Ороситель градирни

(54) ОРОС (57) Испол тактные а системах мышленнь тения: оро пластин 2 нусов 3 с о сти и конус слой 6 тру 7, установл кали, при э 1,7 высоты ИТЕЛЬ ГРАДИРНИ ьзование; теплоэнергетик ппараты для охлаждения оборотного водоснабжен х предприятий, Сущность ситель градирни содержит с выступами в виде усечен тверстиями 4 на боковой по ов 5. Над пластинами 2 ра бчатых гофрированных эле енных под острым углом к том высота слоя 6 составл пластин 2. 1 табл, 1 ил,е объединение в, Р. В. Герас и В,ф, фед ССС 987. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОмстВО сссР(21 4805710/06 (22 26.03,90 (46 15.02.93. Б)ол. (ч. 6 (71) Научно-производственн и Техэ не ргохи ми ром (72) Е, В. Балашов, Н, Б. Гаврил мов, В, Е. Дымов, В;Д. Дышли сеев (56) Авторское свидетельств М 1581988, кл. Р 28 Г 25/08 а, конводы в ия про- изобреблок 1 ных ко- верхнозмещен ментовверти яет 1,5Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к контактным эппэрэтэм для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения.Известен ороситель градирни, содержэщий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном порядке выступами в виде полых усеченных конусов с отверстия.ми в вершине. ,при этом в боковых стенках выступов, рэсположенных по одну сторону листа, выполнейы дополнительные отверстия э выступы, расположенные нэ противоположной стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем выступы с отверстиями в стенках выполнены с диаметром основания и высотой; состэвляющими 1,2 - 2,5 диаметра основания и высоты упомянутых выступов, э пластины в оросителе сопряжены собой меньшими основэниями.Основным недостатком такого оросителя является невьсокэя интенсивность тепломэссообменэ и значительный кэплеунос.Целью изобретения является повьшение интенсивности тепломэссообменэ и уменьшение кэплеуносэ,Указанная цель достигается тем, что ороситель градирни, содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном порядке выступами в виде полых усеченных конусов с отверстиями в вершине, при этом в боковых стенкэхвыступов, рэсположенных по одну сторону листа выполнены дополнительные отверстия, э выступы, размещенные нэ противоположной стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем вьступы с отверстиями в стенках выполнены с диаметром основания и высотой, составляющими 1,2- 2,5 диаметра основэния и высоты упомянутых выступов, э пластины в оросителе сопряжены между собой меньшими основаниями, снабжен слоем трубчатых гофрированных элементов, устэновленных нэд пластинами под острым углом к вертикэли, при этом высота слоя составляет 1,5 - 1,7 высОты плдстины.Нэ чертеже изображен ороситель грэдирни, общий вид.Сущность изобретения зэключэется в следующем.Высокая интенсивность тепло-и массо- обмена в контактных аппаратах для охлэждения воды, э именно, в градирнях достигается глэвным обрээом зэ счет обрэзовэния мелких капель-брызг в результате высокой турбулиээции жидкостного и воздушного потоков, Однако, чем выше степень турбулизэции, тем больше кэплеунос,отрицательно скалила ющийсл не только на экономику процесса, но и нэ условия окружэющей среды, при наличии В воде в результате мэссообменэ токсичных веществ.Предложенное техническое решение созда ет условия для высокой турбулизэции потоков, э следовательно, для интенсивного тепло-мэссообменэ зэ счет геометрических особенностей пластин оросителя градирни, играющих роль турбулизэторэ, и в то же время обеспечивает снижение кэплеуносэ зэ счет устэновки определенным образом слоя трубчатых гофрированных элементов определенной высоты, играющего роль лэминизэторэ.15 Установка трубчатых гофрированныхэлементов нэд пластинами позволяет осуществить пленочный режим течения исходной рэзбрыйгивэемой жидкости по стенкам гофрированных трубчэтых элементов, э тэк же препятствует выносу брызг, образующихся нэ верхнем срезе пластин, Расположение трубчатых гофрировэнных элементов под острым углом к вертикали позволяет увеличить время пребывания 25 пленки нэ внутренней поверхности трубчэтых гофрированных элементов, э следовэтельно, повысить степень охлэждения жидкости.Целесообразность выполнения соотно шения высоты (Н) слоя трубчатых гофрированных элементов и высоты (Ь) пластин с коническими выступами равным Н В=-1,5-1,7 подтверждена приведенными в таблице экспериментальными данными, отЗ 5 рэжэющими влияние величины этого соотношения нэ технологические показатели оросителя А и , де А - показатель охлэждающей способности, э- показатель ээродинэмического сопротивления. Кэк 40 видно из данных, представленных в тэблице, при Н/61,5 зэ счет уменьшения продолжительности течения жидкой пленки по поверхности трубчатых гофрированных элементов, обуслэвливэющего недоохлэжде ние воды нэ 0,5-0,8 С, происходитснижение интенсивности тепло-мэссообменэ (уменьшение показателя А), э также повышение уносэ кэ пель ной влаги и увеличение показателя , При Н/Ь 1,7 зэ 50 счет увеличения Времени течения жидкостипо поверхности трубчэтых элементов, э следовэтельно,времени ее охлаждения воздушным потоком, имеет место некоторое повышение степени охлэждения жидкости(увеличение покэзэтеля А), но при этом зэ счет накопления жидкости в трубчатых элементах наблюдается несопостэвимо большое увеличение ээродинэмического сопротивления оросителя (увеличение пока 17952555 10 15 20 45 50 55 зателя ф, Согласно изобретению ороситель содержит блок 1 пластин 2 с выступами в виде полых усеченных конусов с отверстиями в основаниях и вершине, причем усеченные конусы 3 имеют на боковой поверхности отверстия 4, а усеченные конусы 5 на другой стороне пластин выполнены без отверстий на боковых поверхностях. Над блоком 1 пластин 2 размещен слой 6 гофрированных трубчатых элементов 7. Блок 1 имеет высоту и, а слой 6 - Н.Общая площадь пластины 2 - Горищ. Жизвое сечение Гь пластины 2 складывает=1ся из Г 1 - площади между соседними конусами 3, Г 2 - площади отверстий 4 и Гзплощади между усеченными конусами 5.Ороситель работает следующим образом.Воздушный поток поступает в нижнюю часть градирни, затем в нижнюю часть блока 1, после чего попадает в нижнюю часть слоя 6 гофрированных трубчатых элементов 7, игра ю щего рол ьла мин и зато рэ.Противотоком подают охлаждаемую в градирне воду, которая растекается по стенкам гофрированных трубчатых элементов 7, установленных под острым углом к вертикальной оси симметрии блока 1 оросителя. Воздушный поток, проходя через свободное сечение гофрированных трубчатых элеМентов 7, встречает на своем пути стекающую в виде пленки по стенкам труб 7 охлаждаемую воду. Частично охлажденная воздушным потоком вслое 6 вода в виде отдельных капель, прерывистых или сплошных струй под действием силы тяжести попадает на пластины 2 блока 1.Наиболее интенсивно процессы тепломассообмена происходят в блоке 1, выполняющем роль турбулизатора, Поступающая в эту часть оросителя вода протекает по развитой системе каналов, образованных каждыми двумя соседними пластинами 2, а также поступает через отверстия 4 в пластинах 2, При этом происходит многократное дробление потоков воды на отдельные кап 4 и, пленки, струи контактирующие с восходящими потоками воздуха, проходящими через упомянутые каналы и отверстия.Выполнение ламинизатора в виде гофрированных трубчатых элементов 7 позволяет осуществить пленочный режим течения воды по стенкам труб, что препятствуетотрыву капель от стенок труб воздушным потоком и при высокой интенсивности тепломассообмена снижает вынос капель за пределы оросителя, В случае же, когда часть потока воды на начальном участке слоя 6 движется в виде струй, а также капель больших размеров, при дальнейшем их движении за счет динамического воздействия воздушного потока, проходящего через живое сечение труб 7, все равно происходит их растекание по стенкам труб.Таким образом, наличие слоя 6 создает такую гидродинамическую обстановку течения воды и воздуха, которая препятствует капельному уносу охлаждаемой воды при высокой интенсивности тепломассообмена.Сохранение высокой интенсивности тепло-массообмена в пластинах 2 с коническими выступами 3, 5 при установке слоя 6 трубчатых гофрированных элементов 7 достигается при определенном соотношении площадей живого сечения пластин 2 и их общей площади (в плане), Так оптимальным является соотношение:зГ= 0,6+.0,4) Гобщ.,1=13гдеГ - сумма площадей каналов (жи=1вое сечение). через которые проходят водаи воздух;Гоьщ - общая площадь пластин 2 (в пла 30.,)При этом коэффициенты А и ф достигают своих оптимальных значений; А=(1,175+1,18)м= (9,512) м ", унос капельной влаги0,03-0,04 оь от расхода охлаждаемой воды.35увеличение укаэанного соотношенияплощадей до 0,7, например, приводит к заметному снижению сопротивления пластин,но вместе с тем к недопустимо высокомуувеличению уноса капельной влаги из градирни более 0,17). При этом уменьшаетсяохлаждающая способность оросителя. С уменьшением соотношения площадей до 0,3, например, при высокой интенсивности тепломассообмена в несколькораз возрастает аэродинамическое сопротивление оросителя, и показатель каплеуноса также возрастает из-за вытесненияпотоком воздуха капель воды иэ каналов иих выноса впространство над оросителем,а затем и из градирни.Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет при высокой интенсивности тепло-массообмена добитьсяуменьшения каплеуноса и, как следствие,улучшения экологической обстанови вокруг градирен,1795255 Показатель аэродинамического сопротивления, м Характеристика оросителя Унос капельной влаги в % от расхода охлаждаемой воды Показатель охлаждающей способности А, м 1.4,6 0,07 23,7 1,122 0,20 0,846 1,175 1,183 1,184 1,186 6,9 9,8 10,5 12,5 28,5 0,15 0,03 0,034о,оао 0,035 Формула изобретения Ороситель градирни, содержащий пластины с выполненными по обе стороны в шахматном порядке выступами в виде по лых усеченных конусов с отверстиями в вершине, при этом в боковых стенках выступов, расположенных по одну сторону листа, выполнены дополнительные отверстия, а выступы, размещенные на противоположной 10 стороне листа, выполнены со сплошной боковой стенкой, причем выступы с отверстиТрубчатый ороситель, 2 слояблоков по 900мм каждый, Общая высота оросителя равна1,8 м,Пластины с коническими выступами, 3 слоя по300 мм с разрывами, Общая высота оросителяравна 1,3 м,Предлагаемыйороситель,Ороситепь изпластин с коническими выступами снабженслоем трубчатыхгофрированныхэлементов,Н=14 йН= 1,5 иН =-1,6 йН=1,7 иН=1,8 п ями в стенках выполнены с диаметром основания и высотой, составляющими 1,2 - 2,5 диаметра основания и высоты упомянутых выступов, а пластинь 1 в оросителе сопряжены между собой меньшими основаниями, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения интенсивности тепломассообмена и уменьшения каплеуноса, он снабжен слоем трубчатых гофрированных элементов, установленных над пластинами под острым углом к вертикали, при этом высота слоя составляет 1,5-1,7 высоты пластины,