RU2656770C1

RU2656770C1 - Attachment for heat and mass exchanging apparatus

Info

Publication number: RU2656770C1
Application number: RU2017120169A
Authority: RU
Inventors: Рафик Мидхатович Бикчентаев; Марат Рафикович Бикчентаев; Юлия Рафиковна Бикчентаева
Original assignee: Рафик Мидхатович Бикчентаев; Марат Рафикович Бикчентаев; Юлия Рафиковна Бикчентаева
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-06-08
Publication date: 2018-06-06

Abstract

FIELD: heat exchange.

SUBSTANCE: invention relates to heat power engineering, namely, to attachments of contact heat and mass transfer devices, and can be used as a part of low-pressure equipment at the facilities of circulating water supply and cooling of water in tower and fan cooling towers. Above attachment for the heat and mass transfer device contains a long-length grating-type element, encompassing its outer contour and inner frame, whose flexible components permeate the cells of the long-meshed grating-type element and interlace with the outer contour, wherein the long-length grating-type element inside the outer contour is repeatedly bent to form parallel or oblique layers.

EFFECT: invention provides an increase in the efficiency of water cooling by 15–20 %.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к насадкам контактных теплообменных аппаратов, и может быть использовано в составе низконапорного оборудования на предприятиях оборотного водоснабжения и охлаждения воды в башенных и вентиляторных градирнях.The invention relates to a power system, and in particular to nozzles of contact heat exchangers, and can be used as part of low-pressure equipment at the enterprises of reverse water supply and water cooling in tower and fan cooling towers.

Известна насадка градирни, представляющая собой блок, собранный из множества длинномерных полых решетчатых элементов, прошитых между собой (Патент РФ №2170899, кл. F28F 25/08, опубл. 20.07.2001). Недостатком этой насадки является значительная трудоемкость работ при сборке блоков, их недостаточная прочность, а также большое аэродинамическое сопротивление проходу воздуха, обусловленные необходимостью укладки и прошивки каждого из множества используемых решетчатых элементов.Known nozzle cooling tower, which is a unit assembled from many long hollow lattice elements stitched together (RF Patent No. 2170899, CL F28F 25/08, publ. 20.07.2001). The disadvantage of this nozzle is the considerable laboriousness of work during the assembly of the blocks, their insufficient strength, as well as the high aerodynamic resistance to air passage, due to the need for laying and flashing each of the many lattice elements used.

Наиболее близкой к предлагаемому решению является насадка для тепломассообменного аппарата, представляющая собой изогнутый по спирали длинномерный решетчатый элемент, который находится внутри наружного контура жесткости и пронизан гибким каркасом (Патент РФ №2564727, кл. F28F 25/08, опубл. 10.10.2015). Недостатком данного решения является низкая жесткость конструкции насадки, обусловленная отсутствием фиксации каждого из витков спирали, их деформацией и искажением спирали в целом. Это приводит к неравномерной насыщенности объема насадки решетчатым элементом, неравномерному орошению воды, повышению аэродинамического сопротивления проходу воздуха и ухудшению охлаждающей способности насадки.Closest to the proposed solution is a nozzle for a heat and mass transfer apparatus, which is a long curved lattice element curved in a spiral that is located inside the outer stiffness contour and is pierced by a flexible frame (RF Patent No. 2564727, class F28F 25/08, publ. 10.10.2015). The disadvantage of this solution is the low rigidity of the nozzle design, due to the lack of fixation of each of the turns of the spiral, their deformation and distortion of the spiral as a whole. This leads to uneven saturation of the volume of the nozzle with a lattice element, uneven irrigation of water, an increase in aerodynamic resistance to air passage and a deterioration in the cooling ability of the nozzle.

Технической проблемой изобретения является устранение отмеченных недостатков. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления с обеспечением требуемой жесткости и аэродинамического сопротивления.The technical problem of the invention is the elimination of the noted disadvantages. The technical result is to reduce the complexity of manufacturing with the required stiffness and aerodynamic drag.

Проблема решается, а технический результат достигается тем, что насадка для тепломассообменного аппарата содержит длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас, гибкие составляющие которого пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и переплетаются с наружным контуром, причем длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура многократно перегнут с образованием параллельных или наклонных друг к другу слоев. В исходном состоянии длинномерный решетчатый элемент может быть выполнен в виде плоского, или гофрированного, или волнистого листа.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the nozzle for the heat and mass transfer apparatus contains a long lattice element covering its outer contour and the inner frame, the flexible components of which penetrate the cells of the long lattice element and intertwine with the external circuit, and the long lattice element inside the external circuit is repeatedly bent with the formation of parallel or inclined to each other layers. In the initial state, the long grating element can be made in the form of a flat, or corrugated, or wavy sheet.

Предлагаемая насадка для тепломассообменного аппарата содержит всего три взаимосвязанных элемента: длинномерный решетчатый элемент, охватывающий его наружный контур и внутренний каркас. Причем длинномерный решетчатый элемент внутри наружного контура насадки многократно перегнут и образует многочисленные параллельные или наклонные друг к другу слои. При этом гибкие составляющие внутреннего каркаса пронизывают ячейки длинномерного решетчатого элемента и фиксируют решетчатые слои в объеме насадки. Пронизывая и фиксируя слои длинномерного решетчатого элемента, гибкие составляющие внутреннего каркаса также переплетаются с наружным контуром. Фиксация решетчатых слоев гибкими составляющими внутреннего каркаса, а также их переплетение с наружным контуром обеспечивают прочную связь между всеми тремя элемента насадки и обеспечивают ее высокую жесткость. Соседние слои многократно перегнутого длинномерного решетчатого элемента могут соприкасаться или не соприкасаться друг с другом. Вершины перегибов слоев могут быть остроконечными или закругленными, а в поперечном сечении насадка может иметь форму круга или многоугольника.The proposed nozzle for a heat and mass transfer apparatus contains only three interconnected elements: a long lattice element, covering its outer contour and the inner frame. Moreover, the lengthy lattice element inside the outer contour of the nozzle is repeatedly bent and forms numerous parallel or inclined layers to each other. In this case, the flexible components of the inner frame penetrate the cells of the long lattice element and fix the lattice layers in the volume of the nozzle. Penetrating and fixing the layers of a long lattice element, the flexible components of the inner frame are also intertwined with the outer contour. The fixation of the lattice layers by the flexible components of the inner frame, as well as their interweaving with the outer contour, provide a strong bond between all three elements of the nozzle and ensure its high rigidity. Neighboring layers of a repeatedly bent long-length lattice element may or may not be in contact. The vertices of the inflections of the layers may be pointed or rounded, and in the cross section the nozzle may be in the form of a circle or a polygon.

На Фиг. 1 схематично показан профиль насадки, у которой длинномерный решетчатый элемент 1 внутри наружного контура 2 многократно перегнут с образованием параллельных слоев, на Фиг. 2 - наклонных друг к другу слоев. Гибкие составляющие внутреннего каркаса 3 пронизывают и фиксируют образовавшиеся параллельные или наклонные друг к другу слои и переплетаются с наружным контуром жесткости 2. Начало и конец гибких составляющих внутреннего каркаса 3 крепятся к наружному контуру 2. Длинномерный решетчатый элемент 1 и наружный контур 2 насадки изготавливаются из прочных морозостойких полимерных или композиционных полимерных материалов, стойких в средах оборотных вод. Гибкие составляющие внутреннего каркаса изготавливаются из прочных, эластичных, морозостойких материалов в виде стержней, трубок, жгутов, шпагатов и лент. Наличие в насадке всего трех взаимосвязанных элемента значительно снижает трудоемкость ее изготовления.In FIG. 1 schematically shows a nozzle profile in which a long mesh element 1 inside the outer circuit 2 is repeatedly bent to form parallel layers, FIG. 2 - layers inclined to each other. Flexible components of the inner frame 3 penetrate and fix the layers formed parallel or inclined to each other and are intertwined with the external stiffener 2. The beginning and end of the flexible components of the inner frame 3 are attached to the outer contour 2. The long mesh element 1 and the outer contour 2 of the nozzle are made of durable frost-resistant polymer or composite polymer materials that are resistant in recycled water environments. Flexible components of the inner frame are made of durable, flexible, frost-resistant materials in the form of rods, tubes, bundles, twines and ribbons. The presence in the nozzle of only three interconnected elements significantly reduces the complexity of its manufacture.

Насадка работает следующим образом. Из водораспределительной системы градирни горячая вода в виде брызг падает на насадку сверху. Отражаясь от верхних параллельных или наклонных друг к друг слоев длинномерного решетчатого элемента брызги горячей воды дробятся и падают на нижерасположенные слои длинномерного решетчатого элемента и вновь дробятся. Многократное падение брызг на многочисленные слои насадки от слоя к слою обеспечивает эффективное дробление их в мелкие капли и обеспечивает мелкодисперсное, равномерное орошение воды по всей площади градирни. Наличие между параллельными или наклонными друг к другу слоями воздушных полостей обеспечивает незначительное аэродинамическое сопротивление насадки и способствует свободному восхождению холодного воздуха. Встречное движение мелких капель воды и свободно восходящих потоков холодного воздуха обеспечивает повышение эффективности охлаждения воды на 15-20%.The nozzle works as follows. From the water distribution system of the cooling tower, hot water in the form of splashes falls onto the nozzle from above. Reflecting from the upper parallel or inclined layers of the long lattice element, the hot water splashes are crushed and fall on the lower layers of the long lattice element and are again crushed. Multiple drop of spray on the numerous layers of the nozzle from layer to layer ensures their effective crushing into small drops and provides fine, uniform irrigation of water throughout the entire area of the tower. The presence of air cavities between parallel or inclined to each other layers of the air provides insignificant aerodynamic resistance of the nozzle and promotes free ascent of cold air. The oncoming movement of small drops of water and freely ascending flows of cold air provides an increase in the efficiency of cooling water by 15-20%.

Claims

1. Nozzle for heat and mass transfer apparatus containing a long grating element, covering its outer contour and the inner frame, the flexible components of which penetrate the cells of the long grating element and are interwoven with the outer contour, characterized in that the long grating element inside the outer contour is repeatedly bent to form parallel or layers inclined to each other.

2. The nozzle according to claim 1, characterized in that in the initial state the long-sized lattice element is made in the form of a flat, or corrugated, or wavy sheet.