RU2128317C1

RU2128317C1 - Spray cooling pond

Info

Publication number: RU2128317C1
Application number: RU97106361A
Authority: RU
Inventors: Г.В. Викторов; Н.С. Кобелев; И.А. Ивлева
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1999-03-27

Abstract

FIELD: hot water cooling at industrial plants. SUBSTANCE: spray cooling pond has cooled water pass line connected to pressure manifold with spray nozzles arranged over pond. heads in form of ejectors are arranged on ends of stand pipes lowered from pressure manifolds. heads are arranged at water surface level. Mixing chamber of ejectors communicates with atmosphere through branch pipe. Screw grooves are made on inner surface of ejector tapering part. Ejector is installed on float, and branch pipe connecting ejector mixing chamber with atmosphere is arranged in air passage. Ejector is connected with stand pipe by means of corrugated insert. EFFECT: effective heat exchange between cooled water and air at different weather and climatic conditions. 3 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике, в частности к водоохладителям циркуляционных систем тепловых и атомных электростанций, и может быть использовано для охлаждения горячей воды на промышленных предприятиях. The invention relates to energy, in particular to water chillers circulating systems of thermal and nuclear power plants, and can be used for cooling hot water in industrial enterprises.

Известен брызгальный бассейн (см. а.с. N 1268925 МКИ F 28 C 1/00, 1986, Бюл. N 41), содержащий подводящий трубопровод, подключенный к водонапорным коллекторам, соединенный с группами разбрызгивающих сопел, расположенных по диагоналям. Known spray pool (see and.with. N 1268925 MKI F 28 C 1/00, 1986, Bull. N 41) containing the inlet pipe connected to the water manifolds, connected to groups of spray nozzles located diagonally.

Недостатком данного брызгального бассейна является низкая эффективность охлаждения жидкости из-за отсутствия продуваемости факелов при любых направлениях ветра. The disadvantage of this spray pool is the low cooling efficiency of the liquid due to the lack of blowing torches in any wind direction.

Известен брызгальный бассейн (см. а.с. N 1286896 МКИ F 28 C 1/00, 1987, Бюл. N 4), содержащий водоподводящий трубопровод, подключенный к размещенным над бассейном напорным коллекторам с группами разбрызгивающих сопел в виде рядов, разделенных между собой воздушными коридорами, с различными высотами факела. Known spray pool (see AS No. 1286896 MKI F 28 C 1/00, 1987, Bull. N 4), containing a water supply pipe connected to pressure collectors located above the pool with groups of spray nozzles in the form of rows divided among themselves air corridors with different torch heights.

Недостатком данного брызгального бассейна является невысокая эффективность охлаждения воды из-за снижения тепломассообмена над поверхностью воды в бассейне, так как на пограничный слой, насыщенный парами воды в месте контакта поверхности воды бассейна и атмосферного воздуха, из сопел разбрызгивается дисперсная масса теплой воды. The disadvantage of this spray pool is the low efficiency of water cooling due to a decrease in heat and mass transfer above the water surface in the pool, since a dispersed mass of warm water is sprayed from the nozzles on the boundary layer saturated with water vapor at the contact point of the pool water surface and atmospheric air.

В основу изобретения поставлена задача обеспечения эффективного тепломассообмена между поверхностью охлаждаемой воды в бассейне и атмосферным воздухом при изменяющихся погодно-климатических условиях. The basis of the invention is the task of ensuring effective heat and mass transfer between the surface of the cooled water in the pool and atmospheric air under changing weather and climate conditions.

Поставленная задача решается тем, что брызгальный бассейн содержит подводящий трубопровод охлаждаемой воды, подключенный к размещенному над бассейном напорному коллектору с разбрызгивающими соплами в виде рядов, разделенных между собой воздушными коридорами, при этом на уровне поверхности воды в бассейне на конце стояков, опущенных от нижней части напорных коллекторов, размещены насадки, которые выполнены в виде эжекторов. Камера смешения их соединена с атмосферным воздухом при помощи патрубка, а в расширяющейся части эжектора на внутренней ее поверхности выполнены винтообразные канавки, причем эжектор установлен на поплавке, а патрубок, соединяющий камеру смешения эжектора с атмосферным воздухом, расположен в воздушном коридоре, а эжектор связан со стояком посредством гибкой гофрированной вставки. The problem is solved in that the spray pool contains a chilled water inlet pipe connected to a discharge manifold located above the pool with spray nozzles in the form of rows separated by air corridors, while at the level of the water surface in the pool at the end of the risers, lowered from the bottom pressure collectors, nozzles are placed, which are made in the form of ejectors. Their mixing chamber is connected to atmospheric air by means of a pipe, and in the expanding part of the ejector, helical grooves are made on its inner surface, the ejector being mounted on a float, and the pipe connecting the mixing chamber of the ejector with atmospheric air is located in the air passage, and the ejector is connected to riser by means of a flexible corrugated insert.

На фиг. 1 схематически изображен фрагмент брызгального бассейна, на фиг. 2 - его разрез, а на фиг. 3 - развертка расширяющейся части эжектора. In FIG. 1 schematically shows a fragment of a spray basin; FIG. 2 is a section thereof, and in FIG. 3 - scan of the expanding part of the ejector.

Брызгальный бассейн 1 состоит из водоподводящего трубопровода 2, размещенного над бассейном напорного коллектора 3 с разбрызгивающими соплами 4, трубопроводов в виде стояков 5, эжекторов 6, камеры смешения 7, которая соединена с атмосферой при помощи патрубка 8, на расширяющейся части 9 эжектора 6 на внутренней ее поверхности выполнены винтообразные канавки 10, эжектор 6, установленный на поплавке 11 и имеющий гибкую гофрированную вставку 12, соединяет эжектор 6 со стояком 5. The spray pool 1 consists of a water supply pipe 2 located above the pressure collector pool 3 with spray nozzles 4, pipelines in the form of risers 5, ejectors 6, a mixing chamber 7, which is connected to the atmosphere by means of a pipe 8, on the expanding part 9 of the ejector 6 on the inside its surface is made of helical grooves 10, an ejector 6 mounted on the float 11 and having a flexible corrugated insert 12, connects the ejector 6 to the riser 5.

Брызгальный бассейн работает следующим образом. The spray pool operates as follows.

Охлаждаемая вода насосами (на фиг. не показано) подается в брызгальный бассейн 1 по водоподводящему трубопроводу 2 напорным коллектором 3 через размещенные на них разбрызгивающие сопла и, контактируясь с атмосферным воздухом, образует факелы различной высоты и при этом охлаждается. Часть охлаждаемой воды по трубопроводу, присоединенному к напорному коллектору 3, выполненному в виде вертикальных опускающихся вниз стояков 5, подводится к эжекторам 6, которые установлены на уровне поверхности воды и сориентированы в сторону ее движения. Камера смешения 7 эжектора 6 через патрубок 8 засасывает холодный атмосферный воздух за счет образуемого вакуума, создаваемого гидродинамическими силами при выходе охлаждаемой воды из эжектора 6. Cooled water by pumps (not shown in Fig.) Is supplied to the spray pool 1 through a water supply pipe 2 by a pressure manifold 3 through spray nozzles placed on them and, in contact with atmospheric air, forms torches of various heights and is cooled. Part of the cooled water through a pipeline connected to the pressure manifold 3, made in the form of vertical risers 5, which are lowered downward, is supplied to the ejectors 6, which are installed at the level of the water surface and oriented in the direction of its movement. The mixing chamber 7 of the ejector 6 through the nozzle 8 draws in cold atmospheric air due to the generated vacuum created by hydrodynamic forces when the cooled water exits the ejector 6.

Винтообразные канавки 10, выполненные на расширяющейся части эжектора на внутренней ее поверхности, закручивают образуемую в камере смешения 7 водоотводящую эмульсию и создают волны на зеркале воды брызгального бассейна 1. При этом поверхность зеркала воды в бассейне возрастает по сравнению с известной конструкцией, благодаря чему происходит усиленный тепломассообмен между водой и атмосферным воздухом. Кроме того, по пути движения воды в бассейне 1 в сторону водоотбора засасываемый эжектором 6 холодный атмосферный воздух выделяется из волн в виде пузырьков, которые уносят часть тепла, забирая из охлаждаемой воды в процессе испарения. Helical grooves 10, made on the expanding part of the ejector on its inner surface, twist the drainage emulsion formed in the mixing chamber 7 and create waves on the water mirror of the spray pool 1. At the same time, the surface of the water mirror in the pool increases compared to the known design, due to which reinforced heat and mass transfer between water and atmospheric air. In addition, along the path of movement of water in the pool 1 towards the drainage side, the cold atmospheric air sucked in by the ejector 6 is released from the waves in the form of bubbles, which take away part of the heat, taking it from the cooled water during evaporation.

Для поддержания эжекторов 6 на уровне поверхности воды, который может изменяться в зависимости от погодно-климатических условий, в бассейне 1 они устанавливаются на плаву при помощи поплавков 11, а колебание уровней воды компенсируется посредством гибкой гофрированной вставки, установленной на стояке 5. To maintain the ejectors 6 at the level of the water surface, which can vary depending on weather and climate conditions, in the pool 1 they are installed afloat using floats 11, and the fluctuation of the water levels is compensated by a flexible corrugated insert mounted on the riser 5.

Оригинальность конструктивного решения подтверждается комплексным использованием способов контакта холодного атмосферного воздуха с охлаждаемой водой, который ранее достигался в брызгальном бассейне только за счет разбрыгивания через сопла, а в данном решении увеличение площади теплообмена достигается за счет образования волн и создаваемых водовоздушных пузырьков, уносящих часть тепла из охлаждаемой воды. Кроме того, конструктивное исполнение расширяющейся части эжектора с винтообразными канавками снижает возможность засорения сопел твердыми частицами, которые всегда содержатся в оборотной воде. The originality of the design solution is confirmed by the integrated use of contact methods of cold atmospheric air with cooled water, which was previously achieved in the spray pool only by spraying through nozzles, and in this solution, an increase in the heat transfer area is achieved due to the formation of waves and created air-air bubbles that take away part of the heat from the cooled water. In addition, the design of the expanding part of the ejector with helical grooves reduces the possibility of clogging of nozzles with solid particles, which are always contained in the circulating water.

Claims

A spray pool containing a water supply pipe connected to a discharge manifold located above the pool with groups of spray nozzles in the form of rows separated by air corridors with different torch heights, characterized in that pipelines are connected to the lower part of the pressure collectors in the form of dropping towards a water mirror of risers with ejectors mounted at the level of the water surface and oriented in the direction of its movement, the mixing chamber of which is connected with atmospheric air by means of a nozzle installed in the air passage, and on the inner surface of the expanding part of the ejector, helical grooves are made, while the ejector is mounted on a float and is connected to the riser by means of a flexible corrugated insert.