Спосіб охолодження води в градирні

Спосіб охолодження води в градирні, що здійснюється шляхом подачі повітря назустріч воді, що падає зверху, та розділення повітряного потоку, який відрізняється тим, що інтенсивне перемішування водяного потоку з атмосферним повітрям здійснюють за рахунок вихрових сил, які виникають всередині градирні при викиді струменів рідини з попарно розташованих на трубопроводах водорозподілу форсунок, які встановлені під кутами від 10° до 90° до горизонтальної та вертикальної площин відносно осі трубопроводу Винахід відноситься до теплоенергетики і може бути використаний в системах зворотного водопостачання електростанцій та промислових підприємств Спосіб охолодження води в градирнях різних типів, що здійснюється шляхом інтенсивного перемішування водяного потоку з атмосферним повітрям за рахунок вихрових сил, які виникають всередині градирні в результаті оригінального розпилу води з форсунок Відомий спосіб охолодження води систем зворотного водопостачання реалізований в градирні [1] в якому охолодження здійснюється шляхом контактування на високо розвинутій поверхні диспергованої рідини, що охолоджується з ежектованим атмосферним повітрям у внутрішньому об'ємі корпусу ежекторної теплообмінної секції з наступним розподілом диспергованого потоку на виході з корпусу ежекторної теплообмінної секції на рідинний та повітряний Названий спосіб не забезпечує достатнього охолодження води тому, що по перше багатофорсунчатий розпилювач, який розташовано над корпусом розпилює воду до низу Швидкість ПОТОКІВ води значна і час взаємодії краплин води з атмосферним повітрям дуже малий Це призводить до того, що краплини не встигають охолонути повністю По друге площа зрошення мала і тому значно зростає теплове навантаження Великої КІЛЬКОСТІ води охолодити неможливо так як велика частина краплин води із-за ЩІЛЬНОСТІ потоку зовсім не змішується з повітрям По трете конструкція градирні з реалізацією цього методу охолодження води має складну конструкцію В ній присутні елементи які під дією води з часом повністю виходять з ладу, а їх ремонт чи заміна приводять до великих витрат матеріалів і часу Відомий також спосіб охолодження води в градирні [2] прийнятий нами за прототип Спосіб охолодження води в градирні за прототипом здійснюється шляхом подачі повітря назустріч падаючій зверху воді і розділення повітряного потоку за допомогою повітряних потоків, які створюються вентиляторами відцентрових розпилюючих форсунок, розміщених під кутом 2-90° до вертикальної площини Названий спосіб не забезпечує достатнього охолодження води по декільком причинам 1 Спосіб не забезпечує надходження достатньої КІЛЬКОСТІ повітря з зовнішнього середовища тому, що повітряні потоки створені вентиляторами форсунок підвищують всередині градирні тиск, який перешкоджає надходженню повітря з навколишнього середовища Це приводить до того, що для охолодження води КІЛЬКІСТЬ повітря недостатня 2 Спосіб не забезпечує інтенсивного перемішування водяних та повітряних потоків, що призводить до того, що частина краплин практично не охолоджується повітрям 3 У форсунках з вентилятором розмір краплин великий, що зменшує загальну площу охолодження води 4 Час взаємодії краплин води з повітрям ма о 1^ о (О 60709 лий і краплини не встигають охолонути В основу винаходу поставлено завдання підвищити ефективність охолодження води в градирнях різного типу, а саме 1 Забезпечити надходження додаткової, в порівнянні з типовими градирнями, КІЛЬКОСТІ повітря 2 Збільшити інтенсивність перемішування водяних та повітряних потоків 3 Зменшити розмір краплин 4 Збільшити час контакту краплин води з повітрям Суть винаходу досягається тим, що у способі охолодження води в градирнях різних типів (наприклад баштові, бризкальні, вентиляторні), який здійснюється шляхом інтенсивного перемішування водяного потоку з атмосферним повітрям за рахунок вихрових сил, які виникають всередині градирні в результаті викиду струменів рідини з попарно розташованих на трубопроводах водорозподілу форсунках, відстань між якими розраховується і які встановлені під кутами від 10° до 90° до горизонтальної та вертикальної площини відносно осі трубопроводу Сукупність суттєвих ознак заявленого винаходу має слідуючий причинно-наслідковий зв'язок 1 Надходження додаткового повітря стало можливим через те, що струмені рідини яка викидається з форсунок, розташованих на трубопроводах під кутами до горизонтальної та вертикальної площин відносно осі трубопроводу, створюють вихровий повітряно-рідинний потік, направлений догори Всередині такого вихру знаходиться зона зниженого тиску і за рахунок цього з навколишнього середовища надходить додаткова КІЛЬКІСТЬ повітря 2 Збільшення інтенсивності перемішування водяних та повітряних потоків стало можливим за рахунок вихрових сил, які утворившись в об'ємі градирні багаторазово перемішують краплини води з повітрям, перш ніж краплина упаде в водозбірний басейн 3 Зменшення розмірів краплин стало можливим через те, що струмені рідини виходячи з форсунок перетинаються між собою і внаслідок цього між краплинами відбуваються зіткнення на великій швидкості, внаслідок чого вони розбиваються на краплини з меншими розмірами 4 Збільшення часу контакту краплин з повітрям відбувається за рахунок того, що струмені води направлені в гору Краплина проходить значно більший шлях поки попаде до водозбірного басейну До того ж вихрові сили багаторазово закручуючи повітряно-рідинний потік, збільшують час контакту кожної краплини з повітрям Спосіб здійснюється таким чином Охолодження води систем зворотного водопостачання здійснюється шляхом безпосереднього контакту крапель рідини, що охолоджується з потоком атмосферного повітря у внутрішньому об'єму градирні під дією струменів рідини, що охолоджується і яку під тиском подають у форсунки Форсунки розміщуються на трубопроводах, які розташовують по периметру корпуса градирні В залежності від розмірів і типу градирні трубопроводи можуть розміщуватись в один або декілька ярусів по висоті і в одно або декілька кілець в одній площині (фіг 1-4) Форсунки розміщуються на трубопроводі на відстані одна від одної попарно і під кутом до горизонтальної та вертикальної площин відносно осі трубопроводу В залежності від розмірів і типу градирні, КІЛЬКОСТІ води яку треба охолодити, а також тиску з яким рідина подається на форсунки, відстань між форсунками (а) відрізняється від відстані між парами форсунок (Ь), а може бути однакова Кути а-|, (Х2 т а Р з а т и х ж е умов можуть бути від 10° де 90° (фіг 5, 6) Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленнями на яких зображено приклади градирні різного типу з розрізами (фіг 1-4), виносний елемент з розрізом (фіг 5, 6) На зображеннях приведені позначення 1 корпус, 2 водозбірний басейн, 3 напірний трубопровід, 4 трубопровід водорозподільника, 5 форсунки, 6 повітряно-рідинні потоки Охолодження рідини здійснюється так Рідина що охолоджується, через напірний трубопровід 3 подається до трубопроводів водорозподільника 4, на яких на певній відстані (розраховується для кожного випадку) одна від одної, та під певними кутами (також розраховується в залежності від умов) розташовані форсунки 5 Струмені води з форсунок 5, перетинаючись між собою, утворюють повітряно-рідинний вихор 6, що здіймається догори Всередині цього вихору знаходиться зона зниженого тиску в яку з навколишнього середовища постійно надходить додаткове, в порівнянні із звичайними умовами, повітря Охолоджуючись повітрям краплини падають у водозбірний басейн Таким чином даний спосіб дає змогу значно ефективніше охолоджувати воду в градирнях різних типів Це приводить до більш економічної роботи технологічного обладнання на електростанціях та промислових підприємствах Джерела інформації 1 UA 25469 A F 28 С 3/06, F 28 F 25/08 Патент України 2 UA 25754 A F 28 С 1/00 Патент України 60709 60709 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119