Вертикальна вихрова форсункова градирня

Винахід відноситься до холодильної техніки і може бути використаний на холодильниках і торгових підприємствах. Відомі градирні які використовуються в промисловості і включають вентилятори, зрошуючі пристрії, циркуляційні насоси, насадку, краплевіддільник [1]. Аналіз конструкцій градирень показує, що це значно масивні і складні споруди, які вимагають значних матеріальних витрат. Прототипом с вентиляторна плівочна градирня [дів. там же стр. 179, рис.У-6] включаюча кожух, зрошувальну насадку, зрошувальний пристрій, сепаратор крапель води і вентилятор. Вентилятор, якій знаходиться в нижній частині градирні забирає повітря із навколишнього середовища і подає його всередину кожуха, де розміщена орошую-ча насадка по поверхні якої стікає плівка води. Назустріч плівці рухається потік повітря. В результаті контакту води і повітря протікає тепло і масообмін і вода охолоджується і частково випарується, а повітря нагрівається і зволожується. Охолоджена вода збирається в піддоні і подається на конденсатор. Повітря піднімаючись догори градирні, проходи через сепаратор де відділяються краплини води винесенні потоком і виходить в навколишнє середовище. Недоліком такої градирні є те, що інтенсифікувати в ній тепло і масообмін за рахунок значного збільшення швидкості потоку повітря в живому перерізі (вище 4,0 м/с) неможливо, так як це може привести до її "захльобування". При протитоковому рухові потік повітря може припинити рух плівки води по поверхні зрошувальної насадки і при дальшому збільшені швидкості повітря змінити її напрям і направити течію знизу догори тобто відбудеться "захльобування". В цьому випадку градирня перестане працювати. Крім того, в таких градирнях зрошувальна насадка займає велику частину об'єму і складає значну частину її вартості. З практики відомо, що такі градирні займають значну площу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення "Вертикальної вихрової форсуночної градирні" шляхом зниження займаної площі, обладнання її пристроями які робят більш інтенсивним тепло і масообмін, зменшують її об'єм і вартість за рахунок ліквідації зрошувальної насадки. Поставлена задача вирішується тим, що в "Вертикальній вихровій форсуночній градирні" міститься вісьовий вентилятор з профільованими лопатями, закручуваючими потік повітря, розміщенний в нижній частині градирні, кожух у вигляді тр уби великого діаметра, всередині якого розташована гребінка з форсунками для розпилу води в його об'ємі, сепаратор для відділення краплин води, розташованний в нижній частині кожуха, фільтр для очищення циркуляційного потоку води від бруду, циркуляційний насос, та піддон для збору стікаючої з верхньої частини градирні води, згідно винаходу в вертикальну трубу великого діаметра рівним 400-^1200 мм подається знизу вверх потік повітря встановленним вентилятором з профільованними лопатями, що нахилені під кутом рівним 30°ч-60° до твірної труби, сприяючий утворенню дії поля відцентрових сил, які заставляють краплини води, розпилюванними в протиток форсунками розміщенними на однаковій відстані одна від другої на вісі труби проникати з великою відносною швидкістю потік повітря, що сприяє інтенсивному тепло і масообміну всередині об'єму труби. Внизу кожуха, корпус вентилятора встановлений з зазором в нижній уловлювач для збирання стікаючої по внутрішній поверхні кожуха плівки води. Крім того, розпилена форсунками вода в вигляді крапель створює велику поверхню, що дає можливість відказатися від зрошуваючої насадки. На фіг.1 показана вертикальна вихрова форсуночна градирня. На фіг.2 показаний поперечний переріз сепаратора 3 зігзагоутворюючими вертикальними пластинами і уловлювачем води. На фіг.3 показаний поперечний переріз труби і форсуночної гребінки. На фіг.4 показаний поперечний переріз на рівні вентилятора і уловлювача води, стікаючої з внутрішньої поверхні кожуха. Вертикальна вихрова форсуночна градирня включає сепаратор 1, з вертикальними зігзагоутворюючими вертикальними пластинами 13 і верхнім уловлювачем води 2, циліндричний кожух (трубу) 3, форсуночну гребінку 4, форсунки 5, зливні труби 6, циркуляційний насос 7, фільтр 8, піддон 9, вісьовий вентилятор, закручуючий потік повітря 10, нижній уловлювач води 11, витиснуючий конус 12. Вертикальна вихрова форсугочна градирня працює таким способом. Вісьовий вентилятор 12 забирає повітря з довкілля, закручує його і подає всередину циліндричного кожуха (трубу) 3, під кутом до утворюючої рівним 30%60°. Закручений потік повітря утворює в трубі 3 дію відцентрових сил. В протиток потоку повітря через форсунки вприскується вода. Богаточисленні краплини води, за рахунок дії відцентрових сил, проникають потік повітря з великою відносною швидкістю і попадають на внутрішню поверхню труби 3, де в вигляді плівки стікають донизу і уловлюються нижнім уловлювачем 11.3 уловлювача 11, по зливних труба х 6. вода зливається в піддон 9. Охолоджена вода з піддона 9, через фільтр 8, забирається циркуляційним насосом 7 і подається на конденсатор холодильної машини, де нагрівається і поступає через форсу ночну гребінку 4, на форсунки 5. Багаточисленні краплини води вилітаючи з форсунок утворюють велику поверхню для тепло і масообміну, а відносні високі швидкості краплин по відношенню до потоку повітря сприяють зростанню великих значень коефіцієнтів тепло і масовіддачі. Закручений потік повітря рухається в трубі 3, знизу вверх і попадає в сепаратор 1. В сепараторі в результаті падіння швидкості потоку і зміни напрямку його руху через зігзагоутворюючі канали утворені вертикальними пластинами 13 відбувається відділення краплин, які були винесені повітрям. Конус 12, встановлений в сепараторі сприяє утворенню рівномірного потоку повітря по висоті сепаратора. Отеплений і зволожений потік повітря, через сепаратор виходить в навколишнє середовище. Варіація кута подачі потоку повітря, рівного ЗО°-н6О° залежить від необхідності інтенсифікації процесів тепло і масообміну і в кожному конкретному випадку визначається техніко-економічними показниками. Вказані удосконалення дають можливість створювати високоефективні градирні для охолодження циркуляційної води. Література: 1. Холодильная техника. Проектирование холодильных сооружений. Справочник. М.: Пищевая промышленность, 1978г.