок системы подвода оросительной холодной воды содержит корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш, при этом корпус выполнен со впускным патрубком, имеющим отверстие, соосной с ним входной цилиндрической камеры, камеры завихрения, расположенной коаксиально по отношению к входной камере и выполненной в виде цилиндрического стакана, имеющего на боковой поверхности, по крайней мере, три тангенциально расположенных отверстия, оси которых расположены касательно по отношению к камере завихрения, т.е. имеет место многоканальный тангенциальный ввод, а соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш с внешним диаметром D1, внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое отверстие с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, центральное цилиндрическое отверстие диаметром d2 и выходное коническое отверстие с диаметром d3 нижнего основания усеченного конуса, при этом диаметр d2 центрального цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру верхнего основания усеченного конуса выходного конического отверстия. Технический результат - повышение производительности процесса смесительного теплообмена в аппарате. 3 ил.

Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения // 2624073

Изобретение относится к теплоэнергетике. Комбинированная градирня с рациональной системой оборотного водоснабжения содержит корпус, в нижней части которого расположена водосборная ванна, выполненная по форме корпуса из водосбрных 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. Каждая форсунка водораспределительной системы содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие. Технический результат - повышение эффективности использования вторичных энергоресурсов путем увеличения величины активной области градирни без увеличения аэродинамического сопротивления. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.