Градирня

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к градирням, и может быть использовано для охлаждения воды в оборотных системах водоснабжения. Известна градирня по авт.св. СССР № 1702144, кл, F 28 С 1/00, 1991. Градирня содержит корпус прямоугольного поперечного сечения, размещенный в его верхней части водоуловитель, установленные в корпусе по периметру и поярусно разбрызгивающие сопла, размещенный в нижней части корпуса водосборный резервуар, причем разбрызгивающие сопла установлены под углом 10-80° к горизонтали, а в каждом ярусе под углом 20-70° к соответствующей стенке корпуса. Однако такая градирня требует значительных энергозатрат на охлаждение воды, при недостаточной интенсивности ее охлаждения. Известна "Вентиляторная градирня" по заявке Украины №94107335, 24.10.94, принятая нами за прототип. Вентиляторная градирня, по прототипу, включает каркас с крышей, диффузор, воздуховходные окна, водораспределитель, форсунки, вентиляторы и водосборный бассейн, при этом вентиляторы расположены в полости каркаса и выполнены встроенными в форсунки, которые последовательно закреплены на патрубках, соединенных с водораспределителем, расположенным над воздуховходными окнами. Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: каркас с диффузором и воздуховходными окнами, водораспределитель с вентиляторными форсунками, закрепленными на патрубках и водосборный бассейн. Недостатком известной "Вентиляторной градирни" является невысокая интенсивность тепломассообмена, что снижает эффективность охлаждения воды. Это объясняется тем, что в градирне все вентиляторные форсунки установлены с верхним расположением вентиляторов и соответственно с нижними расположениями их сопел. Это приводит к тому, что рядом расположенные форсунки втягивают из района соседних, в том числе и эжекцией, уже насыщенный влагой воздух, а не сухой. Кроме этого, как показали опыты, порядка 70% времени капли воды, образованные факелами, истекающими из нижних сопел, находятся меньше в обдуваемом их воздушным потоком, чем капли, образованные факелами, обращенными вверх, т.е. в сторону ди ффузора. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать градирню путем установки вентиляторных форсунок с верхним и нижним расположением вентиляторов, причем последние выполнены с возможностью направления воздушных потоков только вверх, а сопла попеременно обращены в сторону ди ффузора и водосборного бассейна. Такое исполнение позволяет увеличить эффективность охлаждения воды в градирне. Поставленная задача решается тем, что в градирне, содержащей каркас с диффузором и воздуховходные окна, водораспределитель с вентиляторными форсунками, закрепленными на патрубках и водосборный бассейн, согласно изобретению, вентиляторные форсунки установлены с верхним и нижним расположением вентиляторов, причем последние выполнены с возможностью направления воздушных потоков только вверх, а сопла попеременно обращены в сторону диффузора и водосборного бассейна. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом обеспечивается следующим. Так, установка вентиляторных форсунок с верхним и нижним расположением вентиляторов позволяет отсасывать ими воздух ввер х, причем основную массу сухого воздуха и свести к минимуму поступление увлажненного воздуха из соседних факелов распыления. При этом, практически, исключается поступление влажного воздуха, в том числе и за счет эжекции. Установка сопел, попеременно обращенными з сторону диффузора и водосборного бассейна, позволяет каплям воды, образующи х верхний факел, находиться больше времени в полости градирни, обдуваемой потоками воздуха, что способствует повышению эффективности охлаждения воды. На фиг. 1 показан общий вид градирни; на фиг. 2 - разрез Б-Б в плане на фиг. 1 с расположением в градирне водораспределителя и вентиляторных форсунок; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 с водосборным бассейном и коллектором водоснабжения; на фиг. 4 -- разрез В-В на фиг. 2 по установке вентиляторной форсунки с верхним расположением вентилятора и сопла, обращенного в сторону водосборного бассейна; на фиг. 5 - разрез Д-Д на фиг. 2 по установке вентиляторной форсунки с нижним расположением вентилятора и сопла, обращенного в сторону диффузора; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 4, показывающий вентиляторную форсунку в плане и ее крепление к патрубку. Градирня состоит из каркаса 1 с диффузором 2. В каркасе выполнены воздуховход-ные окна 3, предназначенные для поступления воздуха в градирню. У основания каркаса расположен водосборный бассейн 4, коллектор 5 системы водоснабжения. Над воздуховходными окнами в горизонтальной плоскости внутри каркаса расположен водораспределитель б, на патрубках 7 которых закреплены вентиляторные форсунки 8 со встроенными в них вентиляторами 9. Последние установлены на осях 10,у основания κοторых закреплены колеса -11с лопатками. Оси выполнены с возможностью вращения их в ступице глухой втулки 12. Вентиляторные форсунки имеют тангенциальный ввод 13 и равномерно расположены в зоне водораспределителя. При этом, вентиляторные форсунки установлены с верхним (фиг. 4) и нижним (фиг. 5) расположением вентиляторов, причем лопасти последних установлены так, что направление потока воздуха всегда направлено вверх. Сопла 14 вентиляторных форсунок выполнены попеременно обращенными в сторону диффузора и водосборного бассейна градирни. Градирня работает следующим образом. Нагретая вода по коллектору 5 подается в водораспределитель 6 и по патрубкам 7 через тангенциальные вводы 13 поступает в вентиляторные форсунки 8. Вследствие вращения внутреннего потока воды вокруг оси вентиляторной форсунки в нем образуется полость (фиг. 4 и фиг. 5) и вода кольцевой пленкой вытекает через сопло 14 и разбрызгивается на капли в виде факела. Одновременно вода, поступающая в вентиляторную форсунку, попадает на лопатки колеса 11, вращает его и через ось 10 передает это вращение на вентилятор 9. Таким образом, элементы, установленные в глухой втулке 12, благодаря вентилятору, способствуют отсосу воздуха из подфакельного пространства, образованного вытекающей водой, с подачей воздуха ввер х на всех форсунках в направлении диффузора 2. Атмосферный воздух поступает через воздуховходные окна 3 в полость каркаса 1. Капли воды при взаимодействий с воздухом охлаждаются и стекают в водосборный бассейн 4, а влажный воздух, образовавшийся над водораспределителем, уходит в ди ффузор. При этом, вода, выходящая из верхних сопел (фиг. 5) продувается потоком воздуха, образуемого нижним вентилятором и находясь в полости градирни более длительное время, охлаждается интенсивней. Настоящим изобретением создана возможность повысить интенсивность тепломассообмена в градирне, что позволяет увеличить эффективность охлаждения в ней воды.