RU2153137C2

RU2153137C2 - Cooling tower

Info

Publication number: RU2153137C2
Application number: RU98112138A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Прохоров; В.С. Пономаренко; И.П. Барменкова
Original assignee: Прохоров Евгений Иванович; Пономаренко Виктор Семенович; Барменкова Ирина Петровна
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-07-20

Abstract

FIELD: cooling water in circulating water supply systems. SUBSTANCE: cooling tower has sprinkler with two tiers of stages, two rows of water distributors provided with sprayers; water distributor of lower row is located under lower stage of sprinkler; sprayers of upper row are oriented to upper stage of sprinkler and sprayers of lower row are oriented to lower stage of sprinkler; thickness of lower stage is equal to 1.1 - 1.5 of thickness of upper stage and distance between tiers is equal to 1.0 - 5.0 of thickness of lower stage. EFFECT: enhanced efficiency of heat exchange. 1 dwg

Description

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам и может быть использовано для охлаждения воды в системе оборотного водоснабжения. The invention relates to heat and mass transfer apparatuses and can be used to cool water in a circulating water supply system.

Известна градирня, содержащая вертикальный корпус, установленные в корпусе поярусно по периметру разбрызгивающие сопла, ориентированные в центральную зону градирни (см. авторское свидетельство СССР N1071915, МПК F 28 C 1/00, 1984). A cooling tower is known, comprising a vertical casing, spray nozzles installed in the casing half-round around the perimeter, oriented in the central zone of the cooling tower (see USSR author's certificate N1071915, IPC F 28 C 1/00, 1984).

В известной градирне тепломассообмен происходит при взаимодействии потока со струями воды, при этом ориентирование всех сопел в центральную зону градирни не обеспечивает равномерность распределения воды и воздуха внутри градирни. Вышеуказанное не обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена. In the known cooling tower, heat and mass transfer occurs during the interaction of the flow with water jets, while the orientation of all nozzles in the central zone of the cooling tower does not ensure uniform distribution of water and air inside the cooling tower. The above does not provide high efficiency of heat and mass transfer.

Известна также градирня, содержащая размещенные в корпусе по меньшей мере двухслойную теплообменную насадку, при этом каждый слой имеет самостоятельный источник воды, вода при работе градирни стекает по насадке самотеком, первый и второй слои насадки разделены горизонтальной перегородкой так, что воздух, просасываемый через нижний слой насадки, проходит не поступая в верхний слой, в тоже время вода, стекающая по верхнему слою насадки, не контактируя с нижним слоем насадки, сливается в нижнюю часть градирни (см. заявка ЕПВ N 0335038, МПК F 28 C 1/00, 1989). A cooling tower is also known that contains at least a two-layer heat exchange nozzle located in the casing, each layer having its own water source, water drains by gravity during operation of the cooling tower, the first and second layers of the nozzle are separated by a horizontal partition so that the air sucked through the lower layer nozzles, passes without entering the upper layer, at the same time, water flowing along the upper layer of the nozzle, without contacting the lower layer of the nozzle, merges into the lower part of the tower (see application EPO N 0335038, IPC F 28 C 1/00, 1989).

В указанной градирне разделение потоков охлаждаемой воды и воздуха перегородкой приводит к уменьшению теплообменной поверхности насадки и обеспечивает двухстадийное охлаждение воды, что уменьшает эффективность тепломассообмена. Кроме того, наличие перегородки и переточных каналов значительно повышает аэродинамическое сопротивление градирни. In the indicated cooling tower, the separation of the flows of cooled water and air by the partition leads to a decrease in the heat transfer surface of the nozzle and provides two-stage cooling of the water, which reduces the efficiency of heat and mass transfer. In addition, the presence of a partition and transfer channels significantly increases the aerodynamic drag of the cooling tower.

Наиболее близкой по технической сущности является градирня, содержащая вертикальный корпус, размещенные в нем ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, причем разбрызгиватели верхнего ряда водораспределителя ориентированы на верхнюю ступень оросителя, водоуловитель (см. авторское свидетельство СССР N 1404782, МПК F 28 C 1/00, 1988). The closest in technical essence is a cooling tower containing a vertical casing, an irrigator with two tiers of steps placed in it, two rows of water distributors having sprinklers, and the sprinklers of the upper row of the water distributor are oriented to the upper stage of the sprinkler, a water catcher (see USSR copyright certificate N 1404782, IPC F 28 C 1/00, 1988).

В указанной градирне водораспределитель второго ряда размещен между ступенями так, что теплообмен в нижнем ярусе происходит при стекании воды из верхнего ряда, а не оптимизированные размеры ступеней и расстояния между ними не обеспечивают высокой эффективности теплообмена. In the indicated tower, the second-row water distributor is placed between the steps so that heat transfer in the lower tier occurs when water drains from the upper row, and not the optimized step sizes and the distances between them do not provide high heat transfer efficiency.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тепломассообмена. The objective of the present invention is to increase the efficiency of heat and mass transfer.

Задача решается тем, что градирня содержит вертикальный корпус, размещенные в нем ороситель с двумя ярусами ступеней, два ряда водораспределителей, имеющих разбрызгиватели, причем разбрызгиватели верхнего ряда ориентированы на верхнюю ступень оросителя, водоуловитель, водораспределитель нижнего ряда размещен под нижней ступенью оросителя, а его разбрызгиватели ориентированы на последнюю, при этом толщина нижней ступени оросителя составляет 1,1...1,5 толщины верхней ступени оросителя, а расстояние между ярусами составляет 1,0...5,0 толщины нижней ступени. The problem is solved in that the tower contains a vertical casing, an irrigation device with two tiers of steps placed in it, two rows of water distributors having sprinklers, the upper row sprinklers oriented to the upper stage of the sprinkler, a water catcher, the lower row water distributor located under the lower stage of the sprinkler, and its sprinklers oriented to the latter, while the thickness of the lower stage of the sprinkler is 1.1 ... 1.5 of the thickness of the upper stage of the sprinkler, and the distance between tiers is 1.0 ... 5.0 of thickness n lower stage.

На чертеже изображена градирня, общий вид. The drawing shows a cooling tower, General view.

Градирня содержит вертикальный корпус 1, который может быть в поперечном сечении как цилиндрической, так и многоугольной формы. В корпусе 1 размещены ороситель с двумя ярусами ступеней 2 и 3, два ряда водораспределителей 4 и 5, подключенных к подводящему трубопроводу 6 через запорно-регулирующие органы 7 и 8. Разбрызгиватели (форсунки) 9 ориентированы на верхнюю ступень 2 оросителя, а разбрызгиватели 10 - на нижнюю ступень 3 оросителя. The cooling tower contains a vertical housing 1, which may be in cross section both cylindrical and polygonal in shape. A sprinkler with two tiers of steps 2 and 3, two rows of water distributors 4 and 5 connected to the supply pipe 6 through shut-off-regulating bodies 7 and 8 are placed in the housing 1. Sprayers (nozzles) 9 are oriented to the upper stage 2 of the irrigator, and 10 sprayers to the lower stage 3 irrigators.

В результате расчетов и проведенных исследований установлено оптимальное соотношение толщин ступеней оросителя. Так толщина нижней ступени 3 оросителя составляет 1,1...1,5 толщины верхней ступени 2 оросителя. При таком соотношении толщин ступеней 3 и 2 оптимальное расстояние 11 между ними (ярусами) должно составлять 1,0...5,0 толщины нижней ступени 3. В верхней части градирни размещен водоуловитель 12. As a result of calculations and studies, the optimal ratio of the thickness of the steps of the irrigator was established. So the thickness of the lower stage 3 of the sprinkler is 1.1 ... 1.5 the thickness of the upper stage 2 of the sprinkler. With this ratio of the thicknesses of steps 3 and 2, the optimal distance 11 between them (tiers) should be 1.0 ... 5.0 thicknesses of the lower stage 3. A trap 12 is placed in the upper part of the tower.

Градирня работает следующим образом. The cooling tower works as follows.

Вода, подлежащая охлаждению, при открытых запорных органах 7 и 8 на подводящем трубопроводе 6 с помощью разбрызгивателей (форсунок) 9 и 10, подается на ступени 2 и 3, соответственно. С помощью запорных органов 7 и 8 можно обеспечить подачу воды либо в верхнюю ступень 2 оросителя, либо в нижнюю ступень 3. The water to be cooled, with the shut-off elements 7 and 8 open on the supply pipe 6 by means of sprinklers (nozzles) 9 and 10, is supplied to steps 2 and 3, respectively. Using the shut-off elements 7 and 8, it is possible to supply water to either the upper stage 2 of the irrigator or the lower stage 3.

Охлаждающий воздух поступает снизу последовательно через ступени 3 и 2, где реализуется капельно-пленочный режим теплообмена. Пленка стекающей воды из верхней ступени 2 может разрушится в зазоре 11 под воздействием восходящего потока воздуха. Наличие зазора (расстояния) 11 между ступенями 3 и 2, обеспечивает получение камеры, что позволяет в ней реализовать дополнительно капельный режим тепломассообмена и равномерно распределить поток на входе в ступень 3 оросителя. Влажный воздух, прошедший градирню, освобождается от капель влаги в водоуловителе 12. Cooling air enters from below sequentially through steps 3 and 2, where the drip-film heat transfer mode is implemented. The film of flowing water from the upper stage 2 can be destroyed in the gap 11 under the influence of an upward flow of air. The presence of a gap (distance) 11 between stages 3 and 2, provides a camera, which allows it to implement an additional drip mode of heat and mass transfer and evenly distribute the flow at the inlet to stage 3 of the sprinkler. The moist air that has passed through the cooling tower is freed from moisture droplets in the water trap 12.

Claims

A cooling tower containing a vertical casing, an irrigator with two tiers of steps placed in it, two rows of water distributors having sprinklers, the upper row sprinklers oriented to the upper sprinkler stage, a water catcher, characterized in that the lower row water distributor is located under the lower sprinkler stage, and its sprinklers focused on the latter, while the thickness of the lower stage of the sprinkler is 1.1 - 1.5 thicknesses of the upper stage of the sprinkler, and the distance between tiers is 1.0 - 5.0 thickness n lower stage.