вентилятор градирни

Формула изобретения

Вентилятор градирни, содержащий диффузор, корпус которого выполнен в виде конфузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала, на наружной поверхности корпуса выполнены пересекающиеся ребра жесткости, а в диффузоре установлено лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения лопаточного колеса, отличающийся тем, что пересекающиеся ребра жесткости выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек, при этом часть вертикальных ребер жесткости сопряжена с расположенными под углом к ним наклонными ребрами жесткости, конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, конфузорная часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью, а диффузорная часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью конфузорной части, при этом высота конической поверхности конфузорной части составляет от 0,7 до 0,8 от высоты корпуса диффузора, высота цилиндрической поверхности составляет от 0,3 до 0,4 от высоты конфузорной части, образующая конической поверхности конфузорной части плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R₁ которой составляет от 0,2 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, образующая конической поверхности диффузорного участка плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R ₂ которой составляет от 0,3 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, угол наклона образующей конической поверхности конфузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 25 до 35°, а угол наклона образующей конической поверхности диффузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 10 до 20°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к контактным охладителям, в частности к конструкции вентилятора вентиляторной градирни, и может быть использовано на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды.

Известно выполнение вентилятора градирни как части корпуса-башни вентиляторной градирни, имеющей кофузорно-диффузорную форму (см. патент GB №618285, Кл. F28С 1/00, 18.02.1949).

Выполнение вентилятора градирни в виде части башни-корпуса градирни позволяет снизить аэродинамические потери и за счет этого увеличить эффективность охлаждения оборотной горячей воды. Однако такое конструктивное выполнение вентилятора градирни приводит к усложнению и утяжелению конструкции вентилятора как несущей части конструкции корпуса градирни.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является вентилятор градирни, содержащий диффузор, корпус которого выполнен в виде кофузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала, на наружной поверхности корпуса выполнены пересекающиеся ребра жесткости, а в диффузоре установлено лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения лопаточного колеса (см. патент US №3780999, Кл. В01F 3/04, 25.12.1973).

Выполнение диффузора вентилятора градирни из армированного стекломатериалом синтетического материала с ребрами жесткости на наружной поверхности диффузора позволило снизить вес конструкции диффузора при сохранении жесткости конструкции. Однако выполнение ребер жесткости V-образной формы в ряде случаев не позволяет добиться требуемой жесткости конструкции диффузора, что приводит к необходимости увеличения толщины стенок обечайки и увеличению веса конструкции диффузора.

Задачей настоящего изобретения является оптимизация проточной части диффузора вентилятора и конструкции ребер жесткости диффузора вентилятора градирни.

Техническим результатом, достигаемым от реализации изобретения, является снижение аэродинамического сопротивления проточной части диффузора вентилятора градирни при повышении жесткости конструкции диффузора.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что вентилятор градирни содержит диффузор, корпус которого выполнен в виде кофузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала, на наружной поверхности корпуса выполнены пересекающиеся ребра жесткости, а в диффузоре установлено лопаточное колесо, вал которого соединен с приводом вращения лопаточного колеса, пересекающиеся ребра жесткости выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек, при этом часть вертикальных ребер жесткости сопряжена с расположенными под углом к ним наклонными ребрами жесткости, конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, конфузорная часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью, а диффузорная часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью конфузорной части, при этом высота конической поверхности конфузорной части составляет от 0,7 до 0,8 от высоты корпуса диффузора, высота цилиндрической поверхности составляет от 0,3 до 0,4 от высоты конфузорной части, образующая конической поверхности конфузорной части плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R₁ которой составляет от 0,2 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, образующая конической поверхности диффузорного участка плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R ₂ которой составляет от 0,3 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, угол наклона образующей конической поверхности конфузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 25° до 35°, а угол наклона образующей конической поверхности диффузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 10° до 20°.

В ходе проведенного исследования работы диффузоров вентилятора градирен была разработана такая конструкция ребер жесткости, которая позволила получить оптимальное соотношение между весом изделия и его жесткостью. Выполнение ребер пустотелыми и одновременно с трапецеидальным поперечным сечением позволило с одной стороны, снизить вес изделия и удешевить его, а с другой стороны, создать жесткую в поперечном направлении относительно ребра конструкцию. На это же направлено выполнение сочетания вертикальных и горизонтальных ребер жесткости с образованием между ребрами ячеек, причем часть вертикальных ребер жесткости сопряжена с расположенными под углом к ним наклонными ребрами жесткости, что позволяет добиться практически одинаковой жесткости изделия как в поперечном, так и в продольном направлении. Вторая задача, которая решена в данном изобретении, - добиться как можно более низкого аэродинамического сопротивления протекающему через диффузор потоку воздуха. Этого удалось добиться сочетанием сужающейся и расширяющейся по ходу потока частей диффузора, для чего диффузор имеет следующие параметры: высота конической поверхности конфузорной части составляет от 0,7 до 0,8 от высоты корпуса диффузора, высота цилиндрической поверхности составляет от 0,3 до 0,4 от высоты конфузорной части, образующая конической поверхности конфузорной части плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R₁ которой составляет от 0,2 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, образующая конической поверхности диффузорного участка плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности дугой окружности, радиус R₂ которой составляет от 0,3 до 0,4 от высоты корпуса диффузора, угол наклона образующей конической поверхности конфузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 25° до 35°, а угол наклона образующей конической поверхности диффузорной части к вертикальной оси обечайки составляет от 10° до 20°, при этом конфузорно-диффузорная обечайка выполнена в виде тела вращения, конфузорная (сужающая по ходу потока) часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью, а диффузорная (расширяющаяся по ходу потока) часть обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью конфузорной части.

На фиг.1 представлен продольный разрез вентилятора градирни.

На фиг.2 представлен разрез А-А на фиг.1.

Вентилятор градирни содержит диффузор 1, корпус 2 которого выполнен в виде кофузорно-диффузорной обечайки из стекломатериала. На наружной поверхности корпуса 2 выполнены пересекающиеся ребра жесткости 3. В диффузоре 1 установлено лопаточное колесо 4, вал которого соединен с приводом 5 вращения лопаточного колеса 4. Пересекающиеся ребра 3 жесткости выполнены пустотелыми с трапецеидальным поперечным сечением и расположены вертикально и горизонтально с образованием между ними ячеек 6. Часть вертикальных ребер 3 жесткости сопряжена с расположенными под углом к ним наклонными ребрами 7 жесткости. Конфузорно-диффузорная обечайка, образующая корпус 2 диффузора, выполнена в виде тела вращения. Конфузорная (сужающаяся по ходу потока) часть 8 обечайки образована конической поверхностью 9, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью 10, а диффузорная (расширяющаяся по ходу потока) часть 11 обечайки образована конической поверхностью, плавно сопряженной с цилиндрической поверхностью 10 конфузорной части 8. Высота H₁ конической поверхности 9 конфузорной части 8 составляет от 0,7 до 0,8 от высоты Н корпуса 2 диффузора 1, высота Н₂ цилиндрической поверхности 10 составляет от 0,3 до 0,4 от высоты Н₃ конфузорной части 8, образующая конической поверхности 9 конфузорной части 8 плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности 10 дугой окружности, радиус R₁ которой составляет от 0,2 до 0,4 от высоты Н корпуса 2 диффузора 1, образующая конической поверхности диффузорного участка 11 плавно сопряжена с образующей цилиндрической поверхности 10 дугой окружности, радиус R₂ которой составляет от 0,3 до 0,4 от высоты Н корпуса 2 диффузора 1, угол наклона образующей конической поверхности 9 конфузорной части 8 к вертикальной оси обечайки составляет от 25° до 35°, а угол наклона образующей конической поверхности диффузорной части 11 к вертикальной оси обечайки составляет от 10° до 20°.

Вентилятор градирни устанавливают сверху на корпусе (не показан на чертеже) градирни. В диффузоре 1 устанавливают лопаточное колесо 4 вентилятора с приводом 5. Вентилятор осуществляет подсос воздуха через выполненные в нижней части корпуса градирни окна. Вода, контактируя с созданным вентилятором потоком воздуха, охлаждается, нагревая при этом воздух. Нагретый воздух вентилятором через корпус 2 диффузора 1 выбрасывается в атмосферу.

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