насадка для тепломассообменного аппарата

Формула изобретения

Насадка для тепломассообменного аппарата, содержащая блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, отличающаяся тем, что фиксирующие составляющие внутренних каркасов выполнены в виде единого гибкого стержня или трубки или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости блока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к теплоэнергетике, металлургии, нефтепереработке, нефтехимии и другим отраслям промышленности, применяющим оборотное водоснабжение. Оно предназначено для повышения эффективности охлаждения воды в градирнях при работе в качестве оросителя и снижения ее безвозвратных потерь при работе в качестве водоуловителя посредством создания блоков насадки с объемными упругими силовыми комплексами.

Известны насадки градирни, представляющие собой блоки, собранные из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой (Патент РФ № 2143659 от 27.12.1999 г. и Патент РФ № 2170899 от 20.07.2001 г.). Недостатками данных решений являются низкая жесткость блоков, приводящая в процессе эксплуатации к деформации как самих элементов, так и блоков в целом и, как следствие этого, снижению охлаждающей способности насадок. Кроме этого, отсутствие фиксации элементов с решетчатой оболочкой в блоках вызывает их разрушение.

Известна насадка градирни в виде блока, содержащего собранные в стопу пласты из параллельно уложенных элементов с решетчатой оболочкой, скрепленных горизонтальными крепежными трубками, и имеющего оболочку из указанных элементов, уложенных горизонтально по периметру блока (Патент РФ № 2182302 от 21.11.2000 г.). Недостатками данного решения являются низкая жесткость оболочки из решетчатых элементов, обусловленная тем, что горизонтальные крепежные трубки не закреплены в оболочке блока и не создают объемный силовой каркас, а также большая трудоемкость сборки блока, связанная с необходимостью поворота осей элементов каждого пласта по отношению к предшествующему на угол 90 градусов. Кроме этого, элементы с решетчатой оболочкой воспринимают вертикальные нагрузки, что вызывает их деформацию, уплотнение и повышает аэродинамическое сопротивление насадки.

Наиболее близким к предлагаемому решению является насадка, содержащая длинномерные элементы с решетчатой оболочкой, собранные в блоки посредством поверхностных контуров жесткости и внутренних каркасов, образованных фиксирующими составляющими, пронизывающими длинномерные элементы (Патент РФ № 2233414 от 27.07.2004 г.). Недостатком данного решения является то, что внутренние каркасы образованы множеством отдельных фиксирующих составляющих, и сборка блоков отличается большой трудоемкостью. Кроме того, при воздействии на блок внешней нагрузки, например от падающих сверху потоков воды, от перемещения обслуживающего персонала, от уложенного сверху оборудования или от образовавшихся в зимнее время льдин, происходит разрушение одного или нескольких перегруженных фиксирующих составляющих, что приводит к нарушению целостности внутреннего каркаса и разрушению всего блока. Указанные разрушения фиксирующих составляющих происходят из-за отсутствия в блоке равномерного перераспределения возникших нагрузок между фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости.

Техническим результатом настоящего изобретения является устранение этих недостатков. Это достигается благодаря тому, что насадка для тепломассообменного аппарата содержит блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, при этом фиксирующие составляющие внутренних каркасов выполнены в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости.

При такой конструкции блоков значительно упрощается их сборка за счет использования единого гибкого фиксирующего составляющего, обеспечивается прочная связь между объемными элементами с решетчатой оболочкой, фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости. Наличие перегибов между фиксирующими составляющими внутренних каркасов и замкнутыми поверхностными контурами жесткости приводит к образованию в блоках объемных, упругих силовых комплексов, равномерно перераспределяющих между собой возникающие внешние механические нагрузки. Объемные элементы с решетчатой оболочкой благодаря указанному перераспределению полностью разгружаются при воздействии внешних нагрузок на блоки.

Замкнутые поверхностные контуры жесткости изготавливаются из материалов, сочетающих высокую жесткость и прочность с коррозионной стойкостью. Фиксирующие составляющие внутренних каркасов могут быть сплошными или многожильными. Они изготавливаются из коррозионно-стойких, полимерных, композиционных полимерных и других материалов, сочетающих высокую прочность с достаточной гибкостью. Крепление фиксирующих составляющих на замкнутых поверхностных контурах жесткости осуществляется сваркой, развальцовкой, переплетением или вязкой. Блоки изготавливаются в виде цилиндров, параллелепипедов, призм или пирамид сплошного или полого сечения.

На фиг.1 и фиг.2 в качестве примера показаны поперечные сечения блоков соответственно цилиндрической и параллелепипедной форм, в которых длинномерные, объемные элементы с решетчатой оболочкой 1 охвачены замкнутыми поверхностными контурами жесткости 2 и закреплены внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими 3, выполненными в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости 2. Начало и конец 4 фиксирующих составляющих закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости 2.

Насадка для тепломассообменного аппарата содержит блоки из длинномерных, объемных элементов с решетчатой оболочкой, охваченных замкнутыми поверхностными контурами жесткости и закрепленных в блоках внутренними каркасами, образованными фиксирующими составляющими, проходящими сквозь объемные элементы, при этом фиксирующие составляющие внутреннего каркаса выполнены в виде единого гибкого стержня, или трубки, или ленты, многократно чередующих сквозные пронизывания блока с перегибами через его замкнутые поверхностные контуры жесткости, причем отношение радиуса перегиба к наибольшему размеру профиля объемного элемента равно 0,1-10, а начало и конец фиксирующего составляющего закреплены на замкнутом поверхностном контуре жесткости блока.

Насадка работает следующим образом. В процессе проведения монтажных и демонтажных работ, а также эксплуатации насадки на уложенные блоки действуют внешние нагрузки от перемещающегося обслуживающего персонала, от уложенного сверху оборудования, от падающей воды, от образующихся в зимнее время льдин. Наличие единых гибких фиксирующих составляющих, пронизывающих объемные элементы и блоки, перегнутых через замкнутые поверхностные контуры жесткости и закрепленных в них, образует в блоках объемные упругие силовые комплексы, которые равномерно перераспределяют внешние нагрузки, предотвращая от их воздействия элементы с решетчатой оболочкой. Указанные элементы не подвергаются деформациям и усадке, а беспрепятственно отражают и дробят брызги воды, обеспечивая ее мелкодисперсное орошение при работе в режиме оросителя, и эффективно улавливают уносимые потоком воздуха капли воды при работе в режиме водоуловителя.

Комплексное воздействие указанных факторов повышает эффективность работы насадки на 15-20%.