RU2254534C1

RU2254534C1 - Sprinkler for cooling tower

Info

Publication number: RU2254534C1
Application number: RU2004125688/06A
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Афанасьев (RU); Ю.Н. Афанасьев; В.А. Будилов (RU); В.А. Будилов; В.И. Буканов (RU); В.И. Буканов; В.А. Бушков (RU); В.А. Бушков; В.В. Горностаев (RU); В.В. Горностаев; С.Н. Днепровский (RU); С.Н. Днепровский; П.Н. Кондрашкин (RU); П.Н. Кондрашкин; С.Я. Лабзовский (RU); С.Я. Лабзовский; Э.А. Майер (RU); Э.А. Майер; Е.Ю. Метнев (RU); Е.Ю. Метнев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим")
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2005-06-20

Abstract

FIELD: water supply systems.

SUBSTANCE: sprinkler comprises long polymeric grid pipes which are placed in parallel layers. The axes of the grid pipes in each layer are parallel and intersect at the right angle with the axes of the grid pipes in each layer. One or both of the outer layers are defined by individual segments grid pipes . The space between the segments in the layer is equal to the sum of the diameters of the grid pipes. The pipe segments are arranged above the spaces between adjacent layers with parallel oriented axes of the grid pipes. The pipe segments are fixed with fastening members mounted at the ends of each grid pipe of the segment vertically throughout the heating of the sprinkler and made of corrosion-resisting material.

EFFECT: simplified assembling.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области оборотного водоснабжения, а именно к конструктивным элементам градирен и других аппаратов для тепломассообмена между жидкими и газообразными средами, в частности к оросителям градирен, применяемых в химической, нефтехимической промышленности и других отраслях.The invention relates to the field of recycled water supply, and in particular to structural elements of cooling towers and other apparatus for heat and mass transfer between liquid and gaseous media, in particular to sprinklers of cooling towers used in the chemical, petrochemical industry and other industries.

Известна насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая чередующие плоские вертикальные и гофрированные сетчатые листы (а.с. СССР № 800589, F 28 F 25/08, 1988).Known nozzle for heat and mass transfer apparatus containing alternating flat vertical and corrugated mesh sheets (AS USSR No. 800589, F 28 F 25/08, 1988).

Известная насадка содержит плоские пластиковые листы и гофрированные металлические сетки.Known nozzle contains flat plastic sheets and corrugated metal mesh.

Недостатком такой насадки является сложность изготовления, материалоемкость, невысокая эффективность работы.The disadvantage of this nozzle is the complexity of manufacturing, material consumption, low work efficiency.

Известны блоки (модули) оросителей градирен, собранные из полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов насадки, выполненных методом экструзии. Известен ороситель градирни, выполненный в виде модуля из слоев параллельно уложенных друг к другу перфорированных труб из термопластичного материала, сваренных по торцам между собой в местах соприкосновения (ПМ РФ № 6880, F 28 F 25/08, 1998; ПМ РФ № 8103, F 28 F 25/ 08, 1998; патент РФ № 2141616, F 28 F 25/ 08, 1999; патент РФ № 2141617, F 28 F 25/08, 1999).Known blocks (modules) of cooling tower sprinklers collected from extruded hollow elements with a lattice surface of long nozzles. A well-known cooling tower sprinkler made in the form of a module of layers of perforated pipes made of thermoplastic material parallel to each other, welded at their ends at the points of contact (PM RF No. 6880, F 28 F 25/08, 1998; PM RF No. 8103, F 28 F 25/08, 1998; RF patent No. 2141616, F 28 F 25/08, 1999; RF patent No. 2141617, F 28 F 25/08, 1999).

Недостатком этих модулей насадки является повышенное аэродинамическое сопротивление оросителей.The disadvantage of these nozzle modules is the increased aerodynamic drag of the sprinklers.

Известен блок насадки градирни, в котором собранные в стопу пласты из параллельно уложенных полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов насадки с чередованием в стопе пластов с продольной и поперечной укладкой элементов насадки снабжен оболочкой из уложенных друг на друга полых с решетчатой поверхностью длинномерных элементов насадки, охватывающих стопу пластов по периметру, и четырьмя и более крепежными лентами, пропущенными через решетчатые поверхности элементов насадки в оболочке и обвязывающими блок насадки крест-накрест, при этом элементы насадки в пласте скреплены трубками, пропущенными через решетчатые поверхности элементов насадки в пласте (патент РФ № 2182302, F 28 F 25/ 08, 2002).A known block of the tower nozzle in which stacked seams of parallelly laid hollow with a trellised surface long elements of the nozzle with alternation in the foot of the seams with longitudinal and transverse stacking of the elements of the nozzle is provided with a shell of hollowed on top of each other with a trellised surface long elements of the nozzle covering the foot seams along the perimeter, and four or more fixing tapes, passed through the lattice surfaces of the nozzle elements in the shell and tying the nozzle block crosswise Rest, while the elements of the nozzle in the formation are fastened by tubes passing through the lattice surfaces of the elements of the nozzle in the formation (RF patent No. 2182302, F 28 F 25/08, 2002).

Недостатком таких оросителей является сложность их предварительного монтажа, повышенное аэродинамическое сопротивление вследствие плотной укладки полых решётчатых элементов насадки.The disadvantage of such sprinklers is the complexity of their preliminary installation, increased aerodynamic drag due to the dense installation of hollow lattice elements of the nozzle.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является ороситель градирни в виде модуля из слоев полимерных сетчатых оболочек, выполненных цилиндрическими, размещенных во всех горизонтальных слоях параллельно друг другу и сваренных по торцам модуля между собой в местах соприкосновения и во всех слоях, в межоболочковом пространстве расположены заполняющие элементы, выполненные в виде полимерных трубок, сваренные по торцам в местах соприкосновения с полимерными сетчатыми оболочками модуля, причем по вертикали полимерные сетчатые оболочки, составляющие горизонтальный слой, расположены либо параллельно, либо перпендикулярно к полимерным сетчатым оболочкам последующего смежного слоя (патент РФ № 2211424, F 28 F 25/08, 2003).The closest in technical essence to the proposed one is the cooling tower sprinkler in the form of a module made of layers of polymer mesh shells made of cylindrical, placed in all horizontal layers parallel to each other and welded at the ends of the module between each other in the places of contact and in all layers, in the intershell space there are filling elements made in the form of polymer tubes, welded at the ends in contact with the polymer mesh shells of the module, the vertical polymer the woven shells comprising the horizontal layer are either parallel or perpendicular to the polymer mesh shells of the subsequent adjacent layer (RF patent No. 2211424, F 28 F 25/08, 2003).

Недостатком оросителя такой сборки является повышенное аэродинамическое сопротивление, повышенная материалоемкость, сложность сборки.The disadvantage of the sprinkler of such an assembly is the increased aerodynamic drag, increased material consumption, and assembly complexity.

Задача предлагаемого изобретения - создание оросителя с требуемым аэродинамическим сопротивлением, упрощение сборки оросителя, снижение материальных затрат, упрощение монтажа и технического обслуживания при эксплуатации.The objective of the invention is the creation of a sprinkler with the required aerodynamic drag, simplifying the assembly of the sprinkler, reducing material costs, simplifying installation and maintenance during operation.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счёт того, что модуль оросителя градирни выполнен из длинномерных полимерных сетчатых труб, уложенных параллельными слоями, причем оси сетчатых труб в каждом слое расположены параллельно между собой и перекрещиваются под прямым углом с осями сетчатых труб, расположенными в каждом смежном слое, кроме того, один или оба наружных слоя модуля образованы из соприкасающихся сетчатых труб, а остальные слои модуля образованы из отдельных сегментов соприкасающихся сетчатых труб с разрывом между сегментами в слое, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, причём в слоях модуля сегменты из соприкасающихся сетчатых труб расположены над разрывами в соседних слоях с параллельным расположением осей сетчатых труб, фиксация отдельных сегментов обеспечивается за счёт крепёжных элементов, установленных по концам каждой сетчатой трубы сегмента вертикально на всю высоту оросителя и изготовленных из коррозионностойкого материала, обвязку модуля осуществляют одновременно с его креплением к конструктивному элементу градирни, используя обвязочный материал, стойкий к коррозии.The problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the cooling tower irrigation module is made of long polymer mesh pipes laid in parallel layers, and the axis of the mesh pipes in each layer are parallel to each other and intersect at right angles with the axis of the mesh pipes located in each adjacent layer, in addition, one or both of the outer layers of the module are formed of adjoining mesh pipes, and the remaining layers of the module are formed of separate segments of adjoining mesh ub with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment, and in the layers of the module the segments of the contacting mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with the parallel arrangement of the axes of the mesh pipes, the fixing of individual segments is ensured by fasteners installed at the ends of each mesh pipe of the segment vertically to the entire height of the sprinkler and made of corrosion-resistant material, the module is strapped simultaneously with its fastening to the structure to the actual cooling tower element using corrosion resistant strapping material.

Высота оросителя определяется расчетным путем и рассчитывается в зависимости от аэродинамического сопротивления.The height of the sprinkler is determined by calculation and calculated depending on aerodynamic drag.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings, in which:

на фиг.1 - общий вид модуля оросителя градирни, сплошной слой при укладке нижний, аксонометрия;figure 1 is a General view of the module of the irrigator of the tower, a continuous layer when laying the bottom, axonometry;

на фиг.2 - общий вид модуля оросителя градирни, сплошной слой при укладке верхний, аксонометрия.figure 2 is a General view of the module of the irrigator of the tower, a continuous layer when laying the top, axonometry.

на фиг.3 - общий вид модуля оросителя градирни, сплошные оба наружных слоя, аксонометрия.figure 3 is a General view of the module of the irrigator of the tower, continuous both outer layers, axonometry.

Модуль оросителя градирни (фиг.1, 2 и 3) выполнен из длинномерных полимерных сетчатых труб, уложенных параллельными слоями, причём оси сетчатых труб в каждом слое расположены параллельно между собой и перекрещиваются под прямым углом с осями сетчатых труб, расположенными в каждом смежном слое, где один или оба наружных горизонтальных слоя модуля образованы из соприкасающихся сетчатых труб, а остальные слои модуля образованы из отдельных сегментов соприкасающихся сетчатых труб с разрывом между сегментами в слое, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, причём в слоях модуля сегменты из соприкасающихся сетчатых труб расположены над разрывами в соседних слоях с параллельным расположением осей сетчатых труб, фиксация отдельных сегментов обеспечивается за счёт крепёжных элементов, установленных по концам каждой сетчатой трубы сегмента вертикально на всю высоту оросителя и изготовленных из коррозионностойкого материала, обвязку модуля осуществляют одновременно с его креплением к конструктивному элементу градирни, используя стойкий к коррозии материал.The cooling tower sprinkler module (FIGS. 1, 2 and 3) is made of long polymer mesh pipes laid in parallel layers, and the axis of the mesh pipes in each layer are parallel to each other and intersect at right angles with the axis of the mesh pipes located in each adjacent layer, where one or both of the outer horizontal layers of the module are formed of contiguous mesh pipes, and the remaining layers of the module are formed of separate segments of contiguous mesh pipes with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the set of pipes entering the segment, and in the module layers the segments of the contacting mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with the axes of the mesh pipes parallel, the fixation of individual segments is ensured by fasteners installed at the ends of each mesh pipe of the segment vertically to the entire height of the sprinkler and made of a corrosion-resistant material, the binding of the module is carried out simultaneously with its fastening to the structural element of the cooling tower using a corrosion-resistant material.

Сетчатая труба для модуля оросителя градирни представляет из себя объемный длинномерный элемент, выполненный методом экструзии из полимерного материала. Длинномерные полимерные сетчатые трубы изготавливаются из статистического сополимера пропилена с этиленом или морозостойкого полипропилена или самозатухающего полипропилена с пониженной горючестью. Сетчатые трубы из этих материалов не изменяют свои физико-механические свойства при эксплуатации градирен в зимнее время с температурой наружного воздуха до минус 60°С и в летнее время при температуре воздуха в градирне до плюс 50°С.The mesh pipe for the cooling tower sprinkler module is a voluminous long element made by extrusion of a polymer material. Long polymer mesh tubes are made from a random copolymer of propylene with ethylene or frost-resistant polypropylene or self-extinguishing polypropylene with reduced flammability. Mesh pipes made of these materials do not change their physical and mechanical properties when operating cooling towers in winter with an outside temperature of minus 60 ° С and in summer when the air temperature in the tower is up to plus 50 ° С.

Крепёжные элементы для вертикальной фиксации сетчатых труб отдельных сегментов, например, выполненные в виде цельной трубки, изготавливаются экструзией из того же полимера, из которого изготовлена сетчатая труба, использующаяся для монтажа модуля оросителя.Fasteners for vertical fixation of the mesh pipes of individual segments, for example, made in the form of a solid pipe, are made by extrusion of the same polymer from which the mesh pipe is made, which is used to mount the sprinkler module.

Формирование и крепление модулей оросителя осуществляется непосредственно на градирне. Укладку длинномерных полимерных сетчатых труб в модуле производят горизонтально, начиная с первого (нижнего) слоя.Formation and fastening of the sprinkler modules is carried out directly on the cooling tower. Laying of long polymer mesh pipes in the module is carried out horizontally, starting from the first (lower) layer.

Пример 1 (фиг.1). Полимерные сетчатые трубы, изготовленные экструзией, нарезаются определённой длины, соответствующей поперечному размеру сечения секции градирни. Сетчатые трубы 1 укладываются параллельно вплотную друг к другу на конструкцию градирни 2, формируя первый (нижний) слой. Остальные слои модуля собираются из отдельных сегментов 3 соприкасающихся, параллельно уложенных сетчатых труб с разрывом между сегментами в слое, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, оси сетчатых труб каждого сегмента расположены под прямым углом относительно сетчатых труб смежных слоев, причём в слоях модуля сегменты из соприкасающихся сетчатых труб расположены над разрывами в соседних слоях с параллельным расположением осей сетчатых труб, фиксация отдельных сегментов обеспечивается за счёт крепёжных элементов 4, установленных по концам каждой сетчатой трубы сегмента вертикально на всю высоту оросителя и изготовленных из материала, стойкого к коррозии. Обвязка собранного модуля осуществляется коррозионностойким материалом 5 посредством его крепления к конструктивному элементу 6 градирни. Число слоев в модуле оросителя и число соприкасающихся сетчатых труб в сегменте слоя выбираются исходя из создания требуемого аэродинамического сопротивления. Оптимальный вариант - восемь слоев и две соприкасающиеся сетчатых трубы в каждом сегменте.Example 1 (figure 1). The extruded polymer mesh tubes are cut to a specific length corresponding to the transverse dimension of the section of the tower section. Mesh pipes 1 are laid parallel to each other in parallel to the design of cooling tower 2, forming the first (lower) layer. The remaining layers of the module are assembled from separate segments of 3 adjacent, parallelly laid mesh pipes with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment, the axes of the mesh pipes of each segment are located at right angles to the mesh pipes of adjacent layers, and in the layers of the module segments of adjoining mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with a parallel arrangement of the axes of the mesh pipes, the fixing of individual segments is ensured by fasteners 4, installed at the ends of each mesh pipe segment vertically to the entire height of the sprinkler and made of material resistant to corrosion. The binding of the assembled module is carried out by a corrosion-resistant material 5 by means of its fastening to the structural element 6 of the cooling tower. The number of layers in the sprinkler module and the number of contacting mesh pipes in the layer segment are selected based on the creation of the required aerodynamic drag. The best option is eight layers and two adjacent mesh pipes in each segment.

Пример 2 (фиг.2). Полимерные сетчатые трубы, изготовленные экструзией, нарезаются определённой длины, соответствующей поперечному размеру сечения секции градирни, отдельные сегменты 3, образованные из соприкасающихся, параллельно расположенных сетчатых труб 1 с разрывом между сегментами, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, укладываются на конструкцию градирни 2, формируя первый (нижний) слой. Последующие слои модуля собирают также из отдельных сегментов соприкасающихся, параллельно уложенных сетчатых труб с разрывом между сегментами в слое, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, оси сетчатых труб каждого сегмента расположены под прямым углом относительно сетчатых труб смежных слоев, причём в слоях модуля сегменты из соприкасающихся сетчатых труб расположены над разрывами в соседних слоях с параллельным расположением осей сетчатых труб. Верхний слой модуля собирают из параллельно уложенных вплотную друг к другу сетчатых труб 1, оси которых перпендикулярны осям сетчатых труб нижнего слоя, фиксация отдельных сегментов обеспечивается за счёт крепёжных элементов 4, установленных по концам каждой сетчатой трубы сегмента вертикально на всю высоту оросителя и изготовленных из материала, стойкого к коррозии. Обвязка собранного модуля осуществляется коррозионностойким материалом 5 посредством его крепления к конструктивному элементу 6 градирни. Число слоев в модуле оросителя и число соприкасающихся сетчатых труб в сегменте слоя выбираются исходя из создания требуемого аэродинамического сопротивления. Оптимальный вариант - восемь слоев и две соприкасающиеся сетчатые трубы в каждом сегменте.Example 2 (figure 2). Polymer mesh pipes made by extrusion are cut to a certain length corresponding to the cross sectional size of the section of the tower, individual segments 3 formed from contiguous, parallel arranged mesh pipes 1 with a gap between the segments equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment are laid on the design of the tower 2, forming the first (lower) layer. The subsequent layers of the module are also assembled from separate segments of adjacent, parallelly laid mesh pipes with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment, the axes of the mesh pipes of each segment are located at right angles to the mesh pipes of adjacent layers, and in the layers of the module segments of contacting mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with a parallel arrangement of the axes of the mesh pipe. The top layer of the module is assembled from mesh pipes 1 parallelly laid adjacent to each other, the axes of which are perpendicular to the axes of the mesh pipes of the lower layer, the fixing of individual segments is ensured by fasteners 4 mounted vertically to the entire height of the sprinkler at the ends of each mesh pipe of the segment and made of material resistant to corrosion. The binding of the assembled module is carried out by a corrosion-resistant material 5 by means of its fastening to the structural element 6 of the cooling tower. The number of layers in the sprinkler module and the number of contacting mesh pipes in the layer segment are selected based on the creation of the required aerodynamic drag. The best option is eight layers and two adjacent mesh pipes in each segment.

Пример 3 (фиг.3). Полимерные сетчатые трубы, изготовленные экструзией, нарезаются определённой длины, соответствующей поперечному размеру сечения секции градирни, сетчатые трубы 1 укладываются параллельно вплотную друг к другу на конструкцию градирни 2, формируя первый (нижний) слой. Последующие слои модуля собираются из отдельных сегментов 3 соприкасающихся, параллельно уложенных сетчатых труб с разрывом между сегментами в слое, равном сумме диаметров сетчатых труб, входящих в сегмент, оси сетчатых труб каждого сегмента расположены под прямым углом относительно сетчатых труб смежных слоев, причём в слоях модуля сегменты из соприкасающихся сетчатых труб расположены над разрывами в соседних слоях с параллельным расположением осей сетчатых труб, фиксация отдельных сегментов обеспечивается за счёт крепёжных элементов 4, установленных по концам каждой сетчатой трубы сегмента вертикально на всю высоту оросителя и изготовленных из материала, стойкого к коррозии. Верхний слой оросителя набирается из параллельно уложенных вплотную друг к другу сетчатых труб 1, оси которых перпендикулярны осям сетчатых труб нижнего слоя. Обвязка собранного модуля осуществляется коррозионностойким материалом 5 посредством его крепления к конструктивному элементу 6 градирни. Число слоев в модуле оросителя и число соприкасающихся сетчатых труб в сегменте слоя выбираются исходя из создания требуемого аэродинамического сопротивления. Оптимальный вариант - восемь слоев и две соприкасающиеся сетчатые трубы в каждом сегменте.Example 3 (figure 3). Polymer mesh pipes made by extrusion are cut to a certain length corresponding to the transverse size of the section of the tower section, mesh pipes 1 are laid parallel to each other parallel to each other on the tower structure 2, forming the first (lower) layer. Subsequent layers of the module are assembled from separate segments of 3 adjacent, parallelly laid mesh pipes with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment, the axes of the mesh pipes of each segment are located at right angles to the mesh pipes of adjacent layers, and in the module layers segments of adjoining mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with a parallel arrangement of the axes of the mesh pipes, the fixing of individual segments is ensured by fasteners 4, installed at the ends of each mesh pipe segment vertically to the entire height of the sprinkler and made of a material resistant to corrosion. The top layer of the sprinkler is collected from parallel mesh tubes 1 laid closely adjacent to each other, whose axes are perpendicular to the axes of the mesh pipes of the lower layer. The binding of the assembled module is carried out by a corrosion-resistant material 5 by means of its fastening to the structural element 6 of the cooling tower. The number of layers in the sprinkler module and the number of contacting mesh pipes in the layer segment are selected based on the creation of the required aerodynamic drag. The best option is eight layers and two adjacent mesh pipes in each segment.

Монтаж модулей оросителя в градирне осуществляют для организации потоков воды и воздуха. Количество модулей в оросителе находится в зависимости от конструкционных размеров градирни.Installation of irrigation modules in the cooling tower is carried out to organize the flow of water and air. The number of modules in the sprinkler depends on the structural dimensions of the tower.

Модуль оросителя в градирне работает следующим образом. Воду, подлежащую охлаждению, в градирне разбрызгивают на ороситель, вода стекает по поверхности сетчатых труб тонкой плёнкой и охлаждается встречным потоком воздуха.The irrigation module in the tower operates as follows. The water to be cooled is sprayed in the cooling tower onto the sprinkler, water flows down the surface of the mesh pipes with a thin film and is cooled by an oncoming air stream.

Предложенное изобретение позволяет решить задачу создания оросителя градирни с требуемым аэродинамическим сопротивлением, простого при сборке и обслуживании.The proposed invention allows to solve the problem of creating a tower sprinkler with the required aerodynamic drag, simple to assemble and maintain.

Claims

1. The cooling tower sprinkler module made of long polymer mesh pipes laid in parallel layers, the axis of the mesh pipes in each layer parallel to each other and intersect at right angles with the axis of the mesh pipes located in each adjacent layer, characterized in that one or both outer layers of the module are formed from contacting mesh pipes, and the remaining layers of the module are formed from separate segments of contacting mesh pipes with a gap between the segments in the layer equal to the sum of the diameters of the mesh pipes included in the segment, and in the layers of the module the segments of the contacting mesh pipes are located above the gaps in adjacent layers with the parallel arrangement of the axes of the mesh pipes, the fixing of individual segments is ensured by fasteners installed at the ends of each mesh pipe of the segment vertically to the entire height of the sprinkler and made of corrosion-resistant material, the binding of the module is carried out simultaneously with its fastening to the structural element of the cooling tower, using strapping material resistant to rrozii.

2. The module according to claim 1, characterized in that the mesh pipes are made of a random copolymer of propylene with ethylene.

3. The module according to claim 1, characterized in that the mesh pipes are made of frost-resistant polypropylene.

4. The module according to claim 1, characterized in that the mesh pipes are made of polypropylene with reduced combustibility.