RU2477433C1

RU2477433C1 - Cooling tower sprayer

Info

Publication number: RU2477433C1
Application number: RU2011142411/06A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-10-20
Filing date: 2011-10-20
Publication date: 2013-03-10

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: in cooling tower sprayer made in the form of a module of layers of polymer cellular tubes, the tubes are cylindrical, arranged in all layers parallel to each other and welded along edges of the module to each other at contact points, and cavities of each of the tubes and inter-tube space is filled with hollow polymer balls; at that, ball diameter is by 5-10% bigger than maximum size of cell of tubes. Polymer cellular tubes are made in the form of cylindrical tubes, on the side surface of which there are two slots in the direction parallel to generatrixes of the cylindrical surface and a slot in the direction perpendicular to the axis of that surface. Besides, when being closed, the slots form a "П"-shaped slot; as a result, the obtained petals are bent in the direction of axis of cylindrical surface; at that, on the petals there made are bends in the form of flanges in the direction perpendicular to axis of cylindrical surface, and similar petals are made so that they are located through an angle of 90° from the previous ones.

EFFECT: improvement of cooling capacity of sprayer and reduction of material consumption.

3 dwg

Description

Изобретение относится к энергетике и предназначено для проведения тепломассообменных процессов между газом и жидкостью при их непосредственном контакте, в частности в вентиляторных и башенных градирнях, и позволяет повысить охлаждающую способность оросителя и снизить материалоемкость.The invention relates to energy and is intended for carrying out heat and mass transfer processes between gas and liquid when they are in direct contact, in particular in fan and tower cooling towers, and allows to increase the cooling ability of the irrigator and reduce material consumption.

Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является ороситель градирни по патенту РФ №2141617, кл. F28F 25/08, выполненный в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, имеющих круглое поперечное сечение.The closest in technical essence, the achieved effect and selected as a prototype is the cooling tower sprinkler according to the patent of the Russian Federation No. 2141617, class. F28F 25/08, made in the form of a module of layers of polymer cellular pipes having a circular cross section.

Недостатком данного оросителя является рыхлость его конструкции, что приводит к большой осадке при эксплуатации за счет сплющивания, что снижает равномерность тепломассообмена по объему оросителя, а следовательно, снижает его охлаждающую способность.The disadvantage of this sprinkler is the friability of its design, which leads to a large draft during operation due to flattening, which reduces the uniformity of heat and mass transfer over the volume of the sprinkler, and therefore reduces its cooling ability.

Технический результат - повышение охлаждающей способности оросителя и снижение за счет этого материалоемкости.The technical result is an increase in the cooling ability of the sprinkler and a decrease due to this material consumption.

Это достигается за счет того, что в оросителе градирни, выполненном в виде модуля из слоев полимерных ячеистых труб, трубы выполнены цилиндрическими, размещены во всех слоях параллельно друг другу и сварены по торцам модуля между собой в местах соприкосновения, при этом полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами, причем диаметр шаров на 5-10% больше максимального размера ячейки труб, а полимерные ячеистые трубы выполнена в виде цилиндрических труб, на боковой поверхности которых выполнены две прорези в направлении, параллельном образующим цилиндрической поверхности, и прорезь в направлении, перпендикулярном оси этой поверхности, причем прорези смыкаясь образуют П-образную прорезь, полученные в результате лепестки отогнуты в направлении оси цилиндрической поверхности, при этом на лепестках выполняют отгибы в виде полочек в направлении, перпендикулярном оси цилиндрической поверхности, а аналогичные лепестки выполнены отстоящими на угол 90° от предыдущих.This is achieved due to the fact that in the sprinkler of the cooling tower, made in the form of a module from layers of polymer honeycomb pipes, the pipes are cylindrical, placed in all layers parallel to each other and welded at the ends of the module between each other at the points of contact, while the cavities of each of the pipes and the annular space is filled with hollow polymer balls, and the diameter of the balls is 5-10% larger than the maximum cell size of the pipes, and the polymer cellular pipes are made in the form of cylindrical pipes, on the side surface of which two and in the direction parallel to the generatrices of the cylindrical surface, and the slot in the direction perpendicular to the axis of this surface, and the closing slots form a U-shaped slot, the resulting petals are bent in the direction of the axis of the cylindrical surface, while the petals perform bends in the form of shelves in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical surface, and similar petals are made separated by an angle of 90 ° from the previous ones.

На фиг.1 представлен ороситель градирни в аксонометрии, на фиг.2 - вариант выполнения полимерных ячеистых труб с П-образными прорезями, на фиг.3 - вид сверху фиг.2.In Fig.1 shows the sprinkler of the cooling tower in a perspective view, Fig.2 is an embodiment of polymer cellular pipes with U-shaped slots, Fig.3 is a top view of Fig.2.

Ороситель градирни выполнен в виде модуля из слоев 1 полимерных ячеистых труб 2. Трубы ориентированы во всех слоях 1 параллельно друг другу и спаяны по торцам 3 модуля между собой в местах 4 соприкосновения. Полости каждой из труб и межтрубное пространство заполнено полыми полимерными шарами 5, причем диаметр шаров на 5-10% больше максимального размера ячейки труб 2, которые могут быть собраны в кассеты 6.The cooling tower sprinkler is made in the form of a module from layers 1 of polymer cellular pipes 2. The pipes are oriented in all layers 1 parallel to each other and are welded along the ends of the module 3 between each other in places of 4 contact. The cavities of each of the pipes and the annular space are filled with hollow polymer balls 5, and the diameter of the balls is 5-10% larger than the maximum cell size of the pipes 2, which can be assembled into cassettes 6.

На боковой поверхности 7 полимерных ячеистых труб оппозитно выполнены две прорези 8 и 9 в направлении, параллельном образующим цилиндрической поверхности и по одной прорези в направлении, перпендикулярном оси цилиндрической поверхности, причем прорези смыкаясь образуют П-образную прорезь. Полученные в результате лепестки отгибуют в направлении оси, а также на лепестках выполняют отгибы в виде полочек 10 и 11 в направлении, перпендикулярном оси полимерных ячеистых труб. Аналогичные лепестки получают в направлении, отстоящем на угол 90 град. от первых двух, т.е. два лепестка 12 и 14 с отгибами в виде полочек 13 и 15. Возможно выполнение отгибов в форме спирали Архимеда.On the lateral surface 7 of the polymeric cellular pipes, two slots 8 and 9 are made in the opposite direction in a direction parallel to the generatrices of the cylindrical surface and one slot in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical surface, the slots being closed to form a U-shaped slot. The resulting petals are bent in the direction of the axis, and bends in the form of shelves 10 and 11 are also performed on the petals in the direction perpendicular to the axis of the polymer cellular pipes. Similar petals are received in a direction spaced 90 degrees apart. from the first two, i.e. two petals 12 and 14 with bends in the form of shelves 13 and 15. It is possible to perform bends in the form of a spiral of Archimedes.

Насадка 5 выполнена из пористых полимерных материалов, стекла, пористой резины, композиционных материалов, древесины, нержавеющей стали, титановых сплавов, благородных металлов.Nozzle 5 is made of porous polymeric materials, glass, porous rubber, composite materials, wood, stainless steel, titanium alloys, precious metals.

Выполнение лепестков отогнутыми и выполнение отгибов в виде полочек в направлении, перпендикулярном оси полимерных ячеистых труб, позволяет повысить эффективность процесса тепломассообмена.The execution of the petals bent and the implementation of the bends in the form of shelves in the direction perpendicular to the axis of the polymer honeycomb pipes, improves the efficiency of the heat and mass transfer.

Ороситель градирни работает следующим образом.The sprinkler of the cooling tower operates as follows.

Выполнение градирни таким образом позволяет придать торцам модуля свойства диафрагм жесткости. Это дает возможность избежать просадки слоев оросителя, т.е. обеспечить при монтаже и сохранить в процессе эксплуатации оптимальную геометрию изогнутых ячеистых поверхностей труб для создания по всему объему оросителя тонкой водяной пленки без каплеобразования. Так достигается равномерность тепломассообмена и, следовательно, повышается охлаждающая способность оросителя и снижается его материалоемкость. Дополнительную жесткость конструкции придает заполнение труб и межтрубного пространства полыми полимерными шарами 5. При этом для увеличения жесткости конструкции трубы в смежных слоях могут быть размещены в шахматном порядке относительно друг друга. Ячеистые полимерные трубы 2 получают методом экструзии, нарезают на секции, длина которых соответствует длине боковой стороны модуля, и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубы 2 параллельно друг другу. После накопления в кондукторе необходимого количества труб 2 к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают их между собой в местах 4 соприкосновения. За счет этого по торцам 3 модуля оросителя образуются диафрагмы жесткости, позволяющие ему в процессе эксплуатации сохранить исходную оптимальную геометрию своих элементов. Дополнительную жесткость конструкции придает более плотная укладка труб в шахматном порядке в смежных слоях.The implementation of the tower in this way allows you to give the ends of the module the properties of stiffness diaphragms. This makes it possible to avoid subsidence of the irrigating layers, i.e. to ensure during installation and to maintain during operation the optimal geometry of the curved cellular surfaces of the pipes to create a thin water film throughout the sprinkler without dripping. Thus, uniform heat and mass transfer is achieved and, therefore, the cooling ability of the irrigator increases and its material consumption decreases. An additional rigidity of the structure is provided by filling the pipes and the annulus with hollow polymer balls 5. Moreover, to increase the rigidity of the structure, the pipes in adjacent layers can be staggered relative to each other. Cellular polymer pipes 2 are obtained by extrusion, cut into sections, the length of which corresponds to the length of the side of the module, and placed in a conductor, observing the necessary laying direction, i.e. placing pipes 2 parallel to each other. After the accumulation in the conductor of the required number of pipes 2, heating elements are brought to their ends and welded to each other in places of contact 4. Due to this, stiffness diaphragms are formed at the ends 3 of the sprinkler module, which allow it to maintain the initial optimal geometry of its elements during operation. An additional rigidity of the structure is given by a denser stacking of pipes in a checkerboard pattern in adjacent layers.

Вода, разбрызгиваемая форсунками, поступает на ороситель и стекает тонкой пленкой без каплеобразования по его элементам. При этом происходит равномерный тепломассообмен по всему объему оросителя, а следовательно, повышается охлаждающая способность оросителя и снижается материалоемкость.Water sprayed by nozzles enters the sprinkler and flows off with a thin film without droplet formation along its elements. In this case, uniform heat and mass transfer occurs over the entire volume of the sprinkler, and therefore, the cooling ability of the sprinkler increases and the material consumption decreases.

Claims

The cooling tower sprinkler in the form of a module made of layers of polymer cellular pipes, the pipes are cylindrical, placed in all layers parallel to each other and welded at the ends of the module between them at the contact points, while the cavities of each of the pipes and the annulus are filled with hollow polymer balls, the diameter of the balls 5-10% larger than the maximum pipe cell size, characterized in that the polymer cellular pipes are made in the form of cylindrical pipes, on the side surface of which two slots are made in the direction parallel forming a cylindrical surface, and a slot in the direction perpendicular to the axis of this surface, and the closing slots form a U-shaped slot, the resulting petals are bent in the direction of the axis of the cylindrical surface, while on the petals bends in the form of shelves in the direction perpendicular to the axis of the cylindrical surfaces, and similar petals are made separated by an angle of 90 ° from the previous ones.