RU2166163C2 - Ejection cooling tower - Google Patents
Ejection cooling tower Download PDFInfo
- Publication number
- RU2166163C2 RU2166163C2 RU99115218/06A RU99115218A RU2166163C2 RU 2166163 C2 RU2166163 C2 RU 2166163C2 RU 99115218/06 A RU99115218/06 A RU 99115218/06A RU 99115218 A RU99115218 A RU 99115218A RU 2166163 C2 RU2166163 C2 RU 2166163C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ejection
- channel
- cooling tower
- tower
- nozzles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности 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. The invention relates to a power system, in particular to evaporative coolers, and can be applied at thermal and nuclear power plants, as well as at other industrial facilities that require cooling of water or other liquids.
Известна вентиляторная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части, в которой трубопроводы установлены в корпусе поярусно, причем в каждом ярусе они размещены по периметру корпуса, а разбрызгивающие сопла выходными отверстиями обращены в центральную зону градирни (см. авторское свидетельство СССР N 1071915, МПК F 28 C 1/00, 1983). A fan cooler is known, comprising a droplet eliminator installed in the housing, water distribution pipelines with spray nozzles and a drainage tank in the lower part, in which the pipelines are installed in the housing in layers, and in each tier they are placed along the housing perimeter, and the spray nozzles with their outlets facing the central zone of the cooling tower (see USSR author's certificate N 1071915, IPC F 28
Известна также вентиляторная градирня, содержащая корпус, охваченный кожухом с образованием воздухоотводящего канала, воздухоотводящую трубу, установленную в днище корпуса, снабженную водосборным лотком и жалюзийной решеткой, вытяжной патрубок с вентилятором, воздухораспределитель с форсунками и воздуховходные патрубки. Размещенные в крышке корпуса, в котором система охлаждения дополнительно снабжена воздуховодами с запорными клапанами и оболочкой, размещенной вокруг боковой стенки корпуса с кольцевым зазором (см. авторское свидетельство СССР N 1601490, МПК F 28 C 1/00, 1991). A fan tower is also known, comprising a casing enclosed by a casing to form an air outlet channel, an air exhaust pipe installed in the bottom of the casing, equipped with a drain pan and a louvre grill, an exhaust pipe with a fan, an air distributor with nozzles and air inlets. Placed in the housing cover, in which the cooling system is additionally equipped with air ducts with shut-off valves and a shell placed around the side wall of the housing with an annular gap (see USSR author's certificate N 1601490, IPC F 28
Недостатками известных устройств является неэффективная схема охлаждения жидкости, обусловленная большим количеством жидкости в небольшом пространстве, что в свою очередь заставляет пропускать большие потоки воздуха, использовать мощные вентиляторные системы. The disadvantages of the known devices is an inefficient liquid cooling scheme, due to the large amount of liquid in a small space, which in turn makes it possible to pass large flows of air, use powerful fan systems.
В качестве прототипа принята эжекционная градирня, содержащая корпус с воздуховходными жидкостно-эжекционными окнами, выполненными в виде продольного канала и расположенными вдоль верхней кромки градирни, водораспределительный коллектор с водоструйными форсунками, с факелами, направленными вниз (см. авторское свидетельство СССР N 1183815, МПК F 28 C 1/00, 1987). As a prototype, an ejection cooling tower has been adopted, comprising a casing with air-in liquid ejection windows made in the form of a longitudinal channel and located along the upper edge of the cooling tower, a water distribution manifold with water-jet nozzles, with torches pointing downward (see USSR copyright certificate N 1183815, IPC F 28
Положительным качеством в прототипе является то, что конструкция и размещение эжекторов позволяют организовать принудительную циркуляцию воздуха без использования внешних вентиляторов. Недостатком прототипа является сложность устройства, обусловленная наличием оросительной системы, недостаточная долговечность и надежность устройства, обусловленная той же причиной, недостаточная эффективность охлаждения, вызванная большим аэродинамическим сопротивлением, связанным с размещением в шахте элементов оросителя. С другой стороны, отказаться от оросителя в данной системе невозможно, поскольку именно ороситель является тем устройством, в котором происходит теплопередача. A positive quality in the prototype is that the design and placement of ejectors allow you to organize forced air circulation without the use of external fans. The disadvantage of the prototype is the complexity of the device due to the presence of an irrigation system, insufficient durability and reliability of the device, due to the same reason, insufficient cooling efficiency caused by high aerodynamic drag associated with the placement of irrigation elements in the mine. On the other hand, it is impossible to abandon the sprinkler in this system, since it is the sprinkler that is the device in which heat transfer occurs.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости при сокращении размеров градирни и уменьшении энергозатрат на охлаждение воды. The problem solved by the invention is to increase the efficiency of the tower by intensifying the cooling of the liquid while reducing the size of the tower and reducing energy costs for cooling water.
Поставленная задача решается тем, что в эжекционной градирне, содержащей корпус с воздуховходными жидкостно-эжекционными окнами, выполненными в виде продольного канала и расположенными вдоль верхней кромки градирни, водораспределительный коллектор с водоструйными форсунками, с факелом, направленным вниз, согласно изобретению, продольный канал имеет трапецеидальное сечение с углом раскрытия меньшим угла раскрытия факела, в верхней узкой части канала установлен ряд форсунок, шаг форсунок выполнен меньшим или равным ширины канала в наиболее широкой его части. The problem is solved in that in an ejection cooling tower containing a housing with air-in liquid ejection windows made in the form of a longitudinal channel and located along the upper edge of the cooling tower, a water distribution manifold with water-jet nozzles, with a torch pointing down, according to the invention, the longitudinal channel has a trapezoidal a section with an opening angle smaller than the angle of opening of the torch, a number of nozzles are installed in the upper narrow part of the channel, the step of the nozzles is made less than or equal to the channel width in its wider part.
Поставленная задача решается также и тем, что форсунки установлены группами. The problem is also solved by the fact that the nozzles are installed in groups.
Угол раскрытия канала меньше угла раскрытия факела в 1,1 - 4 раза. Эжекционный канал с внутренней стороны корпуса градирни дополнительно снабжен щитком. The angle of the channel is less than the angle of the torch by 1.1 to 4 times. The ejection channel on the inside of the tower casing is additionally equipped with a shield.
Щиток присоединен в внутреннему краю канала, параллельно стенке градирни, а по вертикали заканчивается на высоте от зеркала охлажденной воды не менее ширины канала в его узкой части и не более ширины канала в его широкой части. The shield is attached to the inner edge of the channel, parallel to the wall of the tower, and vertically ends at a height from the chilled water mirror not less than the width of the channel in its narrow part and not more than the width of the channel in its wide part.
Между каналами установлены антиветровые перегородки до зеркала воды. Between the channels there are anti-wind partitions to the water mirror.
Эжекционные окна выполнены на противоположных гранях. Ejection windows are made on opposite sides.
Эжекционные окна выполнены вдоль всего периметра градирни. Ejection windows are made along the entire perimeter of the tower.
Такое выполнение градирни позволяет, во-первых, обеспечить наилучшее эжектирование воздуха и обеспечить его увеличение струями жидкости. Во-вторых, верхнее размещение форсунок существенно сокращает энергетические затраты на распыление воды, поскольку положительную роль играет сила тяжести. Размещение форсунок в канале трапецеидального сечения создает устройство, подобное соплу Вентури, однако использование двух и более форсунок в одном канале, с размещением их с шагом меньшим или равным ширине канала в наиболее широкой части позволяет смоделировать сопло Вентури не вокруг отдельно взятой форсунки, а в продольном канале. This embodiment of the cooling tower allows, firstly, to ensure the best ejection of air and to ensure its increase by jets of liquid. Secondly, the upper placement of the nozzles significantly reduces the energy costs of spraying water, since gravity plays a positive role. Placing the nozzles in the channel of the trapezoidal section creates a device similar to a Venturi nozzle, however, using two or more nozzles in the same channel, placing them in increments of less than or equal to the width of the channel in the widest part, allows us to simulate the Venturi nozzle not around a single nozzle, but in the longitudinal channel.
Отсутствие оросителя не создает аэродинамических препятствий движению эжектируемого воздуха, который за счет эжекции устремляется вначале вниз, вместе с потоком частиц жидкости, а затем за счет конвенционных потоков вверх по шахте градирни и тем самым обеспечивается значительный воздушный поток: до 6 - 10-кратного водяного потока. Отсутствие конструктивных элементов оросителя, кроме того, упрощает конструкцию градирни, делает доступней при ремонте внутренние конструкции и соответственно повышает надежность ее работы. The absence of a sprinkler does not create aerodynamic obstacles to the movement of the ejected air, which rises first downward along with the flow of liquid particles due to ejection, and then due to conventional flows up the cooling tower shaft and thereby provides a significant air flow: up to 6-10 times water flow . The absence of structural elements of the sprinkler, in addition, simplifies the design of the cooling tower, makes internal structures more accessible during repair and, accordingly, increases the reliability of its operation.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 схематически изображена градирня, вертикальный разрез. На фиг. 2 - градирня, вертикальный разрез, со щитком, присоединенным к внутренней стенке канала. На фиг. 3 - градирня. Вертикальный разрез с двумя эжекционными каналами на противоположных сторонах градирни. На фиг. 4 изображен вид А на фиг. 1. На фиг. 5 - вид Б на фиг. 1. На фиг. 6 - вид В на фиг. 3. На фиг. 7 изображен вид сверху восьмигранной градирни с размещением канала вдоль всего контура градирни. The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 schematically shows a cooling tower, a vertical section. In FIG. 2 - cooling tower, vertical section, with a shield attached to the inner wall of the channel. In FIG. 3 - cooling tower. Vertical section with two ejection channels on opposite sides of the tower. In FIG. 4 is a view A of FIG. 1. In FIG. 5 is a view B in FIG. 1. In FIG. 6 is a view B in FIG. 3. In FIG. 7 shows a top view of an octagonal cooling tower with a channel along the entire outline of the cooling tower.
Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздуховходными окнами 2, выполненными вдоль ее верхней кромки, водораспределительный коллектор 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, причем форсунки-эжекторы 4 создают наклонные от вертикали факелы жидкости 5. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 6. Форсунки 4 соединены с водораспределительным коллектором 3 известными средствами. В качестве одной из стенок эжекционного канала используется стенка градирни 7. Другая стенка 8 выполнена отдельной внутри градирни. Стенка 8 может быть снабжена дополнительным вертикальным щитком 9. При двухстороннем расположении эжекционных окон 2 внутри градирни может быть установлена антиветровая перегородка 10 до зеркала воды. Угол раскрытия факела обозначен αф. Угол раскрытия канала обозначена αк. Высота канала обозначена h. Высота установки дополнительного щитка до зеркала воды обозначена h1. Расстояние между форсунками в канале обозначено t.The cooling tower contains a
Градирня работает следующим образом. The cooling tower works as follows.
Охлаждаемая вода подается через водораспределительный коллектор 3 и форсунки 4 в трапецеидальный расширяющийся продольный канал, ограниченный с одной стороны стенкой градирни 7, а с другой - стенкой эжекционного канала 8. За счет того, что угол раскрытия факела αф больше, чем угол раскрытия канала αк, образуется сопло Вентури и наружный воздух через окно 2 эжектируется внутрь градирни, активно перемешиваясь с каплями охлаждаемой воды. При этом происходит теплопередача, воздух нагревается и конвенционными потоками выходит наружу в открытой части градирни. Экспериментальные исследования показали, что уменьшение отношения αк/αф менее чем 1,4 резко снижает эжекционную способность канала трапецеидального сечения и не позволяет использовать такие каналы без наддува воздуха внешним источником. При невысоких градирнях необходимо существенно укорачивать высоту канала, при достаточно широких факелах. В этом случае конструктивно необходимо увеличить соотношение αк/αф до 4. Значения большие чем 4 снова приводят к существенной потере эжекции и невозможности работы градирни в эжекционном режиме.Cooled water is supplied through the
Для увеличения зоны теплообмена внутренняя стенка канала 8 дополнительно снабжена вертикальным щитком 9, что позволяет удлинить время контакта охлаждаемой воды и воздуха. Опытным путем установлено, что высота h1 между краем щитка 9 и зеркалом воды должна быть не менее ширины канала в его узкой части и не более ширины канала в его широкой части. Канал выполнен продольным, и в нем с шагом t расположены отдельные форсунки 4 или группы форсунок 4. Шаг установки форсунок 4 необходимо выбрать меньше, чем ширина канала в наиболее широкой его части. При этом форсунки 4 регулируют таким образом, чтобы факел соседних форсунок на 60-70 процентов перекрывали друг друга. Такая регулировка позволяет практически полностью перекрыть продольный канал и обеспечить наилучшую эжекцию внешнего воздуха в градирню.To increase the heat exchange zone, the inner wall of the
В случае проектирования и изготовления больших градирен целесообразным может оказаться выполнение эжекционных окон 2 на противоположных гранях градирни или по верхнему контуру градирни. При этом каналы могут быть выполнены относительно более узкими (с меньшим углом раскрытия αк). При большой высоте градирен целесообразным может оказаться дополнение внутренней стенки канала щитком 9. Он заставляет эжектируемый воздух, увлекаемый падающими каплями воды, пройти всю глубину шахты и только после этого развернуться и за счет конвенционных потоков двигаться вверх по шахте градирни.In the case of the design and manufacture of large cooling towers, it may be appropriate to carry out
В результате работы градирни организуется принудительная циркуляция воздушных масс без дополнительного энергопотребления. Кроме того, установка форсунок 4 группами обеспечивает значительные количества подаваемой через форсунки жидкости и тем самым позволяет снизить энергопотребление и повысить экономичность градирни. As a result of the cooling tower, forced circulation of air masses is organized without additional energy consumption. In addition, the installation of nozzles in 4 groups provides a significant amount of fluid supplied through the nozzles and thereby reduces energy consumption and improve the efficiency of the cooling tower.
Изобретение позволяет значительно повысить эффективность тепломассообмена градирни без увеличения затрат, по сравнению с известными конструкциями, при этом существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы. The invention allows to significantly increase the efficiency of heat and mass transfer of the cooling tower without increasing costs compared to known structures, while significantly simplifying the design of the cooling tower, increasing its reliability, maintainability and reducing operating costs.
Claims (8)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115218/06A RU2166163C2 (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ejection cooling tower |
UA2000073987A UA42892C2 (en) | 1999-07-09 | 2000-07-05 | Ejection cooling tower |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99115218/06A RU2166163C2 (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ejection cooling tower |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2166163C2 true RU2166163C2 (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=20222613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99115218/06A RU2166163C2 (en) | 1999-07-09 | 1999-07-09 | Ejection cooling tower |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2166163C2 (en) |
UA (1) | UA42892C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462675C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-09-27 | Николай Васильевич Барсуков | Design of ejection cooling tower, and method of organisation of heat and mass exchange process |
RU2506512C2 (en) * | 2012-01-27 | 2014-02-10 | Николай Васильевич Барсуков | Sectional ejection cooling tower |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683611C1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-03-29 | Николай Васильевич Барсуков | Ejection cooling tower autonomous module |
-
1999
- 1999-07-09 RU RU99115218/06A patent/RU2166163C2/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-07-05 UA UA2000073987A patent/UA42892C2/en unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2462675C1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-09-27 | Николай Васильевич Барсуков | Design of ejection cooling tower, and method of organisation of heat and mass exchange process |
WO2012141620A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Barsukov Nikolai Vasilievich | Ejector cooling tower and method for organizing a mass heat-exchange process using same |
RU2506512C2 (en) * | 2012-01-27 | 2014-02-10 | Николай Васильевич Барсуков | Sectional ejection cooling tower |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
UA42892C2 (en) | 2001-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4085171A (en) | Spray cooling system | |
US3034769A (en) | Heat exchangers | |
KR20130060694A (en) | Cooling tower | |
RU2462675C1 (en) | Design of ejection cooling tower, and method of organisation of heat and mass exchange process | |
RU2166163C2 (en) | Ejection cooling tower | |
RU2500964C2 (en) | Ventilation cooling tower | |
RU2306513C1 (en) | Combination cooling tower | |
RU33637U1 (en) | Cooling tower (options) | |
RU2132029C1 (en) | Cooling tower | |
RU2228501C2 (en) | Process cooling liquid in water-cooling tower | |
KR102258941B1 (en) | Apparatus for reducing fine dust | |
RU2411437C2 (en) | Fan cooling tower | |
RU31639U1 (en) | Cooling tower | |
RU39392U1 (en) | COOLING HOUSE (OPTIONS) | |
RU40451U1 (en) | COOLING HOUSE (OPTIONS) | |
RU2272231C2 (en) | Mechanical-draft tower | |
RU40450U1 (en) | COOLING HOUSE (OPTIONS) | |
RU2168132C2 (en) | Cooling tower | |
EA007724B1 (en) | Ventilating cooling tower | |
RU49206U1 (en) | COOLING HOUSE (OPTIONS) | |
EA006902B1 (en) | Cooling tower | |
RU68667U1 (en) | EJECTION COOL | |
NL2028602B1 (en) | Marine Diesel Power System | |
UA5336U (en) | Cooling tower | |
RU33636U1 (en) | Cooling tower |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090710 |