KR20000049841A - Injector Type Cooling Tower Having Nozzles and Slots for Inducing Air - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각탑 내부에서 순환수를 노즐로 분무시켜 여기에 통풍하는 것에 따라서 물의 증발을 촉진시켜 그 잠열로써 순환수를 냉각시키는 인젝터 타입 냉각탑에 관한 것이다. 상세히 말하자면 인젝터 타입 냉각탑에서 수조에 모인 목적의 냉수의 일부를 바이패스 시켜서 탑 중간부에서 노즐을 통해 분사함으로써 냉각탑 내로 차가운 외부공기의 유입량을 증가시키고, 목적의 냉수의 일부와 탑내의 유체와 열교환을 이루게 하여 장치의 냉각 성능 향상을 목적으로 한다.The present invention relates to an injector type cooling tower for spraying circulating water with a nozzle inside a cooling tower to vent therein to promote evaporation of water to cool the circulating water with latent heat. Specifically, by injecting a part of the intended cold water collected in the water tank in the injector type cooling tower and spraying it through the nozzle in the middle of the tower, the flow of cold external air into the cooling tower is increased, and a portion of the desired cold water and the fluid in the tower are exchanged To improve the cooling performance of the device.
위 상기의 목적을 달성하기 위하여 온수는 냉각탑 공기 흡입측에 설치된 노즐(5, 21)로부터 부채꼴형으로 분무되어 미세수막을 형성함과 동시에 다량의 외부공기(17)를 냉각탑 내부로 유인하게 된다. 탑 내부에서는 유입된 공기와 분무된 온수가 혼합되어 증발 냉각이 이루어지며, 거의 포화 상태가 된 공기와 냉각된 물은 엘리미네이터(7)에 의해서 분리되어, 포화공기는 루버(8)를 거쳐 대기(16)중으로 방출되고, 물은 모두 수조(9)에 모여 다음 사이클로 들어간다. 이와 동시에 탑 중간부(19)에서는 바이패스된 목적의 냉수의 일부(12)를 노즐(5)를 통해 분사 시키므로서 그 분사압력으로 인해 상당량의 외부공기를 유입시킨다. 또한 메인햇더(3) 내부에는 원형 스트레이너(22)를 설치하여 노즐(3)의 막힘을 방지하고, 스트레이너(22) 하단부에는 이물질을 배출하기 위한 드레인(15)이 설치된다.In order to achieve the above object, the hot water is sprayed in a fan shape from the nozzles 5 and 21 installed on the cooling tower air suction side to form a fine water film and at the same time attracts a large amount of external air 17 into the cooling tower. Inside the tower, the incoming air and the sprayed hot water are mixed to achieve evaporative cooling. The almost saturated air and cooled water are separated by the eliminator (7), and the saturated air passes through the louver (8). Emitted into the atmosphere 16, all the water gathers in the water tank 9 and enters the next cycle. At the same time, the tower middle portion 19 injects a portion 12 of the bypassed cold water through the nozzle 5 to introduce a considerable amount of external air due to the injection pressure. In addition, a circular strainer 22 is installed inside the main header 3 to prevent clogging of the nozzle 3, and a drain 15 for discharging foreign substances is provided at the lower end of the strainer 22.
이렇게 구성된 냉각탑은 기존의 인젝터 타입 냉각탑보다 바이패스 노즐(5)의 분사 압력 때문에 수조(9)의 수면(11)과 인접한 곳의 노즐(14)에서 분사된 온수가 열교환이 이루어지지 않은 상태에서 수조(9)로 바로 떨어지는 현상을 감소시킨다 탑 중간부(19)에서 차가운 외기공기를 유입시키고 온수를 목적의 냉수(12)와 열교환을 이루게하여 냉각탑의 성능 향상을 가능하게 한다.The cooling tower configured as described above has a water tank in which the hot water sprayed from the nozzle 14 adjacent to the water surface 11 of the water tank 9 is not heat exchanged due to the injection pressure of the bypass nozzle 5 than the conventional injector type cooling tower. (9) reduces the phenomenon of falling directly in the middle of the tower (19) is introduced into the cold outside air and makes the hot water heat exchanged with the target cold water 12 to enable the performance of the cooling tower.
Description
본 발명은 냉각탑 내부에서 순환수를 노즐로 분무시켜 여기에 통풍하는 것에 따라서 물의 증발을 촉진시켜 그 잠열로써 순환수를 냉각시키는 인젝터 타입 냉각탑에 관한 것이다. 이와 같은 물의 냉각을 공기와의 접촉에만 의존하는 인젝터 타입 냉각탑의 성능 향상을 시키는 시도로써 미국특허(3794306)호가 있다. 이 특허에서는 물과 공기의 흐름방향을 수직(위에서 아래로)으로 하여 나팔모양의 관에서 물을 노즐을 통해 분사하며 공기의 토출관을 만들어 장치 주의에서 입구공기와 배기공기간의 재순환을 방지하려고 하였다.The present invention relates to an injector type cooling tower for spraying circulating water with a nozzle inside a cooling tower to vent therein to promote evaporation of water to cool the circulating water with latent heat. US Patent (3794306) discloses an attempt to improve the performance of an injector type cooling tower that relies on such cooling of water only in contact with air. The patent tried to prevent the recirculation of the inlet air and the exhaust air period by making water ejection pipes by spraying water through the nozzles in the trumpet-shaped pipe with the direction of water and air flow vertically (from top to bottom). .
또 미국특허(3807145)호에서는 물과 공기의 흐름 방향을 수평으로한 최초의 인젝터 타입 냉각탑으로써 물과 공기의 흐름 방향을 수직으로한 형태에 비해 열전달 성능이 우수하고 소음이 낮은 것이 특징이다. 또한 엘리미네이터를 설치하여 장치내에 유체의 체류시간을 길게하였으며, 궁긍적으로는 물과 공기의 접촉면을 증가시키는 것을 목적으로 하였다.In addition, the US Patent (3807145) is the first injector type cooling tower in which the flow direction of water and air is horizontal, it is characterized by excellent heat transfer performance and low noise compared to the vertical direction of the flow direction of water and air. In addition, the eliminator was installed to increase the residence time of the fluid in the device, and ultimately to increase the contact surface of water and air.
미국특허(3955153)호에서는 탑내부로 외부 공기가 안정되고 균일하게 진입하는 것을 돕기 위해 공기가 유입되는 입구측에 스트립을 설치하였으며, 탑내부를 직사각형으로 하여 공기와 물의 열전달 면적을 증대시켰다. 또 미국특허(4265645)호에서는 냉각탑 공기의 토출측 지붕과 옆면에 일정크기의 구멍을 두어 공기의 유입량을 증대시켜 냉각 성능을 향상시키는 것에 대해서 기재되어 있다.In US Patent (3955153), a strip is installed at an inlet side of air inlet to help the outside air enter into the tower stably and uniformly, and the inside of the tower has a rectangular shape to increase the heat transfer area of air and water. In addition, US Patent (4265645) describes a certain size of holes in the discharge side roof and side of the cooling tower air to increase the inflow of air to improve the cooling performance.
그러나 미국특허(3707145, 3922153, 4265645)호 에서는 물과 공기의 흐름 방향이 수평상태이므로 수직형보다 열성능이 우수하고 소음이 낮은 장점이 있으나. A부분에서 분사되는 온수은 B부분에서 분사되는 물보다 충분한 냉각시간과 전열면적을 가질수 없으며 소기의 냉각 목적을 달성하지 못하고 바로 물탱크로 떨어지는 경우가 있다, 그리하여 통상적으로 인젝터 타입 냉각탑은 기계 강제 통풍식 냉각탑보다 냉각 성능이 떨어지는 것이 일반적이다.However, in the United States Patent (3707145, 3922153, 4265645), because the flow direction of water and air is horizontal, there is an advantage that the thermal performance is better than the vertical type and lower noise. Hot water sprayed from part A may not have sufficient cooling time and heat transfer area than water sprayed from part B, and may fall into the water tank immediately without achieving its intended cooling purpose. It is common to have lower cooling performance than cooling towers.
전술한바와 같이 본 발명에서는 인젝터 타입 냉각탑의 성능 향상을 위해 수조에 모인 목적의 냉수의 일부를 바이패스 시켜서 탑 중간부에서 분사함으로써 탑내에 차가운 외기공기의 유입량을 증가시키고, 목적의 냉수의 일부를 탑 내의 유체와 열교환을 이루게 하여 장치의 냉각 성능을 향상 시켰으며, 바이패스 노즐의 분사 압력을 이용하여 물 탱크의 수면과 인접한 곳의 노즐에서 분사되는 온수가 열교환이 이루어지지 않은 상태에서 물 탱크로 바로 떨어지는 현상을 감소시키서 냉각탑 효율을 향상 시킨다.As described above, in the present invention, a part of the target cold water collected in the water tank is bypassed to improve the performance of the injector-type cooling tower and sprayed from the middle of the tower to increase the inflow of cold outside air into the tower, The cooling performance of the device was improved by making heat exchange with the fluid in the tower, and the hot water sprayed from the nozzle near the water tank surface by using the injection pressure of the bypass nozzle was transferred to the water tank without heat exchange. Improve cooling tower efficiency by reducing dropping immediately.
도 1은 본 발명에 따른 냉각탑을 정면측에서 본 단면도1 is a cross-sectional view of the cooling tower according to the present invention from the front side;
도 2는 냉각탑의 평면도2 is a plan view of the cooling tower
도 3은 냉각탑의 좌측면도3 is a left side view of the cooling tower
도 4는 메인헷더의 부분단면도4 is a partial cross-sectional view of the main header
도 5는 메인노즐의 분사형상과 부분단면도5 is a jet shape and a partial cross-sectional view of the main nozzle
도 6은 바이패스노즐의 분사형상과 부분단면도Fig. 6 is a partial cross-sectional view of the jetting shape of the bypass nozzle.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참고로하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
온수는 시스템 펌프를 거쳐 메인 헷더(3)에 모여서 여러개의 브랜지 파이프(2)를 통해 메인 노즐(21)로 분사된다. 이 때 외부의 차가운 공기(17)는 냉각탑 내부에 설치된 메인 노즐(21)의 분사 압력에 의해 탑 내부로 유인되고 이 외부 공기(17)를 최소의 정압으로 원활하게 유입하기 위해 스테빌라이져(22)를 설치한다.Hot water is collected in the main header (3) via a system pump and injected into the main nozzle (21) through a plurality of branch pipes (2). At this time, the external cool air 17 is attracted to the inside of the tower by the injection pressure of the main nozzle 21 installed inside the cooling tower, and the stabilizer 22 is smoothly introduced to smoothly inflow the external air 17 to the minimum static pressure. Install.
탑 내부로 유인된 공기는 메인 노줄(21)에서 분사된 온수와 혼합되면서 빠른 속도로 탑 내부까지 유입되고 메인 노즐(21)을 통해 분사된 물 입자들은 서로 부딪치면서 미세하게 분해된다.The air drawn into the tower is introduced into the tower at a high speed while being mixed with hot water injected from the main furnace 21 and the water particles sprayed through the main nozzle 21 collide with each other to be decomposed finely.
이 때 차가운 외부공기는 온수의 따뜻한 열을 빼앗어 간다. 탑 중간부(19)에서 물과 공기는 거의 포화상태가 되어 완전히 혼합되는데 이와 동시에 목적으로 사용될 냉수의 일부(12)를 바이패스 펌프(4)를 통해 바이패스 노즐(5)에서 분사하게 되는데 이곳에 차가운 외부공기를 유입시킬수 있도록 가늘고 긴 슬로트(20)를 만들어 준다.At this time, cold outside air takes the warm heat of hot water. In the middle of the tower 19, water and air are almost saturated and completely mixed. At the same time, a part of the cold water 12 to be used is injected from the bypass nozzle 5 through the bypass pump 4 Make a long and thin slot (20) to inject cold external air into.
바이패스 노즐(5)에서 분사된 냉수와 차가운 외부 공기를 탑내의 따뜻한 유체들과 한 번 더 열교환을 이루게 하고 바이패스 노즐(5)의 분사 압력 때문에 수조(9)의 수면(11)과 인접한 곳의 노즐(14)에서 분사된 온수가 열교환이 이루어지지 않은 채 바로 수조(9)로 떨어지는 현상을 감소시킨다 .Cold water and cold outside air sprayed from the bypass nozzle (5) exchange heat with the warm fluids in the tower once more, and close to the water surface (11) of the water tank (9) due to the injection pressure of the bypass nozzle (5) The hot water sprayed from the nozzle 14 of the to reduce the phenomenon of falling directly to the water tank (9) without heat exchange.
혼합된 물과 공기는 엘리미네이터까지 진행(18)되어 오다가 물은 엘리미네이터(7)를 통과하지 못하고 수조(9)로 떨어져 목적의 냉수로 사용되며 공기는 엘리미네이터(7)를 통과하면서 물과 분리되어 루버(8)를 통해 탑 외부로 빠져나간다.The mixed water and air proceed to the eliminator (18), and the water does not pass through the eliminator (7) and falls into the water tank (9) to be used as the cold water for the purpose, and the air uses the eliminator (7). As it passes through, it separates from the water and exits through the louver (8) outside the tower.
또한 메인 헷더(3) 내부에는 원형 스트레이너(22)를 설치하여 노즐의 막힘을 방지하고, 스트레이너(22) 하단부에 먼지나 진흙등의 이물질을 배출시키기 위한 드레인(15)을 설치한다.In addition, a circular strainer 22 is installed inside the main header 3 to prevent clogging of the nozzle, and a drain 15 is installed at the lower end of the strainer 22 to discharge foreign substances such as dust and mud.
위에서 언급한 바와 같이 본 발명은 냉각탑 내부에서 순환수를 노즐(5, 21)로 분무시켜 여기에 통풍하는 것에 따라 물의 증발을 촉진시켜 그 잠열로써 순환수를 냉각시키는 인젝터 타입 냉각탑에 관한 것이며. 자세하게는 인젝터 타입 냉각탑에서 수조(9)에 모인 목적의 냉수(12)의 일부를 바이패스 시켜서 탑 중간부(19)에서 노즐(5)을 통해 분사함으로써 냉각탑 내로 차가운 외부공기의 유입량을 증가시키고, 목적의 냉수(12)의 일부와 탑내의 따듯한 유체와 열교환을 이루게하여 장치의 냉각 성능 향상시키고 바이패스 노즐(5)의 분사 압력 때문에 수조(9)의 수면(11)과 인접한 곳의 노즐(14)에서 분사된 온수가 열교환이 이루어지지 않은 상태에서 수조(9)로 바로 떨어지는 현상을 감소시켜서 냉각탑의 성능 향상을 가능하게 한다.As mentioned above, the present invention relates to an injector type cooling tower which sprays circulating water into the nozzles 5 and 21 inside the cooling tower and vents it, thereby promoting evaporation of the water and cooling the circulating water by its latent heat. In detail, by injecting a part of the cold water 12 of the purpose collected in the water tank 9 in the injector-type cooling tower and spraying it through the nozzle 5 in the middle part of the tower 19, the flow rate of cold external air into the cooling tower is increased. A portion of the desired cold water 12 and heat exchange with the warm fluid in the tower to improve the cooling performance of the device and due to the injection pressure of the bypass nozzle 5 nozzle 14 in the vicinity of the water surface 11 of the water tank 9 The hot water sprayed from) reduces the phenomenon of falling directly to the water tank (9) in the absence of heat exchange, thereby improving the performance of the cooling tower.
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