универсальное разбрызгивающее устройство

Формула изобретения

Универсальное разбрызгивающее устройство, содержащее подводящий патрубок, к которому примыкают стойки, а к ним, в свою очередь, примыкает обтекаемый отражатель, имеющий пороги, отличающееся тем, что оно имеет конусный отражатель с дренажным отверстием в его вершине и с внутренним углом в пределах от 90 до 180, обращенный в сторону подводящего патрубка, причем подводящий патрубок и конусный отражатель соединены между собой при помощи сварки стойками, а на поверхности конусного отражателя в шахматном порядке по концентрическим окружностям выполнены из того же материала, что и конусный отражатель, пороги разной высоты с наклоном к образующим конусного отражателя под углом в пределах от 90 до 180 и высотой от нуля до одной высоты естественной нестесненной порогами глубины потока охлаждаемой воды в соответствующих местах их расположения, причем верхние кромки порогов плоские или вогнутые с напорной стороны движения воды и на его выпуклой стороне с радиусом от равного ширине порога до радиуса концентрической окружности расположения порога на конусном отражателе, а с двух сторон от стоек на расстоянии от одного до двух величин поперечного сечения стоек выполнены треугольные выступы по соответствующим образующим конусного отражателя выше стоек и параллельно проходящим через оси стоек образующим конусного отражателя ниже стоек универсального разбрызгивающего устройства и высотой, равной естественной нестесненной порогами глубине потока охлаждаемой воды в начале выступа, а на выходных участках, огражденных у стоек выступами, и ниже этих стоек высоты порогов каждого ряда уменьшаются по высоте от периферии к центру этих участков.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в условиях башенных и вентиляторных градирен промышленных предприятий для обеспечения равномерного распределения охлаждаемой воды по площади орошения как при разбрызгивании вверх, так и при разбрызгивании вниз.

Известна разбрызгивающая тарелка, содержащая горизонтальное дно и примыкающий к последнему наклонный участок с переливным устройством, которое выполнено в виде размещенных на наклонном участке по концентрическим окружностям в шахматном порядке порогов, кромки которых, обращенные к центру тарелки, наклонены к вертикали, причем угол их наклона от центрального ряда к периферийному выполнен изменяющимся в пределах 10-80 (АС СССР №1251961, В 05 В 1/26, опубл. 1986).

Недостатком аналога является то, что разбрызгивающая тарелка пригодна только для разбрызгивания вниз.

Известно разбрызгивающее устройство, содержащее подводящий патрубок и стойки с примыкающим к ним обтекаемым отражателем выпукло-вогнутой формы. Отражатель выполнен с чередующимися по окружности на его вогнутой части трамплинами-водосливами. А рядом расположенные трамплины-водосливы ограничены вертикальными порогами (свидетельство на ПМ № 5740, опубл. 1998).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

Недостатками прототипа является то, что устройство изготовлено из полимерного материала, поэтому стойки необходимо выполнять достаточно массивными, которые, исходя из натурных и лабораторных испытаний, создают за собой не орошенные факелами разбрызгивания секторы, составляющие от каждой стойки до 15-20 от всей окружности. Кроме этого при останове градирни зимой эти стойки, как и все разбрызгивающее устройство, из полимерных материалов, промерзают и становятся хрупкими, а при последующем включении градирни приводят к разрушению устройства от гидравлического удара. К тому же данное разбрызгивающее устройство пригодно только для разбрызгивания охлаждаемой воды вверх и непригодно для разбрызгивания вниз из-за недостаточности развития факела разбрызгивания.

Предлагаемое универсальное разбрызгивающее устройство лишено этих недостатков.

Технической задачей изобретения является повышение и стабилизация эффективности охлаждения воды при разбрызгивании как вверх, так и вниз, используя одно универсальное разбрызгивающее устройство, исключение неорошаемых секторов факела разбрызгивания, увеличение срока эффективной и безаварийной работы данного устройства, исключение разрушения его стоек при гидроударе во время пуска градирни, особенно в зимнее время эксплуатации.

Для достижения указанного технического результата универсальное разбрызгивающее устройство содержит подводящий патрубок, к которому примыкают стойки, а к ним, в свою очередь, примыкает обтекаемый отражатель, имеющий пороги. В предлагаемом универсальном разбрызгивающем устройстве применен конусный отражатель с дренажным отверстием в его вершине и с внутренним углом в пределах от 90 до 180, обращенный в сторону подводящего патрубка, причем подводящий патрубок и конусный отражатель соединены между собой при помощи сварки стойками, а на поверхности конусного отражателя в шахматном порядке по концентрическим окружностям выполнены из того же материала, что и конусный отражатель пороги разной высоты с наклоном к образующим конусного отражателя под углом в пределах от 90 до 180 и высотой от нуля до одной высоты естественной нестесненной порогами глубины потока охлаждаемой воды в соответствующих местах их расположения, причем верхние кромки порогов плоские и вогнутые с напорной стороны движения воды и на его выпуклой стороне с радиусом от равного ширине порога до радиуса концентрической окружности расположения порога на конусном отражателе, а с двух сторон от стоек на расстоянии от одного до двух величин поперечного сечения стоек выполнены треугольные выступы по соответствующим образующим конусного отражателя выше стоек и параллельно проходящим через оси стоек образующим конусного отражателя ниже стоек универсального разбрызгивающего устройства и высотой, равной естественной нестесненной порогами глубине потока охлаждаемой воды в начале выступа, а на выходных участках, огражденных у стоек выступами и ниже этих стоек, высоты порогов каждого ряда уменьшаются по высоте от периферии к центру этих участков.

Признаки, отличающие предлагаемое универсальное разбрызгивающее устройство от наиболее близкого к нему известного по полезной модели №5740 (прототип), характеризуют наличие конусного отражателя с дренажным отверстием в его вершине, порогов разной высоты, выполненных в шахматном порядке и по концентрическим окружностям с наклоном к образующим конусного отражателя, верхние кромки которых плоские или вогнутые с напорной стороны движения воды и на его выпуклой стороне с радиусом от равного ширине порога до радиуса концентрической окружности расположения порога на конусном отражателе, треугольных выступов с двух сторон от стоек на расстоянии от одного до двух величин поперечного сечения этих стоек, которые обуславливают исключение образования неорошенных секторов факела разбрызгивания универсального разбрызгивающего устройства и позволяют использовать его при охлаждении воды как для верхнего, так и для нижнего разбрызгивания.

Предлагаемое универсальное разбрызгивающее устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.

На фиг.1 представлен общий вид и вертикальное сечение 1-1 универсального разбрызгивающего устройства.

На фиг.2 - плановый вид универсального разбрызгивающего устройства.

На фиг.3 - сечение 2-2 по оси стоек и образующей конусного отражателя с видом треугольного выступа.

На фиг.4 - поперечное сечение стойки, конусного отражателя и треугольных выступов.

Универсальное разбрызгивающее устройство 1 содержит подводящий патрубок 2, через который проходит струя воды 3, конусного отражателя 4 с порогами 5 и отверстиями 6, стойки 7, входящие в отверстия 8 на конусном отражателе 4, закрепленные при помощи сварки 9, струя воды 3, проходя по внешней поверхности предлагаемого устройства 1 расщепляется на отдельные струи 10, треугольные выступы 11 в секторах 12 конусного отражателя 4 в зоне стоек 7, дренажное отверстие 13 в вершине конусного отражателя 4.

Работа универсального разбрызгивающего устройства осуществляется следующим образом.

На универсальное разбрызгивающее устройство 1 через подводящий патрубок 2, а затем на конусный отражатель 4 попадает и растекается равномерно по нему струя воды 3, встречая на пути разной высоты пороги 5 и отверстия 6 за ними, а также стойки 7, проходящие от подводящего патрубка 2 через отверстия 8 в конусном отражателе 4. Обтекая отверстия 6 и отражаясь от порогов 5, струя воды 3 расщепляется на отдельные струи 10 и далее превращается в капельный факел разбрызгивания, а при помощи треугольных выступов 11 выделяются секторы 12 конусного отражателя 4 у стоек 7 и уменьшающихся от периферии к центру в этих секторах 12 порогов 5 ниже стоек универсального разбрызгивающего устройства 1, благодаря чему в секторах 12 у стоек 7 не возникает причин для образования неорошенных зон в факеле разбрызгивания, т.е. треугольные выступы 11 и измененные высоты порогов 5 способствуют созданию таких же условий стекания охлаждаемой воды, как и на всей основной части конусного отражателя 4.

Отсюда предлагаемое универсальное разбрызгивающее устройство позволяет обеспечить постоянную равномерность распределения капельного водного потока по площади орошения при любых расходах воды как при верхнем, так и при нижнем водораспределении расхода воды по площади орошения градирни, повышая эффективность охлаждения воды, что подтверждается экспериментальными натурными и лабораторными исследованиями и расчетными данными.