Результат интеллектуальной деятельности: Система оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам распределения воды вентиляторных градирен систем оборотного водоснабжения промышленных предприятий и электростанций.

Известна вентиляторная градирня, содержащая прямоугольный в поперечном сечении корпус с воздуховходными окнами в его нижней части, установленный на водосборном бассейне, при этом в корпусе последовательно сверху вниз расположены водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами и ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, содержащий цилиндрическую обечайку и установленное в ней лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения (см. патент JP №10122760, кл. F28C 1/02, опубл. 15.05.1998).

Выполнение вентиляторной градирни с цилиндрической обечайкой в сочетании с входным отверстием этой обечайки, занимающим только часть поперечного сечения корпуса градирни, приводит к значительным аэродинамическим потерям и, как следствие, к сравнительно невысокой эффективности работы данной градирни.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система оборотного водоснабжения, содержащая вентиляторную градирню, циркуляционный насос, соединенный посредством трубопроводов входом с расположенным в нижней части бассейном для сбора охлажденной воды и выходом - с водораздаточной системой, а бассейн выполнен с устройством перелива и отвода воды из бассейна (см. патент JP №2005061680, кл. F28C 1/02, опубл. 10.03.2005).

Выполнение системы оборотного водоснабжения вентиляторной градирни с бассейном в нижней части вентиляторной градирни в сочетании с отсутствием системы очистки воды в системе оборотного водоснабжения приводит к увеличению энергозатрат на достижение требуемой температуры охлажденной воды, что снижает область использования данной системы оборотного водоснабжения.

Задачей изобретения является устранение выявленных недостатков.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность снизить энергозатраты на охлаждение оборотной воды.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что система оборотного водоснабжения содержит вентиляторную градирню, по меньшей мере один циркуляционный насос, соединенный посредством трубопроводов входом с расположенным в нижней части вентиляторной градирни бассейном для сбора охлажденной воды и выходом - с напорным трубопроводом для подачи охлажденной воды, а бассейн выполнен с устройством перелива и отвода воды из бассейна, при этом рядом с вентиляторной градирней в отдельном здании, установленном на железобетонных опорах, размещены машинный зал, в котором расположен циркуляционный насос или циркуляционные насосы и средства управления, фильтровальная, в которой расположены фильтры для улова механических примесей, установленные на напорном трубопроводе циркуляционных насосов, ингибиторная для подачи ингибитора коррозии в трубопроводы подачи воды и электроподстанция, а между вентиляторной градирней и машинным залом расположены установленные на железобетонных опорах нефтеотделители, подключенные к трубопроводу подачи воды в вентиляторную градирню, при этом все трубопроводы расположены над землей на железобетонных опорах, а вентиляторная градирня выполнена с прямоугольным в поперечном сечении корпусом, образованным вертикальными и горизонтальными металлическими балками и боковыми стенками, выполненными из облицовочных панелей, сверху на корпусе установлен по меньшей мере один вентилятор, который содержит диффузор вентилятора с установленным в нем лопастным колесом с приводом его вращения, а в корпусе под каждым из вентиляторов последовательно сверху вниз установлены каплеуловители, система водоразбрызгивающих форсунок, подключенных к водораздаточной системе, оросители и бассейн для сбора охлажденной воды, выполненный в виде поддона для сбора воды, корпус градирни установлен на железобетонных сваях, равномерно установленных под корпусом, причем вертикальные металлические балки оперты на установленную на каждую сваю соосно ей стойку, высота которой не меньше высоты боковых стенок поддона, горизонтальные металлические балки, образующие нижнюю обвязку корпуса, оперты на верхний торец железобетонных свай вокруг установленных на них стоек и закреплены относительно последних с образованием горизонтального основания под днище поддона, причем по периметру корпуса срединный участок горизонтальных металлических балок соединен над поверхностью земли с нижней частью свай раскосами.

Система, предпочтительно, снабжена по меньшей мере одной дополнительной вентиляторной градирней, параллельно подключенной трубопроводами к циркуляционным насосам.

Выполнение системы оборотного водоснабжения из размещенных рядом с вентиляторной градирней в отдельном здании электроподстанции и машинного зала с фильтровальной и ингибиторной, в котором расположен циркуляционный насос или циркуляционные насосы и средства управления, фильтры и средства ввода ингибитора коррозии в сочетании с установкой указанного здания и вентиляторной градирни на железобетонных опорах, а также расположения между вентиляторной градирней и машинным залом установленных на железобетонных опорах нефтеотделителей, подключенных к трубопроводам подачи воды в градирню и отвода из нее охлажденной воды и расположения всех трубопроводов над землей на железобетонных опорах позволяет оптимально с точки зрения минимальных гидравлических сопротивлений расположить все элементы системы оборотного водоснабжения относительно друг друга, и при этом одновременно с минимальными энергозатратами обеспечить требуемую чистоту оборотной воды с подачей ее потребителю с требуемой температурой под заданным давлением. Кроме того, снижению энергозатрат на подготовку охлажденной воды способствует выполнение вентиляторной градирни с прямоугольным в поперечном сечении корпусом, образованным вертикальными и горизонтальными металлическими балками и боковыми стенками, выполненными из облицовочных панелей, причем сверху на корпусе установлен по меньшей мере один вентилятор, который содержит диффузор вентилятора с установленным в нем лопастным колесом с приводом его вращения, а в корпусе под каждым из вентиляторов последовательно сверху вниз установлены каплеуловители, система водоразбрызгивающих форсунок, подключенных к водораздаточной системе, оросители и бассейн для сбора охлажденной воды, выполненный в виде поддона для сбора воды, корпус градирни установлен на железобетонных сваях, равномерно установленных под корпусом, причем вертикальные металлические балки оперты на установленную на каждую сваю соосно ей стойку, высота которой не меньше высоты боковых стенок поддона, горизонтальные металлические балки, образующие нижнюю обвязку корпуса, оперты на верхний торец железобетонных свай вокруг установленных на них стоек и закреплены относительно последних с образованием горизонтального основания под днище поддона, причем по периметру корпуса срединный участок горизонтальных металлических балок соединен над поверхностью земли с нижней частью свай раскосами. Таким образом создана конструкция вентиляторной градирни, в которой все ее элементы оптимально расположены относительно друг друга с минимальным воздействием окружающей температуры, в частности температуры грунта на охлажденную воду, собранную в бассейне для ее сбора, выполненном в виде поддона для сбора воды, при этом расположение поддона над поверхностью земли на железобетонных сваях или железобетонных опорах позволяет оптимизировать с точки зрения гидравлических потерь расположение трубопроводов, подключенных к поддону и другим элементам конструкции водораздаточной системы вентиляторной градирни.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы оборотного водоснабжения

На фиг. 2 показана схематично система оборотного водоснабжения.

На фиг. 3 показана вентиляторная градирня.

На фиг. 4 показано расположение железобетонных свай под вентиляторной градирней.

На фиг. 5 показана установка поддона и металлических балок корпуса вентиляторной градирни на железобетонных сваях (разрез 1-1 на фиг. 4).

Система оборотного водоснабжения содержит вентиляторную градирню 1, по меньшей мере один циркуляционный насос 2, соединенный посредством трубопроводов 3 входом с расположенным в нижней части вентиляторной градирни 1 бассейном 4 для сбора охлажденной воды и выходом - с напорным трубопроводом 5 для подачи охлажденной воды, а бассейн 4 выполнен с устройством перелива и отвода воды 6 из бассейна 4.

Рядом с вентиляторной градирней 1 в отдельном здании, установленном на железобетонных опорах, размещены машинный зал 7, в котором расположен циркуляционный насос или циркуляционные насосы 2 и средства управления (не показаны), фильтровальная, в которой расположены фильтры 8 для улова механических примесей, установленные на напорном трубопроводе 5 циркуляционных насосов 2, ингибиторная 9 для подачи ингибитора коррозии в напорный трубопровод 5 подачи охлажденной воды и электроподстанция 10, а между вентиляторной градирней 1 и машинным залом 7 расположены установленные на железобетонных опорах нефтеотделители 11, подключенные к трубопроводу 12 подачи воды в вентиляторную градирню 1, при этом все трубопроводы 3, 5 и 12 расположены над землей на железобетонных опорах, а вентиляторная градирня 1 выполнена с прямоугольным в поперечном сечении корпусом 13, образованным вертикальными и горизонтальными металлическими балками и боковыми стенками, выполненными из облицовочных панелей, сверху на корпусе 13 установлен по меньшей мере один вентилятор 14, который содержит диффузор 15 вентилятора 14 с установленным в нем лопастным колесом 16 с приводом 17 его вращения, а в корпусе 13 под каждым из вентиляторов 14 последовательно сверху вниз установлены каплеуловители 18, система водоразбрызгивающих форсунок 19, подключенных к водораздаточной системе 20, оросители 21 и бассейн 4 для сбора охлажденной воды, выполненный в виде поддона 22 для сбора воды.

Корпус 13 градирни установлен на железобетонных сваях 23, равномерно установленных под корпусом 13, причем вертикальные металлические балки 24 оперты на установленную на каждую сваю 23 соосно ей стойку 25, высота которой не меньше высоты боковых стенок поддона 22, горизонтальные металлические балки 26, образующие нижнюю обвязку корпуса 13 оперты на верхний торец железобетонных свай 23 вокруг установленных на них стоек 25 и закреплены относительно последних с образованием горизонтального основания под днище поддона 22, причем по периметру корпуса 13 срединный участок горизонтальных металлических балок 26 соединен над поверхностью земли с нижней частью свай 23 раскосами 27.

Система оборотного водоснабжения снабжена по меньшей мере одной дополнительной вентиляторной градирней 28, параллельно подключенной трубопроводами 3 к циркуляционным насосам 2.

При работе системы оборотного водоснабжения нагретая вода поступает в водораздаточную систему 20 через нефтеотделители 11, где распределяется между водоразбрызгивающими форсунками 19, последними нагретая вода разбрызгивается над оросителями 21 и попадает на поверхность оросителей 21, заполняющих почти весь объем между поддоном 22 и водоразбрызгивающими форсунками 19, по которой вода в виде тонкой пленки стекает в поддон 22. При этом стекающая пленка воды обдувается потоком воздуха, создаваемым вентилятором 13. Атмосферный воздух продувается через ороситель 21, что способствует его интенсивному насыщению испаряемой влагой по всей высоте оросителя и интенсивному охлаждению воды. Охлажденная вода собирается в поддоне 22 и из последнего направляется потребителю для повторного использования в качестве охлаждающей среды.