RU61020U1

RU61020U1 - SECTIONAL COOLING TOWER

Info

Publication number: RU61020U1
Application number: RU2006108302/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Иванович Прохоров; Михаил Владимирович Муравьев
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-02-10

Abstract

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам контактных аппаратов для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Известна секционная градирня, каждая секция которой содержит корпус, оснащенный вентилятором, в верхней части корпуса водоуловительной системой, водораспределительной системой в виде распределительного коллектора с распределительными трубами, оснащенными водоразбрызгивающими соплами, нижерасположенным оросителем и общий водосборный бассейн с площадью поперечного сечения большей, чем площадь поперечного сечения градирен, причем нижняя кромка каждого из корпусов градирни размещена на уровне верхней кромки водосборного бассейна с образованием горизонтальных воздуховпускных отверстий между внутренней стенкой водосборного бассейна и основаниями градирен. Недостатками известной секционной градирни являются: - недостаточно высокая единичная тепловая производительность и гидравлическая нагрузка; увеличение занимаемой градирней площади, обусловленное необходимостью размещения секционных градирен на расстоянии, обеспечивающем требуемое для работы градирни количество захватываемого воздуха вентиляторами небольшой мощности каждой из секций градирни; сложность эксплуатации и обслуживания т.е. высокая стоимость, вследствие посекционного монтирования градирни с соответствующим количеством вентиляторов, Секционная градирня, каждая секция которой содержит корпус с водоуловительной системой и нижерасположенным оросителем, водораспределительную систему в виде распределительного коллектора с распределительными трубами, общий водосборный бассейн размещен под секционной градирней с площадью поперечного сечения большей, чем площадь поперечного сечения градирен, The invention relates to the field of power engineering, and in particular to devices of contact devices for cooling water in water recycling systems of industrial enterprises. A sectional cooling tower is known, each section of which contains a housing equipped with a fan in the upper part of the housing with a water trap system, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes equipped with water-spraying nozzles, a downstream sprinkler and a common catchment basin with a cross-sectional area larger than the cross-sectional area cooling towers, the lower edge of each of the cooling tower housings being placed at the level of the upper edge of the drainage basin with rofessional horizontal air inlet between the inner wall of the catchment and bases cooling towers. The disadvantages of the known sectional cooling tower are: - insufficiently high unit thermal performance and hydraulic load; increase in the area occupied by the cooling tower, due to the need to place sectional cooling towers at a distance that provides the amount of air required by the fans for low-power operation of the cooling tower for each of the sections of the cooling tower; complexity of operation and maintenance i.e. high cost, due to the sectional mounting of the cooling tower with the appropriate number of fans, a sectional cooling tower, each section of which contains a housing with a water trap system and a downstream irrigation system, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes, a common drainage basin is located under the sectional cooling tower with a larger cross-sectional area, than the cross-sectional area of cooling towers,

горизонтальные, воздуховпускные отверстия образованы между внутренней стенкой водосборного бассейна и основаниями градирен; секционная градирня выполнена в виде ячеистой структуры, образованной продольными и поперечными рядами секций, соединенных крепежными элементами при одинаковом количестве секций в каждом из продольных и поперечных рядов, градирня оснащена общим вентилятором, установленным над ней, общей водораспределительной системой, образованной соединением распределительных коллекторов каждой из секций градирни и установлена на опорных элементах в виде балок, уложенных на водосборный бассейн. 1 с.п. ф-лы, 2 ил.horizontal, air inlets are formed between the inner wall of the drainage basin and the bases of the cooling towers; a sectional cooling tower is made in the form of a cellular structure formed by longitudinal and transverse rows of sections connected by fasteners with the same number of sections in each of the longitudinal and transverse rows, the cooling tower is equipped with a common fan installed above it, a common water distribution system formed by connecting the distribution manifolds of each section cooling towers and is installed on supporting elements in the form of beams laid on the drainage basin. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к устройствам контактных аппаратов для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий.The invention relates to the field of power engineering, and in particular to devices of contact devices for cooling water in water recycling systems of industrial enterprises.

Известна секционная градирня, представляющая двенадцатигранник в плане, разделенный на три секции перегородками из стеклопластика. Каждая секция снабжена индивидуальным вентилятором и индивидуальным коллектором для подвода охлаждаемой воды. Несущий каркас градирни выполнен из стальных прокатных профилей с обшивкой из листового стеклопластика. Водораспределительная система выполнена из полиэтиленовых напорных труб с установленными на них соплами раструбного типа с факелами разбрызгивания, направленными вверх; ороситель выполнен из тонкостенных полиэтиленовых гофротруб, а водоуловитель - так же из полимерных материалов. Градирня снабжена общим для трех секций водосборным бассейном (см. В.С.Пономаренко, Ю.И.Арефьев «Градирни промышленных и энергетических предприятий», Энергоатомиздат, Москва, 1998 г., стр.247-248).Known sectional cooling tower, representing a dodecahedron in plan, divided into three sections by fiberglass partitions. Each section is equipped with an individual fan and an individual collector for supplying chilled water. The supporting frame of the cooling tower is made of steel rolling profiles with fiberglass sheathing. The water distribution system is made of polyethylene pressure pipes with bell-shaped nozzles mounted on them with spray torches pointing upwards; the sprinkler is made of thin-walled polyethylene corrugated pipes, and the water trap is also made of polymeric materials. The cooling tower is equipped with a catchment basin common to the three sections (see V. S. Ponomarenko, Yu. I. Arefyev “Cooling Towers of Industrial and Energy Enterprises”, Energoatomizdat, Moscow, 1998, pp. 247-248).

Недостатком известной градирни является сложность конструкции, невысокая эффективность градирни, обусловленная неравномерностью распределения охлаждающего воздуха вследствие наличия большого количества углов по внешнему периметру градирни, создающих застойные зоны, сложность монтажа многогранной градирни, а так же неоправданное увеличение площади, занимаемой ею.A disadvantage of the known cooling tower is the design complexity, low efficiency of the cooling tower, due to the uneven distribution of cooling air due to the presence of a large number of angles along the outer perimeter of the cooling tower, which create stagnant zones, the difficulty of installing a multi-faceted cooling tower, as well as an unjustified increase in the area occupied by it.

Известна секционная градирня, каждая из секций которой содержит корпус с воздухопроницаемой обшивкой и вентилятором, Known sectional cooling tower, each of the sections of which contains a housing with breathable casing and a fan,

оснащенный воздуховпускными отверстиями, выполненными в виде жалюзийных решеток и вертикальными водовпускными отверстиями в нижней части корпуса градирни, водоуловительную систему, водораспределительную систему в виде распределительного коллектора с распределительными трубами, оснащенными соплами, размещенную в верхней части корпуса, нижерасположенную оросительную систему, выполненную в виде блоков из гофрированных вертикальных листов из теплопередающего материала с «открытыми порами», например, поливинилхлорида, причем блоки уложены рядами один под другим, а под корпусами секционной градирни размещен общий прямоугольный в плане водосборный бассейн с площадью поперечного сечения большей, чем площадь поперечного сечения градирен (см. патент RU №2144124, МПК Е 04 Н 5/12 от 03.02.98 г., приоритет US 04.02.1997 г., опубл. 10.01.2001 г.).equipped with air inlets made in the form of louvres and vertical water inlets in the lower part of the cooling tower casing, a water trap system, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes equipped with nozzles, located in the upper part of the casing, a downstream irrigation system made in the form of blocks of corrugated vertical sheets of heat-transfer material with "open pores", for example, polyvinyl chloride, and the blocks laid in rows one below the other, and under the buildings of the sectional tower there is a common rectangular drainage basin with a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the cooling towers (see patent RU No. 2144124, IPC E 04 H 5/12 of 03/02/98. , priority US 04.02.1997, publ. 10.01.2001).

Недостатком известной градирни является сложность и длительность монтажа секционной градирни, обусловленная необходимостью соединения отдельных конструктивных элементов с помощью связующего материала и посекционного монтирования градирни, а так же непрочностью такого соединения во влажной среде.A disadvantage of the known cooling tower is the complexity and duration of installation of a sectional cooling tower, due to the need to connect individual structural elements using a binder material and sectional mounting of the cooling tower, as well as the fragility of such a connection in a humid environment.

Известна секционная градирня, наиболее близкая по назначению и технической сущности к заявляемой, каждая секция которой содержит корпус, оснащенный вентилятором, водоуловительной системой, водораспределительной системой в виде распределительного коллектора с распределительными трубами, оснащенными водоразбрызгивающими соплами, размещенной в верхней части корпуса, нижерасположенным оросителем и общий водосборный бассейн с площадью поперечного сечения большей, чем площадь поперечного сечения градирен, причем нижняя кромка A sectional cooling tower is known that is closest in purpose and technical nature to the claimed one, each section of which contains a housing equipped with a fan, a water trap system, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes equipped with water-spraying nozzles located in the upper part of the housing, a downstream sprinkler, and a common catchment basin with a cross-sectional area greater than the cross-sectional area of cooling towers, with the lower edge

каждого из корпусов градирни размещена на уровне верхней кромки водосборного бассейна с образованием горизонтальных воздуховпускных отверстий между внутренней стенкой водосборного бассейна и основаниями градирен (см. патент RU на полезную модель №51186, МПК F 28 C 1/00, Е 04 Н 5/12 с приоритетом 10.06.2005 г).each of the cooling tower housings is located at the level of the upper edge of the drainage basin with the formation of horizontal air inlets between the inner wall of the drainage basin and the cooling tower bases (see Utility Model RU Patent No. 51186, IPC F 28 C 1/00, Е 04 Н 5/12 sec priority 10.06.2005 g).

Недостатками известной секционной градирни являются:The disadvantages of the known sectional cooling tower are:

- недостаточно высокая единичная тепловая производительность (500 тыс. ккал/ч) и гидравлическая нагрузка (до 100 м3/ч);- insufficiently high single thermal capacity (500 thousand kcal / h) and hydraulic load (up to 100 m3 / h);

- увеличение занимаемой градирней площади, обусловленное необходимостью размещения секционных градирен на расстоянии, обеспечивающем требуемое для работы градирни количество захватываемого воздуха вентиляторами небольшой мощности каждой из секций градирни;- increase in the area occupied by the cooling tower, due to the need to place the sectional cooling towers at a distance that provides the amount of air required by the fans for low-power operation of the cooling tower for each of the sections of the cooling tower;

- сложность эксплуатации и обслуживания и, как следствие, высокая стоимость, вследствие посекционного монтирования градирни с соответствующим количеством вентиляторов,- the complexity of operation and maintenance and, as a consequence, the high cost, due to the sectional mounting of the cooling tower with the appropriate number of fans,

Техническим результатом заявляемой полезной модели являются: повышение единичной тепловой производительности и гидравлической нагрузки, сокращение занимаемой градирней площади, упрощение эксплуатации градирни и ее обслуживания.The technical result of the claimed utility model is: increasing the unit thermal performance and hydraulic load, reducing the occupied area of the tower, simplifying the operation of the tower and its maintenance.

Технический результат достигается тем, что в секционной градирне, каждая секция которой содержит корпус с водоуловительной системой и нижерасположенным оросителем, водораспределительную систему в виде распределительного коллектора с распределительными трубами, общий водосборный бассейн размещен под секционной градирней с площадью поперечного сечения большей, чем площадь поперечного сечения градирен, горизонтальные воздуховпускные отверстия образованы между внутренней стенкой водосборного бассейна и основаниями градирен, секционная градирня выполнена в виде ячеистой структуры, The technical result is achieved in that in a sectional cooling tower, each section of which contains a housing with a water trap system and a downstream sprinkler, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes, a common drainage basin is located under the sectional cooling tower with a cross-sectional area greater than the cross-sectional area of the cooling towers , horizontal air inlets are formed between the inner wall of the drainage basin and the bases of cooling towers, section This cooling tower is made in the form of a cellular structure,

образованной продольными и поперечными рядами секций, соединенными крепежными элементами при одинаковом количестве секций в каждом из продольных и поперечных рядов, градирня оснащена общим вентилятором, установленным над ней, общей водораспределительной системой, образованной соединением распределительных коллекторов каждой из секций градирни и установлена на опорных элементах в виде балок, уложенных на водосборный бассейнformed by the longitudinal and transverse rows of sections connected by fasteners with the same number of sections in each of the longitudinal and transverse rows, the tower is equipped with a common fan installed above it, a common water distribution system formed by connecting the distribution manifolds of each section of the tower and installed on the supporting elements in the form beams laid on the drainage basin

На фигуре 1 представлена секционная градирня, вид спереди.The figure 1 presents a sectional cooling tower, front view.

На фигуре 2 представлена секционная градирня, общий вид. The figure 2 presents a sectional cooling tower, a General view.

Секционная градирня, каждая из секций которой содержит корпус 1 с размещенным в верхней его части водоуловительной системой 2, нижерасположенной водораспределительной системой 3 в виде распределительного коллектора с распределительными трубами 4, оснащенными водоразбрызгивающими соплами 5 и оросителем 6 - теплообменной насадкой в виде блоков, либо отдельных решетчатых, пластинчатых или гофрированных элементов из полимерных или других материалов. Распределительные коллекторы 4 водораспределительной системы 3 каждой из секций градирни объединены с образованием общей водорасределительной системы 7 секционной градирни. Непосредственно под корпусами 1 градирен, объединенных в ячеистую структуру, расположен общий водосборный бассейн 8 с площадью поперечного сечения большей, чем общая площадь поперечного сечения корпусов 1 градирен. Секционная градирня смонтирована с образованием горизонтальных воздуховпускных отверстий 9 между внутренней стенкой водосборного бассейна 8 и основаниями градирен. Секционная градирня выполнена в виде ячеистой структуры, образованной продольными 10 и поперечными рядами 11 секций, соединенных крепежными элементами 12 при одинаковом количестве Sectional cooling tower, each section of which contains a housing 1 with a water trap system 2 located in its upper part, a downstream water distribution system 3 in the form of a distribution manifold with distribution pipes 4, equipped with water-spraying nozzles 5 and a sprinkler 6 — a heat-exchange nozzle in the form of blocks or separate lattice , lamellar or corrugated elements from polymeric or other materials. Distribution collectors 4 of the water distribution system 3 of each of the sections of the tower are combined to form a common water distribution system of 7 sectional cooling towers. Directly under the buildings 1 cooling towers, united in a cellular structure, there is a common catchment basin 8 with a cross-sectional area greater than the total cross-sectional area of the buildings 1 cooling towers. Sectional cooling tower is mounted with the formation of horizontal air inlets 9 between the inner wall of the catchment basin 8 and the bases of the cooling towers. Sectional cooling tower is made in the form of a cellular structure formed by longitudinal 10 and transverse rows of 11 sections connected by fasteners 12 with the same number

секций в каждом из продольных 10 и поперечных 11 рядов. Секционная градирня оснащена общим вентилятором 13, расположенным над ней, и установлена на опорных элементах в виде балок 14, уложенных на водосборный бассейн 8.sections in each of the longitudinal 10 and transverse 11 rows. The sectional cooling tower is equipped with a common fan 13 located above it and is installed on supporting elements in the form of beams 14 laid on the drainage basin 8.

Секционная градирня работает следующим образом:Sectional cooling tower works as follows:

Водораспределительная система 3 обеспечивает подачу нагретой воды к корпусам градирен 1 по распределительному коллектору нагретой воды с распределительными трубами 4; вода подается к водоразбрызгивающим соплам 5. Нагретая вода, проходя через нижерасположенный ороситель 6, - теплообменную насадку в виде блоков, либо отдельных решетчатых, пластинчатых или гофрированных элементов из полимерных или других материалов, охлаждается при контактировании с воздухом, забираемым за счет разрежения, создаваемого общим для секционной градирни вентилятором 13, через горизонтальные воздуховпускные отверстия 10, между внутренней стенкой бассейна 7 и основаниями градирен.The water distribution system 3 provides the supply of heated water to the buildings of cooling towers 1 along the distribution manifold of heated water with distribution pipes 4; water is supplied to the water-spraying nozzles 5. The heated water passing through the downstream sprinkler 6 is a heat exchange nozzle in the form of blocks, or individual lattice, plate or corrugated elements made of polymer or other materials, it is cooled by contact with air taken from the vacuum created by the common vacuum for a sectional cooling tower with a fan 13, through horizontal air inlets 10, between the inner wall of the pool 7 and the bases of the cooling towers.

Наличие горизонтальных воздуховпускных отверстий 9 в горизонтальной плоскости между внутренней стенкой водосборного бассейна 8 и основаниями градирен обеспечивает повышение надежности эксплуатации в зимнее время года из-за исключения образования льда на градирне, улучшает условия эксплуатации и эффективности работы градирни, т.к. исключает аварийные ситуации из-за возможности обрушения оросителя в результате образования на нем наледи при отрицательных температурах, исключает обледенение воздуховпускных отверстий и улучшает теплообмен за счет предотвращения обледенения оросителя.The presence of horizontal air inlets 9 in the horizontal plane between the inner wall of the drainage basin 8 and the bases of the cooling towers provides increased operational reliability in the winter season due to the exclusion of ice formation on the cooling tower, improves the operating conditions and efficiency of the cooling tower, as excludes emergency situations due to the possibility of irrigator collapse as a result of ice formation on it at negative temperatures, excludes icing of air inlets and improves heat transfer by preventing icing of the irrigator.

В зависимости от требуемой мощности на водосборном бассейне 8 монтируют секционную градирню, выполненную в виде ячеистой структуры, образованной продольными 10 и поперечными рядами 11 секций градирен небольшой мощности (с суммарной Depending on the required capacity, a sectional cooling tower is mounted on the catchment basin 8, made in the form of a cellular structure formed by longitudinal 10 and transverse rows of 11 sections of small cooling towers (with a total

мощностью, соответствующей требуемой). Создание компактной ячеистой структуры секционной градирни, секции которой соединены в ряды крепежными элементами 12, с одним общим вентилятором большой мощности над градирней обеспечивает повышение единичной тепловой производительности и гидравлической нагрузки, и уменьшение занимаемой секционной градирней площади за счет компактности ячеистой конструкции градирни и возможности оснащения ее более мощным вентилятором 13; заявляемая градирня проще в эксплуатации и обслуживании, а, следовательно, дешевле за счет оснащения градирни одним вентилятором вместо нескольких, соответствующих количеству секций.power corresponding to the required). The creation of a compact cellular structure of a sectional cooling tower, the sections of which are connected in rows by fasteners 12, with one common high-power fan above the cooling tower provides an increase in the unit thermal capacity and hydraulic load, and a reduction in the area occupied by the sectional cooling tower due to the compactness of the cellular structure of the cooling tower and the possibility of equipping it with more powerful fan 13; The claimed cooling tower is easier to operate and maintain, and therefore cheaper due to equipping the cooling tower with one fan instead of several, corresponding to the number of sections.

Секционная градирня установлена на опорных элементах в виде балок 14, уложенных на водосборный бассейн 8 для образования горизонтальных воздуховпускных отверстий 9 между внутренней стенкой водосборного бассейна 8 и основаниями градирен, предотвращающих обледенение оросителя.The sectional cooling tower is mounted on supporting elements in the form of beams 14 laid on the drainage basin 8 to form horizontal air inlets 9 between the inner wall of the drainage basin 8 and the bases of the cooling towers to prevent icing of the irrigator.

Количество рядов, объединяющих секции градирни, может быть увеличено, для повышения единичной тепловой производительности и гидравлической нагрузки.The number of rows uniting the sections of the tower can be increased to increase unit thermal performance and hydraulic load.

Предложенная секционная градирня по сравнению с известной обеспечивает:The proposed sectional cooling tower in comparison with the known provides:

- повышение единичной тепловой производительности с 500 тыс. ккал/ч до 2,0-4,5 млн. ккал/ч и гидравлической нагрузки с 100 до 400-900 м³/ч;- increase of a single thermal capacity from 500 thousand kcal / h to 2.0-4.5 million kcal / h and hydraulic load from 100 to 400-900 m ³ / h;

- уменьшение занимаемой градирней площади за счет монтирования ее путем соединения крепежными элементами секций в продольные и поперечные ряды с образованием компактной ячеистой структуры конструкции, оснащенной вентилятором большой мощности;- reduction of the area occupied by the cooling tower by mounting it by connecting sections to the longitudinal and transverse rows with fasteners to form a compact cellular structure with a high-power fan;

- упрощение эксплуатации и обслуживания за счет оснащения градирни одним общим вентилятором вместо нескольких для каждой из секций и, следовательно, сокращение затрат.- simplification of operation and maintenance by equipping the tower with one common fan instead of several for each of the sections and, consequently, reducing costs.

Claims

A sectional cooling tower, each section of which contains a housing with a water trap system and a downstream sprinkler, a water distribution system in the form of a distribution manifold with distribution pipes, a common drainage basin is located under the sectional cooling tower with a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the cooling towers, horizontal air inlets are formed between the internal the wall of the drainage basin and the bases of the cooling towers, characterized in that the sectional cooling tower is made in the form of a cellular structure formed by longitudinal and transverse rows of sections connected by fasteners with the same number of sections in each of the longitudinal and transverse rows, the cooling tower is equipped with a common fan mounted above it, a common water distribution system formed by connecting the distribution manifolds of each of the sections of the tower and installed on supporting elements in the form of beams laid on the drainage basin.