Спосіб охолодження води в бризкальній градирні

Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використаний в градирнях систем зворотного водопостачання. Відомий спосіб охолодження води в бризкальній градирні, описаний в [1] (с. 10, рис. I.I, І – VI), включаючий подачу нагрітої води в градирню, розбризкування її в потік повітря, що втягується через повітрявхідні вікна, збирання охолодженої води в басейні і відвід споживачу. Недоліком цього способу є мале теплове навантаження градирні q·Dt < 40, де q – густина зрошення не більше 4,7м3/(м2·год), Dt – ширина зони охолодження, 8,5К (с. 13). Відомий спосіб охолодження води в бризкальній градирні, використаний на Петрозаводській ТЕЦ [1] (с. 92 – 93), прийнятий нами за прототип. По цьому способу, включаючому подачу нагрітої води в градирню, розбризкування її в висхідний потік повітря, що втягується через повітрявхідні вікна, збирання охолодженої води в басейні і відвід споживачу, густина зрошення в периферійній частині градирні більша, ніж в центральній частині. Ознаки прототипу збіжні з істотними ознаками заявленого винаходу – розбризкування води в висхідний потік повітря, що втягується через повітрявхідні вікна. Недоліком способу відповідно до прототипу є мале теплове навантаження градирні внаслідок недостатнього охолодження води в периферійній частині з підвищеною густиною зрошення та зменшення кількості повітря, що втягується в градирню, обумовлене аеродинамічним опором більш густого дощу з повітрявхідними вікнами. В основу винаходу поставлене завдання удосконалити відомий спосіб охолодження води за рахунок нового режиму розбризкування з метою підвищення теплового навантаження бризкальної градирні. Поставлене завдання вирішується тим, що відношення діаметрів краплин d32 (по Заутеру) в периферійній і центральній частинах градирні задають в межах 0,5 – 0,8. Причинно–наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак і технічним результатом, який можна досягти, такий. Шар краплин над повітрявхідними вікнами створює аеродинамічний опір DР1 висхідному потоку повітря. Водночас падаючі краплини (дощ) створюють аеродинамічний опір DР2 поперечному потоку повітря в периферійній частині менший, ніж в центральній частині на величину опору дощу DР2, тому в периферійній частині їх краплини охолоджуються більшою масою повітря, чим в центральній частині. Це зумовлює нерівномірне нагрівання повітря. Холодне повітря в периферійній частині розбавляє більш гаряче в центральній частині, внаслідок чого підвищується густина повітря, зменшується тяга, ширина зони охолодження і, як наслідок, і теплове навантаження градирні. Відповідно з винаходом діаметр краплин d32 в периферійній частині задають в межах 0,5 – 0,8 від діаметру краплин d32 в центральній частині градирні. За рахунок цього досягається підвищення аеродинамічного опору шару краплин DР1 коло повітрявхідних вікон і вирівнювання його з сумарним опором дощу DР2 та шару краплин DР3 в центральній частині (DР1 = DР2 + DР3). За рахунок цього забезпечується рівномірний розподіл повітря по поперечному перерізу градирні, збільшується ширина зони охолодження до Dt = 10°C. При густині зрошення q = 6 – 8м3/(м2·год) теплове навантаження підвищується до qDt = 60 – 80. При відношенні діаметрів краплин d32 менш ніж 0,5 суттєво збільшується краплинний винос із градирні. Використання уловлювачів краплин супроводжується збільшенням аеродинамічного опору градирні, зменшенням кількості втягуємого повітря, ширини зони охолодження води та теплового навантаження. При відношенні діаметрів краплин d32 більше ніж 0,8 не забезпечується вирівнювання аеродинамічного опору, внаслідок чого зменшується тяга, ширина зони охолодження та теплове навантаження градирні. На фіг. зображений приклад здійснення способу. Градирня має в своєму складі корпус 1, водорозподільник 2, форсунки 3 і 4, повітрявхідні вікна 5, водозбірний басейн 6. Нагріта вода поступає в розміщений в корпусі 1 водорозподільник 2. Внаслідок розпилення форсунками 3 в периферійній частині градирні і 4 – в центральній частині створюється шар краплин з різними діаметрам. Краплини охолоджуються повітрям, що втягується в градирню через повітрявхідні вікна 5, попадають в водозбірний басейн 6 для відводу споживачу. Товщина шару краплин h вибирається за умови вирівнювання аеродинамічного опору DР1 = DР2 + DР3, де DР1, DР3 – опір шару краплин з меншим і більшим діаметрами; DР2 – опір дощу. Таким чином, за рахунок розбризкування води з різними діаметрами краплин d32 в висхідний потік повітря, що втягується в градирню, досягається рівномірний розподіл повітря по поперечному перерізу градирні і підвищується її теплове навантаження.