RU1795255C - Ороситель градирни - Google Patents

Abstract

Использование: теплоэнергетика, контактные аппараты дл  охлаждени  воды в системах оборотного водоснабжени  промышленных предпри тий. Сущность изобретени : ороситель градирни содержит блок 1 пластин 2 с выступами в виде усеченных ко-, нусов 3 с отверсти ми 4 на боковой поверхности и конусов 5. Над пластинами 2 размещен слой 6 трубчатых гофрированных элементов 7, установленных под острым углом к вертикали , при этом высота сло  б составл ет 1,5- 1,7 высоты пластин 2. 1 табл, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к теплоэнергетике , в частности к контактным аппаратам дл  охлаждени  воды в системах оборотного водоснабжени .

Известен ороситель градирни, содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном пор дке выступами в виде полых усеченных конусов с отверсти ми в вершине, при этом в боковых стенках выступов, расположенных по одну сторону листа; выполнены дополнительные отверсти  а выступы, расположенные на противоположной стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем выступы с отверсти ми в стенках выполнены с диаметром основани  и высотой , составл ющими 1,2-2,5 диаметра основани  и высоты упом нутых выступов, а пластины в оросителе сопр жены собой меньшими основани ми .

Основным недостатком такого оросител   вл етс  невысока  интенсивность теп- ломассообмена и значительный каплеунос. Целью изобретени   вл етс  повышение интенсивности тепломассообмена и уменьшение каплеуноса.

Указанна  цель достигаетс  тем, что ороситель градирни, содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном пор дке выступами в виде полых усеченных конусов с отверсти ми в вершине, при этом в боковых стенках выступов, расположенных по одну сторону листа выполнены дополнительные отверсти , а выступы, размещенные на противоположной стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем выступы с отверсти ми в стенках выполнены с диаметром основани  и высотой, составл ющими 1,2- 2,5 диаметра основани  и высоты упом нутых выступов, а пластины в оросителе сопр жены между собой меньшими основани ми , снабжен слоем трубчатых гофрированных элементов, установленных над пластинами под острым углом к вертикали, при этом высота сло  составл ет 1,5-1,7 высоты пластины.

На чертеже изображен ороситель градирни , общий вид.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем.

Высока  интенсивность тепло-и мэссо- обмена в контактных аппаратах дл  охлаждени  воды, а именно, в градирн х достигаетс  главным образом за счет образовани  мелких капель-брызг в результате высокой турбулизации жидкостного и воздушного потоков. Однако, чем выше степень турбулизации, тем больше каплеунос, отрицательно сказыврющийс  не только на

экономику процесса, но и на услови  окружающей среды, при наличии в воде в результате массообмена токсичных веществ. Предложенное техническое решение создает услови  дл  высокой турбулизации потоков , а следовательно, дл  интенсивного тепло-массообмена за счет геометрических особенностей пластин оросител  градирни, играющих роль турбулизатора, и в то же

врем  обеспечивает снижение каплеуноса за счет установки определенным образом сло  трубчатых гофрированных элементов определенной высоты, играющего роль ла- минизатора,

Установка трубчатых гофрированных элементов над пластинами позвол ет осу- ществить пленочный режим течени  исходной разбрызгиваемой жидкости по стенкам гофрированных трубчатых элементов, а также преп тствует выносу брызг, образующихс  на верхнем срезе пластин, Расположение трубчатых гофрированных элементов под острым углом к вертикали позвол ет увеличить врем  пребывани 

пленки на внутренней поверхности трубчатых гофрированных элементов, а следовательно , повысить степень охлаждени  жидкости.

Целесообразность выполнени  соотношени  высоты (Н) сло  трубчатых гофрированных элементов и высоты (h) пластин с коническими выступами равным ,5-И,7 подтверждена приведенными в таблице экспериментальными данными, отражающими вли ние величины этого соотношени  на технологические показатели оросител  А и § , где А - показатель охлаждающей способности, а Ј - показатель аэродинамического сопротивлени . Как

видно из данных, представленных в таблице , при ,5 за счет уменьшени  продолжительности течени  жидкой пленки по поверхности трубчатых гофрированных элементов , обуславливающего недоохлаждение воды на 0,5-0,8°С, происходит снижение интенсивности тепло-массообме- на (уменьшение показател  А), а также повышение уноса капельной влаги и увеличение показател  Ј . При ,7 за

счет увеличени  времени течени  жидкости по поверхности трубчатых элементов, а сле- довательно.времени ее охлаждени  воздушным потоком, имеет место некоторое повышение степени охлаждени  жидкости

(увеличение показател  А), но при этом за счет накоплени  жидкости в трубчатых элементах наблюдаетс  несопоставимо большое увеличение аэродинамического сопротивлени  оросител  (увеличение показател Ј . Согласно изобретению ороситель содержит блок 1 пластин 2 с выступами в виде полых усеченных конусов с отверсти ми в основани х и вершине, причем усечен- ные конусы 3 имеют на боковой поверхности отверсти  4, а усеченные конусы 5 на другой стороне пластин выполнены без отверстий на боковых поверхност х. Над блоком 1 пластин 2 размещен слой 6 гофрированных трубчатых элементов 7. Блок 1 имеет высоту h, а слой б - Н.

Обща  площадь пластины 2 - Р0бщ. Жиз

вое сечение FI, пластины 2 складывает- 1 1

с  из FI - площади между соседними конусами 3, F2 -площади отверстий 4 и Рз- площади усеченными конусами 5.

Ороситель работает следующим образом .

Воздушный поток поступает в нижнюю часть градирни, затем в нижнюю часть блока 1, после чего попадает в нижнюю часть сло  6 гофрированных трубчатых элементов 7, играющего роль ламинизаторэ.

Противотоком подают охлаждаемую в градирне воду, котора  растекаетс  по стенкам гофрированных трубчатых элементов 7, установленных под острым углом к верти- | альной оси симметрии блока 1 оросител . (Воздушный поток, проход  через свободное сечение гофрированных трубчатых элементов 7, встречает на своем пути Стекающую в виде пленки по стенкам труб 7 охлаждаемую воду. Частично охлажденна  воздушным потоком в слое 6 вода в виде отдельных капель, прерывистых или сплошных струй под действием силы т жести попадает на пластины 2 блока 1.

Наиболее интенсивно процессы тепломассообмена происход т в блоке 1, выполн ющем роль турбулизатора. Поступающа  5 эту часть оросител  вода протекает по развитой системе каналов, образованных Каждыми двум  соседними пластинами 2, а также поступает через отверсти  4 в пластинах 2. При этом происходит многократное дробление потоков воды на отдельные кап- , пленки, струи контактирующие с восход щими потоками воздуха, проход щими через упом нутые каналы и отверсти .

Выполнение ламинизатора в виде гофрированных трубчатых элементов 7 позвол ет осуществить пленочный режим течени  воды по стенкам труб, что преп тствует отрыву капель от стенок труб воздушным потоком и при высокой интенсивности тепломассообмена снижает вынос капель

за пределы оросител . В случае же. когда часть потока воды на начальном участке сло  6 движетс  в виде струй, а также капель больших размеров, при дальнейшем их движении за счет динамического воздействи  воздушного потока, проход щего через живое сечение труб 7, все равно происходит их растекание по стенкам труб.

Таким образом, наличие сло  6 создает

такую гидродинамическую обстановку течени  воды и воздуха, котора  преп тствует капельному уносу охлаждаемой воды при высокой интенсивности тепломассообмена. Сохранение высокой интенсивности

тепло-массообмена в пластинах 2 с коническими выступами 3, 5 при установке сло  6 трубчатых гофрированных элементов 7 достигаетс  при определенном соотношении площадей живого сечени  пластин 2 и их

общей площади (в плане), Так оптимальным  вл етс  соотношение:

2 Fi( 0,6-0,4) Робщ., 1 1 з

где 5) FI -сумма площадей каналов (жиi 1

вое сечение), через которые проход т вода и воздух;

Робщ - обща  площадь пластин 2 (в плане ).

При этом коэффициенты А и Ј достигают своих оптимальных значений; А(1,,18)м , Ј- (9,5+12) , унос капельной влаги 0,03+0,04% от расхода охлаждаемой воды.

Увеличение указанного соотношени  площадей до 0,7, например, приводит к заметному снижению сопротивлени  пластин, но вместе с тем к недопустимо высокому увеличению уноса капельной влаги из градирни (болееО,17%). При этом уменьшаетс  охлаждающа  способность оросител .

С уменьшением соотношени  площадей до 0,3, например, при высокой интен- сивности тепломассообмена в несколько раз возрастает аэродинамическое сопротивление оросител , и показатель каплеуно- са также возрастает из-за вытеснени  . потоком воздуха капель воды из каналов и их выноса в пространство над оросителем, а затем и из градирни.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позвол ет при высокой интенсивности тепло-массообмена добитьс 

уменьшени  каплеуноса и, как следствие, улучшени  экологической обстановки вокруг градирен.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ороситель градирни, содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном пор дке выступами в виде полых усеченных конусов с отверсти ми в вершине , при этом в боковых стенках выступов, расположенных по одну сторону листа, выполнены дополнительные отверсти , а выступы , размещенные на противоположной стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем выступы с отверсти0

    ми в стенках выполнены с диаметром основани  и высотой, составл ющими 1,2-2,5 диаметра основани  и высоты упом нутых выступов, а пластины в оросителе сопр жены между собой меньшими основани ми, о- тличающийс  тем, что, с целью повышени  интенсивности тепломассооб- мена и уменьшени  каплеуноса, он снабжен слоем трубчатых гофрированных элементов , установленных над пластинами под острым углом к вертикали, при этом высота сло  составл ет 1,5-1,7 высоты пластины.