Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2350877C1 - Counterflow cooling tower sprinkler - Google Patents

Counterflow cooling tower sprinkler Download PDF

Info

Publication number
RU2350877C1
RU2350877C1 RU2007121572/06A RU2007121572A RU2350877C1 RU 2350877 C1 RU2350877 C1 RU 2350877C1 RU 2007121572/06 A RU2007121572/06 A RU 2007121572/06A RU 2007121572 A RU2007121572 A RU 2007121572A RU 2350877 C1 RU2350877 C1 RU 2350877C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sprinkler
cooling tower
packages
counterflow
screws
Prior art date
Application number
RU2007121572/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007121572A (en
Inventor
Александр Сергеевич Пушнов (RU)
Александр Сергеевич Пушнов
Михаил Георгиевич Беренгартен (RU)
Михаил Георгиевич Беренгартен
бушенко Александр Сергеевич Р (RU)
Александр Сергеевич Рябушенко
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии"
Priority to RU2007121572/06A priority Critical patent/RU2350877C1/en
Publication of RU2007121572A publication Critical patent/RU2007121572A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350877C1 publication Critical patent/RU2350877C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention deals with design of cooling tower sprinklers; it is to be utilised to provide for process water evaporative cooling in circulation water supply systems and may be equally implemented in practically any branch of economy such as oil, gas and chemical industries and others. In addition to that the proposed device is to be utilised as a regular packing involved in absorption and rectification processes. The counterflow cooling tower sprinkler is composed of tiered vertically positioned sprinkler elements represented by four-blade augers rigidly interconnected to form packages. The package height is equal to the auger helix lead. Sprinkler elements of the cooling tower packages (tiers) that adjoin each other in terms of heights are positioned at an angle of 40°-50° relative to each other if regarded within the vertical plane. Within the horizontal plane sprinkler elements of the counterflow cooling tower packages that adjoin each other in terms of heights are offset relative to each other by a distance equal to 0.4-0.6 of the auger outer diameter.
EFFECT: improvement of heat and mass exchange efficiency due to contacting fluxes turbulisation combined with liquid film disruption within the sprinkler volume; enhancement of the sprinkler and the cooling tower space effectiveness.
2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, которые применяются в качестве оросителей в градирнях в энергетике, а также может найти применение в процессах ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа, а также в качестве смесителей жидких и газовых потоков, разделителей фаз в сепарационных устройствах, и может найти применение практически во всех технологических процессах химической, нефтяной, газовой и других смежных отраслей промышленности.The invention relates to designs of regular nozzles that are used as sprinklers in cooling towers in the energy sector, and can also be used in the processes of rectification, absorption, purification and drying of natural gas, as well as as mixers of liquid and gas flows, phase separators in separation devices, and can find application in almost all technological processes of the chemical, oil, gas and other related industries.

Известна насадка «Оптифлоу» фирмы «Зульцер» (Патент РФ №2099133, МПК 6 В 01 D 19/32, 35/04, 8/00 от 07.03.95), состоящая из вертикально установленных гофрированных листов с наклонно расположенными гофрами по отношению к потоку газа, имеющими регулярные окна в форме ромбов. По данным рекламных проспектов фирмы «Зульцер» эта насадка обладает более высокой производительностью и величиной ВЭТТ по сравнению с другими промышленными насадками.Known nozzle "Optiflow" company "Sulzer" (RF Patent No. 2099133, IPC 6 01 D 19/32, 35/04, 8/00 from 03/07/95), consisting of vertically mounted corrugated sheets with inclined corrugations with respect to gas flow having regular diamond-shaped windows. According to the brochures of the Sulzer company, this nozzle has a higher productivity and VETT value in comparison with other industrial nozzles.

К недостаткам этой конструкции следует отнести то, что для части потоков газа и жидкости, попадающих между соседними листами насадки, отсутствует возможность поперечного перемешивания, поэтому не достигается существенное повышение эффективности тепло- и массообмена в процессах разделения смесей. К недостаткам данной конструкции относится также и трудоемкость ее изготовления.The disadvantages of this design include the fact that for some of the gas and liquid flows falling between adjacent sheets of the nozzle, there is no possibility of transverse mixing, therefore, a significant increase in the efficiency of heat and mass transfer in the separation processes of mixtures is not achieved. The disadvantages of this design also include the complexity of its manufacture.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ороситель противоточной градирни (Авторское свидетельство SU 1295187 А1, МПК F 28 С 1/02, F 28 F 25/08 от 07.03.87 г.), содержащий размещенные ярусами вертикальные оросительные элементы, выполненные в виде четырехлопастных шнеков, жестко соединенных между собой в пакеты, высота которых равна шагу винтовой линии шнеков.Closest to the proposed invention is the sprinkler countercurrent cooling tower (Copyright certificate SU 1295187 A1, IPC F 28 C 1/02, F 28 F 25/08 of 03/07/87), containing tiered vertical irrigation elements made in the form of four-bladed screws rigidly interconnected in packages whose height is equal to the pitch of the helix of the screws.

Недостатком такого оросителя является недостаточно высокая эффективность тепло- и массообмена.The disadvantage of this sprinkler is the insufficiently high efficiency of heat and mass transfer.

Кроме того, компактность известного оросителя остается низкой из-за значительной протяженности разрывов между ярусами отдельных пакетов по высоте градирни, что увеличивает габаритные размеры и материалоемкость градирни.In addition, the compactness of the known sprinkler remains low due to the significant length of the gaps between the tiers of individual packages along the height of the tower, which increases the overall dimensions and material consumption of the tower.

Задача изобретения - повышение эффективности тепломассообмена, а также увеличение компактности оросителя и градирни в целом при одновременном существенном увеличении их компактности.The objective of the invention is to increase the efficiency of heat and mass transfer, as well as increasing the compactness of the sprinkler and cooling tower as a whole, while significantly increasing their compactness.

Указанная задача достигается тем, что в оросителе противоточной градирни, содержащем размещенные ярусами вертикальные оросительные элементы, выполненные в виде четырехлопастных шнеков, жестко соединенных между собой в пакеты, высота которых равна шагу винтовой линии шнеков, согласно изобретению оросительные элементы в соседних по высоте пакетах-ярусах градирни выполнены с поворотом в вертикальной плоскости друг относительно друга на угол 40-50 градусов. В результате достигается разрыв пленки жидкости и интенсификация процессов тепло- и массообмена без увеличения габаритов оросителя.This task is achieved by the fact that in the sprinkler of a counterflow cooling tower containing vertical irrigation elements arranged in tiers, made in the form of four-bladed screws rigidly interconnected into bags, the height of which is equal to the pitch of the screw line of the screws, according to the invention, irrigation elements in adjacent packages-tiers cooling towers are made with rotation in a vertical plane relative to each other at an angle of 40-50 degrees. As a result, a rupture of the liquid film and intensification of the processes of heat and mass transfer without increasing the dimensions of the sprinkler are achieved.

Оросительные элементы в соседних по высоте пакетах выполнены со смещением друг относительно друга в горизонтальной плоскости на величину, равную 0,4-0,6 наружного диаметра шнека.The irrigation elements in the packages adjacent in height are made with a displacement relative to each other in the horizontal plane by an amount equal to 0.4-0.6 of the outer diameter of the screw.

На фиг.1 изображен фрагмент одного пакета - 1 оросителя в изометрии из вертикальных четырехлопастных шнеков.Figure 1 shows a fragment of one package - 1 sprinkler in isometry of vertical four-blade augers.

На фиг.2 изображены схематично два пакета оросителя, верхний - 1 и нижний - 2, выполненные из шнеков с поворотом в соседних по высоте пакетах в виде соосных четырехлопастных шнеков, соответственно, 3 и 4.Figure 2 shows schematically two packages of irrigator, the upper - 1 and lower - 2, made of screws with rotation in the packages adjacent in height in the form of coaxial four-blade screws, respectively, 3 and 4.

На фиг.3 и 4 показаны разрезы А-А и Б-Б верхнего и нижнего пакетов оросителя 1 и 2, фиг.2, в которых шнеки 3 и 4 выполнены с поворотом в вертикальной плоскости друг относительно друга на угол 40-50 градусов. Взаимное положение шнеков 3 и 4, соответственно, верхнего - 1 и нижнего - 2 пакетов оросителя друг относительно друга показано на фиг. 5, где угол α=45°.Figure 3 and 4 shows sections aa and bb of the upper and lower irrigation packages 1 and 2, figure 2, in which the screws 3 and 4 are made with rotation in a vertical plane relative to each other at an angle of 40-50 degrees. The relative position of the screws 3 and 4, respectively, of the upper - 1 and lower - 2 irrigation packets relative to each other is shown in FIG. 5, where the angle α = 45 °.

На фиг.6 показаны два пакета оросителя 1 и 2, выполненных со смещением шнеков в горизонтальной плоскости в соседних по высоте пакетах на величину S.Figure 6 shows two packages of irrigator 1 and 2, made with the displacement of the screws in the horizontal plane in the packages adjacent to the height by the value S.

На фиг.7 показан вид по стрелке А, фиг.6, а именно - взаимное расположение шнеков 3 и 4 в соседних по высоте пакетах 1 и 2.In Fig.7 shows a view along arrow A, Fig.6, namely, the relative position of the screws 3 and 4 in the neighboring height packages 1 and 2.

Ороситель противоточной градирни содержит (фиг.2) размещенные ярусами вертикальные оросительные элементы, выполненные в виде четырехлопастных шнеков 3 и 4, собранных в пакеты 1 и 2, высота которых равна шагу винтовой линии. Жесткое соединение шнеков между собой осуществляется точечной сваркой. Сами шнеки изготовляются методом экструзии из полимерного материала, например из полиэтилена низкого давления высокой плотности.The sprinkler countercurrent cooling tower contains (figure 2) placed in tiers of vertical irrigation elements made in the form of four-blade screws 3 and 4, assembled in packages 1 and 2, the height of which is equal to the pitch of the helix. A rigid connection of the screws among themselves is carried out by spot welding. The screws themselves are made by extrusion from a polymeric material, for example, from high-density low-pressure polyethylene.

Ороситель противоточной градирни работает следующим образом. Охлаждающая вода из водораздающей системы градирни, установленной выше оросителя, разбрызгивается над верхним пакетом - ярусом оросителя 1 из четырехлопастных шнеков 3, равномерно распределяясь по всему поперечному сечению оросителя градирни, и стекает в виде пленки по образующей шнеков 3 вниз. Встречный поток воздуха контактирует с охлаждаемой водой, часть ее (до 4 %) испаряется и охлаждает основную массу воды. Пройдя верхний пакет 1 (ярус) оросителя, вода стекает в виде капель из-за разрыва пленки жидкости между ярусами в местах поворота шнеков на шнеки 4 нижнего пакета 2. В случае варианта со смещением шнеков в соседних пакетах 1 и 2 также осуществляется разрыв и турбулизация пленки жидкости между верхними шнеками 3 и нижними 4 соответствующих пакетов оросителя.The sprinkler countercurrent cooling tower operates as follows. Cooling water from the water-distributing system of the cooling tower installed above the sprinkler is sprayed over the upper package, the layer of sprinkler 1 from the four-blade screws 3, evenly distributed over the entire cross section of the cooling tower sprinkler, and flows down in the form of a film along the generatrix of the screws 3 down. The oncoming air stream is in contact with the cooled water, part of it (up to 4%) evaporates and cools the bulk of the water. Having passed the upper bag 1 (tier) of the sprinkler, water flows in the form of drops due to a rupture of the liquid film between the tiers at the places where the screws turn to the screws 4 of the lower package 2. In the case of the auger displacement in adjacent packages 1 and 2, gap and turbulization are also carried out liquid films between the upper augers 3 and the lower 4 of the respective irrigator packages.

Разрыв пленки оросителя осуществляется в местах поворота соосных шнеков 3 и 4 в соседних пакетах 1 и 2 на угол 40-50 градусов или же в местах горизонтального смещения шнеков 3 и 4 в пакетах 1 и 2 на величину, равную 0,4-0,6 наружного диаметра шнека.Tear film of the sprinkler is carried out in the places of rotation of the coaxial screws 3 and 4 in adjacent packages 1 and 2 at an angle of 40-50 degrees or in the places of horizontal displacement of screws 3 and 4 in packages 1 and 2 by an amount equal to 0.4-0.6 outer diameter of the screw.

Поворот оросительных элементов в соседних по высоте пакетах-ярусах градирни в вертикальной плоскости друг относительно друга на угол 40-50 градусов обеспечивает разрыв пленки жидкости и турбулизацию газового потока, тем самым интенсификацию процессов тепло- и массообмена в противоточной градирне.The rotation of the irrigation elements in the stacks of the cooling towers adjacent to each other in the vertical plane relative to each other by an angle of 40-50 degrees ensures a rupture of the liquid film and turbulence of the gas flow, thereby intensifying the processes of heat and mass transfer in the counterflow tower.

Выполнение оросительных элементов в соседних по высоте пакетах со смещением друг относительно друга на величину, равную 0,4÷0,6 наружного диаметра шнека, обеспечивает турбулизацию пленки жидкости и газового потока, а тем самым и интенсификацию процессов тепло- и масссообмена в противоточной градирне.The implementation of irrigation elements in adjacent packages with a height offset from each other by an amount equal to 0.4 ÷ 0.6 of the outer diameter of the screw ensures turbulence of the liquid film and gas flow, and thereby the intensification of heat and mass transfer processes in a counterflow tower.

Предлагаемый ороситель противоточной градирни позволяет повысить эффективность тепло- и массообмена на 12-18 % в процессах испарительного охлаждения при одновременном увеличении компактности (снижении габаритов - высоты градирни) на 20-30 % за счет турбулизации потоков и разрыва пленки жидкости.The proposed sprinkler of the counterflow cooling tower allows to increase the efficiency of heat and mass transfer by 12-18% in the processes of evaporative cooling while increasing compactness (reducing the dimensions - the height of the tower) by 20-30% due to turbulence of flows and rupture of the liquid film.

Claims (2)

1. Ороситель противоточной градирни, содержащий размещенные ярусами вертикальные оросительные элементы, выполненные в виде четырехлопастных шнеков, жестко соединенных между собой в пакеты, высота которых равна шагу винтовой линии шнеков, отличающийся тем, что оросительные элементы в соседних по высоте пакетах-ярусах градирни выполнены с поворотом в вертикальной плоскости относительно друг друга на угол 40-50°.1. The countercurrent cooling tower sprinkler containing vertical irrigation elements arranged in tiers, made in the form of four-bladed screws rigidly interconnected into packets, the height of which is equal to the screw helix pitch, characterized in that the irrigation elements in cooling towers tiers adjacent to each other are made with rotation in a vertical plane relative to each other at an angle of 40-50 °. 2. Ороситель противоточной градирни по п.1, отличающийся тем, что оросительные элементы в соседних по высоте пакетах выполнены со смещением относительно друг друга в горизонтальной плоскости на величину, равную 0,4-0,6 наружного диаметра шнека. 2. The sprinkler of the counterflow cooling tower according to claim 1, characterized in that the irrigation elements in the packages adjacent in height are displaced relative to each other in the horizontal plane by an amount equal to 0.4-0.6 of the outer diameter of the screw.
RU2007121572/06A 2007-06-09 2007-06-09 Counterflow cooling tower sprinkler RU2350877C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121572/06A RU2350877C1 (en) 2007-06-09 2007-06-09 Counterflow cooling tower sprinkler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007121572/06A RU2350877C1 (en) 2007-06-09 2007-06-09 Counterflow cooling tower sprinkler

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007121572A RU2007121572A (en) 2008-12-20
RU2350877C1 true RU2350877C1 (en) 2009-03-27

Family

ID=40542956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007121572/06A RU2350877C1 (en) 2007-06-09 2007-06-09 Counterflow cooling tower sprinkler

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350877C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181747U1 (en) * 2018-03-12 2018-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" FLOW COOLER IRRIGATOR UNIT

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113375497A (en) * 2021-01-25 2021-09-10 山东蓝想环境科技股份有限公司 Kinetic energy rotary nozzle for water distribution in cooling tower

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2848678A1 (en) * 1978-11-09 1980-05-22 Bayer Ag PACKAGE FOR INSTALLATION IN COLUMNS, APPARATUS OR. TUBES IN PROCESS ENGINEERING
SU1295187A1 (en) * 1984-06-26 1987-03-07 Ю.А.Вахрушев, А.Н.Воловиков, А.А.Плысюк и И.Е.Подмогильный Film sprinkler of counter-flow cooling tower
SU1760304A1 (en) * 1990-05-10 1992-09-07 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Cooling tower sprinkler

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2848678A1 (en) * 1978-11-09 1980-05-22 Bayer Ag PACKAGE FOR INSTALLATION IN COLUMNS, APPARATUS OR. TUBES IN PROCESS ENGINEERING
SU1295187A1 (en) * 1984-06-26 1987-03-07 Ю.А.Вахрушев, А.Н.Воловиков, А.А.Плысюк и И.Е.Подмогильный Film sprinkler of counter-flow cooling tower
SU1760304A1 (en) * 1990-05-10 1992-09-07 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Cooling tower sprinkler

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181747U1 (en) * 2018-03-12 2018-07-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Амурский государственный университет" FLOW COOLER IRRIGATOR UNIT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007121572A (en) 2008-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4562015A (en) Open mesh fill assembly
US20110126715A1 (en) Carbon dioxide gas recovery apparatus
BRPI1009511A2 (en) apparatus for substance exchange with structured packaging.
RU2350877C1 (en) Counterflow cooling tower sprinkler
EP0749342B1 (en) Heat exchanger element
JP2000279801A (en) Structured packaging, exchange tower and exchange method using the same, and structured packaging fitting method
RU2211424C2 (en) Cooling tower sprinkler
RU2300067C1 (en) Sprinkler for water-cooling tower
CN107185268A (en) Ventilating and cooling crystallizing tower
RU2122168C1 (en) Checker for heat- and-mass-transfer apparatus
Madyshev et al. Efficiency of cooling the water droplets within Jet-Film unit of cooling tower filler
RU2306519C1 (en) Cooling tower sprinkler
US20180264377A1 (en) Crystallization column and crystallization method
CN103418155B (en) High-gravity rotating packed bed device used for rectification
JP2024521350A (en) Structured packing material and cross-flow contactor using same
RU2635726C2 (en) Cooling tower sprinkler unit
RU2428645C1 (en) Cooling tower sprinkler unit
RU2535624C1 (en) Kochetov's mechanical-draft tower
RU2677433C1 (en) Cooling tower sprinkler unit
RU2332246C1 (en) Film-type enthalpy exchanger
JP6855736B2 (en) Gas-liquid contact device
RU2359749C2 (en) Regular packing for heat-mass-exchange apparatus
RU2418254C1 (en) Plate of sprinkler of herring-bone structure and sprinkler unit of cooling tower (versions)
RU2742852C1 (en) Cooling tower sprinkler unit
RU2300419C1 (en) Regular nozzles for the heat-exchange and mass-exchange apparatuses

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130610