RU31639U1

RU31639U1 - Cooling tower

Info

Publication number: RU31639U1
Application number: RU2002130059/20U
Authority: RU
Inventors: Вадим Борисович Иванов; Александр Васильевич Стародубцев
Original assignee: Вадим Борисович Иванов; Иванов Илья Вадимович
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2003-08-20

Abstract

1. Градирня, содержащая корпус с воздухо-входными окнами, выполненными по периферии в нижней его части, водораспределительный коллектор, размещенный в корпусе и снабженный водоструйными форсунками, наклоненными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни и размещенными со смещением от плоскости окна к центру градирни, отличающаяся тем, что форсунки установлены на платформе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, симметрично относительно оси градирни, причем угол наклона форсунок обеспечивает высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5-5 м от уровня установки форсунок, а форсунки установлены комплектно группами по 2-18 единиц в группе.2. Градирня по п.1, отличающаяся тем, что форсунки размещены в окнах в два и более рядов, причем каждый нижний ряд смещен относительно верхнего на величину от 0,5 м.1. A cooling tower comprising a casing with air inlet windows made peripherally in its lower part, a water distribution manifold located in the casing and equipped with water-jet nozzles inclined at an angle to each other symmetrically with respect to the vertical axis of the cooling tower and placed with an offset from the window plane to the center of the tower, characterized in that the nozzles are mounted on the platform with the possibility of rotation around a horizontal axis, symmetrically with respect to the axis of the tower, and the angle of inclination of the nozzles provides Chiva height of the point of intersection of the torches 3.5-5 m from the liquid level of the installation of nozzles, and the nozzles are installed in groups of 2-18 in sets of units in gruppe.2. The cooling tower according to claim 1, characterized in that the nozzles are placed in windows in two or more rows, each lower row being offset from the top by an amount of 0.5 m or more.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к испарительным охладителям, и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей.The utility model relates to a power system, in particular to evaporative coolers, and can be used in thermal and nuclear power plants, as well as in other industrial facilities that require cooling of water or other liquids.

Известна вентиляторная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части, в которой трубопроводы установлены в корпусе поярусно, причем, в каждом ярусе они размещены по периметру корпуса, а разбрызгивающие сопла выходными отверстиями обращены в центральную зону градирни 1,4.A fan cooler is known that contains a droplet eliminator installed in the housing, water distribution pipelines with spray nozzles and a drainage tank in the lower part, in which the pipelines are installed in the housing in layers, and in each tier they are placed along the housing perimeter, and the spray nozzles with their outlets facing the central zone cooling towers 1.4.

Известна так же вентиляторная градирня, содержащая корпус, охваченный кожухом с образованием воздухоотводящего канала, воздухоотводящую трубу, установленную в днище корпуса, снабженную водосборным лотком и, жалюзийной решеткой, вытяжной патрубок с вентилятором, воздухораспределитель с форсунками и воздухо-входные патрубки, размещенные в крышке корпуса, в котором система охлаждения дополнительно снабжена воздуховодами с запорными клапанами и оболочкой, размещенной вокруг боковой стенки корпуса с кольцевым зазором 2.Also known is a fan cooling tower comprising a housing enclosed by a casing with the formation of an air outlet channel, an air exhaust pipe installed in the bottom of the housing, equipped with a drainage tray and a louvre grille, an exhaust pipe with a fan, an air distributor with nozzles and air inlet pipes located in the housing cover , in which the cooling system is additionally equipped with air ducts with shut-off valves and a shell located around the side wall of the housing with an annular gap 2.

Недостатками известных устройств является неэффективная схема охлаждения жидкости, обусловленная большим количеством жидкости в небольшом пространстве, что в свою очередь заставляет пропускать большие потоки воздуха, использовать мощные вентиляторные системы.The disadvantages of the known devices is an inefficient liquid cooling scheme, due to the large amount of liquid in a small space, which in turn makes it possible to pass large flows of air, use powerful fan systems.

МКИ6 F 28 С 1/00 ГРАДИРНЯMKI6 F 28 S 1/00 COOL

В качестве прототипа принята градирня, содержащая вытяжную башню с воздухо-входными окнами, выполненными по кольцу в нижней ее части, размещенный в башне выше окон ороситель с водораспределительной системой и водоструйные эжекторы, подключенные к водо-раздающему коллектору, в которой эжекторы установлены в центральной зоне градирни, ограниченной диаметром, равным 0.2 - 0.25 диаметра оросителя, и выходными торцами обращены к оросителю, а водо-раздающий коллектор размещен внутри башни 3.As a prototype, a cooling tower containing an exhaust tower with air inlet windows made in a ring in its lower part, an irrigator with a water distribution system and water-jet ejectors connected to a water distribution manifold, in which ejectors are installed in the central zone, is installed in the tower above the windows cooling towers, limited by a diameter equal to 0.2 - 0.25 of the diameter of the sprinkler, and the outlet ends face the sprinkler, and the water-distributing collector is located inside the tower 3.

Положительным моментом в прототипе является то, что конструкция и размещение эжекторов позволяет организовать принудительную циркуляцию воздуха без использования внешних вентиляторов. Недостатком прототипа является сложность устройства, обусловленная наличием оросительной системы, недостаточная долговечность и надежность устройства обусловленная той же причиной, недостаточная эффективность охлаждения, вызванная большим аэродинамическим сопротивлением, связанным с размещением в шахте элементов оросителя. С другой стороны отказаться от оросителя в данной системе невозможно, посксльру именно ороситель является тем устройством, на котором происходит теплопередача.A positive point in the prototype is that the design and placement of ejectors allows you to organize forced air circulation without the use of external fans. The disadvantage of the prototype is the complexity of the device due to the presence of an irrigation system, insufficient durability and reliability of the device due to the same reason, insufficient cooling efficiency caused by high aerodynamic drag associated with the placement of irrigation elements in the mine. On the other hand, it is impossible to abandon the sprinkler in this system, since it is the sprinkler that is the device on which heat transfer occurs.

Задача, решаемая полезной моделью заключается в повышении эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости.The problem solved by the utility model is to increase the efficiency of the cooling tower by intensifying the cooling of the liquid.

Поставленная задача решается тем, что в известной градирне, содержащей корпус с воздухо-входными окнами, выполненными по периферии в нижней его части, водораспределительный коллектор, размещенный в корпусе и снабженный водоструйными форсунками, наклоненными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни и размещенными со смещением от плоскости окна к центру градирни, согласно изобретению, форсунки установлены на платформе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, симметрично относительно оси градирни, причем угол наклона форсунок обеспечивает высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5 - 5м от уровня установки форсунок, а форсунки установлены комплектно группами по 2 - 18 единиц в группе.The problem is solved in that in a known cooling tower comprising a housing with air-inlet windows made peripherally in its lower part, a water distribution manifold located in the housing and provided with water-jet nozzles inclined at an angle to each other symmetrically relative to the vertical axis of the tower and placed with an offset from the window plane to the center of the tower, according to the invention, the nozzles are mounted on the platform with the possibility of rotation around a horizontal axis, symmetrically with respect to the axis of the tower, and the angle of the nozzles ensures the height of the point of intersection of the liquid torches 3.5 - 5 m from the installation level of the nozzles, and the nozzles are installed in complete groups of 2 to 18 units in the group.

Проставленная задача решается так же и тем, что форсунки размещены в окнах в два и более рядов, причем, каждый нижний ряд смещен относительно верхнего на величину от 0.5 м.The problem posed is also solved by the fact that the nozzles are placed in windows in two or more rows, and each lower row is offset from the upper one by an amount of 0.5 m or more.

. Такое выполнение градирни позволяет, во-первых, при установке форсунок в проеме окон обеспечить наилучшее эжектирование воздуха непосредственно у воздухо-входных окон и обеспечить его увлечение струями жидкости. Во-вторых, встречное наклонное размещение форсунок с обеспечением пересечения симметричных факелов жидкости на высоте 3.5 - 5м позволяет использовать кинетическую энергию жидкости для взаимного раздробления капель противоположных потоков и увеличение активной охлаждаемой поверхности жидкости. В-третьих, отсутствие оросителя не создает аэродинамических препятствий движению эжектируемого воздуха, который за счет эжекции и конвекционных потоков устремляется вверх по шахте градирни и, тем самым, обеспечивается значительный воздушный поток: до 6 - 10-кратного водяного потока. Кроме того, размещение форсунок рядами и группами в проеме воздухо-входного окна позволяет еще более эффективно обеспечить гидродинамическое и эжекторное всасывание воздуха и обеспечить больший захват воздуха и соответственно более эффективное охлаждение жидкости. Отсутствие конструктивных элементов оросителя кроме того упрощает конструкцию градирни, делает доступней при ремонте внутренние конструкции и соответственно повышает надежность ее работы.. This design of the cooling tower allows, firstly, when installing nozzles in the window aperture, to provide the best ejection of air directly at the air inlet windows and to ensure its entrainment by liquid jets. Secondly, the counter inclined placement of the nozzles with the intersection of the symmetrical fluid torches at a height of 3.5 - 5 m allows the kinetic energy of the liquid to be used for mutual fragmentation of droplets of opposite flows and an increase in the active cooled surface of the liquid. Thirdly, the absence of a sprinkler does not create aerodynamic obstacles to the movement of the ejected air, which rises upward through the tower shaft due to ejection and convection flows and, thus, provides a significant air flow: up to 6 - 10-fold water flow. In addition, the placement of nozzles in rows and groups in the opening of the air-inlet window allows even more efficient to provide hydrodynamic and ejector suction of air and to provide greater air capture and, accordingly, more efficient cooling of the liquid. The absence of structural elements of the sprinkler also simplifies the design of the cooling tower, makes internal structures more accessible for repairs and, accordingly, increases the reliability of its operation.

Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 схематически изображена градирня, вертикальный разрез. На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. На фиг. 3 схематически изображена градирня, вертикальный разрез с размещением форсунок в два ряда. На фиг. 4 изображен поперечный разрез градирни Б-Б на фиг. 1. На фиг. 4 изображен поперечный разрез градирни В-В на фиг. 3. На фиг. 6 изображен поперечный разрез с исполнением короба восьмигранного сечения. На фиг. 7 изображен узел крепления платформы форсунки с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. На фиг. 8 показана платформа с размещением группы из 6 форсунок.The utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 schematically shows a cooling tower, a vertical section. In FIG. 2 is a section AA in FIG. 1. In FIG. 3 schematically shows a cooling tower, a vertical section with the placement of nozzles in two rows. In FIG. 4 is a cross-sectional view of cooling tower BB in FIG. 1. In FIG. 4 is a cross-sectional view of cooling tower BB in FIG. 3. In FIG. 6 shows a cross section with the execution of the box octagonal section. In FIG. 7 shows the attachment point of the nozzle platform with the possibility of rotation around a horizontal axis. In FIG. 8 shows a platform with a group of 6 nozzles.

Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздухо-входными окнами 2, выполненными по периметру в нижней ее части, водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, подключенные к водо-раздающему коллектору 5. причем, форсунки-эжекторы 3 создают наклонные от вертикали факелы жидкости 6. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 7. Платформа 8 форсунки 4 соединена с водораспределительной системой 3 известными средствами через подвижные фланцы 9, обеспечивающие поворот платформы относительно горизонтальной оси. На платформе 8 форсунки 4 могут быть установлены группами, как показано на фиг. 8.The cooling tower contains a housing 1 made in the form of a vertical box with air inlet windows 2 made along the perimeter in its lower part, a water distribution system 3 and water-jet nozzles-ejectors 4 connected to a water-distributing manifold 5. moreover, the nozzles-ejectors 3 create liquid torches 6. inclined from the vertical. In addition, the cooling tower contains a catchment basin 7. The platform 8 of the nozzle 4 is connected to the water distribution system 3 by known means through movable flanges 9, allowing the platform to rotate relatively horizontal axis. On the platform 8, nozzles 4 can be installed in groups, as shown in FIG. 8.

Градирня работает следующим образом.The cooling tower works as follows.

Охлаждаемая вода подается через водораспределительную систему 3 и форсунки 4 в короб в виде наклонных от вертикали факелов 6. Встречные факелы на высоте 3.5 - 5м встречаются, образуя при взаимном разбиении водяную пыль сCooled water is supplied through the water distribution system 3 and nozzles 4 into the box in the form of torches 6, inclined from the vertical. Counter torches at a height of 3.5 - 5 m occur, forming water dust with mutual splitting

развитой поверхностью капель и сверху эти капли падают в водосборный бассейн 7. При подаче воды через форсунки-эжекторы 6 последние всасывают воздух из воздухо-входных отверстий и увлекают его вверх. Одновременно горячая вода нагревает эжектируемый воздух и на него дополнительно начинают действовать конвекционные силы. Воздух устремляется вверх и встречается с водяной пылью, падающей в водосборный бассейн 7. Встречные потоки воздуха и падающей водяной пыли образуют активный тепло-массообмен. Форсунки-эжекторы 4 образуют область с пониженным давлением в проеме воздухо-входных окон 2. В эти окна устремляется поток воздуха, в результате чего организуется принудительная циркуляция воздушных масс без дополнительного энергопотребления. Кроме того установка форсунок группами обеспечивает значительный подогрев подаваемого через окна воздуха на начальной стадии и дополнительно обеспечивает конвекционную тягу в коробе. Поворотные платформы позволяют отрегулировать направление факелов жидкости для каждой конкретной градирни с учетом температуры наружного воздуха, начальной температуры охлаждаемой воды и иных параметров градирни и окружающей среды.by the developed surface of the droplets and from above, these droplets fall into the catchment basin 7. When water is supplied through the nozzles-ejectors 6, the latter draw in air from the air inlets and carry it up. At the same time, hot water heats the ejected air and additional convection forces begin to act on it. Air rises upward and is met with water dust falling into the catchment basin 7. Counter flows of air and falling water dust form active heat and mass transfer. The ejector nozzles 4 form a region with reduced pressure in the opening of the air inlet windows 2. An air stream rushes into these windows, as a result of which forced circulation of air masses is organized without additional energy consumption. In addition, the installation of nozzles in groups provides significant heating of the air supplied through the windows at the initial stage and additionally provides convection draft in the duct. Swivel platforms allow you to adjust the direction of the fluid torches for each specific cooling tower, taking into account the outdoor temperature, the initial temperature of the cooled water and other parameters of the cooling tower and the environment.

Полезная модель позволяет значительно повысить эффективность тепломассообмена градирни без увеличения затрат, по сравнению с известными конструкциями, при этом существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы.The utility model can significantly increase the efficiency of heat and mass transfer of the tower without increasing costs, compared with the known designs, while significantly simplifying the design of the tower, increase its reliability, maintainability and reduce operating costs.

Источники информации:Sources of information:

3.А. С. СССР 1158845, кл. F 28 С 1/00, Опубликовано БИ № 20 1985 г.3.A. S. USSR 1158845, class. F 28 C 1/00, Published BI No. 20 1985

4.B.C. Галустов, Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. Москва, Атомиздат, 1989 г.4.B.C. Galustov, Direct-flow spraying apparatus in the power system. Moscow, Atomizdat, 1989

Патентный поверенный Республики БеларусьPatent Attorney of the Republic of Belarus

Регистрационный № 0020-.Э. СвидерскийRegistration number 0020-.E. Swider

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

1. Градирня, содержащая корпус с воздухо-входными окнами, выполненными по периферии в нижней его части, водораспределительный коллектор, размещенный в корпусе и снабженный водоструйными форсунками, наклоненными под углом навстречу друг другу симметрично относительно вертикальной оси градирни и размещенными со смещением от плоскости окна к центру градирни отличающаяся тем, что форсунки установлены на платформе с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, симметрично относительно оси градирни, причем угол наклона форсунок обеспечивает высоту точки пересечения факелов жидкости 3,5 - 5 м от уровня установки форсунок, а форсунки установлены комплектно группами по 2 - 18 единиц в группе.1. A cooling tower comprising a casing with air inlet windows made peripherally in its lower part, a water distribution manifold located in the casing and equipped with water-jet nozzles inclined at an angle to each other symmetrically with respect to the vertical axis of the cooling tower and placed with an offset from the window plane to the center of the tower characterized in that the nozzles are mounted on the platform with the possibility of rotation around a horizontal axis, symmetrically with respect to the axis of the tower, and the angle of inclination of the nozzles provides the height of the point of intersection of the liquid torches is 3.5 - 5 m from the installation level of the nozzles, and the nozzles are installed in complete groups of 2 to 18 units in the group.

2. Градирня по п. Отличающаяся тем, форсунки размещены в окнах в два и более рядов, причем, каждый нижний ряд смещен относительно верхнего на величину от 0.5 м. 2. The cooling tower according to p. Characterized in that the nozzles are placed in windows in two or more rows, and each lower row is offset from the top by an amount of 0.5 m or more.

Патентный поверенныйPatent Attorney

Республики Беларусь, per. № 0020 //Wrf//l r-Э- СвидерскийRepublic of Belarus, per. No. 0020 // Wrf // l r-E- Svidersky

скck

Q.Q.

ctct

Ш Q.W Q.

XX

00090009

00$Ј00 $ Ј

-H-H

4141

tntn

MM

-H-H

CJCj

Claims

1. A cooling tower comprising a casing with air inlet windows made peripherally in its lower part, a water distribution manifold located in the casing and equipped with water-jet nozzles inclined at an angle to each other symmetrically with respect to the vertical axis of the cooling tower and placed with an offset from the window plane to the center of the tower, characterized in that the nozzles are mounted on the platform with the possibility of rotation around a horizontal axis, symmetrically with respect to the axis of the tower, and the angle of inclination of the nozzles provides Chiva height of the point of intersection of the torches 3.5-5 m from the liquid level of the installation of nozzles, and the nozzles are installed in groups of 2-18 in sets of units in the group.

2. The cooling tower according to claim 1, characterized in that the nozzles are placed in the windows in two or more rows, each lower row being offset from the top by an amount of 0.5 m or more.