RU2180085C1

RU2180085C1 - Mechanical draft tower

Info

Publication number: RU2180085C1
Application number: RU2001108807/06A
Authority: RU
Inventors: А.Д. Корнеев; С.Д. Корнеев
Original assignee: Корнеев Александр Дмитриевич; Корнеев Сергей Дмитриевич
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2001-04-04
Publication date: 2002-02-27

Abstract

FIELD: power plants and industrial enterprises; return water cooling. SUBSTANCE: proposed mechanical draft tower has housing with air duct opening made on side surface of housing, water catcher, sprinkler, water distributor with sprinkling nozzles and sprinkling cone pointed upwards, fan connected with air duct opening and enclosed in cylindrical shell coaxial to its axis of rotation and water collector with water outlet branch pipe, all these devices being arranged in tower housing in tiers. Tower has air deflector installed behind plane of end face of cylindrical shell for changing angle f inclination to its longitudinal axis. Craters are made on deflector surface with ratio of crater depth to its diameter h/D=0.05-0.2 where h is crater depth, mm; D is crater diameter, mm. EFFECT: increased capacity of mechanical draft tower owing to increase of turbulence of air flow and its uniform distribution over cross-section of tower. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к градирням для охлаждения оборотной воды электростанций и промышленных предприятий. The invention relates to a power system, and in particular to cooling towers for cooling the circulating water of power plants and industrial enterprises.

Известна градирня, содержащая корпус с воздуховодным проемом, содержащая водосборник с патрубком отвода воды, водоуловитель, ороситель, водораспределитель с разбрызгивающими форсунками, вентилятор, расположенный внутри цилиндрической обечайки, и отражатель воздуха (1). A known cooling tower comprising a housing with an airway opening, comprising a water collector with a water outlet, a water trap, a sprinkler, a water distributor with spray nozzles, a fan located inside the cylindrical shell, and an air reflector (1).

Недостаток данной конструкции заключается в том, что подаваемый в градирню воздух отклоняется с помощью отражателя к периферии, исключается его движение в центре градирни, что приводит к снижению холодопроизводительности градирни. The disadvantage of this design is that the air supplied to the tower is deflected by the reflector to the periphery, its movement in the center of the tower is excluded, which leads to a decrease in the cooling capacity of the tower.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является вентиляторная градирня, содержащая корпус, снабженный воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса, размещенные в корпусе поярусно водоуловитель, ороситель, водораспределитель, вентилятор, расположенный в цилиндрической обечайке, соосной оси его вращения, и водосборник с патрубком отвода воды. (2). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a fan cooling tower containing a housing provided with an air duct made on the side surface of the housing, a water separator, a sprinkler, a water distributor, a fan located in a cylindrical shell, coaxial to its axis of rotation, and water collector with a branch pipe of water drainage. (2).

Однако недостатком градирни является невысокая эффективность тепломассообмена. Поток охлаждающего воздуха подается вентилятором к стенке корпуса (перпендикулярно ей), а это приводит к потере динамического напора и снижению производительности градирни. However, the disadvantage of the cooling tower is the low efficiency of heat and mass transfer. The flow of cooling air is supplied by the fan to the wall of the casing (perpendicular to it), and this leads to a loss of dynamic pressure and a decrease in cooling tower performance.

Техническая сущность предлагаемого изобретения заключается в повышении производительности градирни за счет увеличения турбулентности воздушного потока и равномерного распределения его по сечению аппарата. The technical essence of the invention consists in increasing the performance of the tower by increasing the turbulence of the air flow and its uniform distribution over the cross section of the apparatus.

Технический результат изобретения достигается тем, что в вентиляторной градирне, содержащей корпус с воздуховодным проемом, выполненным на боковой поверхности корпуса градирни, размещенные в корпусе ярусами водоуловитель, ороситель, водораспределитель с разбрызгивающими форсунками с факелом распыла, направленным вверх, вентилятор, связанный с воздуховодным проемом и окруженный цилиндрической обечайкой, соосной оси его вращения, и водосборник с патрубком отвода воды, согласно изобретению градирня снабжена отражателем воздуха, установленным за плоскостью торца цилиндрической обечайки с возможностью изменения угла наклона к ее продольной оси, при этом на поверхности отражателя воздуха выполнены лунки с отношением глубины лунки к ее диаметру 0,05-0,2. The technical result of the invention is achieved by the fact that in a fan tower comprising a housing with an air duct made on the side surface of the cooling tower, a water catcher, a sprinkler, a water distributor with spray nozzles with a spray nozzle directed upward, and a fan connected to the air duct and surrounded by a cylindrical shell, coaxial to its axis of rotation, and a catchment with a water outlet pipe, according to the invention, the cooling tower is equipped with an air reflector, installed inventive behind the plane end face of the cylindrical mantle to change a tilt angle to its longitudinal axis, wherein the reflector on the surface of the air hole formed with a depth to diameter wells 0.05-0.2.

Благодаря установке на пути воздушного потока отражателя воздуха, происходит его турбулизация и равномерное распределение по всему сечению градирни. Наличие на поверхности отражателя воздуха определенного рельефа сферических углублений заданной геометрии приводит к смерчеобразованию, что дает возможность увеличить время пребывания капель воды в рабочем объеме градирни и в совокупности с турбулизацией отраженного воздушного потока приводит к повышению холодопроизводительности градирни. Thanks to the installation of an air reflector on the air flow path, it is turbulized and uniformly distributed over the entire cross section of the tower. The presence on the surface of the air reflector of a certain relief of spherical recesses of a given geometry leads to tornado formation, which makes it possible to increase the residence time of water droplets in the working volume of the tower and, together with the turbulization of the reflected air flow, leads to an increase in the cooling capacity of the tower.

Угол поворота φ отражателя воздуха подбирается в зависимости от требований технологического режима. The angle of rotation φ of the air reflector is selected depending on the requirements of the technological mode.

На фиг.1 показана вентиляторная градирня, общий вид градирни с одноступенчатым оросителем (вариант "а"); на фиг.2 - градирня с двухступенчатым оросителем (вариант "б"); на фиг.3 - сферические лунки на поверхности отражателя воздуха. Figure 1 shows a fan cooling tower, a General view of the cooling tower with a single-stage sprinkler (option "a"); figure 2 - cooling tower with a two-stage sprinkler (option "b"); figure 3 - spherical holes on the surface of the air reflector.

Вентиляторная градирня содержит корпус 1 с воздуховодным проемом 2. В корпусе 1 градирни ярусами размещены водоуловитель 3, ороситель 4, водораспределитель 5 с форсунками 6. Факел распыла форсунок 6 направлен вверх к оросителю 4. В нижней части градирни установлен водосборник 7 с патрубком отвода воды 8. Осевой вентилятор 9 связан с воздуховодным проемом 2 и размещен в цилиндрической обечайке 10. Горизонтальная ось цилиндрической обечайки 10 соосна оси вращения вентилятора 9. На пути воздушного потока, выбрасываемого осевым вентилятором 9, за плоскостью торца 11 цилиндрической обечайки 10 установлен отражатель воздуха 12. Регулируя угол наклона φ отражателя воздуха 12 за счет вращения на шарнире 13, можно менять направление отраженного воздушного потока в широком диапазоне и равномерно распределять воздух по сечению градирни. На поверхности отражателя воздуха 12 выполнены сферические лунки 14. The fan cooling tower contains a housing 1 with an air duct 2. In the housing 1 of the cooling tower, a water catcher 3, a sprinkler 4, a water distributor 5 with nozzles are placed in tiers 6. The spray nozzle 6 is directed upward to the sprinkler 4. At the bottom of the tower there is a water collector 7 with a water outlet 8 The axial fan 9 is connected to the air duct 2 and placed in the cylindrical shell 10. The horizontal axis of the cylindrical shell 10 is coaxial with the axis of rotation of the fan 9. On the path of the air flow ejected by the axial fan 9, spine end 11 of the cylindrical shell 10 is mounted outside the reflector 12. By adjusting the inclination angle φ air deflector 12 by the rotation on the hinge 13, can change the direction of the reflected air flow over a wide range, and distribute the air uniformly over the cross section of the cooling tower. On the surface of the air reflector 12, spherical holes 14 are made.

Экспериментально установлено оптимальное отношение глубины лунки к ее диаметру, позволяющее обеспечить смерчеобразование капель воды: h/D=0,05-0,2. The optimum ratio of the depth of the hole to its diameter was experimentally established, which allows tornado formation of water droplets: h / D = 0.05-0.2.

Отражатель воздуха 12 представляет собой плоскую стальную пластину с системой сферических углублений заданной геометрии (лунок). The air deflector 12 is a flat steel plate with a system of spherical recesses of a given geometry (holes).

Работа градирни осуществляется следующим образом. The operation of the tower is as follows.

Вода, подлежащая охлаждению, разбрызгивается через форсунки 6 водораспределителя 5. Факел распыла форсунок направлен вверх, в сторону оросителя 4, в каналах которого происходит охлаждение капель воды потоком воздуха, нагнетаемым вентилятором 9. Охлажденные водяные капли падают вниз и, встречая на пути смерчеобразный поток, захватываются им и вовлекаются в мощный круговорот. При этом происходит окончательное охлаждение воды за счет интенсивного теплообмена и увеличения продолжительности "витания" капель воды в рабочем объеме градирни. Далее охлажденная вода стекает в водосборник 7, откуда через патрубок 8 отводится потребителю. В верхней части корпуса градирни с помощью водоуловителя 3 осуществляется осушка выходящего потока воздуха. The water to be cooled is sprayed through the nozzles 6 of the water distributor 5. The spray nozzle is directed upward, towards the sprinkler 4, in the channels of which the water drops are cooled by the air flow pumped by fan 9. The cooled water drops fall down and, meeting a tornado-like stream, captured by him and involved in a powerful cycle. In this case, the final cooling of the water occurs due to intensive heat transfer and an increase in the duration of the "soaking" of water drops in the working volume of the cooling tower. Next, the chilled water flows into the catchment 7, from where it is discharged through the pipe 8 to the consumer. In the upper part of the cooling tower casing with the help of a water catcher 3, the outgoing air stream is dried.

При повышенных расходах охлаждаемой воды ороситель 4 может состоять из двух секций (вариант "б" - градирня с двухступенчатым оросителем, показана на фиг.2, поз. 4-1 верхняя и 4-2 нижняя ступени оросителя, все другие позиции совпадают с позициями фиг.1). At increased flow rates of the cooled water, the sprinkler 4 may consist of two sections (option “b” - a cooling tower with a two-stage sprinkler, shown in Fig. 2, items 4-1, the upper and 4-2 lower stages of the sprinkler, all other positions coincide with the positions of FIG. .1).

Источники информации
1. Патент RU 2047072, кл. F 28 С 1/00, публ. 27.10.95г.Sources of information
1. Patent RU 2047072, cl. F 28 C 1/00, publ. 10.27.95g.

2. Свидетельство на полезную модель 9058, кл. F 28 С 1/00, публ. 16.06.98 г. (прототип). 2. Certificate for utility model 9058, cl. F 28 C 1/00, publ. 06/16/98, (prototype).

Claims

1. A fan cooling tower comprising a housing with an air duct made on a side surface of the housing, a water catcher, a sprinkler, a water distributor with spray nozzles with a spray nozzle pointing upward, a fan connected to the air duct and surrounded by a cylindrical shell, coaxial to its axis, arranged in tiers. rotation, and a catchment with a water outlet pipe, characterized in that the cooling tower is equipped with an air reflector mounted behind the plane of the end face of the cylindrical shell with possible with a change in the angle of inclination to its longitudinal axis, while holes are made on the surface of the air reflector.

2. The fan cooling tower according to claim 1, characterized in that the holes are made on the surface of the air reflector with the ratio of the depth of the hole to its diameter h / D = 0.05-0.2, where h is the depth of the hole, mm; D is the diameter of the hole, mm