RU2314474C1 - Aerodynamic cooling tower - Google Patents
Aerodynamic cooling tower Download PDFInfo
- Publication number
- RU2314474C1 RU2314474C1 RU2006129780/06A RU2006129780A RU2314474C1 RU 2314474 C1 RU2314474 C1 RU 2314474C1 RU 2006129780/06 A RU2006129780/06 A RU 2006129780/06A RU 2006129780 A RU2006129780 A RU 2006129780A RU 2314474 C1 RU2314474 C1 RU 2314474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tower
- wind wheel
- air
- axis
- cooling tower
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в испарительных аэродинамических градирнях башенного типа.The invention relates to the field of power engineering and can be used in evaporative aerodynamic cooling towers of a tower type.
Башенная испарительная градирня является установкой, в которой охлаждается оборотная вода, поступающая в виде мелких капель. Эффективность охлаждения оборотной воды зависит от площади контактной поверхности с воздухом и от объема воздушной массы, с которой контактирует поверхность воды. Разбрызгивание оборотной воды на мелкие капли создает большую контактную поверхность, а падение капель в воздушном пространстве увеличивает объем воздушной массы, с которым контактируют капли. В результате взаимодействия теплой воды с воздушной массой происходит не только охлаждение воды, но и нагрев воздуха. Падение большого количества теплых капель вызывает объемное нагревание воздушной массы в башне, в результате в ней формируется восходящий воздушный поток. Теплый воздух выходит через верх башни, а снизу через воздуховодные окна поступает холодный воздух из окружающей среды, в результате капли падают в восходящем воздушном потоке.The tower evaporative cooling tower is a unit in which the circulating water, which comes in the form of small drops, is cooled. The cooling efficiency of the circulating water depends on the area of the contact surface with air and on the volume of air mass with which the surface of the water contacts. Spraying the circulating water into small droplets creates a large contact surface, and dropping droplets in the airspace increases the volume of air mass with which the droplets come in contact. As a result of the interaction of warm water with the air mass, not only water cooling occurs, but also air heating. The fall of a large number of warm droplets causes volumetric heating of the air mass in the tower, as a result, an upward air flow is formed in it. Warm air exits through the top of the tower, and from below through the air ducts cool air enters from the environment, as a result of the droplet falling in the ascending air stream.
Известна башенная испарительная градирня, в которой, для повышения эффективности охлаждения воздушным потоком, в области воздуховодных окон ставятся воздухонаправляющие щиты [1]. Эти щиты придают закрученность воздушному потоку, поступающему в башню, в результате к вертикальной скорости воздушного потока добавляется горизонтальная составляющая, что увеличивает тепловой КПД градирни.Known tower evaporative cooling tower, in which, to increase the efficiency of cooling by the air flow, air guide shields are installed in the area of the air duct windows [1]. These shields give a swirl to the air flow entering the tower, as a result, a horizontal component is added to the vertical speed of the air flow, which increases the thermal efficiency of the tower.
Недостатком данного устройства является низкий тепловой КПД, поскольку область контакта водяных капель с воздушным потоком остается ограниченной из-за его низкой турбулентности.The disadvantage of this device is the low thermal efficiency, since the contact area of water droplets with the air flow remains limited due to its low turbulence.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является конструкция башенной испарительной градирни, в которой повышается турбулентность воздушного потока [2]. Она содержит воздухонаправляющие щиты, расположенные у входных окон башни. Щиты устанавливаются под определенным углом к радиусу основания градирни. Для повышения турбулентности воздушного потока, поступающего в башню, на поверхности направляющих щитов создается шероховатость с помощью выступов, различающихся по высоте.Closest to the claimed invention is the design of the tower evaporative cooling tower, which increases the turbulence of the air flow [2]. It contains air shields located at the entrance windows of the tower. Shields are installed at a certain angle to the radius of the base of the tower. To increase the turbulence of the air flow entering the tower, a roughness is created on the surface of the guide shields with the help of protrusions of different heights.
Градирня работает следующим образом. Поток наружного холодного воздуха, взаимодействуя с поверхностью воздухонаправляющих щитов, поступает через входные окна башни, приобретая тангенциальную составляющую скорости за счет углового расположения щитов, а также турбулизируется шероховатой поверхностью щитов.The cooling tower works as follows. The flow of external cold air, interacting with the surface of the air guide shields, enters through the entrance windows of the tower, acquiring the tangential velocity component due to the angular arrangement of the shields, and is also turbulized by the rough surface of the shields.
Недостаток данной конструкции - низкий тепловой КПД. Это объясняется тем, что воздухонаправляющие щиты с шероховатой поверхностью являются пассивными элементами для придания закрученности и турбулентности воздушному потоку, которые расположены вне башни. С их помощью нельзя создать закрученность и турбулентность требуемого масштаба во всем объеме башни.The disadvantage of this design is the low thermal efficiency. This is explained by the fact that air guards with a rough surface are passive elements for imparting swirling and turbulence to the air flow, which are located outside the tower. With their help, it is impossible to create swirling and turbulence of the required scale in the entire volume of the tower.
Цель изобретения - повышение теплового КПД аэродинамической градирни.The purpose of the invention is to increase the thermal efficiency of the aerodynamic cooling tower.
Технический результат достигается тем, что в аэродинамическую градирню, содержащую испарительную башню и воздухонаправляющие щиты с шероховатой поверхностью, вводится ветровое колесо с вертикальной осью вращения и соединенный с ней генератор, расположенные внутри башни у ее основания, при этом ось ветрового колеса совпадает с осью испарительной башни, а лопасти ветрового колеса расположены и вращаются в области расположения входных окон башни.The technical result is achieved by the fact that a wind wheel with a vertical axis of rotation and a generator connected to it located inside the tower at its base are introduced into an aerodynamic cooling tower containing an evaporation tower and rough air shields, while the axis of the wind wheel coincides with the axis of the evaporation tower and the blades of the wind wheel are located and rotate in the area of the entrance windows of the tower.
Расположение и подвижность лопастей ветрового колеса внутри башни позволяют увеличить закрученность и турбулентность восходящего воздушного потока, увеличивая объем взаимодействия восходящего потока с каплями оборотной воды и повышая таким образом тепловой КПД аэродинамической градирни.The location and mobility of the blades of the wind wheel inside the tower can increase the swirl and turbulence of the ascending air flow, increasing the amount of interaction of the ascending flow with drops of circulating water and thereby increasing the thermal efficiency of the aerodynamic cooling tower.
Кроме того, с помощью генератора, соединенного с осью ветрового колеса, можно получать дополнительно электроэнергию, используя таким образом низкотемпературное тепло оборотной воды.In addition, with the help of a generator connected to the axis of the wind wheel, it is possible to obtain additional electricity, thereby using the low-temperature heat of the circulating water.
Схема аэродинамической градирни приведена на фиг.1, где на фиг.1а показано сечение вида сбоку, а на фиг.1б - сечение у основания башни. Она содержит испарительную башню 1, в основании которой имеются входные окна 2. Около них под углом к радиусу основания башни 1 расположены воздухонаправляющие щиты 3, на поверхности которых создается шероховатость. Внутри башни у основания находится ветровое колесо 4 с вертикальной осью вращения, которая совпадает с осью башни. Лопасти 5 ветрового колеса 4 расположены и вращаются в области входных окон 2 и являются подвижными воздухонаправляющими и турбулизатрами воздушного потока внутри башни 1. С осью ветрового колеса 4 соединена ось генератора 6.The layout of the aerodynamic cooling tower is shown in FIG. 1, where FIG. 1 a shows a side view sectional view, and FIG. 1 b shows a section at the base of the tower. It contains an evaporation tower 1, at the base of which there are entrance windows 2. Near them at an angle to the radius of the base of the tower 1 are air guide shields 3, on the surface of which a roughness is created. Inside the tower at the base there is a wind wheel 4 with a vertical axis of rotation, which coincides with the axis of the tower. The blades 5 of the wind wheel 4 are located and rotate in the area of the entrance windows 2 and are movable air guides and turbulators of the air flow inside the tower 1. The axis of the generator 6 is connected to the axis of the wind wheel 4.
Аэродинамическая градирня работает следующим образом. Теплая оборотная вода разбрызгивается в виде мелких капель внутри башни 1, которые, падая, нагревают воздух, создавая вертикальный воздушный поток, который выходит через верхний конец башни. Через входные окна 2 поступает наружный холодный воздух, который, взаимодействуя с воздухонаправляющими щитами 3, приобретает тангенциальную составляющую скорости за счет их углового расположения и частично турбулизируется, взаимодействуя с шероховатой поверхностью щитов. Холодный воздушный поток, заходя внутрь башни через окна 2, попадает на лопасти 5 ветроколеса 4, приводя его во вращение. За счет расположения внутри башни и подвижности, лопасти 5 ветроколеса 4 придают воздушному потоку дополнительную закрученность и турбулентность. Вращение ветрового колеса 4 приводит к вращению генератора 6, с помощью которого вырабатывается электроэнергия.Aerodynamic cooling tower operates as follows. Warm recycled water is sprayed in the form of small droplets inside the tower 1, which, falling, heat the air, creating a vertical air stream that exits through the upper end of the tower. External cold air enters through the inlet windows 2, which, interacting with the air guide shields 3, acquires the tangential velocity component due to their angular arrangement and is partially turbulized, interacting with the rough surface of the shields. The cold air stream, entering the tower through the windows 2, falls on the blades 5 of the wind wheel 4, bringing it into rotation. Due to the location inside the tower and mobility, the blades 5 of the wind wheel 4 give the air flow additional twist and turbulence. The rotation of the wind wheel 4 leads to the rotation of the generator 6, with which electricity is generated.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить тепловой КПД аэродинамической градирни за счет увеличения интенсификации закрученности и турбулентности воздушного потока внутри башни с помощью подвижных лопастей ветроколеса, увеличивая таким образом объем взаимодействия воздушного потока с каплями оборотной воды.Thus, the proposed technical solution allows to increase the thermal efficiency of the aerodynamic cooling tower by increasing the intensification of swirling and turbulence of the air flow inside the tower using moving blades of a wind wheel, thereby increasing the volume of interaction of the air flow with drops of circulating water.
Кроме того, введение ветроколеса, соединенного с генератором, позволяет дополнительно получать электроэнергию, используя таким образом низкотемпературную энергию оборотной воды.In addition, the introduction of a wind wheel connected to a generator makes it possible to additionally produce electricity, thereby using the low-temperature energy of the circulating water.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №380817, кл. Е 04 Н 5/12.1. A.S. USSR No. 380817, cl. E 04 H 5/12.
2. Патент РФ №2196947, кл. F 28 С 1/00, Е 04 Н 5/12 (прототип).2. RF patent No. 2196947, cl. F 28 C 1/00, E 04 H 5/12 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129780/06A RU2314474C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Aerodynamic cooling tower |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129780/06A RU2314474C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Aerodynamic cooling tower |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2314474C1 true RU2314474C1 (en) | 2008-01-10 |
Family
ID=39020231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129780/06A RU2314474C1 (en) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Aerodynamic cooling tower |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2314474C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516986C1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Aerodynamic cooling tower |
| RU2517981C1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-06-10 | Александр Алексеевич Соловьев | Aerodynamic assembly with heat pump |
| RU2554370C2 (en) * | 2013-07-26 | 2015-06-27 | Владимир Анатольевич Калатузов | Chimney-type cooling tower |
| RU2582031C1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-04-20 | Александр Алексеевич Соловьев | Aerodynamic cooling tower with external heat exchange |
| RU2618714C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-11 | Александр Алексеевич Соловьев | Device for the transformation of low-potential geothermal heat into electricity |
-
2006
- 2006-08-17 RU RU2006129780/06A patent/RU2314474C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516986C1 (en) * | 2012-12-20 | 2014-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) | Aerodynamic cooling tower |
| RU2517981C1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-06-10 | Александр Алексеевич Соловьев | Aerodynamic assembly with heat pump |
| RU2554370C2 (en) * | 2013-07-26 | 2015-06-27 | Владимир Анатольевич Калатузов | Chimney-type cooling tower |
| RU2582031C1 (en) * | 2015-06-09 | 2016-04-20 | Александр Алексеевич Соловьев | Aerodynamic cooling tower with external heat exchange |
| RU2618714C1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-05-11 | Александр Алексеевич Соловьев | Device for the transformation of low-potential geothermal heat into electricity |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2314474C1 (en) | Aerodynamic cooling tower | |
| Zhao et al. | Comparative study on the cooling characteristics of high level water collecting natural draft wet cooling tower and the usual cooling tower | |
| RU2415297C1 (en) | Aerodynamic plant | |
| Cui et al. | Investigation on the thermal performance of a novel spray tower with upward spraying and downward gas flow | |
| RU2298751C1 (en) | Aerodynamic cooling tower | |
| JP2023075121A (en) | vortex station | |
| RU2582031C1 (en) | Aerodynamic cooling tower with external heat exchange | |
| RU2462675C1 (en) | Design of ejection cooling tower, and method of organisation of heat and mass exchange process | |
| CN203605794U (en) | Cooling tower with air deflectors | |
| RU2516986C1 (en) | Aerodynamic cooling tower | |
| RU2100730C1 (en) | Cooling tower | |
| CN206577907U (en) | A kind of airflow uniform distribution applied to wet electrical dust precipitator entrance is combined the unit | |
| RU2612678C1 (en) | Summer head for cooling tower | |
| RU2500964C2 (en) | Ventilation cooling tower | |
| CN107694756A (en) | A kind of airflow uniform distribution applied to wet electrical dust precipitator entrance combines the unit | |
| RU140850U1 (en) | FRAME TWO-CIRCUIT EJECTION COOLING COOL | |
| Dobrego et al. | Use of oriented spray nozzles to set the vapor–air flow in rotary motion in the superspray space of the evaporative chimney-type tower | |
| RU15220U1 (en) | COOLING TOWER | |
| RU2196947C2 (en) | Air conduit of chimney-type evaporative tower with turbulization of eddy flow | |
| CN220380315U (en) | Environment-friendly energy-saving closed cooling tower | |
| US20240060472A1 (en) | Vortex station | |
| WO2022263688A1 (en) | System for the condensation of atmospheric water vapour | |
| RU2115081C1 (en) | Mechanical draft tower | |
| RU2435121C1 (en) | Aerodynamic plant | |
| RU2517981C1 (en) | Aerodynamic assembly with heat pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080818 |