Виды и область применения градирни

Виды и область применения градирни

Градирня — это специализированный теплообменник, предназначенный для охлаждения большого количества воды направленным потоком воздуха.

Воду, нагретую в каком-либо промышленном процессе, подают в градирню через трубы. Далее она распределяется через сопла и попадает на ороситель, который замедляет проток через градирню, и максимально увеличивает водную поверхность для контакта воздуха с водой.

При падении через градирню вода встречается с воздухом, который втягивается/подается вентилятором с двигателем. Когда вода и воздух встречаются, небольшое количество воды испаряется, что создает охлаждающее действие. Охлажденная вода подается обратно в технологическое оборудование, где она снова нагревается. Затем вода закачивается обратно в градирню для повторного охлаждения.

Принципы работы градирни

Вы, наверное, видели огромные сооружения на объектах ТЭС и АЭС, когда проезжали мимо на машине? Впечатляющего размера устройства, похожие на гигантские трубы, называются градирнями.

Бесперебойная работа ТЭС и АЭС, промышленных предприятий требует огромное количество технической воды для охлаждения узлов и агрегатов. При работе вода нагревается и вместо того, чтобы сливаться в реку, она циркулирует по замкнутому кругу, что требует охлаждения. Делается это, в первую очередь, для повышения эффективности работы объекта.

Прежде чем произвести расчет и монтаж градирни, следует знать, что данное оборудование бывает нескольких типов. В зависимости от требуемой температуры воды, предназначения охлажденной жидкости, а также по способу передачи тепла оборудование делят на:

В зависимости от типа оросителя, градирни бывают:

По способу подачи воздуха:

  • вентиляторные (тяга создаётся вентилятором);
  • башенные (тяга создаётся при помощи высокой вытяжной башни);
  • открытые (атмосферные), использующие силу ветра и естественную конвекцию при движении воздуха через ороситель.
  • эжекционные, использующие естественный захват воздуха при распылении воды в специальных каналах.

По направлению течения сред (охлаждаемой воды и воздуха):

  • с противотоком (наибольший температурный перепад, наибольшее аэродинамическое сопротивление);
  • с перекрестным током (меньшее аэродинамическое сопротивление, меньше капельного уноса);
  • с смешанным током (конструкция градирни содержит и противоток и перекрестный ток).

Испарительные (мокрые) градирни

Испарительные, или так называемые мокрые, отличаются от сухих градирен принципом охлаждения воды. В основе их работы лежит передача тепла от жидкости атмосферному воздуху при поверхностном испарении при непосредственном контакте сред.

Существуют различные виды испарительных градирен, но в основе всех лежит охлаждение воды при её испарении.

Ниже мы рассмотрим основные типы и область их применения.

Всего существует 4 основных вида градирен:

  • отдельно стоящие вентиляторные
  • секционные вентиляторные
  • малогабаритные градирни

Все остальные виды градирен в большей или меньшей степени являются разновидностями указанных типов.

Башенные градирни

Одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая – уносится ветром.

Открытые градирни

Такой тип градирен работает с минимальными затратами электроэнергии. Из-за высокого охладительного эффекта могут применяться в качестве системы кондиционирования. Движение воздуха через открытую градирню происходит за счет силы ветра. Вода падает в виде капель и тонкой пленкой стекает по внутренним жалюзи, которые окружают градирню. Потоком воздуха происходит охлаждения, а затем вода собирается в специальном резервуаре.

Вентиляторные градирни

Выполняется в виде корпуса с установленным вверху вентилятором. Под ним последовательно расположены: водоуловитель, система подачи воды с соплами, ороситель и резервуар. В нижней части корпуса имеются входные отверстия для поступления внутрь наружного воздуха.

Горячая вода через систему подачи воды разбрызгивается на ороситель и стекает по нему в резервуар. Наружный воздух поступает в корпус градирни через входные окна и поднимается вверх через ороситель за счет тяги, создаваемой вентилятором. Для уменьшения потерь испаряющейся воды, которая поднимается вверх вместе с подогретым воздухом, перед вентилятором установлен водоуловитель.

Вентиляторные градирни предназначены для эффективного охлаждения теплоносителя (в качестве которого выступает вода), в замкнутом контуре оборотного водоснабжения. В этих установках, а в некотором случае и сооружениях, посредством работы достаточно мощных вентиляторов осуществляется принудительная подача направленного воздушного потока непосредственно в оросительное пространство градирни или из него, в зависимости от классификации устройства. Применение этих приспособлений позволяет достаточно эффективно и без значительных затрат, понижать температуру воды, использующейся в системе охлаждения производственного, промышленного или строительного оборудования, установок ТВЧ, а также компрессоров, холодильных машин и систем кондиционирования воздуха.

Принцип работы и устройство

Испарительная вентиляторная градирня состоит из емкости, системы водораспределения, оросителя, по отверстиям которого проходит охлаждаемая вода, поддона, каплеуловителя и вентилятора. В нижней части емкости установлены воздухозаборные жалюзи.

Принцип работы вентиляторной градирни достаточно прост: теплоноситель (вода), из охлаждаемого оборудования поступает в установку, где в зависимости от ее разновидности, охлаждается, с помощью обдувающего или втягивающего потока воздуха. После прохождения полного цикла, охлажденная вода из поддона перекачивается в систему охлаждения оборудования. Испаряемая влага улавливается каплеуловителем и также возвращается в поддон аппарата.

В зависимости от направления движении воздушного потока, эти установки могут быть противоточными или поперечно-точными. В противоточных, воздух движется снизу вверх, навстречу воде, а в поперечно-точных, в поперечном направлении к движущейся по оросителю воде. В плане экономии электроэнергии на работу вентилятора и эффективности охлаждения теплоносителя, противоточные градирни являются наиболее выгодными.

Сухая градирня

Она представляет собой корпус с размещенным внутри теплообменником (радиатором), по которому циркулирует охлаждающая жидкость, и одним или несколькими вентиляторами, обдувающими радиатор потоком наружного воздуха.

Радиатор из оребренных, чаще всего медных или алюминиевых трубок, обуславливает то, насколько хорошо сухие градирни будут охлаждать воду.

Принцип работы драйкулера или градирни «сухого» (закрытого) типа заключается в охлаждении воды, проходящей внутри замкнутого контура теплообменника, принудительно обдуваемого потоком наружного воздуха. Такой же принцип используется в системе охлаждения двигателя автомобиля, когда охлаждающая жидкость проходит через радиатор, обдуваемый вентилятором. При этом непосредственный контакт охлаждающей жидкости с подаваемым воздухом отсутствует.

Сухая градирня представляет собой установку, в котором вода, проходя по теплообменнику, охлаждается направленным потоком воздуха. Теплообменник или радиатор в этом аппарате исполняет роль оросителя. Вода в нем полностью изолирована от влияния воздуха, попадания в нее пыли и других загрязнений. В свою очередь, в атмосферу не происходит испарения влаги, тем самым отсутствует возможность выброса в окружающий воздух различных химических загрязнений. Стоимость таких охладителей, как правило, в несколько раз выше обычных испарительных установок.

В мокром типе такого охладителя, теплообменник с теплоносителем орошается водой, которая при частичном испарении понижает температуру радиатора, и как следствие – теплоноситель. Испаряемая влага задерживается каплеуловителем и возвращается в систему для повторного использования.

Гибридные установки

Такие градирни совмещают сухой и мокрый метод охлаждения воздуха. Жидкость проходит через теплообменник и охлаждается воздухом в противопотоке, а также водой из оросителя. Такой метод позволяет сократить потребление воды в установке на 70-75%. Гибридные градирни считаются наиболее привлекательными с экологической точки зрения и доступными в плане сервиса и ремонта. Возможны варианты компактной конструкции.

Вентиляторные эжекционные градирни

Представляют собой технологический модуль, который имеет форму горизонтального, а чаще вертикального цилиндра, выполненного из нержавеющей стали. Через коллектор охлаждаемая вода поступает в камеру смешивания воздушного инжектора, в котором она через щелевые зазоры распыляется на воздушные форсунки. В процессе контакта распыленной охлаждаемой воды с эжектированным воздухом происходит их теплообмен, вследствие чего теплоноситель охлаждается до необходимого температурного уровня. Водяная пыль и испаряемая влага улавливается каплеуловителем, после чего попадает в водосборник и откачивается насосом для повторного использования.

Что такое градирня и где она используется: принцип работы

В сфере промышленности многие устройства нуждаются в постоянном охлаждении. Справиться с такой задачей может только специализированное оборудование под названием «градирня». О том, что она собой представляет, каков механизм ее действия и каких видов градирни бывают, мы сегодня и поговорим.

Градирня для охлаждения воды — что это такое?

Градирня – это сложная инженерная конструкция, предназначенная для охлаждения большого количества жидкости с помощью направленных воздушных потоков. Применяются градирни в системах оборотного водоснабжения и способствуют эффективному снижению температуры воды на 10-15 градусов.

Где используются: область применения?

Область применения градирен крайне широка. Такие сооружения необходимы везде, где в большом количестве используется техническая вода, в том числе для обеспечения нужного микроклимата и реализации технологических процессов. При этом у каждого типа градирен своя специфика.

Башенные градирни отличаются дороговизной, поэтому позволить их себе чаще всего могут только ТЭЦ, ТЭС и АЭС. Для размещения башенных конструкций требуется большая площадь, но и возводить их можно в непосредственной близости от объекта.

Открытые конструкции выгодны для производств, использующих крупное холодильное оборудование и большие объемы холодной воды, а также для трансформаторных и компрессорных станций.

В то же время эжекционные установки чаще всего применяются на объектах с переменными климатическими условиями, гидравлическими и тепловыми нагрузками.

Принцип работы

Принцип работы градирни довольно прост. Процесс охлаждения в устройстве осуществляется за счет частичного испарения жидкости и осуществления теплообмена с воздухом. При этом вода в градирне стекает по оросителю в виде капель или тонкой пленки. В это же время вдоль оросителя проходят воздушные потоки.

Важно: при испарении одного процента воды температура оставшейся жидкости снижается на 6 градусов. Потеря воды при этом восполняется за счет внешних источников.

Охлаждение горячей воды, поступающей в градирню, может осуществляться:

  • обратным потоком (вентиляторные конструкции);
  • посредством распыления горячей воды форсунками на наполнитель с развитой площадью, по которому жидкость растекается тонкой пленкой и за счет медленного течения охлаждается (атмосферные, башенные конструкции);
  • посредством распыления жидкости в специальных каналах и естественном захвате атмосферных воздушных потоков (эжекционные конструкции).

Правила размещения и условия работы

При размещении градирен на площадке необходимо руководствоваться рекомендациями СНиП 2.04.02-84 и II-89-80, учитывая при этом:

  • характер застройки территории;
  • направление господствующих ветров;
  • туманообразование;
  • вынос капель за пределы градирни, вызывающих обмерзание расположенных в непосредственной близости сооружений.

Основной задачей является достижение минимальной протяженности циркуляционных трубопроводов, соединяющих градирни с потребителями охлажденной воды.

В целях уменьшения протяженности и диаметров труб водопроводных сетей применяется децентрализация систем оборотного водоснабжения с максимально возможным приближением конструкций к цехам, потребляющим воду.

Устройство

Основными элементами конструкции градирни являются:

  • Ороситель (блоки оросителя) – главный элемент градирни, определяющий ее охлаждающую способность. Основной задачей является обеспечение максимально возможной площади охлаждения воды во время ее контакта с потоком встречного воздуха.
  • Водоуловитель – элемент волнообразной формы, максимально снижающий капельный унос при минимальном аэродинамическом сопротивлении. Служит для конденсации и осаждения летящих вверх капель воды в воздушном потоке, а также для равномерного распределения воздушных потоков на выходе из градирни.
  • Водораспределительная система – устройство, предназначенное для равномерного распределения охлаждаемой влаги по поверхности оросителя. Выполняется в виде системы трубопроводов с подсоединенными к ним водоразбрызгивающими соплами.
  • Вентиляторные установки – конструкция, предназначенная для создания достаточного воздушного потока. Выполняется в виде диффузора, электропривода и рабочего колеса.

Виды градирен

Градирня для охлаждения воды

Как уже было сказано, градирни служат для охлаждения оборотной жидкости, используемой для снижения температуры промышленных агрегатов.

С учетом специфики технологических процессов различных предприятий и производств были разработаны два основных вида конструкций – так называемые сухие и мокрые (испарительные) градирни.

Основным отличием первого типа градирен от второго является закрытый контур, по которому движется охлаждающая жидкость, в качестве которой может использоваться не только вода.

В основе работы мокрых градирен лежит передача тепла от жидкости окружающему воздуху во время поверхностного испарения и непосредственного контакта сред.

Основных видов испарительных градирен четыре:

  • отдельно стоящие вентиляторные;
  • башенные;
  • секционные вентиляторные;
  • малогабаритные.

В то же время сухие градирни представляют собой теплообменные конструкции, в которых в качестве теплопередающей поверхности выступают радиаторы. Для отвода нагретых воздушных масс радиаторы оборудуются вентиляторами.

Вентиляторная

В вентиляторных градирнях нагнетание воздушных масс осуществляется с помощью вентиляторов. Такие конструкции позволяют регулировать режим их работу за счет добавления или отключения вентиляторов.

В отличие от других типов сооружений вентиляторные градирни требуют серьезных энергозатрат, однако и характеризуются более высокой производительностью. Температурный порог вентиляторных конструкций несколько ниже остальных типов, что позволяет максимально быстро и эффективно охлаждать нужную жидкость.

Читайте также:  Почему щелкает котел отопления

Закрытого типа

Градирни закрытого типа сохраняют рабочую воду чистой и без посторонних примесей, так как она циркулирует исключительно в закрытом контуре, что создает два замкнутых цикла жидкости:

  • внешний цикл – циркуляция разбрызгиваемой на теплообменник воды и встреча с воздухом снаружи;
  • внутренний цикл – циркуляция охлаждаемой рабочей воды внутри теплообменника и отсутствие контакта с воздухом.

Применяются закрытые градирни как в небольших системах кондиционирования и вентиляции (например, жилых и административных зданий), так и на крупных промышленных предприятиях.

Эжекционная

Эжекционные градирни используются для нагнетания необходимого объема воздуха и разбрызгивания воды под напором, в результате чего происходит естественный захват воздушных масс, используемых для охлаждения. Отличительными особенностями эжекционной градирни являются:

  • высокая эффективность;
  • низкий уровень шума работы;
  • низкий уровень вибрации;
  • высокие энергозатраты.

Металлические и бетонные

Так называемые отдельно стоящие градирни представляют собой металлический или железобетонный каркас цилиндрической формы высотой около 10 метров и диаметром основания в 24-36 метров.

В верхней части таких сооружений размещается мощный вентилятор, расположенный в специальном корпусе-диффузоре. Именно такая вентиляторная установка и создает необходимую тягу внутри конструкции. Остальные технологические элементы повторяют конструкцию башенной градирни.

Широкое распространение отдельно стоящие градирни получили в СССР на химических и нефтехимических предприятиях. Особенностями таких конструкций являются, прежде всего, высокая производительность, возможность регулирования тяги и устойчивость к обмерзанию. Однако высокая стоимость вентиляторной группы и значительное энергопотребление относятся к слабым сторонам таких конструкций.

Башенная градирня

В башенных градирнях подача воздуха осуществляется за счет естественной тяги, генерируемой башней специальной конструкцией. Несмотря на то, что такие градирни требуют больших площадей, затраты на содержание такого сооружения гораздо ниже по сравнению с прочими типами. Охлаждение в башенных конструкциях производится довольно медленно, но стабильно.

Мини-градирни

По своей конструкции и принципу работы малогабаритные градирни схожи с секционными вентиляторными сооружениями, однако могут отличаться типом вентилятора, который выполняется нагнетателем и устанавливается в нижней части конструкции.

Используются мини-градирни на предприятиях с малым оборотным циклом.

Основной проблемой малогабаритных градирен является обмерзание в зимнее время года, появляющееся вследствие нижнего расположения вентиляторной установки и попадания на нее водяных капель.

Производители градирен в России

«Росинка»

Малогабаритные градирни «Росинка» являются продуктом научно-производственной фирмы «Техэкопром», официальный сайт которой располагается по адресу http://www.tecopro.ru.

Особенностями градирен данной марки являются:

  • компактные размеры (удобство транспортировки, монтажа и обслуживания);
  • расположение оросителя над водораспределителем (повышение охлаждающей способности);
  • изготовление оросителя и водоуловителя из решетчатых и полиэтиленовых призм ПР-50 (повышение охлаждающей способности, снижение капельного уноса);
  • размещение вентилятора в рабочем пространстве градирни (повышение охлаждающей способности, исключение обледенения вентилятора).

«Каскад»

Еще одним производителем градирен является отечественная компания «Каскад». Найти ее официальный сайт можно по ссылке http://kaskad-stroy.com/.

Создает предприятие как башенные, так и вентиляторные сооружения. При необходимости «Каскад» проектирует, выпускает и поставляет дополнительное оборудование, необходимое для функционирования основной системы. Кроме того, организация оказывает услуги по демонтажу, а также профилактическим и ремонтным работам сооружений.

«Балтимор»

Градирни «Балтимор» выпускаются одноименной компанией «Baltimore Aircoil Company», официальный сайт которой располагается по адресу http://www.baltimoreaircoil.eu.

Производит «Балтимор» градирни как открытого, так и закрытого типа.

Кроме того, у производителя есть дочерняя сервисная компания под названием «Balticare», которая предлагает широкий ассортимент продуктов и услуг для максимальной эффективности и безопасного использования градирен.

«Град Балтэнергомаш»

Градирни серии «Град» выпускаются предприятием «Балтэнергомаш». Занимается предприятие проектированием, производством и реконструкцией градирен.

Отличительной особенностью выпускаемой линейки является вентиляторный тип и малые габариты устройств.

Найти официальный сайт компании можно по адресу https://bemspb.all.biz/.

Где купить промышленные градирни в России?

В Москве

В Москве приобрести промышленные градирни можно как напрямую у производителей, так и у их представителей. Наиболее известными компаниями являются:

  • ООО «ТМИМ»:
    • сайт: http://gradirni.tmim.ru/;
    • адрес: город Москва, Рублевское шоссе, дом 111;
    • телефон: +7 (495) 988-96-65.
  • ГК «Ирвик»:
    • сайт: http://www.irvik.ru;
    • адрес: город Москва, Зеленый проспект, дом 20;
    • телефон: +7 (495) 721-85-48.
  • ООО «Водэх»:
    • сайт: http://www.vodex.ru;
    • адрес: город Москва, Мясницкая улица, дом 15;
    • телефон: +7 (495) 544-43-96.

В Санкт-Петербурге

В Санкт-Петербурге промышленные градирни можно купить в следующих организациях:

  • ГК «Эко-Строй Проект»:
    • сайт: http://www.eko-sp.com;
    • адрес: город Санкт-Петербург, улица Рижская, дом 5;
    • телефон: +7 (812) 949-74-34.
  • ООО «Экотэп»:
    • сайт: http://gradirniprof.ru;
    • адрес: город Санкт-Петербург, улица Гжатская, дом 21;
    • телефон: +7 (812) 535-10-10.
  • АО «НПО Тепломаш»:
    • сайт: http://www.teplomash.ru;
    • адрес: город Санкт-Петербург, шоссе Революции, дом 90;
    • телефон: 8 (800) 555-61-10.

Таким образом, градирня — это технически сложная конструкция, область применения которой распространяется на все промышленные и производственные предприятия, нуждающиеся в большом количестве охлаждающей жидкости. Необходимо отметить, что градирни не делают техническую воду ледяной, а лишь снижают ее температуру на 10-15 градусов.

Градирни – виды, назначение, принцип работы

Градирни служат для охлаждения теплоносителя, циркулирующего в замкнутых системах, с помощью воздуха из окружающей среды.

Градирни позволяют эффективно охлаждать большие объемы теплоносителя при небольших энергозатратах и не используют для этого хладагенты, поэтому могут считаться экологичным решением.

Классификация – какие бывают градирни

В зависимости от решаемых задач, существует множество различных типов градирен. В данной статье мы остановимся на наиболее распространенных разновидностях этого оборудования.

Все градирни подразделяются на две большие категории:

  • испарительные или мокрые градирни,
  • сухие градирни или драйкулеры.

В градирнях испарительного типа охлаждение теплоносителя происходит за счет испарения влаги в окружающую среду. Принцип их работы состоит в том, что в процессе испарения расходуется энергия, и эту энергию «отнимают» у жидкости, которую требуется охладить. Известно, что чтобы испарить 1 кг воды необходимо затратить 0,67 кВт энергии, поэтому при испарении больших объемов влаги теплопотери будут значительными. Испарение в градирне происходит с помощью принудительной циркуляции подаваемого воздуха.

Сухие градирни охлаждают теплоноситель без подачи воды (поэтому они и называются сухими), только за счет направленного воздушного потока, который, нагреваясь, уносит с собой часть «отнятого» тепла. Понятно, что эффективность драйкулера всегда меньше, чем эффективность испарительной градирни, и в жаркую погоду она минимальна.

Испарительные (их еще иногда называют мокрыми градирнями, в отличие от «сухих» драйкулеров) градирни в свою очередь делятся на:

На заметку

«При выборе типа вентилятора для градирни следует помнить, что применение вентилятора осевого типа обеспечивает сравнительно меньший напор воздуха, что не позволяет охлаждать жидкость с более высокой температурой. При использовании центробежного вентилятора возможности градирни по температуре теплоносителя повышаются. Зато у осевых вентиляторов меньше энергопотребление».

  • открытые градирни,
  • закрытые градирни.

Градирни открытого типа отличаются более простым устройством по сравнению с закрытыми. В открытых градирнях охлаждаемый теплоноситель имеет непосредственный контакт с окружающей средой, т.е. с подаваемым воздухом.

Существуют два основных типа открытых градирен:

В оросительных градирнях подача воздушных масс производится с помощью центробежных или осевых вентиляторов. Градирни такого типа незаменимы, когда потребителю, например, холодильной машине, необходимо охлаждать большое количество теплоносителя, а также в ситуации, когда требуется получить на выходе теплоноситель с низкими значениями температуры.

Но и это не все – оросительные градирни также подразделяются на:

  • вентиляторные градирни,
  • башенные градирни.

Эжекционные градирни

Принцип действия эжекционной градирни таков. Горячий теплоноситель подается в градирню с большой скоростью, порядка 16-20 м/с, и через очень мелкие отверстия (эжекторы). В результате образуется мелкодисперсная водяная пыль, которая, двигаясь очень быстро, образует внутри градирни область пониженного давления. За счет этого, совместно с влагой, через эжекторы внутрь градирни затягивается холодный атмосферный воздух.

В результате этого происходит теплообмен, который производится на всей поверхности капель. Понятно, что площадь соприкосновения холодного воздуха и горячих капель очень велика, поэтому эффективность теплообмена большая.

Основное назначение эжекционной градирни – охлаждение очень горячего теплоносителя. Она может эффективно работать при температуре охлаждаемой жидкости 50°С, 60°С и даже выше, другие градирни на такое не способны. Но за все надо платить, и эжекционная градирня имеет несколько серьезных недостатков:

  • чтобы подавать теплоноситель внутрь с большой скоростью, требуется обеспечить на входе высокое давление жидкости: 0,3-0,4 МПа. А это означает, что в эжекционной градирне требуется установить водяной насос повышенной мощности. Больше мощность – больше эксплуатационные расходы, а также больше и износ трубопроводов подачи теплоносителя;
  • в холодное время года эксплуатация эжекционных градирен сильно затруднена, т.к. водяная пыль легко замерзает;
  • это, пожалуй, самый неэкономичный вариант с точки зрения расхода испаряемого теплоносителя, значительная часть которого просто улетает в атмосферу. Использование каплеуловителей на выходе воздушного потока невозможно, так как это сильно ухудшает эффективность работы эжекционной градирни.

Вентиляторные градирни

В вентиляторных градирнях охлаждение теплоносителя осуществляется благодаря подаче на него воздушных масс с помощью специальных вентиляторов – центробежных или осевых. Наибольшее распространение в зонах с умеренным климатом получили вентиляторные градирни противоточного типа. В таких градирнях поток воздуха движется навстречу потоку влаги, отсюда и название – «противоточные».

Другие публикации TopClimat.ru по теме
Холодоснабжение и холодильное оборудование – то, что следует знать перед выбором
Что выбрать – кондиционеры с водяным охлаждением конденсатора или систему чиллер-фанкойл?

Конструктивно вентиляторная градирня состоит из следующих основных узлов:

  • система подачи охлаждаемой жидкости:
    • форсунки для подачи жидкости,
    • ороситель,
    • каплеуловитель,
  • вентилятор с электродвигателем,
  • резервуар для сбора влаги.

Горячий теплоноситель подается в градирню сверху, разбрызгивается через форсунки в виде капель на ороситель, после чего стекает в накопительный резервуар. Навстречу жидкости поднимается поток воздуха, создаваемый вентилятором. Забор воздушных масс производится в нижней части градирни. Холодный воздух отнимает часть тепла у охлаждаемой жидкости. Уменьшение потерь влаги достигается за счет установленного в градирне каплеуловителя, который расположен на пути влажного воздушного потока.

Вентиляторные градирни – довольно энергоэффективное решение. Во-первых, в таких устройствах, в отличие от эжекционных градирен, не требуются мощные водяные насосы, т.к. давление жидкости здесь небольшое. Во-вторых, за счет каплеуловителя снижается расход теплоносителя. В-третьих, вентиляторная градирня весьма компактна и может эксплуатироваться даже в холодное время года.

По типу оросителя вентиляторные градирни бывают:

Капельно-пленочные оросители наиболее эффективны.

При выборе типа вентилятора для градирни следует помнить, что применение вентилятора осевого типа обеспечивает сравнительно меньший напор воздуха, что не позволяет охлаждать жидкость с более высокой температурой. При использовании центробежного вентилятора возможности градирни по температуре теплоносителя повышаются. Зато у осевых вентиляторов меньше энергопотребление.

Последнее замечание относительно вентилятора – расход потока воздуха, создаваемого вентилятором открытой градирни, в 5 раз меньше, чем в закрытой. Поэтому стоимость вентилятора тоже существенно меньше.

Башенные градирни

Эти градирни тоже относятся к испарительному типу, но имеют весьма специфический характер применения благодаря своим возможностям – башенная градирня предназначена для охлаждения большого количества теплоносителя за счет естественных процессов, т.е. без использования электроэнергии. При этом охладить влагу башенная градирня способна только в пределах 5°С… 10°С.

Обычно башенные градирни строят у крупных предприятий и электростанций, где на постоянной основе производятся большие объемы воды, которую нужно дешево охладить. Тяга воздуха в градирне этого типа создается из-за перепадов давления воздуха внизу башни и на ее выходе. Поэтому башенные градирни просто не могут быть «маленького роста» – не будет тяги.

Башенные градирни дешевы в эксплуатации, но требуют больших капитальных затрат на этапе строительства, а также значительной площади для размещения.

Популярные модели

Закрытые градирни

В градирне закрытого типа охлаждаемый теплоноситель и охлаждающие его вода и воздух разделены – контакт между ними отсутствует. Теплоноситель, который требуется охладить, проходит внутри градирни по теплообменнику змеевидной формы, на поверхность которого подаются вода и воздух, имеющие более низкую температуру.

Таким образом, внутри закрытой градирни созданы два контура подачи жидкости: первичный, по которому циркулирует охлаждаемый теплоноситель, и вторичный или внешний, по которому циркулирует вода, подаваемая на змеевик, чтобы охладить его. Поэтому иногда закрытые градирни называют гибридными.

Циркулирующая оросительная вода подается сверху, омывает змеевик теплообменника и, смешиваясь с подаваемым наружным воздухом, охлаждает его. Далее она падает в виде капель, собирается внизу агрегата и с помощью циркуляционного насоса вновь подается на змеевик.

Закрытые градирни обладают рядом достоинств:

  • в градирне закрытого типа применяется одновременно как испарительное, так и сухое охлаждение, что позволяет более эффективно отводить теплоту и настраивать режим работы, в зависимости от погодных условий. Например, применять испарительное охлаждение, когда температура окружающей среды довольно высока и сухое охлаждение малоэффективно. И включать сухое охлаждение, когда температура воздуха низкая;
  • комбинация «два в одном» разных систем охлаждения позволяет снизить эксплуатационные расходы, но стоимость таких градирен может быть выше;
  • отсутствие контакта охлаждаемой жидкости с окружающей средой улучшает качество теплоносителя, ввиду снижения риска попадания в него загрязнений,
  • снижается частота технического обслуживания градирни.
Читайте также:  Механический терморегулятор для радиатора отопления

Популярные модели

Сухая градирня или драйкулер

В драйкулере охлаждаемый теплоноситель движется по замкнутому теплообменнику, который обдувается потоком воздуха, создаваемого с помощью вентиляторов. Для улучшения качества теплообмена теплообменник изготавливают из медных или алюминиевых трубок с ребристым профилем, увеличивающим площадь поверхности теплообмена. Возможностей драйкулера хватает, чтобы охладить теплоноситель не более, чем на 5°С… 7°С.

Наибольшее распространение сухие градирни получили в системах кондиционирования, с использованием чиллера с водяным охлаждением конденсатора. В большинстве случаев при такой схеме чиллер устанавливается внутри здания – в эксплуатационном помещении, в то время как сухая градирня размещается снаружи здания: на крыше или на прилегающей территории.

При реализации этой схемы теплоноситель сначала направляется в градирню, где происходит начальная фаза его охлаждения, а затем уже поступает в теплообменное устройство чиллера. Там жидкость окончательно остывает до заданных значений температуры.

В зависимости от температуры окружающей среды, количество воздуха, необходимое для охлаждения поверхности теплообменника, различно. Поэтому драйкулеры оснащаются регуляторами скорости вращения вентиляторов, которые позволяют задать нужный режим их работы в соответствии со значениями температуры наружного воздуха и/или температуры воды в контуре охлаждения конденсатора.

В ночное время, когда окружающий воздух достаточно прохладен, сухая градирня самостоятельно охлаждает теплоноситель до нужного значения, а чиллер просто отключается – при этом экономится значительная часть дорогостоящей электроэнергии.

Выбор типа градирни для конкретных условий

Как и любое другое оборудование, разные типы градирен предназначены для решения различных вопросов. Чтобы вам было проще сориентироваться при подборе подходящего для конкретного проекта типа градирни, мы собрали рекомендации по их применению в одном месте. Чтобы коротко и по делу, итак:

На заметку

«Наибольшее распространение сухие градирни получили в системах кондиционирования с использованием чиллера с водяным охлаждением конденсатора. В большинстве случаев при такой схеме чиллер устанавливается внутри здания – в эксплуатационном помещении, в то время как сухая градирня размещается снаружи здания: на крыше или на прилегающей территории».

Драйкулеры незаменимы, когда в качестве теплоносителя используются токсичные жидкости, например, этиленгликоль. Поэтому сухие градирни наиболее часто применяются при кондиционировании помещений.

Закрытые градирни нужны, если существуют жесткие требования по составу и чистоте теплоносителя, а диапазон охлаждения теплоносителя шире, чем 5°С… 7°С, как у драйкулера.

Башенные градирни хороши лишь для крупных предприятий и объектов.

Эжекционная градирня оправдана, если температура охлаждаемой жидкости равна 50°С и выше. И если температура охлажденного теплоносителя на выходе не должна быть очень низкой.

Во всех остальных случаях выгоднее приобрести вентиляторную градирню.

Типы градирен. Что такое градирня?

Что такое градирня?

Градирня – это специальное устройство, предназначенное для охлаждения воды потоком атмосферного воздуха.

Промышленные градирни являются наиболее экономичным и эффективным способом охлаждения больших объемов воды и различных жидкостей, поскольку в них не используется аммиак, фреон и прочие вещества, участвующие в теплообмене, для которых требуется дополнительная электроэнергия.

История градирен

Слово «градирня» произошло от немецкого «gradieren», что значит – сгущать солевой раствор, так как изначально градирни служили для добычи соли путем выпаривания.
Первая башенная градирня (охладительная башня), в том виде, которую мы сейчас знаем, появилась в 1918 г. в Голландии в городе Херлен. Типовую гиперболоидную конструкцию градирни с естественной тягой разработал профессор машиностроения Фредерик Ван Итерсон. С тех пор вид башенных градирен не менялся. Но появилось много новых видов градирен – современных и технически усовершенствованных.

Классификация градирен

На сегодняшний день существует несколько разновидностей и типов градирен, которые классифицируются по различным параметрам. Основным критерием классификации типов градирен является принцип их действия.

Типы градирен

Специалисты выделяют два основных вида градирен:
1. Сухие градирни (драйкулеры).
2. Испарительные градирни (мокрые).

Сухие градирни

Градирня сухого типа по-другому называется «драйкулер».

Состоит сухая градирня из корпуса, в котором размещен закрытый теплообменник. Таким образом, вода циркулирует по закрытому контуру, а обмен тепловой энергии происходит за счет потока воздуха, поступающего от вентилятора. Аналогичным образом происходит охлаждение антифриза в системе охлаждения мотора внутреннего сгорания.
Благодаря закрытому теплообменнику исключается прямой контакт воды и воздуха, соответственно, потери жидкости сводятся к минимуму.
Для улучшения эффективности радиаторы изготавливаются из меди или алюминия, что увеличивает себестоимость агрегата.

Сухие градирни рекомендуется использовать в следующих случаях:

  • при необходимости охлаждения теплоносителя без его контакта с внешней средой;
  • при невозможности обеспечения постоянной подачи новой воды, которая теряется в результате уноса;
  • когда вместо воды в качестве хладагента используется этиленгликоль или другая токсичная жидкость;
  • при необходимости охлаждения жидкости с высокой температурой.

Во всех остальных случаях предпочтение лучше отдать мокрой вентиляторной градирне.

Мокрые градирни (испарительные)


Испарительная градирня
функционирует следующим образом: горячая вода разбрызгивается через форсунки в мелкодисперсную водяную пыль. Благодаря контакту с атмосферным воздухом, температура которого значительно ниже, и эффекту испарения, жидкость охлаждается и оседает в поддон на дне градирни, а часть жидкости выходит наружу в виде пара.
По способу контакта охлаждающей жидкости с наружным воздухом мокрые градирни подразделяются на закрытые и открытые.

Закрытые градирни

В мокрых градирнях закрытого типа расположен герметичный теплообменник, через который проходит вода или охлаждающая жидкость основного контура, а сам теплообменник охлаждается водой и воздухом из внешней среды.

Благодаря такому расположению исключается контакт оборотной воды с окружающей средой, а значит и исключено попадание в контур различного мусора и загрязнений.

Открытые градирни

В мокрых градирнях открытого типа происходит непосредственный контакт окружающей среды с оборотной водой. Горячая вода разбрызгивается через форсунки и охлаждаться центробежными или осевыми вентиляторами.
По наличию оросителя открытые мокрые градирни делятся на эжекционные и оросительные.

Эжекционные градирни

Градирня эжекционного типа состоит из стального корпуса с трубопроводом, через который поступает вода в виде мелкодисперсной пыли.

Благодаря высокой скорости водяного потока он затягивает наружный воздух, который смешивается с водой и охлаждает ее.

В эжекционных градирнях жидкость распыляется под давлением примерно в 4-7 бара. Благодаря этому капли получаются очень маленького размера (не более пятой части миллиметра), но движутся с высокой скоростью (около 18 метров в секунду). Водяной поток смешивается с атмосферным воздухом, в результате чего происходит нужный теплообмен.

Главное преимущество эжекционных градирен – возможность охлаждать воду с высокой температуры. При необходимости она может охлаждать воду, температура которой превышает 60°С (ороситель не выдерживает подобных температур).

Однако их широкому распространению мешает сразу несколько недостатков:

  • Для работы нужно создать в градирне высокое давление. Для этого используются водяные насосы, которые должны быть достаточно мощными. Если эффективная работа вентиляторной градирни возможна при мощности насоса, например, в 45 кВт, то в эжекционной градирне понадобится насос с мощностью в два-три раза больше. Помимо больших расходов, это также приводит к повышенному износу трубопроводов подачи воды.
  • Зимой эксплуатация эжекционных градирен практически невозможна. Мелкодисперсная водяная пыль быстро замерзает, что требует организации байпасирования.
  • Эжекционные градирни приводят к большому расходу воды в результате ее уноса. Использование водоуловителей на выходе воздушного потока невозможно, так как это сильно ухудшает эффективность работы.

Эжекционные градирни рекомендуется использовать только в том случае, если вам обязательно необходимо охлаждать очень горячую воду или ее незначительное количество.

Оросительные градирни

Конструктивно оросительные градирни состоят из системы подачи нагретой жидкости с сетчато-пленочным оросителем и бассейном, куда стекает остывшая жидкость. В градирню подается теплая вода, которая распыляется через сопла на ороситель. Поступление воздушного потока осуществляется либо за счет естественной тяги (в башенных моделях), либо с помощью вентиляторов (в вентиляторных). Обе разновидности имеют похожее внутреннее устройство.

В оросительных градирнях используется специальный оросительный слой для большего контакта воды с воздухом, поступающим через воздухозаборные окна. Вода стекает пленкой или каплями на оросительный слой, охлаждается и испаряется, то есть, обмен тепловой энергии происходит по всей поверхности каждой капли воды. Теплый воздух при этом отводится из градирни.

Оросительные градирни делятся на два типа: башенные и вентиляторные.

Башенные градирни

Башенные градирни предназначены для охлаждения значительного количества жидкости на небольшую температуру (перепад около 5-10°С) без использования электроэнергии. Они работают на естественной тяге, в отличие от вентиляторных.

Башенная градирня представляет собой конструкцию из металла или железобетона, которая имеет вид усеченного конуса. Внутри располагаются такие элементы, как:

  • система, подающая воду;
  • ороситель;
  • резервуар.
Атмосферный воздух поступает внутрь через отверстия внизу сооружения, проходит через трубу и ороситель за счет природной тяги и охлаждает воду. Тяга создается благодаря разнице между удельным весом поступающего воздуха в градирню и нагретого, выходящего из нее, а также благодаря высоте и конструктивным особенностям башни.

Чаще всего башенные градирни используются для охлаждения воды на больших промышленных предприятиях, таких как теплоэлектростанции или АЭС.

Экономичная эксплуатация башенных градирен довольно выгодна, однако их строительство требует немалых затрат и большой площади для размещения.

Вентиляторные градирни

Вентиляторные (вентиляционные) градирни – это устройства для охлаждения оборотной воды воздухом, нагнетаемым с помощью вентилятора.

Жидкость, которую требуется охлаждать, разбрызгивается на ороситель, после чего стекает в накопитель. Воздух для охлаждения подается через нижнюю часть корпуса и далее идет вверх за счет работы вентилятора. Уменьшение потерь воды достигается посредством монтажа каплеуловителя, который находится на пути воздушного потока.

Использование различных вариантов оросительных блоков и вентиляторов разной мощности позволяет использовать градирни этого типа во многих отраслях промышленности. Наличие регулирующих установок и возможности реверса привода дает возможность эксплуатировать градирни при отрицательной температуре воздуха.

Если говорить о конструкции, то внутри вентиляторных градирен находятся следующие элементы:

  • вентилятор с электродвигателем;
  • водораспределительная система (каплеуловитель, форсунки, ороситель);
  • фильтры;
  • фланцы;
  • поддон;
  • термостат.

В градирнях вентиляторного типа используются два вида вентиляторов: осевые и центробежные. У каждого из которых есть свои преимущества и недостатки.

Градирни с осевым вентилятором отличаются пониженным электропотреблением, но при этом значительно меньшим напором, а значит и меньшим перепадом температур.

Градирни с центробежным вентилятором создают перепад до 30-35°С, обеспечивая глубокое охлаждение, но при этом их энергопотребление выше.

Вентиляторные градирни также отличаются по исполнению и бывают заводской готовности и строительные.

Плюсы вентиляторных (вентиляционных) градирен очевидны:

  • максимальная гибкость и настраиваемость конструкции;
  • отсутствие намерзания льда в зимний период;
  • высокая эффективность охлаждения жидкости;
  • простота повседневной эксплуатации и ремонта.

Перекрестноточные и противоточные градирни

И еще одним критерием в классификации вентиляторных градирен является различие по направлению воды и воздуха в градирнях.
Если поток подаваемой воды параллелен потоку воздуха (последний подается навстречу), градирня называется противоточной.
К противоточным градирням относятся вентиляторные и башенные градирни.
Когда воздух подается под углом в 90 градусов к потоку воды, градирня относится к классу перекрестноточных.

Перекрестноточная градирня

В этом типе градирни воздух перемещается в горизонтальной плоскости и под прямым углом к потоку воды. Подаваться воздух может с одной стороны от потока жидкости или с противоположных.

В соответствии с этим параметром выделяют два вида градирен:

Вода для охлаждения поступает через верхнюю часть устройства и попадает в водораспределяющее устройство лоточного типа. Далее вода течет самотеком вниз по оросителю. Контакт с большим количеством воздуха приводит к частичному испарению воды и ее охлаждению.

Перекрестноточные градирни широко распространены в промышленности, однако имеют несколько минусов:

  • из-за перекрестноточного потока воды и воздуха они показывают меньшую эффективность, чем противоточные. Для достижения той же мощности приходится использовать градирни больших размеров и стоимости;
  • высокое аэродинамическое сопротивление орошаемой поверхности и отсутствие подпора затрудняет эксплуатацию при минусовой температуре воздуха. Часто градирни обмерзают и не выполняют возложенных на них задач.

Использовать градирни перекрестноточного типа целесообразно в местности с теплым климатом. Они позволяют рационально использовать производственные площади, так как разрабатываются высокими, но компактными. В российских реалиях их эксплуатация нецелесообразна, тем более что такие изделия обычно делают зарубежные производители и выполнять их текущий ремонт, как правило, сложно и дорого.

Другие важные критерии выбора градирен

Помимо конструкционных особенностей и принципа действия градирни, при выборе подходящего оборудования для организации собственного производства необходимо обращать внимание и на ряд других факторов:

  • Величина капитальных затрат на приобретение оборудования, покупку дополнительных устройств и услуги по монтажу.
  • Срок эксплуатации градирни без необходимости ремонта.
  • Простота и экономичность обслуживания.
  • Материалы, из которых сделана градирня.

Например, существуют стеклопластиковые градирни, которые не подходят для эксплуатации в условиях российского климата. Есть металлические градирни, более надежные и качественные, но подвержены коррозии, за исключением градирен со специальным антикоррозийным покрытием, такие как градирни NCT с покрытием Armour. Также существуют бетонные градирни (башенные).

Градирня – что это? Градирня: принцип работы. Устройство градирни

В промышленности устройства для изготовления пластмассы или холодильных аппаратов нуждаются в постоянном охлаждении. Для этих целей используется специальное оборудование – градирня. Что это такое? Каков механизм действия этого агрегата? Об этом далее в статье.

Общие сведения

Итак, градирня. Что это? С помощью данного оборудования можно охладить воду в больших объемах, используя направленный поток атмосферного воздуха. Такие агрегаты применяются для понижения температуры с помощью теплообменных аппаратов, расположенных в составе различных систем оборотного водоснабжения. Градирни широко используются в строительстве гражданских объектов. Например, в качестве охлаждения для аварийных электрогенераторов или конденсаторов на холодильных установках.

Классификация

В агрегате горячая вода, поступающая извне, охлаждается до необходимой температуры. Следует помнить, изучая, как действует градирня, что это оборудование бывает многих видов.

Поэтому, прежде чем сделать выбор в пользу одной из них, необходимо обратить внимание на следующие факторы:

  1. Расход воды.
  2. Метеорологические условия.
  3. Технические расчеты.
  4. Количество снимаемого тепла.
  5. Расположения на площадке.
  6. Химический состав оборотной и добавочной воды.

Градирни также можно классифицировать на сухие, испарительные и гибридные, в зависимости от требуемой температуры воды, предназначения охлажденной жидкости, а также по способу передачи тепла.

В соответствии с областью применения, существуют следующие типы градирен:

  • Вентиляторные.
  • Открытые.
  • Испарительные.
  • Башенные.
  • Гибридные.
  • Башенные градирни с естественной тягой воздуха.
  • Сухие.

Следует помнить также (в тех случаях, когда необходима градирня), что это оборудование, кроме преимуществ, имеет и недостатки. Рассмотрим их подробнее для каждого вида.

Башенные градирни

Агрегаты представляют собой самое эффективное оборудование, которое используется для охлаждения воды в системах с оборотным водоснабжением на промышленных предприятиях. Внутри такого аппарата тяга воздуха формируется естественным путем с помощью вытяжной башни, необходимой для циркуляции охлажденной воды. Объем охлажденной воды в такой градирне в несколько раз превышает тот, которым пользуется предприятие. Высота агрегата может составлять около 200 метров, а общая орошаемая площадь измеряется в 10 000 м2. Для охлаждения воды в башенной градирне требуются минимальные затраты. Она очень проста в эксплуатации. Градирню можно разместить в непосредственной близости к промышленному объекту. У данного агрегата есть только три недостатка. Это, в частности, высокая инерционность, сложность сооружения и большие расходы на строительство.

Испарительные агрегаты

Устройство градирни этого вида предусматривает наличие оросителя, двух теплообменников, бака для сбора воды, вентилятора, каплеотделителя, коллекторов разбрызгивающих устройств. У испарительной градирни существует ряд преимуществ. Это и экономия электроэнергии, которая доходит до 80%, небольшой расход материалов, надежность установки, минимальные затраты на ремонт. Срок эксплуатации испарительной градирни составляет около 30 лет. Из недостатков можно перечислить сложность очистки и промывки, нарастание водяного камня на поверхности труб.

Вентиляторные аппараты

Подача воздуха в таких системах производится с помощью одного или нескольких вентиляторов. За счет движения лопастей теплый воздух всасывается через входные окна, тем самым охлаждает воду. Жидкость стекает по стенам в большой резервуар; пары теплого воздуха выводятся в атмосферу с помощью диффузора и уносят с собой мельчайшие капли. Чтобы избежать потери большого объема оборотной воды, в верхней части вентиляторной градирни должен быть установлен каплеуловитель. Вентиляторный аппарат позволяет быстро и качественно охладить воду. Такую градирню можно использовать в различных климатических и технических диапазонах. Она легка в эксплуатации и ремонте. Главный недостаток вентиляторной градирни – это большие затраты на электроэнергию.

Открытая градирня

Принцип работы в таких установках основан на естественной конвекции и ветре. Со всех сторон оросительные каналы огорожены жалюзи, которые не допускают вынос воды из бассейна. Открытые градирни в большой степени зависят от ветра. Поэтому не рекомендуется строить такие сооружения возле предприятий, которые нуждаются в сохранении постоянной температуры оборотной воды. Открытые градирни обладают большим охладительным эффектом. Из-за этого они могут быть размещены на крышах зданий или в качестве систем для кондиционирования. Открытые градирни работают с минимальными затратами электроэнергии. Но зато они нуждаются в высокой инерционности и больших площадях.

Сухие аппараты

В таких установках вода охлаждается воздушным путем при помощи нескольких теплообменников, осевых вентиляторов и клапанов для слива. В качестве вспомогательного оборудования используются воздушные фильтры и насосы. Стенки радиатора передают тепло за счет теплопроводимости и конвекции. Вода внутри сухой градирни охлаждается при помощи атмосферного воздуха, который подается маломощным вентилятором, что предполагает экономию электроэнергии. Сухие агрегаты редко используются из-за малой глубины охлажденной воды. Радиатор, состоящий из алюминиевых и стальных трубок, выполняет задачу оросителя. Вода полностью изолирована от атмосферного воздуха, так как циркулирует только по закрытому контуру. Сухие градирни стоят в несколько раз дороже обычных. Но зато они не повышают влажности в атмосфере и не загрязняют ее химическими отходами.

Гибридные агрегаты

Такие установки предназначены для сухого и мокрого охлаждения воздуха. Для этого используется технология экологического отвода тепла в атмосферу. Башня и вентиляторы, которые расположены по всему периметру, охлаждают воду в сухой градирне. В такой установке сочетаются две или более секций теплообмена или различных поверхностей. Охлаждение воды в данном типе градирни происходит между воздухом через стенку и оборотной водой. При жарких климатических условиях воздух, предназначенный для охлаждения воды, заранее проходит предварительное увлажнение. А при низких температурах подается сухой воздух из атмосферы. –

Применение и принцип работы сухих градирен

В промышленности постоянно возникает необходимость в охлаждении водных запасов. В связи с ростом стоимости электрической энергии – применение и принцип работы сухих градирен становится очень актуальным. Градирня (теплообменник) это оборудование, которое используется для охлаждения воды или другой жидкости, как в промышленности, так и в различных системах кондиционирования.

Сухая градирня: принцип работы

При помощи сухих градирен происходит охлаждение водных запасов, которые участвуют в технологическом процессе на 5-7 градусов по Цельсию. Принцип работы сухой градирни (драйкулера) очень прост: охлаждаемая жидкость подается в теплообменник, двигаясь по нему, она охлаждается потоком воздуха, который подается вентилятором из окружающей среды. Теплообменник состоит из множества медных трубок с алюминиевым оребрением, суммарная площадь которых довольно высока. Вентиляторы, нагнетая наружный воздух, обеспечивают теплообмен, в результате чего происходит охлаждение жидкости, которая затем по трубопроводу подается по назначению.

Для предотвращения повреждения труб в процессе работы, предусмотрены ребра жесткости, выполненные из стали. Корпус выполнен также из стали и покрыт эмалью для предотвращения и защиты от коррозии.

Охлаждаемая в драйкулере жидкость, может быть различной: например, вода для потребителей, разнообразные водные растворы для нужд промышленности.

Используемые вентиляторы, оборудованы защитными решетками и имеют низкий коэффициент шума. Для экономии электроэнергии, вентиляторы, подающие вентиляторы можно оснастить регулятором, который будет контролировать скорость вращения лопастей. При необходимости точно контролировать температуру воздуха на выходе также необходимо установить регулятор.

Наибольшая эффективность использования драйкулеров в районах, где низкая средняя температура окружающей среды. Следует отметить, что температура охлаждаемой в градирне воды будет на 5 градусов по Цельсию выше температуры окружающей на входе в теплообменник. Это так называемый термодинамический предел. Для получения температуры на выходе из охладителя на пару градусов ниже можно применить специальную систему орошения. Суть ее заключается в том, что при высоких градусах окружающего воздуха, форсунками подается вода на трубки теплообменника. Испаряясь, вода дополнительно охлаждает рабочую жидкость и одновременно очищает теплообменник от нежелательного загрязнения. Грязная жидкость попадает в специальный резервуар, который по мере загрязнения надо чистить.

Особенности размещения градирен

Традиционно градирни устанавливают под открытым небом, однако имеются модели, которые могут монтироваться внутри помещения, например, подвального, при условии подведения системы воздуховодов. Варианты установки также могут быть различными: как вертикальное, так и горизонтальное расположение. В условиях экономии полезной площади их располагают на крыше или на стене производственного здания.

Необходимо помнить, что для рациональной работы драйкулера, необходимы большие воздушные потоки, поэтому при установке необходимо это учитывать и обеспечить свободную подачу воздуха к вентиляторам.

При наружной установке охладителя, следует помнить, что при минусовых температурах возможно замерзание воды, которая используется. Для предотвращения этого, в холодное время года необходимо использовать гликоль.

Также возможно организация тандема драйкулера с чиллером, который выполняет роль охладителя. При этом необходимо чиллер установить внутри помещения, а градирню снаружи.

Условия, рекомендуемые при использовании сухих градирен

При применении и принципе работы сухой градирни необходимо правильно рассчитать параметры температур наружной среды в каждом сезоне. Это напрямую влияет на выбор мощности градирни и как следствие на качество ее работы.

Для эффективности, необходимо контролировать параметры, которые позволят применять ее с наибольшей эффективностью. Осуществлять контроль параметров возможно, с помощью:

  1. Датчиков (измеряют температуру теплоносителя и окружающей среды, делая возможным контроль всей системы охлаждения).
  2. Регуляторов вращения (регулируют скорость вращения лопастей и как следствие объем подаваемого в систему воздуха).
  3. Вентиляторов (правильный выбор количества обеспечит охлаждение рабочей жидкости до требуемого предела).

В зимнее время при низких температурах обслуживание и эксплуатация градирен может усложниться из-за обледенения конструкции. Как правило, при снижении температуры от – 10 градусов по Цельсию начинается процесс обледенения, который может вызвать поломку системы. Для исключения данной ситуации необходимо уменьшить поток подаваемого воздуха. Это можно достичь за счет отключения вентилятора или за счет перевода его в режим работы на пониженных оборотах.

Если возникла необходимость в установке сухого теплообменника, то необходимо заранее рассчитать необходимую мощность, чтобы приобретенное оборудование справлялось с объемами, необходимыми для производства. Перед установкой учитывается множество параметров, и только квалифицированный специалист сможет правильно учесть все факторы, обуславливающие эффективность в каждом конкретном случае.

Область применения сухих градирен

За счет энергосбережения, простоты применения и принципов работы сухих градирен их широко используют в промышленности. В настоящее время многие производственные процессы требуют охлаждения водных запасов и других жидкостей. Поэтому установка драйкулера на предприятиях химической, пищевой, перерабатывающих отраслях существенно помогает снизить себестоимость готовой продукции, за счет рационализации затрат на производство.

Также они используются при производстве пластмасс, в стекольном производстве, машиностроении, деревообрабатывающей промышленности. Достойное место занимают в технологических процессах атомных и тепловых электрических станций. Незаменимы они при охлаждении конденсаторов и электрогенераторов.

Драйкулеры применяются на производствах, где надо избавиться от избыточного тепла, где существует разница в температурах воды и окружающей среды.

Немаловажным является то, что как такового нет испарения воды, так как теплоотдача происходит в трубках устройства с тепловым обменом. Из этого следует, что влажность в помещении (если охладитель установлен в здании) не будет повышаться. Также, за счет замкнутого цикла устройства теплового обмена, не загрязняется атмосферная среда (если охладитель установлен на площадке возле производственного здания). Последний факт имеет огромное значение для предприятий, т.к. требуется соблюдение санитарно-гигиенических норм.

Сухие градирни: преимущества и недостатки применения

Наличие неоспоримых выгод при применении драйкулеров объясняет их массовое использование. Рассмотрим основные преимущества использования охладителей.

  • Существенная экономия электрической энергии (энергия расходуется только на привод вентиляторов, а в холодное время года экономия увеличивается за счет частичного отключения вентиляторной системы).
  • Не существует расхода воды из-за применения закрытого контура.
  • Нет загрязнения производственной воды.
  • Относительная дешевизна при сравнении с другими аналогами и короткий срок окупаемости.
  • Большой выбор охлаждаемых жидкостей (вода, масло, водные растворы).
  • Выбор варианта монтажа (внешняя установка или внутренняя, горизонтальная или вертикальная, установка на крыше или стене).
  • Дешевизна обслуживания и ремонта.
  • Надежность насоса и трубопровода.
  • Простота при выполнении монтажных работ и процесс эксплуатации.
  • Не увеличивает процент влажности.
  • Нет выброса вредных веществ в атмосферу.
  • Возможность использования в холодную погоду любого антифриза.
  • При необходимости возможна установка новых блоков к уже существующим.

К недостаткам драйкулеров относится невозможность охлаждения рабочего вещества до состояния ниже температуры окружающей среды. Из-за этого фактора область их использования несколько ниже. В летний период, при повышенных температурах, эффективность снижается.

Добавить комментарий
×
×