RU2500964C2

RU2500964C2 - Ventilation cooling tower

Info

Publication number: RU2500964C2
Application number: RU2011136493/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Емельянов; Николай Сергеевич Кобелев; Елена Викторовна Павлова; Татьяна Васильевна Алябьева; Владимир Николаевич Кобелев
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-12-10
Also published as: RU2011136493A

Abstract

FIELD: power engineering.SUBSTANCE: ventilation cooling tower comprises an exhaust tower with air inlet windows along the perimetre of its lower part, a water trap, a water distributing system with narrowing nozzles and arranged symmetrically relative to the longitudinal axis of the tower, a sprinkler and a pond divided into sections with partitions, every of which is made from bimetal in a zigzag manner with formation of confusors and diffusers alternating in a staggered order in the section, and the water-distributing system is made from pairwise narrowing nozzles, and on the inner surface of each nozzle in the pair there are curvilinear grooves arranged longitudinally from the larger base to the smaller one. At the same time in the first nozzle of the pair the guide of the curvilinear groove has a clockwise direction, and in the second one - the guide of the curvilinear groove has a counterclockwise direction. The exhaust tower is equipped with a fan installed in its upper part, a controller of fan drive rotation speed and a controller of temperature with a sensor of atmospheric air temperature. At the same time the temperature controller with its outlet is connected with a controller of rotation speed in the form of a unit of powdered electromagnetic couplings, and the temperature controller comprises a comparison unit and a setting unit. Besides, the comparison unit is connected with an inlet of an electronic amplifier equipped with a unit of non-linear feedback and an outlet of an electronic amplifier is connected with an inlet of a magnetic amplifier with a rectifier, which is at the outlet connected to the rotation speed controller.EFFECT: increased efficiency of return water cooling in a ventilation cooling tower by means of intensification of a heat and mass exchange process during contact of hot water going out from a swirler with cooling air arriving downstream a sprinkler.4 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, может быть использовано для охлаждения оборотной воды.The invention relates to a power system, can be used to cool circulating water.

Известна вентиляторная градирня (см. патент РФ №2200924 МПК F28C 1/100, 2003), содержащая вытяжную башню с воздуховодными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров.Known fan cooling tower (see RF patent No. 2200924 IPC F28C 1/100, 2003), containing an exhaust tower with air ducts around the perimeter of its lower part, a water catcher, a water distribution system with tapering nozzles and located symmetrically relative to the longitudinal axis of the tower, a sprinkler and a pool, divided into sections by partitions, each of which is made of bimetal in a zigzag fashion with the formation of confusers and diffusers alternating in a checkerboard pattern in a section.

Недостатком является неэффективное охлаждение горячей воды из-за отсутствия интенсивного тепломассообмена между потоком жидкости, выходящей из завихрителя в виде закрученных струй, и охлаждаемым воздухом, что при дальнейшем поэтапном охлаждении на оросителе и в бассейне затрудняет получение нормированной температуры оборотной воды на выходе из башенной градирни.The disadvantage is the ineffective cooling of hot water due to the lack of intense heat and mass transfer between the fluid stream exiting the swirl in the form of swirling jets and the cooled air, which, with further stepwise cooling on the sprinkler and in the pool, makes it difficult to obtain a normalized temperature of the circulating water at the outlet of the tower tower.

Известна вентиляторная градирня (см. патент РФ №2411437 МПК F28C 1/00, 2010), содержащая вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, а водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейные канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором - направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки.Known fan cooling tower (see RF patent No. 2411437 IPC F28C 1/00, 2010), containing an exhaust tower with air inlets around the perimeter of its lower part, a water catcher, a water distribution system with tapering nozzles and located symmetrically relative to the longitudinal axis of the tower, a sprinkler and a pool, divided into sections by partitions, each of which is made of bimetal zigzag with the formation of confusers and diffusers alternating in a checkerboard pattern in a section, and the water distribution system is made in pairs tapering nozzles and on the inner surface of each of the pair of nozzles are made longitudinally spaced grooves, from which the guide of the curved groove has a clockwise direction in the first of the pair of nozzles, and the guide of the curved groove in the second has a direction against movement clockwise.

Недостатком являются непроизводительные энергозатраты, обусловленные работой вентилятора в вытяжной башне с постоянной мощностью привода в изменяющихся погодно-климатических и, соответственно температурных режимах атмосферного воздуха, когда при изменяющейся плотности потока, поступающего в вентилятор, изменяется его массовая производительность, приводя к существенному отклонению от нормированно-необходимой, особенно при отрицательных температурах окружающей среды.The disadvantage is unproductive energy consumption due to the operation of the fan in the exhaust tower with a constant drive power in changing weather and climate and, accordingly, temperature conditions of atmospheric air, when its mass flow rate changes with a changing density of the flow entering the fan, leading to a significant deviation from the normalized necessary, especially at low ambient temperatures.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание эффективного процесса охлаждения оборотной воды в вентиляторной градирне в изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации с сокращением энергозатрат на привод вентилятора в вытяжной башне, особенно при отрицательных температурах окружающей среды, путем выполнения взаимосвязанного автоматизированного контроля температуры и, соответственно, плотности атмосферного воздуха и скорости вращения привода вентилятора с отбором необходимой мощности для поддержания нормированно-необходимой массовой производительности вентилятора для охлаждения оборотной воды.The technical task of the invention is to maintain an effective process of cooling circulating water in a fan tower in changing weather and climate conditions with a reduction in energy consumption for a fan drive in an exhaust tower, especially at negative ambient temperatures, by performing interconnected automated control of temperature and, accordingly, atmospheric density air and fan rotation speed with the selection of the necessary power for support The standardized required mass fan output for cooling circulating water.

Технический результат по снижению энергозатрат достигается тем, что вентиляторная градирня содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами по периметру ее нижней части, водоуловитель, водораспределительную систему с суживающимися соплами и расположенную симметрично относительно продольной оси башни, ороситель и бассейн, разделенный на секции перегородками, каждая из которых выполнена из биметалла зигзагообразно с образованием в секции чередующихся в шахматном порядке конфузоров и диффузоров, причем, водораспределительная система выполнена попарно расположенными суживающимися соплами и на внутренней поверхности каждого из пары сопел выполнены продольно расположенные от большего основания к меньшему криволинейные канавки, при этом в первом из пары сопел направляющая криволинейной канавки имеет направление по ходу часовой стрелки, а во втором - направляющая криволинейной канавки имеет направление против движения часовой стрелки, причем вытяжная башня снабжена вентилятором, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения привода вентилятора и регулятором температуры с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры своим выходом соединен с регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры содержит блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи и выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости вращения.The technical result of reducing energy costs is achieved by the fact that the fan tower contains an exhaust tower with air inlets along the perimeter of its lower part, a water trap, a water distribution system with tapering nozzles and located symmetrically relative to the longitudinal axis of the tower, an irrigation and a pool divided into sections by partitions, each of which made of bimetal in a zigzag fashion with the formation in the section of staggered confusers and diffusers, moreover, the water distribution systems made by pairwise tapering nozzles and on the inner surface of each of the pair of nozzles made longitudinally spaced curved grooves, from the first of the pair of nozzles, the guide of the curved groove has a clockwise direction, and in the second - the guide of the curved groove has a direction counterclockwise, and the exhaust tower is equipped with a fan located in its upper part, the speed controller of the fan drive and a temperature controller with a temperature sensor, while the temperature controller is connected to the speed controller in the form of a block of powder electromagnetic couplings, and the temperature controller contains a comparison unit and a reference unit, and the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a nonlinear feedback unit and the output of the electronic amplifier is connected to the input of the magnetic amplifier with a rectifier, which at the output is connected to a speed controller.

На фиг.1 показан общий вид вентиляторной градирни, на фиг.2 - разрез корпуса бассейна, на фиг.3 - внутренняя поверхность суживающегося сопла с продольно расположенными канавками, направляющая которых имеет направление по ходу часовой стрелки, на фиг.4 - внутренняя поверхность суживающегося сопла с продольно расположенными канавками, направляющая которых имеет направление против хода часовой стрелки.Figure 1 shows a General view of the fan cooling tower, Figure 2 is a section of the pool casing, Figure 3 is the inner surface of the tapering nozzle with longitudinally located grooves, the guide of which has a clockwise direction, Figure 4 is the inner surface of the tapering nozzles with longitudinally located grooves, the guide of which has a counterclockwise direction.

Вентиляторная градирня содержит корпус 1 с воздуховпускными окнами и водосборным бассейном 2, над которым установлены ороситель 3, водораспределительная система 4, водоуловитель 5. На верхней части корпуса 1 закреплены вытяжное устройство, включающее конфузатор 6 с вентилятором 7, концевой конфузорный канал 8 с устройством регулирования подачи ветрового потока атмосферного воздуха и диффузор 9, за вентилятором 7 жестко укреплены профильные пластины 10, а на внутренней поверхности от входа к выходу диффузора 9 расположены ребра 11, соединенные с кольцевой канавкой 12 и внешней поверхностью конической обечайки 13. Ороситель 3 имеет не менее двух секций из волнообразных пластин 14, водораспределительная система 4 состоит из подводящего коллектора 15 и водораспределителя 16, включающего ассиметрично укрепленную трубу 17, относительно корпуса 1, на которой распределены суживающиеся сопла 18 с встроенными в них завихрителями 19.The fan cooling tower comprises a housing 1 with air inlets and a catchment basin 2, over which a sprinkler 3, a water distribution system 4, a water trap 5 are installed. An exhaust device is fixed on the upper part of the housing 1, including a confuser 6 with a fan 7, an end confuser channel 8 with a feed control device atmospheric air flow and diffuser 9, profile plates 10 are rigidly fixed behind the fan 7, and ribs 11 connected to the inner surface from the inlet to the outlet of the diffuser 9 are connected with an annular groove 12 and the outer surface of the conical shell 13. The sprinkler 3 has at least two sections of wave-like plates 14, the water distribution system 4 consists of a supply manifold 15 and a water distributor 16, including an asymmetrically strengthened pipe 17, relative to the housing 1, on which the tapering nozzles are distributed 18 with swirls built into them 19.

Водосборный бассейн 2 (фиг.1 и фиг.2) включает корпус 1, в котором установлены секционные перегородки 20, выполненные зигзагообразными, и образует в каждой секции 21 диффузоры 22 и конфузоры 23, расположенные относительно соседних секций в шахматном порядке.The catchment basin 2 (FIG. 1 and FIG. 2) includes a housing 1 in which sectional partitions 20 are made, made zigzag, and in each section 21 forms diffusers 22 and confusers 23, which are staggered relative to neighboring sections.

Водораспределительная система 4 с суживающимися соплами 18 выполнена в виде попарно расположенных суживающихся сопел 24 и 25, при этом на внутренней поверхности 26 суживающегося сопла 24 выполнены продольно расположенные от большего основания 27 к меньшему основанию 28 криволинейные канавки 29, причем направляющая криволинейной канавки 29 имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности 30 суживающегося сопла 25 выполнены продольно расположенные от большего основания 31 к меньшему основанию 32 криволинейные канавки 33 и направляющая криволинейной канавки 33 имеет направление против хода часовой стрелки. Вытяжная башня снабжена вентилятором 7, расположенным в ее верхней части, регулятором скорости вращения 34 привода 35 и регулятором температуры 36 с датчиком температуры 37 атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры 36 своим выходом соединен с регулятором скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт, а регулятор температуры 36 содержит блок сравнения 38 и блок задания 39. Блок сравнения соединен с входом электронного усилителя 40, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 41 и выход электронного усилителя 40 соединен с входом магнитного усилителя 42 с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости вращения 34.The water distribution system 4 with tapering nozzles 18 is made in the form of pairwise tapering nozzles 24 and 25, while on the inner surface 26 of the tapering nozzle 24 there are curved grooves 29 longitudinally arranged from the larger base 27 to the smaller base 28, and the guide of the curved groove 29 has a direction along clockwise, and on the inner surface 30 of the tapering nozzle 25, curvilinear grooves 33 and longitudinally arranged longitudinally from the larger base 31 to the smaller base 32 are made the curved groove 33 has a counterclockwise direction. The exhaust tower is equipped with a fan 7, located in its upper part, a speed controller 34 of the drive 35 and a temperature controller 36 with a temperature sensor 37 of the atmospheric air, while the temperature controller 36 is connected to the speed controller 34 in the form of a block of powder electromagnetic couplings, and the temperature controller 36 comprises a comparison unit 38 and a reference unit 39. The comparison unit is connected to an input of an electronic amplifier 40 equipped with a non-linear feedback unit 41 and an output of an electronic amplifier 40 s The uniform magnetic amplifier to the input of rectifier 42 which is connected to the output rotational speed regulator 34.

Вентиляторная градирня работает следующим образом.Fan cooling tower operates as follows.

Уменьшение температуры атмосферного воздуха ниже нормированной (например, 20°C) фиксируется датчиком температуры 37 атмосферного воздуха. При этом, как известно, плотность всасываемого в вентилятор атмосферного воздуха возрастает и увеличивается массовая производительность, т.е. наблюдается излишество количества воздуха, поступающего в воздуховходные окна по сравнению с нормировано-необходимым, что и приводит к ненужным энергозатратам на привод вентилятора.A decrease in ambient temperature below normalized (for example, 20 ° C) is detected by a temperature sensor 37 of atmospheric air. At the same time, as you know, the density of atmospheric air absorbed into the fan increases and mass productivity increases, i.e. there is an excess of the amount of air entering the air inlet windows in comparison with the normalized necessary, which leads to unnecessary energy consumption for the fan drive.

Сигнал, поступающий с датчика температуры 37, становится большим, чем сигнал блока задания 39 и на выходе блока сравнения 38 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 40 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной обратной связи блока 41. За счет этого в электронном усилителе 40 компенсируется нелинейность характеристики привода 35 вентилятора 7. Сигнал с выхода электронного усилителя 40 поступает на вход магнитного усилителя 42, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 40 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 42. В результате снижается момент от привода 35 вентилятора 7, передаваемый на регулятор скорости 36 в виде блока порошковых электромагнитных муфт и поступление атмосферного воздуха через воздуховходные окна в нижнюю часть корпуса 1 вытяжной башни, достигая значений нормировано-необходимых для процесса охлаждения оборотной воды, со снижением энергозатрат на привод 35 вентилятора 7.The signal from the temperature sensor 37 becomes larger than the signal of the reference unit 39 and a negative polarity signal appears at the output of the comparison unit 38, which is fed to the input of the electronic amplifier 40 simultaneously with the negative nonlinear feedback signal of the block 41. Due to this, the electronic amplifier 40, the non-linearity of the characteristics of the drive 35 of the fan 7 is compensated. The signal from the output of the electronic amplifier 40 is fed to the input of the magnetic amplifier 42, where it is amplified by power, rectified, and fed to the controller a rotor speed generator 34 in the form of a block of powder electromagnetic couplings. The negative polarity of the signal of the electronic amplifier 40 causes a decrease in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 42. As a result, the moment from the drive 35 of the fan 7 decreases, transmitted to the speed controller 36 in the form of a block of powder electromagnetic couplings and the intake of atmospheric air through the air inlets to the lower part of the exhaust housing 1 towers, reaching normalized values necessary for the process of cooling circulating water, with a reduction in energy consumption for drive 35 of fan 7.

Увеличение температуры атмосферного воздуха выше нормированной (например, 20°C), приводит к уменьшению его плотности и соответственно массовой производительности вентилятора 7 при постоянной скорости вращения привода 35, что ухудшает тепломассообменный процесс охлаждения оборотной воды. Для устранения данного явления так же применяется система автоматизированного контроля. В этом случае сигнал поступающий с датчика температуры 37 становится меньшим, чем сигнал блока задания 39 и на входе блока сравнения 38 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 40 одновременно с сигналом отрицательной нелинейной оборотной связи 41. Сигнал с выхода электронного усилителя 40 поступает на вход магнитного усилителя 42, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 34 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 40 вызывает увеличение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 42. В результате увеличивается момент от привода 35 вентилятора 7 передаваемый на регулятор скорости вращения 36 в виде блока порошковых электромагнитных муфт и поступление атмосферного воздуха через воздуховходные окна в нижнюю часть корпуса 1 вытяжной башни, достигая значений нормировано-необходимых для процесса охлаждения оборотной воды.An increase in the temperature of atmospheric air above normalized (for example, 20 ° C), leads to a decrease in its density and, accordingly, mass productivity of the fan 7 at a constant speed of rotation of the drive 35, which affects the heat and mass transfer process of cooling the circulating water. To eliminate this phenomenon, an automated control system is also used. In this case, the signal from the temperature sensor 37 becomes smaller than the signal from the reference unit 39 and a positive polarity signal appears at the input of the comparison unit 38, which is fed to the input of the electronic amplifier 40 simultaneously with the negative nonlinear feedback signal 41. The signal from the output of the electronic amplifier 40 enters the input of the magnetic amplifier 42, where it is amplified by power, is rectified, and enters the speed controller 34 in the form of a block of powder electromagnetic couplings. The positive polarity of the signal of the electronic amplifier 40 causes an increase in the excitation current at the output of the magnetic amplifier 42. As a result, the moment from the drive 35 of the fan 7 increases, transmitted to the speed controller 36 in the form of a block of powder electromagnetic couplings and the intake of atmospheric air through the air inlets to the lower part of the exhaust housing 1 towers, reaching normalized values necessary for the process of cooling circulating water.

Горячая вода подается из коллектора 15 в водораспределитель 16 через асимметрично укрепленную трубу 17 относительно корпуса 1 в суживающиеся сопла 18. Размещение суживающихся сопел 18 попарно, таким образом, что, например, на внутренней поверхности 26 суживающегося сопла 24 выполнены криволинейные канавки 29, направляющая которых имеет направление по ходу часовой стрелки, а на внутренней поверхности 30 суживающегося сопла 25 выполнены криволинейные канавки 33, направляющая которых имеет направление против хода часовой стрелки, приводит к следующему: поток горячей воды перемещаясь от большего основания 27 суживающегося сопла 24 по криволинейным канавкам 29, расположенным на внутренней поверхности 26 закручивается по ходу часовой стрелки и после завихрителя 19 в виде микрозавихрения выбрасывается в полость корпуса 1 между оросителем 3 и водоуловителем 5.Hot water is supplied from the manifold 15 to the water distributor 16 through an asymmetrically strengthened pipe 17 relative to the housing 1 to the tapering nozzles 18. The tapering nozzles 18 are arranged in pairs, so that, for example, curved grooves 29 are made on the inner surface 26 of the tapering nozzle 24, the guide of which has clockwise direction, and on the inner surface 30 of the tapering nozzle 25 there are curved grooves 33, the guide of which has a counterclockwise direction, leads to the following mu: hot water flow moving from the larger base 27 of a tapered nozzle 24 of the cam groove 29 located on the inner surface 26 is twisted clockwise and after swirler 19 as mikrozavihreniya ejected into the cavity of the body 1 between the sprinkler 3 and 5 water traps.

Одновременно, поток горячей воды, перемещающийся от большего основания 3 суживающегося сопла 25 по криволинейным канавкам 33, расположенным на внутренней поверхности 30 закручивается против хода часовой стрелки и после соответствующего завихрителя 19 в виде микрозавихрения выбрасывается также в полость корпуса 1 между оросителем 3 и водоуловителем 5. Попарное расположение суживающихся сопел 24 и 25 приводит к тому, что два вращающихся в противоположные направления микрозавихрения сталкиваются, образую микровзрывы (см, например, А.П. Меркулов, вихревой эффект и его применение в промышленности. Куйбышев. 1969, 348 с.) с интенсивным перемешиванием капелек горячей воды, что резко интенсифицирует тепломассообменный процесс охлаждаемой воды с воздухом, выходящим из оросителя 3.At the same time, the flow of hot water moving from the larger base 3 of the tapering nozzle 25 along the curved grooves 33 located on the inner surface 30 swirls counterclockwise and, after a corresponding swirler 19, is also micro-swirled into the cavity of the housing 1 between the sprinkler 3 and the water trap 5. The pairwise arrangement of the narrowing nozzles 24 and 25 leads to the fact that two micro-eddies rotating in opposite directions collide, forming micro-explosions (see, for example, A.P. Merkulov, vortex effect and its application in industry. Kuibyshev, 1969, 348 pp.) with intensive mixing of droplets of hot water, which sharply intensifies the heat and mass transfer process of cooled water with air leaving the sprinkler 3.

Под действием гидродинамических свойств, преимущественно, каплеобразная масса остывающей горячей воды фонтанирует на оросителе 3 и стекает по волнообразным пластинам 14 первой секции в виде полосок пленки и капель, контактируя с проходящим потоком воздуха. После первой секции вода дождеванием переходит на вторую секцию, где циклично повторяется теплообмен первой секции, т.е. осуществляется пленочно-капельный эффект. Со второй секции охлажденная жидкость поступает в водосборный бассейн 2. При этом атмосферный воздух поступает в корпус 1 через воздуховпускные окна и охлаждает горячую воду, после чего насыщенный парами и каплями поступает в водоуловитель 5, где очищается от воды, и вентилятор 4 осуществляет отсос воздуха из корпуса 1.Under the influence of hydrodynamic properties, mainly, a droplet-like mass of cooling hot water gushes out on the sprinkler 3 and flows down into the wave-like plates 14 of the first section in the form of film strips and drops in contact with a passing air stream. After the first section, the water sprinkles to the second section, where the heat transfer of the first section is repeated cyclically, i.e. film-droplet effect is carried out. From the second section, the cooled liquid enters the catchment basin 2. At the same time, atmospheric air enters the housing 1 through the air inlets and cools the hot water, after which it is saturated with vapors and drops and enters the water trap 5, where it is cleaned of water, and the fan 4 sucks air from housing 1.

В водосборном бассейне 2 секции 21 расположены таким образом, что обеспечивается равномерная эпюра скоростей водяного потока в поперечном сечении корпуса бассейна 2, поддерживаемая за счет «живого» сечения входных отверстий диффузоров 22 и конфузоров 23. Охлажденный поток воды с оптимальной эпюрой скоростей, обеспечивающей рациональный контакт воды с зигзагообразными секционными перегородками 20, поступает в секции 21 и, проходя последовательно участки диффузоров 22 и конфузоров 23, непрерывно меняет свою скорость, что приводит к турбулизации потока и повышению теплообмена, а также к перераспределению в секциях 21 давления движущегося потока воды. Это выравнивает гидравлической сопротивление воды в секциях 21 приводит к равномерному смыванию водой всего объема водосборного бассейна 2.In the catchment basin 2, sections 21 are arranged in such a way that a uniform diagram of the water flow velocities is provided in the cross section of the basin body 2, supported by a “live” section of the inlet openings of the diffusers 22 and confusers 23. A cooled water stream with an optimal velocity diagram, providing rational contact water with zigzag sectional partitions 20, enters section 21 and, passing successively sections of diffusers 22 and confusers 23, continuously changes its speed, which leads to turbulization and flow and increase heat transfer, as well as redistribution in sections 21 of the pressure of the moving water stream. This evens out the hydraulic resistance of the water in sections 21, which leads to uniform washing off by water of the entire volume of the catchment basin 2.

Кроме того, шахматное расположение диффузоров 22 и конфузоров 23 в каждой секции 21 относительно соседней секции приводит к тому, что поверхности секционных перегородок 20 одновременно находятся под различным скоростным воздействием потока движущейся воды (с одной стороны перегородку 20 омывает поток, движущийся в диффузоре, с другой омывает поток, движущийся в конфузоре). В результате на данный элемент секционной перегородки 20 действует разность температур (температурный напор) посекционно разделенного потока охлажденной воды. Выполнение секционных перегородок 20 из биметалла приводит в данных условиях воздействия температурного напора к возникновению продольных колебаний термовибрации, что создает дополнительную турбулизацию непосредственно в поперечном слое секционных перегородок 20, значительно повышая тепломассообменные процессы дальнейшего поэтапного охлаждения воды в бассейне 2. Все это в конечном итоге и обеспечивает эффективную работу вентиляторной градирни даже при незначительном перепаде температур между атмосферным воздухом и охлаждаемой водой.In addition, the checkerboard arrangement of the diffusers 22 and the confusers 23 in each section 21 relative to the adjacent section leads to the fact that the surfaces of the sectional partitions 20 are simultaneously under different speed effects of the flow of moving water (on the one hand, the partition 20 is washed by the flow moving in the diffuser, on the other washes a stream moving in the confuser). As a result, a temperature difference (temperature pressure) of a sectionally separated stream of chilled water acts on this element of the partition wall 20. The implementation of the sectional partitions 20 from bimetal leads to the occurrence of longitudinal vibrations of thermal vibration under the given temperature pressure, which creates additional turbulization directly in the transverse layer of the sectional partitions 20, significantly increasing the heat and mass transfer processes for the further stage-by-stage cooling of water in the pool 2. All this ultimately provides efficient operation of the fan tower even with a slight temperature difference between the atmospheric air and the cooled oh.

Оригинальность конструктивного решения заключается в том, что поддержание эффективного процесса охлаждения оборотной воды со снижением энергозатрат на перемещение нормированно-необходимого количества атмосферного воздуха в вытяжной башне при изменяющихся погодно-климатических условиях эксплуатации, достигается в выполнении взаимосвязанных технологической схемой вентилятора с приводом через регулятор скорости вращения, связанный с выходом регулятора температуры, соединенным с датчиком температуры атмосферного воздуха, при этом регулятор температуры включает систему блоков сравнения и задания, электронный и магнитный усилители, а регулятор скорости вращения выполнен в виде блока порошковых электромагнитных муфт.The originality of the constructive solution lies in the fact that maintaining an effective process of cooling circulating water with reducing energy consumption for moving the required amount of atmospheric air in the exhaust tower under changing weather and climate operating conditions is achieved by interconnecting a fan circuit with a drive through a speed controller, connected to the output of the temperature controller connected to the temperature sensor, while the temperature controller includes a system of comparison and reference units, electronic and magnetic amplifiers, and the rotation speed controller is made in the form of a block of powder electromagnetic couplings.

Claims

A fan tower containing an exhaust tower with air inlets around the perimeter of its lower part, a water catcher, a water distribution system with tapering nozzles and located symmetrically relative to the longitudinal axis of the tower, an irrigation and pool divided into sections by partitions, each of which is made of zigzag bimetal with formation in a section in a zigzag shape alternating staggered confusers and diffusers, and the water distribution system is made pairwise arranged narrowing nozzles and on the inside on the first surface of each of the pair of nozzles, curved grooves are arranged longitudinally from the larger base to the smaller, while in the first of the pair of nozzles, the guide of the curved groove has a clockwise direction, and in the second, the guide of the curved groove has a counterclockwise direction, characterized in that the exhaust tower is equipped with a fan located in its upper part, a fan drive speed controller and a temperature controller with an atmospheric temperature sensor air, while the temperature controller is connected with the output to the speed controller in the form of a block of powder electromagnetic couplings, and the temperature controller contains a comparison unit and a reference unit, and the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a nonlinear feedback unit and the output of the electronic amplifier is connected with the input of a magnetic amplifier with a rectifier, which at the output is connected to a speed controller.