Автономный модуль эжекционной градирни

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве охладителя оборотной воды на средних и крупных промышленных объектах. Градирня имеет снаружи корпус в форме многогранной призмы, переходящий вверху в пирамидальный конфузор и призматический дефлектор. В объеме корпуса по его периметру на опорной конструкции расположена технологическая площадка. В проекционной связи над ней находятся водосливы с эжекционными узлами, сориентированные с уклоном к оси градирни. Пространство между нижними кромками водосливов и технологической площадкой закрыто ветровой перегородкой. Внутри градирни разделительная перегородка, диффузор и дефлектор образуют открытый по всей высоте выхлопной канал. Разделительную перегородку снаружи охватывает стеллаж с уложенным на нем оросителем. Конструкции разделительной перегородки обшиты ограждениями только от диффузора до верха оросителя. Ветровую перегородку и стеллаж разделяет свободное пространство. В каждой грани корпуса над технологической площадкой выполнены по два воздуховходных окна. Между ними под технологической площадкой расположены воздухозаборные ниши. Проемы воздуховходных окон и входы в воздухозаборные ниши снабжены раздвижными затворами. Изобретение позволяет увеличить расход воды через агрегат, повысить охлаждающую способность градирни в летний период и обеспечить надежную работу градирни в зимний период даже при очень низких температурах. 2 ил.

 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве охладителя оборотной воды на средних и крупных промышленных объектах, включая электростанции типа ТЭС, ГРЭС и АЭС в том числе и в северных широтах.

Наиболее близкой по техническим решениям, является эжекционная градирня (см. патент RU, №2462675, F28C 1/00, 15.04.2011) - прототип. Градирня содержит корпус в виде многогранной призмы, установленный на опорах. В нижней части расположен водосборный поддон. В верхней части корпуса смонтирован выхлопной канал. Основание корпуса имеет форму перевернутой усеченной пирамиды, гранями которой являются водосливы. Пространство между водосливами и водосборным поддоном ограждено ветровыми перегородками. Поверхность поддона снаружи от перегородок закрыта сплошным настилом. Непосредственно под водосливами расположены коллекторы водораспределительной системы. На водосливах установлены водовоздушные эжекторы, форсунки которых направлены вверх с уклоном к оси градирни.

Практика эксплуатации показала, что представленная в качестве прототипа градирня имеет следующие недостатки.

Для обеспечения лобового столкновения водяных потоков, поступающих с противоположных водосливов, градирня должна иметь габариты в плане не более 12 метров. Это ограничивает количество установленных форсунок, а, следовательно, и расход воды через агрегат. При номинальном режиме работы в летний период температура охлажденной воды на 5-7°С выше температуры воздуха по мокрому термометру, то есть не достаточная глубина охлаждения. Наличие каплеуловителя в выхлопном канале создает существенное аэродинамическое сопротивление, препятствуя выходу паровоздушной смеси. Вследствие этого при работе эжекторов в объеме активной зоны появляется некоторое избыточное давление. Под действием этого давления наблюдается частичный отток эжектированного воздуха через эжекционные каналы, который увлекает за собой водяную пыль. В зимний период это явление приводит к обледенению эжекционных узлов. Кроме того, указанное повышение давления снижает величину коэффициента эжекции, а, следовательно, и охлаждающую способность агрегата.

Задачами данного изобретения являются: увеличение расхода воды через агрегат, повышение охлаждающей способности градирни в летний период и обеспечение надежной работы градирни в зимний период даже при очень низких температурах.

Для решения этих задач предложена эжекционная градирня в виде автономного модуля. Градирня имеет снаружи корпус в форме многогранной призмы, переходящий в верху в пирамидальный конфузор и призматический дефлектор. В объеме корпуса устроена опорная конструкция кольцевой формы. На опорной конструкции, по периметру корпуса расположена технологическая площадка. В проекционной связи над ней находятся водосливы с эжекционными узлами, сориентированные с уклоном к оси градирни. Пространство между нижними кромками водосливов и технологической площадкой закрыто ветровой перегородкой. Внутри градирни разделительная перегородка, диффузор и дефлектор образуют открытый по всей высоте выхлопной канал. Разделительную перегородку, установленную на опорной конструкции, снаружи охватывает стеллаж с уложенным на нем оросителем. Ветровую перегородку и стеллаж разделяет свободное пространство. В каждой грани корпуса над технологической площадкой выполнены по два воздуховходных окна. Между ними под технологической площадкой расположены воздухозаборные ниши. Проемы воздуховходных окон и входы в воздухозаборные ниши снабжены раздвижными затворами.

Принципиальная схема градирни представлена на фигурах 1 и 2. На фиг. 1 -общий вид градирни. На фиг. 2 - поперечный разрез по фиг. 1.

По схеме градирня имеет снаружи корпус 1 в форме многогранной призмы, переходящий в верху в пирамидальный конфузор 2 и призматический дефлектор 3. В объеме корпуса устроена опорная конструкция 4 кольцевой формы. На опорной конструкции, по периметру корпуса расположена технологическая площадка 5. В проекционной связи над технологической площадкой находятся водосливы 6, сориентированные с уклоном к оси градирни. Пространство между нижними кромками водосливов и внутренним контуром технологической площадки закрыто ветровой перегородкой 7. Водосливы представляют собой систему желобов и являются основанием для базирования эжекционных каналов 8 щелевидной формы. Снизу смонтированы водораспределительная система 9 с форсунками 10, направленными вверх по оси эжекционных каналов. Стояки 11 водораспределительной системы оснащены запорной арматурой 12, ниже которой в них врезаны боковые отводы 13 с запорной арматурой 14. В каждом секторе многогранного корпуса под технологической площадкой выполнены воздухозаборные ниши с наклонным основанием 15 и глухими стенками 16. Настил технологической площадки над воздухозаборными нишами решетчатый 17, а между ними сплошной 18. Внутри градирни образован открытый по всей высоте выхлопной канал, состоящий из трех частей. Снизу его формирует разделительная перегородка 19, установленная на опорной конструкции концентрично корпусу. В верху перегородка переходит в диффузор 20, примыкающий к основанию дефлектора 3. Снаружи перегородку охватывает стеллаж 21, на полках которого уложен ороситель 22. Блоки оросителя представляет собой пространственную решетчатую конструкцию и предназначены для поперечного тока теплоносителей. Конструкции разделительной перегородки обшиты ограждениями только от диффузора до верха оросителя. Ветровую перегородку и стеллаж разделяет свободное пространство. В каждой грани корпуса над технологической площадкой выполнены по два воздуховходных окна. Между ними под технологической площадкой расположены входы воздухозаборных ниш. Проемы воздуховходных окон и входы в воздухозаборные ниши снабжены раздвижными затворами 23 и 24, изготовленными из легких полимерных материалов. Для удобства технического обслуживания градирня имеет лестницы (на схеме не показаны) и два наружных трапа 25 и 26. Для надежной локализации активной зоны и снижения теплопотерь при низких температурах все ограждения градирни 27 выполнены двухслойными из листовых полимерных материалов. Ограждения ветровой перегородки выполнены сплошными, а разделительной перегородки только от диффузора 3 до верхней кромки оросителя.

Градирня работает следующим образом. Нагретая вода выталкивается форсунками в эжекционные каналы 8. Охлаждение воды начинается уже в их объеме, где происходит интенсивный подсос воздуха и потоки движутся с большими скоростями - первая зона активного охлаждения. После эжекционных узлов потоки диспергированной воды, движутся вверх по криволинейным траекториям, а затем падают на поверхность оросителя 22. В процессе криволинейного движения водяные потоки взаимодействуют с воздухом, в режиме интенсивной турбулизации - вторая зона активного охлаждения. При этом разделительная перегородка19 не позволяет эжектированному воздуху сразу же уходить в атмосферу через выхлопной канал градирни. Вследствие работы эжекционных узлов, нагнетающих воздух в объем градирни, его давление перед разделительной перегородкой 19 несколько возрастает. Под действием этого давления, сил трения водяных струй и самотяги, создаваемой открытым выхлопным каналом, воздух устремляется вниз, часть которого вместе с водой перемещается через объем оросителя 22. Другая часть опускается в свободном пространстве между стеллажом 21 и ветровой перегородкой 7. По мере перемещения в низ некоторый объем этого воздуха проходит поперечным током в выхлопной канал через пустоты оросителя 22- третья зона активного охлаждения. Оставшаяся часть воздуха, «просеиваясь» сквозь струи дождя под оросителем 22, также выходит в объем открытого выхлопного канала - четвертая зона активного охлаждения. После завершения процесса тепломассообмена весь отработавший воздух беспрепятственно удаляется в атмосферу через выхлопной канал.

Таким образом теплоносители находятся в постоянном интенсивном взаимодействии на всем пути их перемещения в активной зоне.

Одновременно, наличие разделительной перегородки 19 вынуждает воздушный поток изменять направление движения на 180°. Это, в сочетании с большой высотой выхлопного канала и наличием диффузора 20, обеспечивает надежную сепарацию капель и позволяет исключить из конструкции каплеуловитель.

Предложенная градирня может базироваться, как над заглубленным водосборным бассейном, так и иметь собственный металлический.

Технологическая схема процесса охлаждения и конструкция градирни обеспечивают широкий диапазон регулирования агрегата при изменении климатических условий и тепловой нагрузки.

В летний период для максимального притока атмосферного воздуха, все раздвижные затворы 23 и 24 полностью открывают.

В зимний период при умеренных температурах затворы 23 воздуховходных окон закрывают, а входы в воздухозаборные ниши оставляют открытыми.

При очень низких температурах затворы 24 на входах воздухозаборных ниш тоже закрывают, т.е. подача атмосферного воздуха в градирню прекращается. При этом охлаждение воды осуществляется за счет ее конвективного теплообмена с холодным воздухом через открытый выхлопной канал градирни.

При экстремально низких температурах и всех закрытых затворах 23 и 24 запорную арматуру 12 на стояках 11 тоже закрывают, а 14 на боковых отводах 13 открывают. Нагретая вода подается непосредственно в водосборный бассейн, минуя эжекционные узлы и ороситель 22. При этом теплообмен с окружающей средой осуществляется только через открытый выхлопной канал со свободной поверхности воды в бассейне.

Предложенная градирня позволяет получить следующие технические результаты.

Технологическая схема процесса охлаждения без многостороннего лобового столкновения водяных потоков позволяет увеличить габариты градирни в плане, а, соответственно, и расход оборотной воды через нее.

Наличие оросителя улучшает охлаждающую способность градирни в летний период.

Возможность регулирования расхода воздуха степенью открытия (закрытия) затворов защищает градирню от обледенения и обеспечивает ее работу даже при очень низких температурах.

Кроме того, технологическая схема процесса охлаждения предложенной градирни позволяет не только проектировать и строить новые агрегаты, но и реконструировать старые башенно-вентиляторные градирни типа СК-400.

Эжекционная градирня в виде автономного модуля, содержащая снаружи корпус в форме многогранной призмы, переходящий вверху в пирамидальный конфузор и призматический дефлектор, имеет внутри опорную конструкцию, на которой по периметру корпуса расположена технологическая площадка и в проекционной связи над ней находятся водосливы с эжекционными узлами, сориентированные с уклоном к оси градирни, а пространство между нижними кромками водосливов и технологической площадкой закрыто ветровой перегородкой, отличающаяся тем, что внутри градирни разделительная перегородка, диффузор и дефлектор образуют открытый по всей высоте выхлопной канал, а снаружи разделительную перегородку охватывает стеллаж с уложенным на нем оросителем, конструкции разделительной перегородки обшиты ограждениями только от диффузора до верха оросителя, причем ветровую перегородку и стеллаж разделяет свободное пространство и в каждой грани корпуса над технологической площадкой выполнены по два воздуховходных окна, а между ними под площадкой расположены воздухозаборные ниши, проемы воздуховходных окон и входы в воздухозаборные ниши снабжены раздвижными затворами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды. Вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейные канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки, при этом вытяжная башня снабжена вентилятором, расположенным в верхней ее части, регулятором скорости вращения привода вентилятора и регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, и выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости вращения, при этом покрытие тонковолокнистым базальтовым материалом в виде тонковолокнистых витых пучков на наружной поверхности вентиляторной градирни выполнено комплектами, где пучки попарно, количеством не менее четырех расположены в виде синусоид, продольно вытянутых по высоте, выступы и впадины которых при совмещении являются концентраторами перемещающихся сейсмических волн, а участки наибольшего сближения синусоид составляют узлы, способствующие образованию стоячих волн.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в системах водооборотного охлаждения крупных потребителей. Комбинированная эжекционно-башенная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами, установленную над заглубленным водосборным бассейном, в периферийной части которой расположены ороситель и над ним водораспределительная система.

Изобретение относится к энергетике. Башенная испарительная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами в ее основании, водосборный бассейн, воздухонаправляющие щиты, а также водораспределительную систему и оросительное устройство, расположенные вокруг башни на кольцевом основании и закрытые сверху крышей.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при воздушном охлаждении оборотной воды в градирнях ТЭЦ, АЭС и промышленных предприятий. Везвентиляторная градирня содержит вертикальную башню с водопароулавливателем, воздухозаборными окнами, резервуар для сбора охлажденной воды и водораспределительную систему, состоящую из кольцевого водоподводящго коллектора с радиальными патрубками, установленными с наклоном от центра к периферии, на которых поярусно размещены форсунки.

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 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. Система оборотного водоснабжения с градирнями, имеющими раздельные гидравлические контуры приготовления и потребления воды, содержит градирни, соединенные между собой гидравлическими контурами приготовления и потребления воды, содержит корпус градирни, в нижней части которой 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 каждая из форсунок содержит цилиндрический полый корпус с каналом для подвода жидкости, резьбовым участком и пояском со срезами под ключ, а в нижней части цилиндрического полого корпуса с каналом для подвода жидкости закреплен полый конический завихритель, коническая обечайка которого фиксируется посредством по крайней мере трех спиц, закрепленных одним концом на конической обечайке завихрителя, в ее верхней части, а другим концом в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности канала для подвода жидкости, при этом на внешней поверхности полого конического завихрителя выполнена сквозная винтовая нарезка.

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 способам охлаждения воды систем оборотного водоснабжения (СОВ) с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств. Способ охлаждения воды систем оборотного водоснабжения с помощью кольцевых каверно-артериальных устройств заключается в том, что охлаждающая вода засасывается циркуляционным насосом из энергетического оборудования и подается в трубу с установленным в ней кавитатором, поток охлаждающей воды, проходя через кавитатор, образует кольцевую каверну, с поверхности которой генерируется пар охлаждающей воды, охлаждая основной ее поток, который потом направляется в сборный бак охлажденной воды, образовавшийся в каверне пар непрерывно отсасывается вакуумным насосом через конденсатор паров охлаждающей воды, где конденсируется, передавая теплоту охлаждающей жидкости или газу, образовавшийся конденсат охлаждающей воды направляется в сборный бак охлажденной воды, а глубина охлаждения охлаждающей воды регулируется путем изменения давления потока перед кавитатором с помощью регулирующего клапана.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в качестве охладителя оборотной воды на средних и крупных промышленных объектах. Градирня имеет снаружи корпус в форме многогранной призмы, переходящий вверху в пирамидальный конфузор и призматический дефлектор. В объеме корпуса по его периметру на опорной конструкции расположена технологическая площадка. В проекционной связи над ней находятся водосливы с эжекционными узлами, сориентированные с уклоном к оси градирни. Пространство между нижними кромками водосливов и технологической площадкой закрыто ветровой перегородкой. Внутри градирни разделительная перегородка, диффузор и дефлектор образуют открытый по всей высоте выхлопной канал. Разделительную перегородку снаружи охватывает стеллаж с уложенным на нем оросителем. Конструкции разделительной перегородки обшиты ограждениями только от диффузора до верха оросителя. Ветровую перегородку и стеллаж разделяет свободное пространство. В каждой грани корпуса над технологической площадкой выполнены по два воздуховходных окна. Между ними под технологической площадкой расположены воздухозаборные ниши. Проемы воздуховходных окон и входы в воздухозаборные ниши снабжены раздвижными затворами. Изобретение позволяет увеличить расход воды через агрегат, повысить охлаждающую способность градирни в летний период и обеспечить надежную работу градирни в зимний период даже при очень низких температурах. 2 ил.

Наверх