Результат интеллектуальной деятельности: Водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам охлаждения и 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, 15.05, опубл. 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 близким по технической сущности и достигаемому результату является водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения, содержащий вентиляторную градирню с прямоугольным в поперечном сечении корпусом, установленную 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, выполненный с конфузорно-диффузорной обечайкой, изготовленной из стеклопластика, на наружной поверхности обечайки выполнены пустотелые пересекающиеся ребра жесткости, расположенные вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек, и установленным в ней лопаточным колесом, вал которого соединен с приводом вращения (см. патент на полезную модель RU №128707, Кл. F28C 1/00, опубл. 27.05.2013).

Выполнение водоохлаждающего блока системы оборотного водоснабжения, содержащего вентиляторную градирню, приводит к необходимости выполнения для каждой градирни своего водосборного бассейна, что приводит к увеличению материалоемкости водоохлаждающего блока и 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 водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения содержит вентиляторную градирню, при этом в корпусе градирни последовательно сверху вниз расположены водоуловитель, водораспределительный коллектор с водоразбрызгивающими соплами и ороситель, а сверху на корпусе установлен вентилятор, выполненный с конфузорно-диффузорной обечайкой, изготовленной из стеклопластика, на наружной поверхности обечайки выполнены пустотелые пересекающиеся ребра жесткости, расположенные вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек, и установленным в ней лопаточным колесом, вал которого соединен с приводом вращения, водосборный бассейн выполнен из железобетона круглым в поперечном сечении, в центре бассейна расположен выполненный полым из железобетона водораспределительный стояк, к последнему подключен по меньшей мере один водоподводящий трубопровод, пропущенный по дну водосборного бассейна, в котором установлены дополнительно по меньшей мере две градирни, все градирни выполнены идентичными, установлены с опорой на дно водосборного бассейна посредством железобетонных стоек и расположены по окружности вокруг водораспределительного стояка, а верхняя часть водораспределительноого стояка подключена посредством водораздающих трубопроводов к водораспределительному коллектору каждой вентиляторной градирни.

В ходе проведенного исследования работы вентиляторных градирен была разработана такая конструкция водоохлаждающего блока системы оборотного водоснабжения, которая позволила максимально снизить затраты энергии на распределение охлаждаемой воды между вентиляторными градирнями за счет минимизации длины водоподводящих и водораспределительных трубопроводов с соответствующим снижением гидравлических потерь энергии на подачу и распределение воды между градирнями, и, кроме того, использование общего водосборного бассейна позволило упростить подачу охлажденной воды потребителю с соответствующим снижением энергозатрат на подачу охлажденной воды.

На фиг. 1 показан вид сверху на водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения.

На фиг. 2 показан продольный разрез 1-1 по фиг. 1 одной из вентиляторных градирен, установленной в железобетонном водосборном бассейне.

Водоохлаждающий блок системы оборотного водоснабжения содержит вентиляторную градирню 1 с корпусом 2, водосборный бассейн 3.

В корпусе 2 последовательно сверху вниз расположены водоуловитель 4, водораспределительный коллектор 5 с водоразбрызгивающими соплами и ороситель 6, а сверху на корпусе 2 установлен вентилятор 7, выполненный с конфузорно-диффузорной обечайкой 8, изготовленной из стеклопластика.

На наружной поверхности обечайки 8 выполнены пустотелые пересекающиеся ребра жесткости 9, расположенные вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек.

В обечайке 8 установлено лопаточное колесо 10, вал которого соединен с приводом вращения 11.

Водосборный бассейн 3 выполнен из железобетона круглым в поперечном сечении. В центре бассейна 3 расположен выполненный полым из железобетона водораспределительный стояк 12, к последнему подключен по меньшей мере один водоподводящий трубопровод 13, пропущенный по дну водосборного бассейна 3, в котором установлены дополнительно по меньшей мере две градирни 14. На фиг. 1 показан вариант выполнения с десятью вентиляторными градирнями 1 и 14.

Все градирни 1 и 14 выполнены идентичными, установлены с опорой на дно водосборного бассейна 3 посредством железобетонных стоек 15 и расположены по окружности вокруг водораспределительного стояка 12, а верхняя часть водораспределительноого стояка 12 подключена посредством водораздающих трубопроводов 16 к водораспределительному коллектору 5 каждой вентиляторной градирни 1 и 14.

Во время работы водоохлаждающего блока системы оборотного водоснабжения вентиляторы 7 вентиляторных градирен 1 и 14 осуществляют подсос воздуха в корпус 2 через нижнюю часть корпуса 2 градирен. Вода через водораспределительный коллектор 5 подается из водораспределительного стояка 12 в водоразбрызгивающие сопла, откуда она в виде капель попадает на поверхность оросителя 6, по которой вода в виде тонкой пленки стекает в водосборный бассейн 3. При этом стекающая пленка воды обдувается потоком воздуха, создаваемым вентилятором 7. Атмосферный воздух продувается через ороситель 6, что способствует его интенсивному насыщению испаряемой влагой по всей высоте оросителя 6 и интенсивному охлаждению воды. Нагретый воздух лопаточным колесом 9 через конфузорно-диффузорную обечайку 8 выбрасывается в атмосферу.

Настоящее изобретение может быть использовано для охлаждения воды в водооборотных системах промышленных предприятий при непосредственном контакте охлаждаемой воды и охлаждающего ее воздуха.