Лекция 2. Конструкции охладителей циркуляционной воды

Конструкции таких охладителей логично разделять на охлаждающие пруды, которые для увеличения производительности должны развиваться по площади, и градирни, ко­торые имеют форму башни и могут увеличиваться не только по площади, но и в высоту.

Охлаждающие пруды (или брызгальные бассейны) – искусственные водоемы (пруды), над поверхностью которых при по­мощи форсунок разбрызгивается вода (рис. 26). Основной охлаждающий эффект – сопри- косновение мелких капель с воздухом и их испарение. Поддон – резер­вуар из бетона глубиной до 1 м. В плане – прямоугольник с ориентацией большей стороны перпендикулярно к господствующему направлению ветра летом. Форсунки – над поверхностью воды с отверстиями вверх. По периферии жалюзи – для меньшего уноса воды. Распределительные трубы с уклоном  1 %, в тупиковом конце – заглушка с отверстием 10... 15 мм. для постоянной промывки и предотвращения замерзания зимой.

Рис. 26. Брызгальный бассейн

 

Плотность теплового потока

Q_F = 1,8 – 4,7 кВт/м².

Градирни классифицируются:

1. По способу подвода воздуха:

a) с естественным движением воздуха;

b) с принудительным движением воздуха.

В первой группе различают открытые градирни – движение воздуха создается силой ветра, и закрытые – градирни большой высоты, соз­дается естественная тяга.

Рис. 27. Вентиляторные градирни

  

 

 

Вторая группа – вентиляторные – характеризуются принудительным  движением  воздуха, который может нагнетаться (рис. 27, а) или отводиться (рис.27, б).

Последний способ более предпочтителен.

Достоинства:

- более равномерная скорость по сечению охладителя;

- большая скорость выбрасывания – меньше рециркуляция.

2. По типу оросителя (насадок) (которые предназначены для увеличения поверхности контакта капель воды и воздуха)  различают:

а) Открытые брызгальные – близки к брызгальному бассейну, но развиты в высоту. Форсунки на высоте до четырех метров с направлением форсунок вниз (по сравнению с брызгальными бассейнами увеличивается время контакта с воздухом):

q_F = 6 – 16 кВт/м²

 

Имеется жалюзийное ограждение.

б) Закрытые плёночные – башни высотой до 15 метров. В верхней части – водосборный бассейн (поддон), откуда вода поступает в распредели- тельное устройство, а из него – в оросительные насадки, заполняющие весь объём градирни. Оросительное устройство имеет 8…12 ярусов по высоте каркаса, выполненного из деревянных или пластмассовых брусков. В такой конструкции вода многократно разбрызгивается на капли, многократно меняет скорость и направление – всё это позволяет более эффективно использовать увеличение времени пребывания капель воды в контакте с воздухом:   

q_F = 7…23 кВт/м².

Открытые брызгальные и закрытые плёночные градирни обычно выполняются с естественным движением воздуха.

Плёночные градирни (вентиляционные) отличаются от предыдущих тем, что форсунки орошают насадки (деревянные, асбоцементные или пластмассовые), выполненные в виде вертикальных щитов, по поверх- ности которых вода стекает тонкой пленкой (рис. 28).

Воздух движется между щитами при помощи вентилятора:

q_F = 12…35 кВт/м².

Рис. 28. Пленочная вентиляторная градирня	Рис. 29. Градирня с капиллярной насадкой

 

Вода поступает в перфорированную трубу 1, которая вращается вокруг вертикальной оси благодаря реактивному действию струи во­ды, вытека- ющей из отверстий (создается более равномерное ороше­ние).

Насадки – вертикальные тонкие листы пластмассы или алюминиевой фольги с зазором 2...5 мм. Площадь поверхности такой насадки 1 ед. объема составляет 500 – 600 кв. м/куб. м – отсюда высокая компактность, при­мерно до 5 раз размеры меньше, чем у щитовых насадок:

 

q_F ≈ 35…58 кВт/м².

Тепловой расчет охладителей будет рассмотрен на практичес­ких занятиях.