Пристрій для розподілу води у градирні

УКРАЇНА (is, UA (ID 27667 (із) С2 (51) 6 F28F25/06,F28C1/00 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ Д ЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛ ЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ РОЗПОДІЛУ ВОДИ У ГРАДИРНІ (21,99052656 * (22) 15.10.1996 (24)15 09.2000 (85) 17.05.1999 (86) PCT/UA96/00014, 15 10.1996 (46) 15.09.2000, Бюл. № 4, 2000 р. (72) Кидалюк Сергій Євгенович, Довгопол Володи мир Іванович (73) Кидалюк Сергій Євгенович, Довгопол Володи мир Іванович (56) Авторське свідоцтво СРСР № 1290056. (57) 1. При стрій для розподі лу води у гра дирні, який має вертикальний підвідний стояк з колекто рами, що забезпечують водою горизонтальні роз подільні тр убопро води з встано влен ими на ни х розбризкувачами, який відрізняється тим, що го ризонтальні розподільні трубопроводи послідовно підключені до колекторів вертикальними забірни ми стояками, щонайменше, двох рівнів забору води і утворюють на кожному колекторі, щонайменше, дві гр упи розбризкувачів, щонайменше, одна з яких може відключатись. 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що вер тикальні забірні стояки першого рівня забору води підключені до колектора на периферійній ділянці безпосередньо в нижній частині його перерізу. 3. Пристрій за пп .1-2 який відрізняється тим, що вертикальні забірні стояки другого і наступни х рів нів забору води підключені до колектора за допо могою забірних патрубків, що мають виводи в а т мосферу. 4. Пристрій за пп.1-3 , який відрізняється тим, що на горизонта льних розподільних тр убопровода х, підключених до колекторів вертикальними забірни ми стояками першого рівня забору води, розбриз кувані встановлені під кутом 15-35°. см О Винахід належить до теплоенергетики, а саме до пристроїв охолодження зворотної води на електростанціях та промислових підприємствах, а саме до пристроїв розподілу води. Відоме технічне рішення [1], згідно якого потік охолоджуваної води надається у градирню по вертикальному стоякові для розподілу у висхідному потоці повітря через встановлені на розташованих горизонтально трубопроводах розбризкувані, які створюють декілька незалежних груп, що послідовно включаються та відключаються під дією сил гравітації в залежності від кількості води, що надходить у стояк. Ці незалежні групи розпилювачів розташовані в об'ємі градирні таким чином, що основна маса води, що надається для охолодження, розподіляється в потоці висхідного охолоджуючого повітря поряд з корпусом градирні, вра ховуючи цим самим аеродинаміку висхідного повітряного потоку у градирні. Але зазначені групи розпилювачів мають незалежне постачання води за рахунок того, що вони розташовані на горизонтальних трубопроводах, встановлених послідовно на живильних похилих роздавальних колекторах і створюючих таким чином декілька ярусів. При цьому створюється достатньо громіздка ярусна конструкція, яка потребує встановлення ускладнених опір для похи ли х роздавальни х колек торі в. Біль ше того , монтаж таких ярусни х констр укцій є можливим тільки у циліндричних градирнях, причому таких конструкцій у корпусі градирні може знаходитись не більш за одну, що значно обмежує використання такого технічного рішення у промисловості. Виходячи з усього ви ще зазначеного, цей винахід повинен вирішити задачу створення пристрою для розподілу з^ди у градирні, конструктивне рішення якого надало б змоги раціонально та ефективно здійснювати теплообмін при безпосередньому контакті змінного за величиною потоку повітря охолоджуваної" води та висхідного потоку охолодж уючо го пові тря при одночасному спрощенні конструкції пристрою та розширенні його технологічних можливостей. Для рішення поставленої задачі згідно з винаходом пропонується пристрій, що являє собою конструкцію, яка розташована в одній горизонтальній площині з градирнею, з вертикальним підвідним стояком та вихідними з нього колекторами, які живлять водою чєрез послідовно підключені до них на різних гідростатични х рівнях вертикальні забірні стояки з горизонтальними розподільчими трубопроводами із встановленими на них розбризкувачами. У залежності від розмірів оснащуваної градирні до одного з колекторів може бути підключена різна кількість вертикальних забірних стояків, г CD CO h* CM о» 27667 але не менше двох, рівень гідростатичного забору яких буде різний Тут й далі в описі винаходу під першим рівнем забору води буде матися на увазі гідростатичний рівень, організований на периферійній, максимально наближеній до корпусу градирні ділянці колектора. Рівні гідростатичного забору води послідовно збільшуються в напрямку від периферійної ділянкикожного колектора до вертикального підвідного стояка, тобто другий рівень вище першого, третій - вище др угого і тд При такій організації* постачання води встановлені на горизонтальних розподільних трубопроводах розбризкувачі будуть утворювати щонайменше дві групи, принаймні одна з яких, що підключена до колектора вертикальними забірними стояками другого і наступних рівнів, може відключатися. Відключення груп розбризкувачів, які постачаються водою вертикальними забірними стояками другого і наступних рівнів, відбувається при зниженні рівня води, яка" поступає у вертикальний підвідний стояк, внаслідок чого вона не може поступати на вищий зрівняно з попереднім рівень Таким чином, із збільшенням кількості води, що поступає на охолодження до вертикального підвідного стояка, в водорозподільному процесі послідовно приймають участь підключені до кож ного колектора вертикальні забірні стояки другого і наступних рівнів, які постачають воду у все більш віддалені від корпусу градирні групи розпилювачів. Ці розпилювачі утворюють в горизонтальній площині градирні концентричні пояси розподілу води, що відповідно до вище описаних аеродинамічних особливостей висхідного потоку охолоджуючого повітря, що надходить у градирню, забезпечують високоефективний теплообмін між ним і водою, яка охолоджується Далі, згщно з цим винаходом, різні рівні забору води організовані так, що вертикальні забірні стояки першого рівня підключені до колектора на периферійній ділянці безпосередньо в нижній частині його перерізу Таке підключення забезпечує їх участь в системі водорозподілу наві ть при мінімальній кількості води, яка надходить у колектор. Також, згідно з цим винаходом, вертикальні забірні стояки другого і наступного рівнів забору води підключаються до колектору за допомогою різного рівню забірних патрубків, які мають виводи в атмосферу. Крім того, згідно з цим винаходом передбачено, що на горизонтальних розподільних трубопроводах, підключених до колектору вертикальними забірними стояками першого рівня, для покращення технологічних і експлуатаційних якостей пристрою в цілому розбризкувачі установлюються під кутом 15-35°. На фіг.1 наведено схему пристрою для розподілу води згідно з винаходом, розташованого в корпусі градирні (вигляд зверху). На фіг. 2 наведено схему пристрою для розподілу води згідно з винаходом, розташованого в корпусі градирні в розрізі по лінії А-А. На фіг. З наведено схему фрагменту пристрою для розподілу води згідно з винаходом, утвореного одним колектором. На фіг, 4 наведено схему роботи утвореного одним колектором фрагменту пристрою для розподілу води в градирні згідно з винаходом при різних пдростатични х рівня х води, яка подається на охоло дження у вер тикальному підвідном у стояку На фіг. 5 наведено схему переважної установки в пристрої для розподілу води згідно з винаходом розбриікувачів на горизонтальних трубопроводах, які живляться вертикальними забірними стояками першого гідростатичного рівню. На фіг. б наведено схему розташування в корпусі циліндричної градирні кількох пристроїв згідно з винаходом (вигляд зверху). На фіг 7 наведено схему розташування пристрою для розподілу води згідно з винаходом відносно до прямокутного у горизонтальному перерізі корпусу промислової градирні. Як показано на ф»г-1. пристрій для розподілу води в градирні згідно з винаходом розташовуєть-• ся в корпусі градирні 1 і складається із центрального підвідного стояка 2, колекторів 3, які відходять від нього, кількість яких дорівнює кількості граней корпусу градирні 1, до яких вони перпендикулярно спрямовані. Колектори 3 сполучені з розподільними трубопроводами 4, на яких встановлені розбризкувачі 5. встановлені на розподільних трубопроводах 4 розбризкувачі 5 утворюють в корпусі градирні 1 концентричні пояса розподілення воді$, радіус яких зменшується від периферії до центру. Як показано на фіг. 2, колектори 3 відходять від підвідного стояка 2 горизонтально і з'єднуються з розподільними трубопроводами 4 через вертикальні забірні стояки 6. Всі розподільні трубопроводи 4, на яких встановлені розбризкувачі 5, розташовуються в одній горизонтальній площині градирні. Розбризкувачі 5 можуть бути різної' конструкції, переважно відцентрової. Як показано на фіг. З, розподільні трубопроводи 4\4",4'" з встановленими на них розбризкувачами 5 розташовані горизонтально і приєднуються до горизонтального колектора 3 через вертикальні забірні стояки 6і, 6", 6'" різних гідростатични х рівнів. Вертикальний забірний стояк 6' першого гідростатичного рівня приєднаний до горизонтального колектора 3 на його периферійній ділянці безпосередньо в нижній частині його перерізу. Вертикальні забірні стояки б" і б"1 наступних гідростатичних рівнів приєднані до горизонтального колектора З за допомогою забірних патрубків 7, які мають виводи в атмосферу 8. Пристрій для розподілу води в градирні згідно з винаходом працює таким чином, Вода, яка надходить на охолодження, як зображено на фіг. 4, через вертикальний підвідний стояк 2 наповнює кожний горизонтальний колектор 3 й потрапляє через вертикальний забірний стояк першого гідростатичного рівня 6' в горизонтальний трубопровід 4', звідки за допомогою розбризкувачів 5 розподіляється в потоці охолоджуючого повітря. Таким чином, найперше включається периферійний, найближче розташований до корпусу градирні пояс розподілу води у градирні, утворений розбризкувачами 5, які живляться вертикальними забірними стояками першого гідростатичного рівня. 27667 Як показано на фіг. 4, самовключення груп розбризкувачів, які живляться водою через вертикальні забірні стояки наступних гідростатичних рівнів, відбувається у пристрої згідно з винаходом наступним чином. При збільшенні об'єму потрапляючої на охолодження води її рівень в підвідному стояку 2 поступово збільшується й досягає гідростатичного рівня другого вертикального забірного стояка 6', визначеного патрубком 7'. Вода заповнює патрубок Т і через вертикальний забірний стояк 6" другого гідростатичного рівня надходить до приєднаного до нього горизонтального розподільного трубопровода 4", де розподіляється в потоці повітря, що надходить через встановлені на ньому розпилювачі 5. Таким чином автоматично включається поряд з периферійним наступний пояс розподілу води в корпусі градирні, утворений групами розпилювачів 5, що живляться вертикальними забірними стояками другого гідростатичного рівня. При подальшому збільшенні об'єму постулаючої на охолодження води її рівень в підвідному стояку 2 досягає наступного гідростатичного рівня, визначеного патрубком 7й, з'єднуючим горизонтальний колектор з вертикальним забірним стояком 6і" Відбувається процес самовключення груп розпилювачів 5, які утворюють наступний пояс розподілу води в корпусі градирні. Кількість -гідростатичних рівнів і відповідно поясів розподілу води в корпусі градирні визначається особливостями технологічного процесу в кожному конфетному випадку окремо. При зниженні об'єм у по ступаючої на о хо лодження води ЇЇ рі вень у пі дві дному стояку 2 знижується , на що першим реагує патр убок 7й з найбільш високим гідроста ти чним рівнем і який, маючи вивід в а тмосфер у 8", спиняє надходження води у вер тика льний забірний стояк б'" і таким чином відбувається самовідключення гр упи розподілювачі в 5, до яких надходи ть вода через вер тикальні забірні стояки найбі льш ви сокого рівня і всього останнього поясу розподілу води в корпусі градирні. При подальшому зниженні об'єму поступаючої у вертикальний підвідний стояк 2 води послідовно відключаються інші групи розподілювачів, які утворюють в градирні концентричні пояси роз* поділу води. Останнім відключається пояс розподілу води, утворений групами розпилювачів, до яких поступає вода через вертикальні забірні стояки першого рівня. Згідно з винаходом, як наведено на фіг. 5, для забезпечення найповнішого контакту води, що розподіляється для охолодження через розпилювачі 5 периферійного поясу, і потоку охолоджуючого повітря, яке надходить в корпус градирні по його периметру, розпилювачі 5 периферійного поясу встано влені на горизонтальному тр убопроводі 4 під кутом до вертикалі в сторону корпусу градирні 1. Цей кут визначається особливостями поступаючого до градирні о холоджуючо го повітря В периферійній області градирні напрямок потоку повітря складає в середньом у 15-30° до вер тикалі, а у центрі наближається до вертикального. Для того, щоб дося гти найбільш е фективно го о хсягдження води її подачу в пери ферійній області градирні згідно з винаходом корегують згідно з цими особливостями. Запропоноване технічне рішення згідно винаходу передбачає самовключення та самовідключення в корпусі градирні концентричних поясів розподілу води, що забезпечує незалежно від кількості поступа ючо ї на о холодження води її найбільш оптимальний розподіл в потоці поступаючого у градирню повітря при повній відсутності автоматики і громіздких конструкцій, які обмежують коло застосування технічного рішення. Технічне рішення згідно винаходу може застосовуватися у фадирнях різних конструкцій. Як видно з фі г. 6 , пристрій для розпо ділу води у гради рні з гідно з вина хо дом може бути використаний для о сна щення ци ліндрично ї градирні більшо го діаметр у, щоб о холо джува ти дуже великі об'єми води. В цьому випадку у корпусі градирні 1 встановлюється кілька таких пристроїв з цен тральними підві дними стояками 2, які забезпечують во дою, що по дається на о холодження встановлені на розподільних тр убопровода х 4 розбризк ува чі 5 через колектори 3 , що організо вані в горизон та льній площині гради рні у відпо відності з її геометрі єю так , що створюється декілька концентрични х поясі в. Як наведено на фіг. 7 , пристрій для розподілу во ди у градирні з гідно з вина ходом може бути використано для о сна щення прямокутно ї у горизонтальному перерізі градирні. В таком у випадку підвідний стояк може розташо вува тися за межами корпусу градир ні 1, а встано влені на розподільни х тр убопро вода х 4 роз бризк увачі 5 живляться водою через колектори 3, встановле ні у корп усі гра дирні 1 паралельно в о дній горизонтальній пло щині. Пристрій згідно з винаходом може використовува тися як у фадирнях з безнапірним водорозподілом, так і у фадирнях з напірним водорозподілом. В цьому випадку функцію підвідного вертикального стояка виконує напірний водопровід. І'МФ L99L Z ЧІ'ПІІІІІІІІІІІІ 9 L99L Z 27667 ооз&ух Фіг, 5 Фіг. 6 6 27667 Фіг. 7 Тираж 50 ею. Відкрите акці оне рне това риство «Пате нт» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гага рі на, 101 (0 3 1 2 2 )3 -7 2 -8 9 ( 0 3 1 2 2 )2 -5 7 -0 3