Блок зрошувача градирні

1 Блок зрошувача градирні, який містить об'ємні елементи, що виконані із сітчастого термопластичного полімерного матеріалу і розташовані у градирні рядами, який відрізняється тим, що блок зрошувача градирні являє собою порожній циліндр, виготовлений шляхом скріплення зовнішньої і внутрішньої сіток із каркасними кільцями, що установлений бічною поверхнею до потоків води і повітря 2 Блок за п 1, який відрізняється тим, що порожній циліндр має ЗОВНІШНІЙ діаметр 500 мм, а довжину 500-1000 мм 3 Блок за п 1, який відрізняється тим, що зовнішня сітка має діаметр осердя 8x8 мм, а внутрішня сітка має діаметр осердя 15x15 мм 4 Блок за п 1, який відрізняється тим, що в наступних шарах його розвертають на 90° стосовно блока, встановленому в попередньому шарі 5 Блок за п 1, який відрізняється тим, що для скріплення блока використовують 5 каркасних кілець 6 Блок за п 1, який відрізняється тим, що каркасні кільця виготовляють з полімерних трубок діаметром 15 мм 7 Блок за п 1, який відрізняється тим, що сітки і кільця скріплюються синтетичним шпагатом чи полімерними кліпсами Винахід відноситься до зрошувальних пристроїв градирень, яві знаходять застосування в системах оборотного водопостачання промислових підприємств для охолодження технологічно нагрітої води атмосферним повітрям у протитічних градирнях може бути використано в ХІМІЧНІЙ, металургійній і ІНШІЙ галузях промисловості ВІДОМІ зрошувальні пристрої, що застосовують при розробці проектів нових і реконструкції існуючих градирень у системах водопостачання промислових підприємств ВІДПОВІДНО до діючих нормативно-технічних документів [1 СНИП 204 02-84 «Водопостачання ЗОВНІШНІ мережі і спорудження» ВНИИ ВОДГЕО Госстроя ОРСР] Зазначені зрошувальні пристрої мають різну конструкцію і виконані з різних матеріалів дерево, асбоцемент, полімери й ш Для зручності установки зрошувальних пристроїв у градирні чи при їхньому демонтажі окремі елементи їх монтують у блоки [2 Посібник по проектуванню градирень (СНИП 2 04 02-84) «Водопостачання ЗОВНІШНІ мережі і спорудження») ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СРСР — М ЦИТП Госстроя СРСР, 1989р,с 26-28] збільшені висоти зрошувача до 4,7м [2 с 42-451 При цьому збільшується витрата матеріалу на 1м зрошувача,, збільшується аеродинамічний опір у системі, що знижує ефект охолодження води При наявності забруднень в оборотній воді відбувається засмічення елементів зрошувача, їхнє очищення утруднене, а ІНОДІ і неможливе, тому потрібно повна заміна зрошувача ВІДОМІ пластикові блоки зрошувачів градирень ґратчастого типу [3 Досвід застосування пластмасових блоків зрошувачів градирень фірмою «Балкедюр» (Німеччина)] Однак, вони матеріалоємні і не вирішують проблему їхнього очищення від відкладень, трудомісткі при монтажі і демонтажі Останнім часом знаходять застосування найбільш ефективні пластмасові блоки зрошувачів сітчастого типу Найбільш близьким по технічній сутності і ефекту, що досягається є блок зрошувача градирні ОП-1 [4 Патент RU №2000535 МПК F28F258, Блок зрошувача градирні, Бюл №33-36, 1993 р — прототип], у якому з метою підвищення ефективності теплообміну, шляхом збільшення питомої поверхні зрошувача, об'ємні елементи пластмасового блоку зрошувача додатково постачені вставками, виконаними у вигляді згорнутої у рулон ему Недоліками відомих зрошувальних пристроїв є те, що для забезпечення найбільшої поверхні зіткнення для теплообміну води з повітрям потрібно 00 (О со сч (О 62368 ги із сітчастого термопластичного матеріалу, що що продовжують широко застосуються, підвищує розміщені вертикально усередині кожного елеменефективність тепломасобміну, важковидаляємі та, вставки постачені торцевими сітками з термовідкладення легко віддаляються без розбирання пластичного матеріалу Смуга із сітчастого матеріблоку зрошувача алу, що утворює вставку, виконана гофрованою На фіг 1 - загальний вид зрошувача ОСУ з Виконання вставок блоку зрошувача із сітчаспропонованою системою скріплення елементів того матеріалу згорнутого в рулон, дозволяє зазрошувача, де поз 1 - зовнішня сітка, поз 2 - внутбезпечити високе значення питомої поверхні, омирішня сітка, поз 3 - каркасні кільця, поз 4 - скріпляваною водою, що розприскується на зрошувач і ючи елементи взаємодіє з висхідними потокам повітря, причому На фіг 2 - загальний вид градирні сітчаста структура блоків зрошувача дозволяє заНа фіг 3 - схема розташування блоків зрошубезпечити ефективне видалення відкладень солі, вача, які розташовані на відмітках 3,15 і 5,30м в бруду струменем води, подаваної підтиском другому, третьому і четвертому шарі Недоліками зазначеного блоку зрошувача ОПБлок зрошувача градирні працює таким чином 1 сітчастого типу є велика його матеріалоємність Приклад 1 Іспити проведені на Градирні венчерез багатошаровість вставки рулонного типу, тиляторного типу з застосуванням вентилятора необхідність монтажу торцевих стінок і скріпних марки ВГ-70 Елементи зрошувача виготовлені з сітчастих елементів у виді циліндрів чи габюнов поліетилену на низького тиску марки ПНД 272 При наявності в оборотній воді солей, суспензій у Сітки шириною 1000мм скріплені в циліндр 0 поєднанні з оліями, нафтопродуктами й іншими 500мм шпагатом (кліпсами) з п'ятьма кільцями з домішками на елементах зрошувача утворюються поліетиленових трубок діаметром 16мм Блоки важковидаляємі відкладення, тому передбачене встановлюються в градирню рядами, лежачи Бічпрототипом видалення відкладень струменем вона поверхня лежачих циліндрів пронизується зуди, подаваної під тиском, буде недостатньо ефекстрічними потоками води і повітря При висоті тивним, застосування найпростіших фізичних мезрошувача 1 метр (два шари), другий шар устанотодів очищення утруднено через ускладнену влюється аналогічно першому під кутом 90 градуконструкцію блоку зрошувача сів стосовно нього В основу винаходу поставлена задача удоскоРежим іспиту налення блоку зрошувача градирні шляхом змен- швидкість повітря - 2м/с, шення габаритних розмірів пристрою при збере- ЩІЛЬНІСТЬ зрошення - 9м куб /м кв год, женні тієї ж ефективності тепломасообміну за - відносна витрата повітря - 2кг/кг, рахунок виконання об'ємних елементів із сітчасто- температура води на вході в градирню - 40го термопластичного полімерного матеріалу і їх43град , нього взаємного розташування, що дає можливість - температура води на виході з градирні 25,7швидкого і зручного монтажу і демонтажу при 33,5град , очищенні важковидаляємих відкладень - температура атмосферного повітря по сухоПоставлена задача досягається шляхом викому термометрі 22,8-25,8, нання блоку зрошувача градирні, що містить об'- температура атмосферного повітря по мокємні елементи, які виготовлені із сітчастого терморому термометрі 17,4-19,8, пластичного полімерного матеріалу, ВІДПОВІДНО ДО - відносна вологість атмосферного повітря винаходу, блок зрошувача градирні являє собою 0,48-0,64 од , порожній циліндр із ЗОВНІШНІМ діаметром 500мм, - барометричний тиск 750мм рт ст , довжиною 500-ЮООмм, виготовлений шляхом Температурний перепад tBX-tBMx визначають скріплення зовнішньої сітки з діаметром 8х8мм і шляхом різниці усереднених температур води за внутрішньої сітки з діаметром осередку 15x15мм із добу на вході і виході з градирні каркасними кільцями між сітками, що установлюВитрата матеріалу на 1 м куб зрошувача розються бічною поверхнею циліндра до потоків води раховується виходячи з конструкції елементів блоі повітря, у наступних шарах блок розвертають на ку зрошувача 90° стосовно блоку, встановленому в попередньоЗниження витрати повітря визначають по різму шарі, для скріплення блоку використовують 5 ниці швидкості повітря до установки зрошувача і каркасних кілець, виготовлених з полімерних трупісля Результати наведені в таблиці бок діаметром 15мм, причому сітки і кільця скріпСлід зазначити, що установка блоків легко люються синтетичним шпагатом чи полімерними проводиться вручну На існуючі балкові бетонні кліпсами перемички укладається кліть з прокату 014-16мм с розміром осередку 250х250мм Усі ВІДОМІ ТИПИ Запропонований підібраний діаметр блоку зрошувачів, за винятком дерев'яних і шиферних, (таблиця 1) в сполученні із сітками і визначеним вимагають установки такий КЛІТІ У випадках незарозміром осередків, а також визначене положення довільної якості води відкладення, які можуть блоків у зоні зрошувача, дозволяє забезпечити утворюватися на сітках, легко віддаляються постунеобхідні теплові й аеродинамічні характеристики куванням чи струшуванням блоку без зміни полозрошувача в залежності від його висоти ження і демонтажу Прогнозований термін служби Запропонований блок зрошувача градирні в зрошувача - 20 років Витрати на оснащення 1-го порівнянні з відомим простіший у виготовленні, квадратного метру зрошуваної площі градирні в легко установлюється вручну на існуючі проективні цінах 2002р складають - 324 грн у т ч ПДВ конструкції градирень, менш матеріалоємний, при однаковому обсязі зрошувального простору не Приклад 2 Аналогічно Прикладу 1, довжина знижує, а в порівнянні з проектними зрошувачами, блоку складає 500мм, блок скріплюють кліпсами з 62368 кладу 1, довжина блоку 1500мм Приклад 14 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, діаметр блоку 400мм Приклад 15 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, діаметр блоку 600мм Приклад 16 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, для скріплення блоку використовують 4 каркасні кільця Приклад 17 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, для скріплення блоку використовують 6 каркасних кілець Приклад 18 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, для скріплення блоку використовують лозини з поліетилену ПНД 272 Приклад 19 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, для скріплення блоку використовують проволоку зі сталі ст З Приклад 20 (Контрольний) Аналогічно Прикладу 1, блоки зрошувача в другому шарі не розвертають стосовно блоків першого на 90° Як бачимо за наведеними даними (див таблицю), запропонований блок зрошувача градирні (Приклади 1-4) у порівнянні з прототипом (Приклад 7) забезпечує порівняно однакову ефективність тепломасообміну, що підтверджує температурний перепад 13,5-14,0° у порівнянні з 13,6° за прототипом, при більш ніж у 2 рази зменшеній витраті матеріалу на 1 куб метр зрошувача, що пропорційно зниженню витрат на оснащення 1-го квадратного метра зрошуваної площі градирні, у 3 рази знижуються втрати повітря після установки блоків зрошувача, у порівнянні з передовим полімерним аналогом іншого типу (Приклад 5) і використовуваним у типових проектах, дерев'яним краплинноплівковим зрошувачем (Приклад 6) спостерігається поліпшення охолодного ефекту при температурному перепаді 13,5-14,0° в ОСЦ у порівнянні з 10,1-13,3° У порівнянні з прототипом запропонований блок зрошувача простіший у виготовленні і на 20-30% збільшує термін експлуатації, завдяки можливості очищення блоку від відкладень, у випадках незадовільної якості води При позамежних значеннях розміру осередків сітки (Приклад 8-11), діаметра блоку (Приклади 14-15), при установці блоків без розвороту на 90 градусів наступного шару щодо попереднього (Приклад 20), знижується ефективність охолодження При збільшенні довжини блоку (Приклад 13) знижується жорсткість блоку, з'являються труднощі при монтажі й очищенні, при зменшенні розмірів (Приклад 12) виникає необхідність установки додаткових кілець твердості При зниженні КІЛЬКОСТІ каркасних кілець (Приклад 16) знижується твердість блоку Збільшення каркасних кілець (Приклад 17) чи застосування більш щільного матеріалу для їх виготовПриклад 8 (Контрольний) Аналогічно Приклалення (Приклад 18) приводить до збільшення ду 1, розмір осередків зовнішньої сітки 5х5мм витрати матеріалу при відсутності в цьому необПриклад 9 (Контрольний) Аналогічно Приклахідності і необгрунтованому подорожчанню ду 1, розмір осередків зовнішньої сітки 15x15мм Приклад 10 (Контрольний) Аналогічно ПриПриведені характеристики визначені за експекладу 1, розмір осередків внутрішньої сітки 8х8мм риментальними даними для зазначеної в таблиці висоти зрошувача, при зрошенні водою з дисперсПриклад 11 (Контрольний) Аналогічно Приністю крапель 0,1-0,5мм, ЩІЛЬНІСТЮ зрошення 9 кладу 1, розмір осередків внутрішньої сітки 25x25 куб м/кв м год, швидкістю повітря 2м/с Порожній мм циліндр зрошувача створює низький аеродинамічПриклад 12 (Контрольний) Аналогічно Приний опір, що забезпечує вільний прохід повітря кладу 1, довжина блоку 350мм через площу зрошення, тому зниження витрати Приклад 13 (Контрольний) Аналогічно При поліетилену низького тиску ПНД 272 Приклад 3 Аналогічно Прикладу 1 висота зрошувача складає 1,5м (три шари блоків) Третій шар установлюється під кутом 90 градусів по відношенню до другого шару Витрати на оснащення 1-го квадратного метра зрошуваної площі складають 486 грн у т ч ПДВ Приклад 4 Аналогічно Прикладу 1, висота зрошувача - 0,5м (один шар) Установлені лежачи блоки перекривають зрошувану площу градирні Витрати на оснащення 1-го квадратного метра площі градирні складають 162 грн у т ч ПДВ Приклад 5 Аналогічно Прикладу 1, тип зрошувача ґратчастої конструкції фірми «Балке-Дюр» (Німеччина), висота зрошувача 1,0м Зрошувач швидше забивається відкладеннями Частина відкладень видаляється струменем води, подаваної під тиском Важковидаляємі відкладення накопичуються, скорочуючи термін служби зрошувача до повного його демонтажу (приблизно в 2 рази) Витрати на оснащення 1-го квадратного метра зрошуваної площі градирні складають біля 1000 грн у т ч ПДВ Приклад 6 (Аналог) Аналогічно Прикладу 1, тип зрошувача дерев'яний краплинно-плівковий ДЩ [2 с 26-27, 42-44], висота зрошувача - 2,7м Зрошувач частково забивається відкладеннями Термін служби дерева в умовах роботи градирні 2,5-3 рази менше, ніж у полімерів, що приводить до руйнування зрошувача, засміченню оборотної води елементами зрошувача, улученню цих елементів у технологічні вузли виробництва Витрати на обладнання 1-го квадратного метра зрошуваної площі градирні складають близько 600 грн у т ч ПДВ Приклад 7 (Прототип) Аналогічно Прикладу 1, тип зрошувача сітчастий (ОП-1), виготовлений з поліетилену ПНД 272, об'ємні елементи постачені вставками діаметром 500мм, виконаними у виді згорнутої у рулон смуги із сітки шириною 1000мм і розміром осередків 75х75мм, які розміщені вертикально усередині об'ємного елемента розміром 1000x1000мм Вставки додатково постачені торцевими сітками з гофрованого поліетилену Блоки зрошувача встановлені рядами по всієї поверхні градирні, торцевою поверхнею вставок до потоків води і повітря Зрошувач менш підданий забрудненню відкладеннями, однак через конструктивні особливості, проводити ефективне очищення блоку не представляється можливим Термін служби зрошувача на 20-30% менше, ніж у зрошувача ОСЦ (Приклад 1) Витрати на оснащення 1-го квадратного метра зрошуваної площі градирні складають 650 грн у т ч ПДВ 8 62368 повітря крізь градирню після установки зрошувача не перевищує 3-5% Циліндрична форма й оптимальний діаметр зрошувача забезпечують перерозподіл потоків охолоджуваної води, у випадках нерівномірного зрошення системи водорозподілу, при цьому створюється краплинно-плівковий режим охолодження, теплопередача здійснюється з поверхні крапель води, утворених від зіткнення зі стінками сітки, а також за рахунок плівки, що утвориться, що обтягає осередку сітки Усе це компенсує зниження питомої поверхні зрошувача у порівнянні з відомими, що мають велику насиченість матеріалом елементів конструкції зрошувача, при цьому забезпечується висока ефективність теплопостачання при істотно меншій витраті матеріалу на одиницю об'єму зрошувача Порожній циліндр блоку зрошувача містить значно менше армуючих елементів для утворення відкладень, його еластичність і достатня МІЦНІСТЬ забезпечують видалення відкладень шляхом леткого постукування і струшування, після чого блок зрошувача цілком придатний для повторного використання Порівняльна ефективність блоку підтверджена прикладами і зведена до таблиці 2 Таким чином, у порівнянні з прототипом пропонований блок простіший у виготовленні, зручніший у монтажі (легко установлюється без додаткових механізмів на існуючі проектні конструкції градирень), при однаковому обсязі зрошувального простору не знижує, а в порівнянні з проектними зрошувачами, підвищує ефективність тепломасообміну, дозволяє легко здійснювати видалення відкладень без попереднього демонтажу блоку зрошувача Таблиця 1 Висота зрошувача hop м 0,5 10 1,5 А, 1\м m Сух op 1/м Кор х Юкв м ч /кг 1,229 0,648 0,504 0,47 0,56 0 68 1635 10,63 7 63 0,611 0,468 0,405 Таблиця 2 Вшодт ПрЖКЯеду п/п Тип гради ЕІ ї Тжп зрошувач* 3 2 1 Зовтш Kit ВГ-70 3x8 - //-- 414 5 жшаа б 5 ОСЦ ..// -.//.. Д» РШШІЙ 4 дані Розмір блоку Розмір оееред-ку СІТЇЖ, к н ДІЯМ егр 7 зрошувачів Вісот» Зрошуьа ча 9 15x15 1000 500 --// 1,0 41— 41 X 4 1 7 _//... 8 Е 41 41 -„ ОП-1 75x75 _/,*д: Підписне Тираж39 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