RU2509279C1

RU2509279C1 - Cooling tower

Info

Publication number: RU2509279C1
Application number: RU2012131194/06A
Authority: RU
Inventors: Анна Александровна Цынаева; Алексей Юрьевич Батюков; Рамис Ильгизович Шамеев; Андрей Валентинович Чукалин; Евгений Александрович Коротков; Владислав Николаевич Пронин
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-03-10
Also published as: RU2012131194A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: cooling tower comprises a body, a water-distributing system and water-jet nozzles - ejectors, a water-distributing system and an axial fan. The body is made in the form of a vertical box with air-inlet windows made along the perimetre in its lower part. Nozzles-ejectors are connected to a water-dispensing header. The axial fan is located in the upper part of the cooling tower. A helical channel is made on the inner surface of the cooling tower body. Water-jet nozzles-ejectors are arranged at the angle to the vertical line.

EFFECT: efficient operation of a device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к испарительным охладителям, и может быть применено на тепловых и атомных электростанциях, а также на других промышленных объектах, где требуется охлаждение воды или других жидкостей.The invention relates to a power system, in particular to evaporative coolers, and can be applied at thermal and nuclear power plants, as well as at other industrial facilities that require cooling of water or other liquids.

Известна вентиляторная градирня, содержащая установленные в корпусе каплеуловитель, водораспределительные трубопроводы с разбрызгивающими соплами и водосборный резервуар в нижней части, в которой трубопроводы установлены в корпусе поярусно, причем в каждом ярусе они размещены по периметру корпуса, а разбрызгивающие сопла выходными отверстиями обращены в центральную зону градирни (см. B.C.Галустов. Прямоточные распылительные аппараты в теплоэнергетике. М.: Атомиздат, 1989 г., прототип для способа).A fan cooler is known, comprising a droplet eliminator installed in the casing, water distribution pipelines with spray nozzles and a drainage tank in the lower part, in which the pipelines are installed in the casing, and in each tier they are placed along the casing perimeter, and the spray nozzles with their outlets facing the central zone of the cooling tower (see BCGalustov. Direct-flow spraying apparatus in the power system. M: Atomizdat, 1989, prototype for the method).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании устройства, относятся сложности устройства, обусловленные наличием оросительной системы, недостаточная долговечность и надежность устройства, обусловленные той же причиной, недостаточная эффективность охлаждения, вызванная большим аэродинамическим сопротивлением, связанным с размещением в шахте элементов оросителя, С другой стороны, отказаться от оросителя в данной системе невозможно, поскольку именно ороситель является тем устройством, на котором происходит теплопередача.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the device include the complexity of the device due to the presence of an irrigation system, insufficient durability and reliability of the device due to the same reason, insufficient cooling efficiency caused by high aerodynamic drag associated with the placement of irrigation elements in the mine, On the other hand, it is impossible to abandon the sprinkler in this system, since it is the sprinkler that is the device m, in which heat transfer occurs.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является градирня (см. Пат. РФ №2228501, опубликованный 10.05.2004), принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a cooling tower (see Pat. RF №2228501, published 10.05.2004), adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство обладает недостаточной площадью поверхности смачивания.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using a known device adopted as a prototype, the known device has insufficient wetting surface area.

Технический результат - обеспечение эффективной работы устройства. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что водоструйные форсунки-эжекторы расположены под углом к образующей для создания вихревого движения потока жидкости, на внутренней поверхности корпуса градирни выполнен винтовой канал.The technical result is ensuring the effective operation of the device. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the water-jet nozzles-ejectors are located at an angle to the generatrix to create a vortex motion of the fluid flow, a helical channel is made on the inner surface of the cooling tower body.

На чертеже представлена градирня.The drawing shows a cooling tower.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows.

Градирня содержит корпус 1, выполненный в виде вертикального короба с воздуховходными окнами 2, выполненными по периметру в нижней ее части, водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, подключенные к водораздающему коллектору 5, причем водоструйные форсунки-эжекторы 4 создают наклонные от вертикали факелы 6 жидкости. Кроме того, градирня содержит водосборный бассейн 7. Водоструйные форсунки-эжекторы 4, расположенные под углом к вертикали, соединены с водораспределительной системой 3 известными средствами через подвижные фланцы, обеспечивающие поворот платформы относительно горизонтальной оси (не показаны). Осевой вентилятор S обеспечивает отбор воздуха в верхней части градирни, тем самым обеспечивая приток свежего воздуха через воздуховходные окна 2. Вследствие этого внутри градирни образуются потоки 9 воздуха. Градирня сверху закрыта крышей 10, в которой смонтирован осевой вентилятор 8. Hа внутренней поверхности корпуса градирни выполнен винтовой канал 11.The cooling tower contains a housing 1 made in the form of a vertical duct with air inlets 2 made along the perimeter in its lower part, a water distribution system 3 and water-jet nozzles-ejectors 4 connected to the water-distributing collector 5, and the water-jet nozzles-ejectors 4 create torches inclined from the vertical 6 fluids. In addition, the cooling tower contains a catchment basin 7. Water-jet nozzles, ejectors 4, located at an angle to the vertical, are connected to the water distribution system 3 by known means through movable flanges, providing rotation of the platform relative to the horizontal axis (not shown). The axial fan S provides air intake in the upper part of the tower, thereby ensuring the flow of fresh air through the inlet windows 2. As a result, air flows 9 are generated inside the tower. The tower is closed from above by a roof 10, in which an axial fan 8 is mounted. A screw channel 11 is made on the inner surface of the tower body.

Работа предлагаемой градирни осуществляется следующим образом.The work of the proposed cooling tower is as follows.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на реализации процесса повышения эффективности работы градирни за счет интенсификации охлаждения жидкости. Охлаждаемая вода подается через водораспределительную систему 3 и водоструйные форсунки-эжекторы 4, расположенные под углом к вертикали, в корпус 1 в виде наклонных от вертикали факелов 6. Вектор движения любой из капель охлаждаемой жидкости не совпадает с вектором движения потоков 9 воздуха, созданных отбором воздуха у крыши 10 градирни с помощью осевого вентилятора 8, вначале капли движутся под углом вверх, потом сила тяжести их разворачивает, и они летят вниз навстречу потокам воздуха, поднимающегося вверх, часть охлаждаемой жидкости попадает на винтовой канал 11, который обеспечивает интенсификацию процесса охлаждения. Размер капель, создаваемых водоструйными форсунками-эжекторами, должен быть таким, чтобы воздух не увлекал их вверх и не уносил за пределы градирни. Падая, капля охлаждается потоками cвежего поднимающегося вверх воздуха и падает в водосборный бассейн 7. Изобретение позволяет значительно повысить эффективность тепломассообмена градирни без увеличения затрат по сравнению с известными конструкциями, при этом можно существенно упростить конструкцию градирни, повысить ее надежность, ремонтопригодность и снизить эксплуатационные расходы.The principle of operation of the proposed device is based on the implementation of the process of increasing the efficiency of the tower due to the intensification of liquid cooling. The cooled water is supplied through the water distribution system 3 and the water-jet nozzles-ejectors 4, located at an angle to the vertical, into the housing 1 in the form of torches 6, inclined from the vertical. The motion vector of any of the drops of the cooled liquid does not coincide with the motion vector of the air flows 9 created by air sampling near the roof 10 of the cooling tower with the help of an axial fan 8, at first the droplets move at an angle upward, then the gravity turns them around, and they fly down towards the air flows rising upward, part of the cooled liquid pop It gives to the spiral channel 11 which allows intensifying the cooling process. The size of the droplets created by the water-jet nozzles, ejectors, must be such that the air does not carry them up and did not carry them outside the tower. Falling, the drop is cooled by fresh air rising upward and falls into the catchment basin 7. The invention can significantly increase the efficiency of heat and mass transfer of the cooling tower without increasing costs compared to known designs, while it is possible to significantly simplify the design of the cooling tower, increase its reliability, maintainability and reduce operating costs.

Claims

A cooling tower comprising a housing made in the form of a vertical duct with air inlets made along the perimeter in its lower part, a water distribution system and water-jet nozzles-ejectors connected to a water distribution manifold, a water distribution system, an axial fan located in the upper part of the cooling tower, characterized in that a helical channel is made on the inner surface of the tower casing, and water-jet nozzles-ejectors are located at an angle to the vertical.