RU2248510C2

RU2248510C2 - Cooling tower

Info

Publication number: RU2248510C2
Application number: RU2003112062/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Недвига (RU); Ю.С. Недвига; А.М. Родионов (RU); А.М. Родионов
Original assignee: Недвига Юрий Сергеевич; Родионов Александр Михайлович
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2005-03-20

Abstract

FIELD: heat exchanging apparatus.

SUBSTANCE: cooling tower has tower with sprinkler, basin, and ports for air supply. The ports are adjacent to the top edges of the movable deflectors provided with an actuator made of a winch with ties. The top member of each movable deflector is pivotally connected with the top edge of the port for permitting rotation around the horizontal axis. The facing of the top member of the movable deflector and member for overlapping the port are made of the cloth made of a flexible material. The bottom edge of the cloth is secured to the polymeric or metallic pipe with closed faces and partially filled with dry sand, gravel or granular filler. The ties from winches pass through blocks mounted above the movable deflectors and under the pipes. The ends of the ties are secured to the bottom edges of the top members of the movable deflectors from the side facing the cooling tower.

EFFECT: enhanced efficiency of cooling.

1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменным аппаратам для охлаждения оборотной воды в башенных и вентиляторных градирнях.The invention relates to a power system, in particular to heat exchangers for cooling circulating water in tower and fan cooling towers.

Для оценки новизны и изобретательского уровня заявленного решения рассмотрим ряд известных градирен аналогичного назначения.To assess the novelty and inventive step of the claimed solution, we consider a number of known cooling towers for a similar purpose.

Известна градирня, содержащая установленные в обшивке ороситель и бассейн, между которыми расположены ограниченные сверху направляющим козырьком воздуховходные окна с поворотными щитами. В месте примыкания козырька к обшивке установлен подвижный элемент, который образует с наружной поверхностью обшивки вертикальный воздухопроходной канал сужающегося по направлению сверху вниз сечения (АС СССР № 600381, F 28 C 1/00, опубл. 30.03.78).A cooling tower is known which contains an irrigation and a pool installed in the casing, between which there are located air inlet windows bounded above by a guide visor with pivoting shields. At the junction of the visor to the casing, a movable element is installed, which forms with the outer surface of the casing a vertical air passage channel narrowing in the direction from top to bottom (USSR AS No. 600381, F 28 C 1/00, publ. 30.03.78).

Недостатком аналога является то, что в зимнее время подвижный элемент ограничен в маневрировании, т.к. из-за обмерзания оболочки градирни и механизмов маневрирования такой подвижной элемент имеет большие площадь и вес, особенно для высоких окон, а также небезопасную для обслуживающего персонала работу в зоне падения наледей с верхней кромки башни градирни.The disadvantage of the analogue is that in winter the movable element is limited in maneuvering, because due to freezing of the cooling tower shell and maneuvering mechanisms, such a movable element has a large area and weight, especially for high windows, as well as unsafe work for service personnel in the area of ice frost falling from the upper edge of the tower tower.

Известна градирня, содержащая башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода, закрепленным на башне выше козырьков, каждый из которых выполнен по длине составным из отдельных элементов, шарнирно соединенных между собой, и закреплен консольно на верхней кромке окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, и снабжен защитной эластичной обшивкой. Механизм привода выполнен в виде лебедок с тягами, подсоединенными к свободным концам козырьков (АС СССР № 1150464, F 28 C 1/00, опубл. 15.04.85).A known cooling tower comprising a tower with a sprinkler, a pool and air-intake windows made between them with movable peaks adjacent to their upper edges, equipped with a drive mechanism mounted on the tower above the peaks, each of which is made in length by a component of separate elements, hingedly connected to each other, and mounted cantilever on the upper edge of the window with the possibility of rotation around a horizontal axis, and is equipped with a protective elastic sheathing. The drive mechanism is made in the form of winches with rods connected to the free ends of the visors (USSR AS No. 1150464, F 28 C 1/00, publ. 15.04.85).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.By the greatest number of similar features and achieved by using the result, this technical solution is selected as a prototype of the claimed invention.

Недостатком прототипа является ступенчатая регулировка высоты свободного прохода воздуха между основанием градирни и нижней кромкой подвижного козырька. Причем при промежуточном положении очередного элемента возникает насыщенный паром объем воздуха, способствующий образованию наледей на обращенной к градирне стороне этого элемента, которые в дальнейшем увеличиваются, создавая угрозу закрытия входа в градирню. Кроме этого, при высоких окнах большой вес элементов требует сложных специальных механизмов подъема и крепления подвижного козырька.The disadvantage of the prototype is the stepwise adjustment of the height of the free passage of air between the base of the tower and the lower edge of the movable visor. Moreover, with the intermediate position of the next element, a volume of air saturated with steam appears, which contributes to the formation of ice on the side of the element facing the cooling tower, which further increases, creating a threat to close the entrance to the cooling tower. In addition, with high windows, the heavy weight of the elements requires complex special mechanisms for lifting and securing the movable visor.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности охлаждения при снижении трудоемкости эксплуатации устройства.The technical task of the invention is to increase the cooling efficiency while reducing the complexity of the operation of the device.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в градирне, содержащей башню с оросителем, бассейном и выполненными между ними воздуховходными окнами с примыкающими к их верхним кромкам подвижными козырьками, снабженными механизмом привода в виде лебедок с тягами, и при этом верхний элемент подвижного козырька шарнирно закреплен на верхней кромке воздуховходного окна с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна эластичного материала, к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами и частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем, тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков со стороны, обращенной к градирне, и для удержания системы подвижного козырька в верхнем, промежуточных или нижнем положениях используются специальные фиксаторы. Кроме того, заявленное решение имеет факультативный признак, характеризующий его частный случай, а именно: облицовка верхнего элемента подвижного козырька и перекрытие воздуховходного окна выполнены из полотна типа кордовой резины.The achievement of the above technical result is ensured by the fact that in the cooling tower containing a tower with a sprinkler, a pool and air-intake windows made between them with movable visors adjacent to their upper edges, equipped with a drive mechanism in the form of winches with rods, and the upper element of the movable visor is pivotally fixed on the upper edge of the air inlet window with the possibility of rotation around the horizontal axis, the lining of the upper element of the movable visor and the overlap of the air inlet window on the required height is made of a web of elastic material, a polymer or metal pipe with closed ends and partially filled with easily moving dry sand, gravel or granular metal filler is attached to the lower edge of this fabric along its entire width, traction from winches passing through the blocks located above the movable visors and under polymer or metal pipes, at their ends are attached to the lower edges of the upper elements of the movable visors from the side facing the tower, and to hold When moving the visor system in the upper, intermediate or lower positions, special clamps are used. In addition, the claimed solution has an optional feature characterizing its particular case, namely: the lining of the upper element of the movable visor and the overlap of the air inlet window are made of a cord type rubber web.

Отличительными признаками предлагаемой градирни от указанной выше известной является то, что облицовка верхних элементов подвижных козырьков и перекрытие воздуховходного окна на необходимую высоту выполнены из полотна типа кордовой резины или другого подобного эластичного материала, и то, что к нижнему краю этого полотна по всей его ширине прикреплена полимерная или металлическая труба с закрытыми торцами и частично наполненная легкоподвижным сухим песчаным, гравийным или гранулированным металлическим наполнителем. Тяги от лебедок, проходя через блоки, расположенные выше подвижных козырьков и под полимерными или металлическими трубами, своими концами прикреплены к нижним кромкам верхних элементов подвижных козырьков.Distinctive features of the proposed tower from the above known is that the lining of the upper elements of the movable visors and the overlap of the air inlet window to the required height are made of a fabric such as cord rubber or other similar elastic material, and that it is attached to the lower edge of this fabric along its entire width a polymer or metal pipe with closed ends and partially filled with an easily moving dry sand, gravel or granular metal filler. Traction from winches, passing through blocks located above the movable visors and under polymer or metal pipes, are attached at their ends to the lower edges of the upper elements of the movable visors.

Предлагаемая градирня иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.The proposed tower is illustrated by the drawings shown in figures 1-7.

На фиг.1 схематически изображен участок градирни в радиальном сечении с полностью открытым воздуховходным окном (летнее положение).Figure 1 schematically shows a section of the tower in radial section with a fully open air inlet window (summer position).

На фиг.2 - участок градирни в радиальном сечении с частично открытым воздуховходным окном (зимнее положение).Figure 2 - section of the tower in radial section with a partially open air inlet window (winter position).

На фиг.3 - поперечный разрез подвижного козырька при эксплуатации градирни в зимнее время.Figure 3 is a cross section of a movable visor during operation of the cooling tower in winter.

На фиг.4 - поперечный разрез подвижного козырька при промежуточном его положении.Figure 4 is a transverse section of the movable visor in its intermediate position.

На фиг.5 - поперечный разрез подвижного козырька при эксплуатации градирни в летнее время.Figure 5 is a cross section of a movable visor during operation of the cooling tower in the summer.

На фиг.6 - фронтальный вид участка градирни с подвижным козырьком при ее эксплуатации в летнее время.Figure 6 is a front view of a section of a cooling tower with a movable visor during its operation in the summer.

На фиг.7 - фронтальный вид участка градирни с подвижным козырьком при ее эксплуатации в зимнее время.Figure 7 is a front view of a section of a cooling tower with a movable visor during its operation in winter.

Градирня 1 содержит несущий опорный каркас 2, водораспределительное устройство 3, ороситель 4, бассейн 5, несущие опорные колонны 6, воздуховходные окна 7, башню 8, закрепленные на башне 8 ферму 9, лебедку 10 с тягами 11, систему подвижного козырька 12, состоящую из блока 13, полотна 14, полимерной или металлической трубы 15 с легкоподвижным наполнителем 16, крепления 17 полотна 14 к подвижному верхнему элементу 18 с шарнирным соединением 19 с башней 8 градирни 1, причем во воздуховходных окнах 7 происходит тепломассообмен между воздушным потоком 20 и капельным потоком 21, стекающим с оросителя 4. За сплошной преградой внутри градирни 1, а именно за башней 8 или за развернутой системой подвижного козырька 12, образуется вихревое движение 22, захватывающее в свою область часть оросителя 4 и капельного потока 21, где происходит первоначальный тепломассообмен между воздушным 20 и капельным 21 потоками, вызывая в них повышение температуры.The cooling tower 1 contains a supporting support frame 2, a water distribution device 3, an irrigation device 4, a pool 5, supporting supporting columns 6, air inlets 7, a tower 8 mounted on a tower 8 truss 9, a winch 10 with rods 11, a system of a movable visor 12, consisting of block 13, the web 14, a polymer or metal pipe 15 with a movable filler 16, the fastening 17 of the web 14 to the movable upper element 18 with a swivel 19 with the tower 8 of the cooling tower 1, and heat and mass transfer occurs between the air flow 20 and the drip in the air inlet windows 7 a stream 21 flowing down from the sprinkler 4. Behind a continuous barrier inside the tower 1, namely, behind the tower 8 or behind the deployed system of the movable visor 12, a vortex movement 22 is formed, capturing in its region part of the sprinkler 4 and the drip stream 21, where the initial heat and mass transfer between air 20 and drip 21 streams, causing them to rise in temperature.

Система подвижного козырька 12 удерживается в любом положении с помощью специальных фиксаторов 23 и устройств 24 на тягах 11 в зонах крепления 25 между собой полотна 14 с полимерной или металлической трубой 15 и верхним элементом 18 в нескольких промежуточных положениях.The system of the movable visor 12 is held in any position by means of special clamps 23 and devices 24 on the rods 11 in the areas of fastening 25 between each other web 14 with a polymer or metal pipe 15 and the upper element 18 in several intermediate positions.

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

При положительных температурах наружного воздуха подвижной козырек 12, имеющий верхний элемент 18 и свернутое в рулон полотно 14 вокруг полимерной или металлической трубы 15, удерживается в положении с помощью специального фиксатора 23, создавая благоприятные условия для прохода в градирню 1 максимального количества охлаждающего воздуха. При этом поток воздуха проходит через весь ороситель 4, включая его периферийные области, примыкающие к воздуховходным окнам 7.At positive outside temperatures, the movable visor 12, having the upper element 18 and rolled web 14 around the polymer or metal pipe 15, is held in position by means of a special lock 23, creating favorable conditions for the passage of the maximum amount of cooling air into the cooling tower 1. While the air flow passes through the entire sprinkler 4, including its peripheral areas adjacent to the air inlet windows 7.

При отрицательных температурах наружного воздуха полотно 14 и верхний элемент 18 подвижного козырька 12, благодаря тягам 11 и лебедкам 10, опускаются и с вращением полимерной или металлической трубы 15 разворачивается полотно 14 и устанавливаются в такое положение, при котором за верхним элементом 18 и полотном 14 образуется вихревое движение 22 требуемой ширины для предотвращения обледенения внутри градирни 1 при данной температуре наружного воздуха и получения оптимального режима охлаждения воды. При этом воздух нагревается за счет стекающего с оросителя 4 не охлажденного, благодаря вихревому движению 22, потока воды.At negative outside temperatures, the web 14 and the upper element 18 of the movable visor 12, due to the rods 11 and the winches 10, are lowered and, with the rotation of the polymer or metal pipe 15, the web 14 is deployed and set in such a position that formed behind the upper element 18 and the web 14 vortex movement 22 of the required width to prevent icing inside the tower 1 at a given outdoor temperature and to obtain the optimal water cooling mode. When this air is heated due to flowing from the sprinkler 4 is not cooled, due to the vortex movement 22, the flow of water.

Таким образом, в зимнее время за подвижным козырьком при прохождении охлаждаемого воздуха через воздуховходные окна образуется вихревое движение, исключающее охлаждение воды в периферийной зоне оросителя градирни, что способствует нагреванию входящего воздуха и благодаря чему исключается обмерзание оросителя не только в периферийной зоне, но и в центральной зоне градирни.Thus, in winter, a swirling movement forms behind the moving visor when the cooled air passes through the air inlet windows, which excludes cooling of the water in the peripheral zone of the cooling tower sprinkler, which contributes to the heating of the incoming air and, therefore, freezing of the sprinkler not only in the peripheral zone, but also in the central cooling tower area.

Изменяя высоту воздушного потока с помощью сворачивания в рулон полотна, регулируется количество проходящего воздуха в градирню, чем обеспечиваются благоприятные условия охлаждения воды при любых температурах наружного воздуха и гидравлических нагрузках градирни.By changing the height of the air flow by folding into a web roll, the amount of passing air to the tower is regulated, which provides favorable conditions for cooling water at any outdoor temperature and hydraulic load of the tower.

Claims

1. A cooling tower comprising a tower with a sprinkler, a pool and air inlet windows made between them with movable visors adjacent to their upper edges, equipped with a drive mechanism in the form of winches with rods, and the upper element of each movable visor is pivotally mounted on the upper edge of the air inlet window with the possibility of rotation around a horizontal axis, characterized in that the lining of the upper element of the movable visor and the overlap of the air inlet window to the required height are made of elastic material, a polymer or metal pipe with closed ends, partially filled with easily moving dry sand, gravel or granular metal filler, traction from winches, passing through blocks located above the movable peaks and under polymer or metal, is attached to the lower edge of this fabric along its entire width pipes, their ends attached to the lower edges of the upper elements of the movable visors from the side facing the tower, and to keep the movable visor system in the upper, industrial Daily or lower positions use retainers.

2. The cooling tower according to claim 1, characterized in that the lining of the upper element of the movable visor and the overlap of the air inlet window are made of a cord type rubber web.