Градирня

1. Градирня, що містить камеру підведення відпрацьованої пари зовні конденсатора турбіни, всередині якої розміщено випаровувальні ділянки пакета теплових труб, укладеного у формі прямого кругового циліндра, вісь якого перпендикулярна осям теплових труб, конденсаційні ділянки яких розміщено в камері теплообміну з довкіллям, розмежованій з камерою підведення відпрацьованої пари трубною дошкою, яка з боку бічної поверхні циліндра сполучена з атмосферним повітрям та з'єднана з витяжною трубою, де встановлено вентилятор, перехідним повітропроводом, в якому змонтовано трубну решітку, в котрій закріплено кінці конденсаційних ділянок теплових труб, яка U 2 (19) 1 3 18636 4 витяжною трубою, де встановлено вентилятор, льного охолодження, спорядженої насадкою, розперехідним повітропроводом, в якому змонтовано міщеною нижче розбризкуючого пристрою, вентитрубну решітку, в котрій закріплено кінці конденсалятором у верхній частині цієї камери, встановлеційних ділянок теплових труб. Теплові труби споним у витяжній трубі, з'єднаній з камерою ряджені ребрами в камері теплообміну з довкілвипаровувального охолодження перехідним повітлям. В цій конденсаційній установці підвищено ропроводом, та водозбиральним басейном, приефективність за рахунок того, що в камері теплоочому останній з'єднано трубопроводом з теплооббміну з довкіллям забезпечено високу рівномірмінником конденсатора турбіни. Теплові труби ність підведення атмосферного повітря до кожної з можуть бути споряджені ребрами в камері підветеплових труб пакета від його периферії до центра дення відпрацьованої пари, або в камері теплообшляхом вибору оптимальної форми пакету і відпоміну з довкіллям, або по всій їх довжині. відно каналу для формування потоку повітря. ВиЗ'єднання нижньої частина камери підведення конання пакету теплових труб у формі прямого відпрацьованої пари з робочим об'ємом конденсакругового циліндра забезпечує приблизно однакові тора турбіни, теплообмінник якого приєднано до умови теплообміну кожної з теплових труб з поторозбризкуючого пристрою виконаної окремо камеком повітрям, що його створює вентилятор. Застори випаровувального охолодження, спорядженої сування у даній установці витяжного вентилятора насадкою, розміщеною нижче розбризкуючого дозволяє підвищити надійність за рахунок забезпристрою, вентилятором у верхній частині цієї печення усунення небезпеки його обмерзання камери, встановленим у витяжній трубі, з'єднаній з взимку, так як він встановлений у потоці уже підігкамерою випаровувального охолодження перехідрітого атмосферного повітря у камері теплообміну ним повітропроводом, та водозбиральним басейз довкіллям. ном, причому останній з'єднано трубопроводом з В той же час ця установка має недоліки, харатеплообмінником конденсатора турбіни, а теплові ктерні для сухих градирень, до яких вона віднотруби можуть бути споряджені ребрами в камері ситься. Температура охолодженої води в такій підведення відпрацьованої пари, або в камері тепустановці в теплий період року значно вища (на лообміну з довкіллям, або по всій їх довжині., дозволяє підвищити ефективність за рахунок зни15 20°С може бути вищою від температури повітження температури охолодженої води шляхом ря), а зимою нижча (може складати лише 5 6°С), застосовування у пропонованій градирні механізму ніж в випаровувальних градирнях [див., напривипаровувального охолодження у камері випароклад, книгу Фарфоровский Б.С., Фарфоровский вувального охолодження, що дозволяє отримати В.Б. Охладители циркуляционной воды.-Л.: Энермежу охолодження значно нижчу температури гия, Ленинградское отделение, 1972.-112 с.]. Це повітря і тим самим реалізувати перевагу випароспричинює існування в зимовий період небезпеки вувального охолодження. В той же час "суха" часзамерзання води в радіаторах, особливо в райотина градирні у вигляді камери підведення відпранах з суворою зимою. Крім того, вартість радіаторцьованої пари та камери теплообміну з довкіллям ної або сухої градирні значно більша, ніж вартість з пакетом теплових труб в них дозволяє здійснити градирні з прямим контактом води та повітря. Збіпопереднє охолодження води до температури вильшення вартості пов'язано із заміною порівняно ще температури повітря по сухому термометру, а недорогої насадки теплообмінниками. також зменшити втрати води у камері випаровуваВ основу корисної моделі поставлено задачу льного охолодження. Конденсатор турбіни буде створення градирні, в якій нова будова конденсапрацювати більш ефективно, так як являє собою тора турбіни та новий взаємозв'язок камери підвекомбінацію поверхневого конденсатора з теплоодення відпрацьованої пари, камери теплообміну з бмінником у вигляді змійовика та конденсатора довкіллям та камери випаровувального охолозмішуючого типу, так як в ньому відпрацьована дження дозволили б забезпечити підвищення пара буде також конденсуватися на струменях ефективності і надійності та зниження вартості. води, що надходитимуть з камери підведення відПоставлена задача вирішується тим, що в працьованої пари. А це додатково дозволяє зменконденсаційній установці, яка містить камеру підшити температурний напір (різницю температур ведення відпрацьованої пари зовні конденсатора між парою та водою на виході з конденсатора) до турбіни, всередині якої розміщено випаровувальні 0,2 0,3град. замість 4 5град. для поверхневих ділянки пакета теплових труб, укладеного у формі конденсаторів. Ця обставина дозволяє зменшити прямого кругового циліндра, вісь якого перпендирозміри конденсатора та його вартість [див., накулярна осям теплових труб, конденсаційні ділянприклад, книгу Фарфоровский Б.С., Фарфоровский ки яких розміщено в камері теплообміну з довкілВ.Б. Охладители циркуляционной воды.-Л.: Энерлям, розмежованою з камерою підведення гия, Ленинградское отделение, 1972.-112 с., с. 78]. відпрацьованої пари трубною дошкою, і яка зі стоНадійність роботи градирні підвищується за рахурони бічної поверхні циліндра сполучена з атмоснок того, що немає проблеми обмерзання вентиферним повітрям та з'єднана з витяжною трубою, лятора у зимовий період, а також за рахунок висоде встановлено вентилятор, перехідним повітропкої надійності роботи теплових труб та за рахунок роводом, в якому змонтовано трубну решітку, в того, що якщо навіть якась з частин градирні ("сукотрій закріплено кінці конденсаційних ділянок ха" або випаровувальна) вийде з ладу, що малойтеплових труб, згідно з корисною моделлю, нижня мовірно, то інша забезпечить працездатність грачастина камери підведення відпрацьованої пари дирні. Зниження вартості градирні забезпечується з'єднана з робочим об'ємом конденсатора турбіни, за рахунок поєднання в ній переваг випаровувальтеплообмінник якого приєднано до розбризкуючого ного та сухого способів охолодження води, що пристрою виконаної окремо камери випаровува 5 18636 6 приводить до зменшення габаритів конденсатора відбувається теплообмін між конденсатом відпрата кожної із складових частин, зниження безповоцьованої пари, відпрацьованою парою, що надхоротних втрат води, а отже, і вартості. дить з турбіни 9 по паропроводу відпрацьованої Технічна суть та принцип дії запропонованої пари 10, а також з теплообмінником 17 конденсаградирні пояснюється кресленням. тора 11, в результаті чого відпрацьована пара На кресленні зображена градирня в розрізі. конденсується, а її конденсат перемішується з Градирня включає в себе камери: підведення відконденсатом, що надходить з камери 1 та охолопрацьованої пари 1, теплообміну з довкіллям 2 та джується в результаті взаємодії з теплообміннивипаровувального охолодження 3. Камера 1 та ком 17. В свою чергу вода в теплообміннику 17 камера 2 відокремлені одна від одної трубною охолоджується за рахунок випаровувального оходошкою 4, в якій закріплено та ущільнено теплові лодження в камері 3. Теплообмін води, що розбтруби 5. Конденсаційні ділянки 6 теплових труб 5 ризкується розбризкуючим пристроєм 19 в камері введено в камеру 2, а їх випаровувальні ділянки 7 3 на насадку 20, яка розподіляє її на струмені та розміщено в камері 1. Кінці конденсаційних ділянок краплі, здійснюється при її взаємодії з потоком 6 теплових труб 5 закріплено в трубній решітці 8. повітря, що утворюється витяжним вентилятором Турбіна 9 паропроводом відпрацьованої пари 10 25. Охолодження води при цьому здійснюється з'єднана з камерою 1 та з робочим об'ємом коншляхом передачі теплоти від води до повітря за денсатора 11. Камера 1 з'єднана конденсатопрорахунок поверхневого випаровування та тепловідводом 12 з конденсатним насосом 13 у ньому з дачі доторканням. Охолоджена вода, причому меробочим об'ємом конденсатора 11. Перехідний жа охолодження при випаровувальному охолоповітропровід 14 з'єднує камеру 2 з витяжною трудженні може бути значно нижчою температури бою 15, в якій встановлено вентилятор 16. Теплоповітря, що є характерною перевагою випаровуобмінник 17 конденсатора 11 трубопроводом 18 вальних охолоджувачів, накопичується в басейні з'єднаний з розбризкуючим пристроєм 19 в камері 21. Вода з басейну 21 за допомогою насоса 23 по 3, в якій також розміщено насадку 20 та водозбитрубопроводу охолодженої води направляється в ральний басейн 21, що трубопроводом охолоджетеплообмінник 17 конденсатора 11. Далі цикл поної води 22 з насосом 23 в ньому з'єднаний з тепвторюється. Охолоджений конденсат з робочого лообмінником 17 конденсатора 11. Камера 3 об'єму конденсатора 11 відкачується насосом 28 споряджена перехідним повітропроводом 24 та по конденсатопроводу 27. витяжною трубою 25, в якій встановлено вентиляВиготовлена та досліджена модель градирні, тор 26. Конденсатор 11 споряджено конденсатопщо мала в своєму складі парову камеру з блоком роводом 27 з конденсатним насосом 28 в ньому. нагрівання, кілька теплових труб, випаровувальні Градирня працює наступним чином. Відпраділянки яких вмонтовані в герметичну камеру, а цьована пара з турбіни 9 по паропроводу відпраконденсаційні ділянки виведені через ізолюючі цьованої пари 10 направляється в камеру відпраущільнення в камеру теплообміну з навколишнім цьованої пари 1 та в робочий об'єм конденсатора повітрям, споряджену витяжним вентилятором. 11. Відпрацьована пара в камері 1 нагріває випаПарова камера була приєднана паропроводом до ровувальні ділянки 7 теплових труб 5, одночасно герметичної камери у верхній її частині. Герметичконденсуючись. Теплоносій в теплових трубах 5 на камера була споряджена конденсатозбирачем випаровується або кипить і у вигляді пари перемів нижній її частині та з'єднана з робочим об'ємом щується на конденсаційні їх ділянки 6 з камери 1 в імітатора конденсатора турбіни, який також був камеру 2, переносячи за рахунок прихованої тепз'єднаний трубою з паровою камерою. Теплооблоти пароутворення відібрану від відпрацьованої мінник імітатора конденсатора був приєднаний до пари теплоту. Сприятливі умови для цього ствотруби з отворами у верхній її частині, яка виконурює велика площа теплообміну відпрацьованої вала функцію розбризкуючого пристрою, і була пари з тепловими трубами 5, утворена ребрами на встановлена в окремій камері (імітатор камери випаровувальних ділянках 7 та конденсаційних випаровувального охолодження) з дерев'яною ділянок 6 теплових труб. В камері 2 за рахунок решіткою, що імітувала насадку, витяжним вентитеплообміну розгалуженої поверхні теплообміну, лятором та посудиною для збирання охолодженої утвореної ребрами на конденсаційних ділянках води, яка в свою чергу була приєднана трубою до теплових труб, з потоком повітря, утворюваного за теплообмінника імітатора конденсатора. рахунок вентилятора 16, що надходить з бічної В результаті проведених досліджень було сторони камери 2, конденсаційні ділянки 6 тепловстановлено наступне: вих труб 5 охолоджуються і теплоносій в них кон- через деякий час після ввімкнення нагрівача денсується. Сконденсований теплоносій теплових парової камери в ній починала вироблятися пара і труб 5 повертається у вигляді рідини на випаровунадходити в герметичну камеру з випаровувальвальні ділянки 7 теплових труб. Утворюваний в ними ділянками теплових труб, про що свідчило камері 1 градирні конденсат відпрацьованої пари підвищення температури теплових труб, яка контпо конденсатопроводу 12 за допомогою конденсаролювалась; тного насоса 13 подається до робочого об'єму - після прогрівання теплових труб в камері конденсатора 11. Причому температура охолоімітаторі камери теплообміну з довкіллям в редженої води в камері 1, а це є "суха" частина прозультаті теплообміну з потоком повітря, створювапонованої градирні, може бути тільки вищою темного вентилятором, в конденсатозбирачі починав ператури повітря по сухому термометру і ця накопичуватися конденсат; частина виконує функцію попереднього охоло- конденсація пари в робочому об'ємі кондендження води. В робочому об'ємі конденсатора 11 сатора відбувалась як за рахунок теплообміну з 7 18636 8 конденсатом, що надходив з герметичної камери, - за допомогою "сухої" частини градирні можна так і за рахунок теплообміну з теплообмінником отримати температуру охолодженої води лише імітатора конденсатора, вода в якому охолоджувище температури повітря по сухому термометру і валася в імітаторі камери випаровувального охоця частина виконує функцію попереднього охололодження; дження води та сприяє зменшенню витрат води. - доохолодження конденсату відбувалось в Зниження вартості градирні забезпечується поєдімітаторі конденсатора турбіни; нанням переваг випаровувального та сухого спо- застосування теплових труб з ребрами на собів охолодження води, що приводить до зменвипаровувальних ділянках підвищило ефектившення розмірів конденсатора та градирні в цілому ність "сухої" частини градирні за рахунок як висопорівняно з розмірами повністю сухої установки, а ких показників роботи замкнутого випаровувальновідповідно, і до зниження вартості; конденсаційного циклу, реалізованого в них, так і - висока надійність градирні обумовлюється за рахунок збільшеної площі, на якій відбувається високою надійністю роботи теплових труб, їх значтеплообмін між парою та тепловими трубами, та ною кількістю при застосуванні в градирні, усуненміж атмосферним повітрям і тепловими трубами; ням обмерзання вентилятора взимку. Комп’ютерна верстка М. Мацело Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601