RU2234652C2

RU2234652C2 - Plate of cooling tower sprinkler

Info

Publication number: RU2234652C2
Application number: RU2002119959/06A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Балашов (RU); Е.В. Балашов; В.Ф. Федосеев (RU); В.Ф. Федосеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ВОДЭХ Лтд."
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-08-20
Also published as: RU2002119959A

Abstract

FIELD: constructional members of heat mass exchange apparatuses, namely of cooling towers.

SUBSTANCE: plate of sprinkler of cooling tower includes formed in it according to staggered fashion protrusions in the form of hollow truncated cones. In lateral walls of protrusions there are openings. At angular zones of sheet are spacing sleeves are arranged. Along perimeter of sheet there are protrusions with right apex angle. Relation of protrusion height to pitch of their arrangement is in range 0.1 - 0.3.

EFFECT: enhanced degree of cooling water, lowered aerodynamic resistance, increased rigidity of sprinkler construction.

2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам для охлаждения жидкостей в системах оборотного водоснабжения при непосредственном контактировании сред.The invention relates to a power system, and in particular to devices for cooling liquids in water recycling systems with direct contact of environments.

Известен ороситель градирни (1), содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном порядке выступами в виде полых усеченных конусов, а также слой трубчатых гофрированных элементов, установленных над пластинами под острым углом к вертикали.A known tower sprinkler (1) containing plates with staggered truncated cones on both sides in a checkerboard pattern, as well as a layer of tubular corrugated elements mounted above the plates at an acute angle to the vertical.

Недостаток конструкции оросителя состоит в том, что охлаждающая способность оросителя напрямую связана с высотой дополнительного слоя гофрированных элементов и для достижения приемлемых показателей охлаждающей способности аэродинамическое сопротивление оросителя приходится увеличивать, что не всегда желательно.The drawback of the design of the sprinkler is that the cooling capacity of the sprinkler is directly related to the height of the additional layer of corrugated elements and in order to achieve acceptable cooling capacity, the aerodynamic resistance of the sprinkler has to be increased, which is not always desirable.

Наиболее близкими к предполагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту являются пластина оросителя и ороситель градирни (2).The sprinkler plate and cooling tower sprinkler (2) are closest to the expected by the technical essence and achieved effect.

Пластина оросителя содержит выступы на обеих сторонах в виде полых усеченных конусов с отверстиями в основании и вершине, одни из которых на одной стороне листа выполнены с отверстиями и в боковой стенке. При сборке оросителя пластины сопряжены между собой меньшими основаниями конусов с образованием ромбических каналов.The sprinkler plate contains protrusions on both sides in the form of hollow truncated cones with holes in the base and apex, one of which on one side of the sheet is made with holes and in the side wall. When the sprinkler is assembled, the plates are interconnected by smaller bases of the cones with the formation of rhombic channels.

Недостаток пластины и оросителя в целом состоит в недостаточно высокой интенсивности тепломассообмена, в повышенном аэродинамическом сопротивлении и в недостаточной жесткости конструкции оросителя из-за небольшой величины площади контакта скрепляющих элементов и пластин.The disadvantage of the plate and the sprinkler as a whole is the insufficiently high heat and mass transfer intensity, increased aerodynamic drag and insufficient rigidity of the sprinkler structure due to the small contact area of the fastening elements and plates.

Применение изобретения позволит достигнуть более высокой степени охлаждения воды, снизить аэродинамическое сопротивление оросителя и повысить жесткость конструкции.The application of the invention will allow to achieve a higher degree of water cooling, reduce aerodynamic drag of the sprinkler and increase the rigidity of the structure.

Поставленная цель достигается тем, что пластина оросителя градирни содержит выполненные в листе по обе стороны в шахматном порядке выступы полых усеченных конусов, в боковых стенках выступов, расположенных на одной стороне листа, выполнены отверстия, причем по углам листа выполнены дистанционирующие втулки, а по периметру - выступы с прямым углом при вершине, а отношение высоты выступов к шагу их расположения составляет 0,1...0,3.This goal is achieved in that the tower sprinkler plate contains hollow truncated cones protrusions made in a sheet on both sides in a checkerboard pattern, holes are made in the side walls of the protrusions located on one side of the sheet, and spacing bushings are made at the corners of the sheet, and along the perimeter protrusions with a right angle at the apex, and the ratio of the height of the protrusions to the step of their location is 0.1 ... 0.3.

Выполнение дистанционирующих втулок по углам листа дает возможность создания некоторого зазора между листами и тем самым уменьшения аэродинамического сопротивления, которое имеет тенденцию к увеличению из-за возможных отложений механических примесей на поверхности листов, особенно при охлаждении загрязненной оборотной воды.The implementation of the spacer sleeves at the corners of the sheet makes it possible to create a certain gap between the sheets and thereby reduce aerodynamic drag, which tends to increase due to possible deposits of mechanical impurities on the surface of the sheets, especially when cooling contaminated circulating water.

Кроме того, при сборке оросителя из предлагаемых пластин через дистанционизирующие втулки проходят скрепляющие элементы и площадь контакта каждой пластины с ними значительно увеличивается, что приводит к увеличению жесткости всего блока оросителя.In addition, when the sprinkler is assembled from the proposed plates, fastening elements pass through the distance bushings and the contact area of each plate with them increases significantly, which leads to an increase in the rigidity of the entire sprinkler block.

По периметру пластины выполнены выступы с прямым углом при вершине. Как показала практика эксплуатации оросителей (1, 2), оборотная вода, стекая по оросителю, собирается на нижней кромке пластин, с которых стекает в виде толстой струи. Это снижает эффективность работы оросителя, т.е. понижает степень охлаждения воды. Течение воды в виде струй наблюдается также и на боковых кромках пластин, которые представляют собой плоские площадки, где конструктивно отсутствуют полые усеченные конусы. Наличие выступов разрушает струйное течение на этих кромках и способствует повышению интенсивности тепломассообмена. Выполнение выступов на верхней кромке способствует дроблению крупных капель, попадающих на ороситель, на более мелкие образования, в том числе на пленки жидкости, растекающиеся по поверхности пластин, что также интенсифицирует процесс теплообмена между воздухом и водой.Along the perimeter of the plate, protrusions with a right angle at the apex are made. As shown by the practice of operating irrigators (1, 2), circulating water flowing down the irrigator is collected on the lower edge of the plates, from which it flows in the form of a thick jet. This reduces the efficiency of the sprinkler, i.e. lowers water cooling. Water flow in the form of jets is also observed on the lateral edges of the plates, which are flat areas where hollow truncated cones are structurally absent. The presence of protrusions destroys the jet flow at these edges and contributes to an increase in the intensity of heat and mass transfer. The implementation of the protrusions on the upper edge contributes to the crushing of large droplets falling on the sprinkler into smaller formations, including liquid films spreading over the surface of the plates, which also intensifies the heat transfer process between air and water.

Выступы выполнены по периметру пластин с одним и тем шагом и высотой. Оптимальным отношение высоты выступов к шагу их расположения является в пределах 0,1...0,3.The protrusions are made around the perimeter of the plates with the same pitch and height. The optimal ratio of the height of the protrusions to the step of their location is in the range of 0.1 ... 0.3.

Уменьшение или увеличение этого отношения на увеличение интенсивности тепломассообмена сказывается незначительно, т.к. первая мера связана с уменьшением высоты выступов, которые почти не будут влиять на струйное течение жидкости. Уменьшение шага расположения выступов (т.е. увеличение отношения) также не препятствует возникновению струйного течения, наименее желательною с точки зрения интенсивности охлаждения оборотной воды.A decrease or increase in this ratio does not significantly affect the increase in heat and mass transfer, since the first measure is associated with a decrease in the height of the protrusions, which will hardly affect the jet flow of the liquid. Reducing the spacing of the protrusions (i.e., increasing the ratio) also does not prevent the occurrence of a jet stream, the least desirable from the point of view of the intensity of cooling of the circulating water.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен вид в плане пластины оросителя градирни.Figure 1 shows a plan view of the sprinkler plate of a cooling tower.

На фиг.2 - разрез А-А.Figure 2 is a section aa.

Пластина оросителя представляет собой лист 1 с выполненными с обеих сторон в шахматном порядке выступов в виде полых усеченных конусов со сплошной стенкой 2 и со стенкой, имеющей отверстия 3. По углам листа 1 выполнены дистанционирующие втулки 4. По периметру пластины выполнены выступы с прямым углом при вершине 5 с определенным шагом t и высотой h.The sprinkler plate is a sheet 1 with staggered protrusions on both sides in the form of hollow truncated cones with a solid wall 2 and with a wall having holes 3. Spacing sleeves are made at the corners of the sheet 1. Spigots with a right angle are made along the perimeter of the plate vertex 5 with a certain step t and height h.

Пластины оросителя с помощью скрепляющих элементов, проходящих через дистанционирующие втулки, скрепляются и образуют блок оросителя.The sprinkler plates are fastened together with fastening elements passing through the spacer sleeves and form a sprinkler block.

Ороситель работает следующим образом.The sprinkler works as follows.

Нагретую в производстве воду равномерно разбрызгивают по поверхности оросителя. Капли воды, попадая на выступы оросителя, разбиваются на более мелкие, растекающиеся на поверхности пластин, и эффективно охлаждаются восходящим потоком воздуха. Пленки жидкости накапливаются на нижней кромке пластин, удерживаются за счет сил поверхностного натяжения. Выполненные на нижней кромке выступы с определенным шагом и высотой "разрезают" собирающиеся струи жидкости, которые уже в виде мелках капель срываются с нижней кромки пластин и накапливаются в бассейне градирни в качестве охлажденной воды.Water heated in production is evenly sprayed over the surface of the irrigator. Drops of water, falling on the protrusions of the irrigator, are divided into smaller, spreading on the surface of the plates, and are effectively cooled by an upward flow of air. Films of liquid accumulate on the lower edge of the plates, are retained due to surface tension forces. The protrusions made on the lower edge with a certain step and height “cut” the collecting jets of liquid, which are already in the form of droplets dropping from the lower edge of the plates and accumulate in the cooling tower basin as chilled water.

Дистанционирующие втулки, выполненные определенной длины по углам пластин, уменьшают аэродинамическое сопротивление оросителя (особенно важно в градирнях с естественной тягой - башенных) и повышают жесткость конструкции каждого блока оросителя.Distance bushings made of a certain length at the corners of the plates reduce the aerodynamic drag of the sprinkler (it is especially important in cooling towers with natural draft - tower) and increase the structural rigidity of each sprinkler block.

Таким образом, применение изобретения позволяет улучшить важные технологические параметры оросителя: во-первых, повысить степень охлаждения воды: во-вторых, уменьшить аэродинамическое сопротивление и, в-третьих, повысить жесткость конструкции, а значит и ее долговечность.Thus, the application of the invention allows to improve the important technological parameters of the sprinkler: firstly, to increase the degree of water cooling: secondly, to reduce aerodynamic drag and, thirdly, to increase the rigidity of the structure, and hence its durability.

Источники информацииSources of information

1. Авторское свидетельство СССР №1795255, F 28 F 25/08, 1993.1. USSR author's certificate No. 1795255, F 28 F 25/08, 1993.

2. Авторское свидетельство СССР №1581988, F 28 F 25/08 // F 28 C 1/00.2. USSR author's certificate No. 1581988, F 28 F 25/08 // F 28 C 1/00.

Claims

The tower sprinkler plate containing hollow truncated cones protrusions made in a sheet on both sides in a checkerboard pattern, while holes are made in the side walls of the protrusions located on one side of the sheet, characterized in that spacers are made at the corners of the sheet, and along the perimeter protrusions with a right angle at the apex, and the ratio of the height of the protrusions to the step of their location is 0.1 ... 0.3.