Градирня

Винахід відноситься до теплоенергетики, зокрема, до градирень і може бути використаний для охолодження води в зворотних системах водопостачання. Відома градирня (Авт. св. СРСР №1702144, кл. F28C1/00, 1991), яка вміщує в себе корпус прямокутного розрізу, розміщений в його верхній частині водовловлювач, встановлені в корпусі по периметру та поярусно розбризкуючі сопла, розміщений в нижній частині корпусу водорозбірний резервуар, причому розбризкуючі сопла встановлені під кутом 10 - 80° до горизонталі, а у кожному ярусі під кутом 20 - 70° до відповідної стінки корпусу. Однак така градирня потребує значні енергозатрат на охолодження води, при недостатній інтенсивності її охолодження. Відома "Градирня" за заявкою на винахід, поданою в НДЦПЄ Держпатенту України №96083296 від 20.08.96, по якій прийнято рішення про видачу патента на винахід від 11.01.97. Це технічне рішення прийнято нами за прототип. Градирня, по прототипу, вміщує каркас з дифузором і повітрявхідними вікнами, водорозподілювач з вентиляторними форсунками, закріпленими на патрубках та водозбірний басейн, при цьому вентиляторні форсунки встановлені з верхнім та нижнім розположенням вентиляторів, причому останні виконані з можливістю направлення повітряних потоків вгору, а сопла поперемінне повернені вбік дифузора та водозбірного басейну. Ознаками прототипу, співпадаючими з суттєвими ознаками заявленого винаходу є: каркас з дифузором та повітрявхідними вікнами, колектор з водорозподілювачем та форсунками, закріпленими на патрубках та водозбірний басейн. Недоліком відомої "Градирні" є низька інтенсивність теплообміну, що знижує ефективність охолодження води. Це пояснюється тим, що в відомій градирні дифузор виконаний суцільним, а це створює слабої інтенсивності вертикальний повітряний потік, який не забезпечує необхідне охолодження розбризкуємої зворотної води внутрі градирні. В основу винаходу поставлена задача вдосконалити градирню шляхом виконання дифузора в вигляді венцінного корпусу, який являє собою встановлені на основах з зазорами жалюзі, причому по внутрішньому периметру вони складені гвинтовим кільцевим ребром, а по відношенню один до одного розташовані під кутом 7 23°. Таке виконання дозволяє підвищити ефективність охолодження води за рахунок створення потужного вертикального потоку який іде назустріч розбризкуємої форсунками рідині. Поставлена задача вирішується тим, що в градирні, вміщуючій каркас з дифузором і повітрявхідними вікнами, колектор з водорозлоділювачем і форсунками, закріпленими на патрубках і водозбірний басейн, згідно винаходу, в ній дифузор виконаний в вигляді вентиляційного корпусу, який являє собою, встановлені на основах з зазорами жалюзі, причому по внутрішньому периметру вони скріплені гвинтовим кільцевим ребром, а по відношенню один до одного розташовані під кутом 7 - 23°. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак заявляемого винаходу і досягаємим технічним результатом забезпечується слідуючим. Так, виконання дифузора в вигляді вентиляційного корпусу, який являє собою встановлені на основах з зазорами жалюзі, скріплені внутрі гвинтовим кільцевим ребром і розташовані один відносно другого під кутом 7 - 23°, дозволяє створити в градирні потужний вертикальний повітряний потік, який забезпечує охолодження ідучої йому назустріч, розбризкуємої форсунками води. Кути 7 - 23° являються оптимальними, так як нижче 7° швидкість потоку повітря мало змінюється, а при кутах більше 23° спостерігається пониження ефективності охолодження води. Градирня пояснюється кресленнями, де на фіг.1 показано загальний вид, включаючи розположення форсунок і водозбірний басейн; на фіг.2 - вид А на фіг.1 (в плані на градирню і на її дифузор); на фіг.3 - елемент Б на фіг.2 (по установці жалюзів і їх розміщення в дифузорі). Градирня складається з каркасу 1 з дифузором 2. В каркасі виконані повітрявхідні вікна 3, призначені для вступання повітря в градирню. Біля основи каркасу розташовано водозбірний басейн 4 та колектор 5 системи водопосточання. Над повітрявхідними вікнами, в горизонтальній плошині, очутрі каркасу розташовано водорозподілювач 6 на патрубках 7 якого закріплені форсунки 8. Дифузор виконано в вигляді вентиляційного корпусу, який являє собою, встановлений на нижній 9 та верхній 10 основі жалюзів 11 скріплених по внутрішньому периметру гвинтовим кільцевим ребром 12. Жалюзі встановлені своїми плоскостями відносно один одного під кутом 7 - 23°, які, як показали дослідні роботи, є оптимальними і їх проміжні, значення залежать від конкретного рішення тієї, чи іншої градирні. Градирня працює таким чином. Нагріта зворотня вода, по колектору 5 подається в водорозподілювач 6 і по патрубкам 7 поступає в форсунки 8, розбризкуючись на краплі, які створюють форми факелів. Останні попадають в висхідний повітряний потік, який іде через повітрявхідні вікна 3 Повітряний потік, під впливом посиленої течі в градирні, направляється вверх до дифузору 2. Ця теча створюється за рахунок того, що вітровий потік закручується жалюзями 11 в аеродинамічний вихор внутрі дифузора. При наявності аеродинамічного вихора, в його центральній частині створюється розряжений простір, куди засосується повітря знизу каркасу 1 градирні. В час оберту повітря рухається в вертикальному напрямі, взаємодіючи з направляючим гвинтовим кільцевим ребром 12. Енергія обертаючогося вихора повітря ефективно охолоджує воду, яка потім поступає в водозбірний басейн 4. Цим винаходом створена можливість підвищити інтенсивність теплообміну в градирні, що дозволяє збільшити ефективність охолодження в ній води.