Для чего нужна градирня: Что такое градирня и как она работает?

Нужна градирня? — Вентиляторные градирни — Росиндуктор

ГРАДИРНИ — это устройства, предназначенные для охлаждения значительного объема воды посредством направленного воздействия атмосферного воздуха. Нужна градирня? Росиндуктор – это вентиляторные градирни от производителя, по низким ценам, для разных отраслей промышленности: химической, энергетической, металлургической, машино- и судостроительной, пищевой и т.д

Содержание

• Градирня принцип работы
• Вентиляторные градирни
• Сухая градирня
• Градирня Росинка
• Градирня ТЭЦ
• Башенная градирня
• Градирни для охлаждения
• Ремонт градирни
• Производство градирни
• Градирни закрытого типа, серии FL

Принцип работы градирни заключается в охлаждении воды за счет ее частичного испарения и теплообмена с воздухом. Потеря воды постоянно компенсируется из внешнего источника. Испарение 1% воды приводит к снижению температуры оставшейся воды на целых 6°. Вода отдает часть своего тепла воздуху, после чего она используется для охлаждения приборов. Монтаж градирен производится в соответствии с техникой безопасности и правилами предприятия. Установка градирни чаще производится снаружи здания вдали от источников тепла. Градирня может быть установлена и внутри здания, но при условии наличия отдельной вытяжной вентиляции.

Вентиляторные градирни

Охлаждение воды в вентиляторной градирне происходит под воздействием атмосферного воздуха, напор которого обеспечивает вентилятор градирни. Испарившаяся влага улавливается специальным устройством, после чего откачивается насосом для повторного использования. Такие градирни находят свое применение в водооборотных системах оборудования. Вентиляторные градирни от компании Росиндуктор это правильный выбор, ведь качество градирен близкое к европейскому, а цена значительно ниже.

Сухая градирня

В системах кондиционирования и в разных отраслях промышленности часто используются сухие градирни. Вода градирни охлаждается во время движения по теплообменнику за счет постоянного обдува воздухом, нагнетаемым вентиляторами. Работа градирни не повышает уровень влажности воздуха и не загрязняет окружающую среду. Вода циркулирует по замкнутому кругу и не испаряется. Сухие градирни просты в монтаже и эксплуатации.

Градирня Росинка

Устройство градирни Росинка обуславливает уникальный способ охлаждения воды: в таких градирнях применяются решетчатые призмы ПР-50, создающие оросительные системы. В оросителе вода дробится на струи, что обеспечивает более эффективное охлаждение жидкости. Вентилятор размещен таким образом, что позволяет работать градирне даже при очень низких температурах. Характеристики градирни зависят от расхода воды, габаритов устройства, типа вентилятора и установленного перепада температур. Разные модели градирни Росинка позволяют подобрать оптимальный вариант для определенного предприятия.

Градирня ТЭЦ

Для охлаждения теплообменных аппаратов на ТЭЦ также используются башенные градирни. Эффективное охлаждение агрегатов и технических узлов обеспечивается водой, оптимальная температура которой достигнута в таких градирнях. Расчет градирни производится в зависимости от:

• величины тепловой энергии, которую необходимо отвести от охлаждаемого оборудования,
• температуры мокрого термометра в самое жаркое время года в регионе
• температуры воды, которую необходимо получить в результате охлаждения.

Башенная градирня

В башне градирни создается воздушная тяга за счет разницы между удельным весом нагретого воздуха, выходящего из градирни, и воздуха, поступающего извне. Эта тяга обеспечивает эффективное охлаждение циркулирующей воды. Часть испаряемой воды возвращается в цикл, другая часть уносится ветром.

Градирни для охлаждения

Градирни предназначены для охлаждения воды и отличаются принципом подачи воздуха. По этому принципу градирни делятся на вентиляторные, башенные, открытые и эжекционные. Также градирни можно классифицировать по типу орошения (капельные, пленочные, сухие, брызгательные) и по направлению движения воздуха и воды (противоточные, перекрестные, смешанные).

Ремонт градирни

Эксплуатация градирни предусматривает четкое регулирование ее работы и своевременное техобслуживание и ремонт. При эксплуатации необходимо учитывать климатические условия и время года для максимально эффективной работы оборудования. Установка градирен должна производиться специалистами в соответствии с правилами безопасности в местах, удаленных от источников тепла.

Производство градирни

Производство градирни любого типа начинается с точного расчета необходимых параметров и проектирования. Промышленные градирни требуют своевременное сервисное обслуживание и научно-техническое сопровождение. Компания Росиндуктор производит градирни по техническому заданию клиентов. Перед вводом в эксплуатацию градирни обязательно проходят натурные испытания.

Градирни закрытого типа, серии FL

Неотъемлемой частью индукционных плавильных комплексов являются вентиляторные градирни, станции охлаждения. Вентиляторные градирни, станции охлаждения серии FB предназначены для охлаждения индукционных плавильных комплексов в составе полупроводникового преобразователя и плавильного узла. Также вентиляторные градирни хорошо себя зарекомендовали для высокоэффективного охлаждения другого технологического оборудования в условиях плохого качества технической воды.

Основные режимы работы закрытой градирни:

• Температура воды в контуре T < 25°С Естественный теплообмен до 25°С. Охлаждение воды осуществляется за счет прохождения через медные радиаторы.
• Температура воды в контуре 25°C ≤ T < 30°С Принудительный теплообмен вентиляторные градирни. При превышении 25°С включаются вентиляторы.
• Температура воды в контуре T ≥ 30°С Для увеличения теплоотдачи автоматика вентиляторные градирни, включает систему орошения радиаторов. Израсходованная вода автоматически пополняется в результате срабатывания датчика уровня. Вентиляторные градирни так же имеет режим принудительного отключения по таймеру, для режимов плавного охлаждения футеровки Блок управления вентиляторные градирни, станции охлаждения отображает текущий режим работы комплекса, так же отображает температуру и давление охлаждающей жидкости.

Для заказа градирни свяжитесь с нами:

Исследовательский проект «Для чего нужны градирни» | Творческая работа учащихся по окружающему миру (2 класс) по теме:

Научно-образовательный профориентационный проект

«Я познаю мир. Мой первый шаг в науку»

Тема:

«Для чего нужны градирни»

Выполнила:

Скударнова Ангелина Дмитриевна

ученица 2 в класса 89108324402

Руководитель:

Ольга Владимировна Калинова, учитель

89106400085

Удомля

2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение:                                                                                                   2

Актуальность        

Цель:                                                                                                          2

Узнать, что происходит в градирне, виды градирен.

Задачи:                                                                                                       4

Виды градирен.

Работа градирен.

 Влияние градирен на окружающую среду.

Выводы.                                                                                                     7

1. Введение

1.1 Актуальность

Почему я решила взять эту тему?!

Мы часто употребляем слово «энергия» о человеке, полном сил, говорим «сгусток энергии». На уроке физкультуры учитель повторяет: «Энергичнее работаем руками и ногами!» Я живу в городе энергетиков. Трудовая деятельность моих родителей связана с энергетикой: — мама с папой работают на строительстве четвертого энергоблока, дедушка с бабушкой занимаются эксплуатацией первых трех блоков атомной станции. Проезжая мимо «высоких башен», я спросила у папы » А зачем они нужны? Он указал мне на градирни, которые предназначены для охлаждения воды. Мне стало интересно: что же происходит в этих градирнях?

2. Цель

2.1 Для начала я решила выяснить что же означает слово «градирни».

Свое знакомство я начала с научной литературы.  Исторически градирни использовались для добычи соли (ее выпаривали из солевого раствора). Первыми примитивными градирнями были хворостяные градирни, позаимствованные из практики добычи соли путем выпаривания воды из соляных озер. Для выпаривания издавна использовался хворост, орошавшийся водой из озера. Позднее с целью улучшить омывание поверхности воды воздухом хворост стали укладывать на расположенные друг над другом «этажеркой» решетки из прутьев или брусьев. Так как процесс выпаривания рассолов называют градированием, эти устройства получили наименование «градиры» или «градирни». Такие градирни и были впервые применены для охлаждения промышленной циркуляционной воды. 

Сейчас предназначение градирен несколько изменилось: градирни применяются в системах оборотного водоснабжения для охлаждения теплообменных устройств. Они используются на  атомных  и тепловых электростанциях, предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Градирни чаще всего используют там, где нет возможности применить для этой цели естественные водоёмы (либо из-за того, что попросту нет рядом прудов и озер, либо если есть опасность загрязнения окружающей среды).

Градирни – это устройства для охлаждения больших объемов воды ТЭЦ, АЭС, сориентированным потоком воздуха. Градирни имеют второе название – охладительные башни (сooling towers).

Из справочной литературы я узнала, что  градирни бывают следующих типов:  

— вентиляторные;

— башенные;

— открытые;

— сухие;

— гибридные;

— градирни других типов.

Градирни: а – вентиляторная; б – башенная; в – атмосферная; 1 – ороситель; 2 – водораспределитель; 3 – вентилятор; 4 – водоуловитель; 5 – резервуар; 6 – подвод воды; 7 – отвод воды; 8 – вход воздуха.

Задачи.

3.1 Следующей моей задачей было выяснить, а как же ее построили и как она работает и что там происходит.

Градирни представляют собой башни с металлическим или железобетонным каркасом, который обшит панелями из алюминия.

Монолитные железобетонные градирни на Калининской АЭС имеют высоту 150 метров, производительность 100 тысяч кубометров воды в час и площадь орошения 10 тысяч квадратных метров.

Начну с того, зачем на атомной станции нужны градирни и вообще системы охлаждения. И на тепловой, и на атомной электростанциях электроэнергию получают путем преобразования тепловой энергии в электрическую. Как функционирует.

Процесс охлаждения происходит за счёт испарения части воды при стекании её тонкой плёнкой или каплями по специальному оросителю, вдоль которого в противоположном движению воды направлении подаётся поток воздуха.

3.2 Упрощенно принцип действия одновентиляторной градирни представлен на рисунке. Обратная вода подается на распределительную систему и через сопла разбрызгивается по поверхности оросителя. Через входные окна вентилятор всасывает атмосферный воздух, который поднимается вверх и охлаждает воду, стекающую по поверхности оросителя. Затем охлажденная вода стекает в резервуар, а теплый воздух через диффузор выводится в атмосферу. Поднимающийся воздух уносит с собой мелкие капли влаги. Для того чтобы снизить потери оборотной воды, в верхней части градирни устанавливается каплеуловитель. Иногда для увеличения производительности на объекте устанавливается несколько

1-распределительная система, 2-сопла,3-ороситель,4-вентилятор,5-входные окна,

6-каплеуловитель,7-диффузор,8-резервуар

3.3Башенная градирня – это одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. В башенных градирнях тяга воздуха, охлаждающего циркулирующую воду, создается за счет высокой вытяжной башни. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Водосборный резервуар находится под оросителем. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая – уносится ветром.

Рассмотрим работу градирни на примере ее использования для охлаждения конденсатора турбины АЭС. Вода, подогретая в конденсаторе турбины, направляется в градирню. Напором насосов она подается на самый верх градирни, разбрызгивается и стекает по поверхностям орошения, образуя тысячи маленьких водопадов. В градирне, как в любой высокой трубе, образуется тяга – восходящий поток воздуха. Чем выше башня, тем сильнее тяга – выше скорость восходящего потока воздуха и лучше теплопередача от воды к воздуху. Стекая, вода отдает воздуху тепловую энергию, которая затем рассеивается в атмосфере. Охлажденная таким образом вода попадает в чашу, расположенную в основании градирни и оттуда насосами подается на охлаждение конденсатора турбины – круг замкнулся.

Следующей моей задачей было выяснить, как воздействуют градирни на окружающую среду.

Итак, предубеждение первое: в паровоздушном факеле градирен Калининской АЭС содержатся химические загрязняющие вещества, вредные микроорганизмы. Это не так. В течение  пяти лет эксплуатации градирен № 1, 2, начиная с 2005 года и по сегодняшний день, Федеральное агентство по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды регулярно следит за качеством атмосферного воздуха  в санитарно-защитной зоне Калининской АЭС и городе Удомля. Результаты этих наблюдений обнадеживают: все это время во всех исследованных пробах атмосферного воздуха фактическое содержание загрязняющих веществ всех категорий оказалось значительно меньше разрешенных и допустимых нормативов. Почему так происходит? Дело в том, что Калининская АЭС практически не выделяет вредных химических веществ в атмосферный воздух, а это значит, что воздух в районе размещения атомной станции остается чистым. Водяной пар, испаряющийся в градирнях, не содержит в себе опасных загрязнителей химической и биологической природы по той простой причине, что этих загрязнителей нет в исходной охлаждающей воде. Таким образом, можно говорить, что паровоздушный факел градирен Калининской АЭС состоит только из атмосферного воздуха и водяного пара с минимальным количеством сопутствующих примесей, среди которых нет опасных для окружающей среды и здоровья человека веществ. 

Вывод.

В ходе своего исследования я поняла, что башенные градирни предназначены для удаления в окружающую среду тепла, вырабатываемого реактором атомной электростанции. Получается, что градирня выполняет в точности ту же функцию, что и пруд-охладитель – рассеивает в окружающую среду избыточное тепло, которое не может быть преобразовано в электроэнергию. преимуществом градирен является очевидное отсутствие влияния на водоемы.

В результате  своего исследования я не только узнала много нового и интересного о работе и устройстве градирни, но и побывала на экскурсиях в таких местах как УТП (учебно тренировочный пункт)

Библиографический список.

1. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1985.

2. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения)/ ВНИИ ВОДГЕО Госстроя СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.

3. Пономаренко В.С., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие/ Под. общ. ред. В.С. Пономаренко. — М.:Энергоатомиздат: 1998. – 376 с.: и

4.Информция с сайтов www.antiatom. ru., www.rosenergoatom.

5.Стадницкий Г.В. Экология: учебник для ВУЗов. — СПб: Химиздат, 2001.

Что такое градирня и как она работает?

Градирня представляет собой конструкцию, которая использует испарение воды или поток воздуха для отвода избыточного тепла от промышленного оборудования и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они необходимы для электростанций, фабрик, нефтеперерабатывающих заводов, перерабатывающих заводов, отелей и других объектов, которые зависят от циркуляции воды для отвода тепла от здания или оборудования.

Градирни бывают самых разных конфигураций, чтобы их можно было адаптировать к потребностям каждого объекта в охлаждении и географическому положению. В этом руководстве мы рассмотрим ключевые аспекты, которые вам необходимо знать о градирнях, в том числе:

Как работают градирни

• Что такое «заполнение» и для чего оно предназначено
• Типы градирен
• Почему в градирнях используется так много воды
• Техническое обслуживание градирен
• Как снизить расходы на содержание вашей градирни

Для начала давайте посмотрим, как они охлаждают ваше оборудование и помещения.

Как работают градирни?

Каждая градирня выполняет один и тот же основной процесс: поступает горячая вода, выходит холодная вода. Метод теплопередачи зависит от типа градирни, используемой на вашем объекте, но многие основные принципы и функции аналогичны.

Мокрые градирни (также известные как градирни открытого цикла) являются одними из наиболее распространенных и работают следующим образом:

Трубы подают горячую воду от промышленного оборудования или систем HVAC в градирню.

Горячая вода стекает или распыляется в «зону разлива», где часть ее испаряется, а остальная часть собирается в резервуаре, снижая общую температуру воды в градирне.

Воздух циркулирует через градирню за счет искусственной тяги, принудительной тяги или естественной тяги, которая охлаждает неиспаряющуюся воду.
Охлажденная вода скапливается в нижней части градирни, где она рециркулирует обратно в ваше промышленное оборудование или систему кондиционирования воздуха.

На протяжении всего этого процесса мокрые градирни теряют воду тремя способами: испарением, дрейфом (также называемым «воздушным потоком») и продувкой (также называемым «отводом»). Эта потерянная вода затем заменяется подпиточной водой.

Мокрые градирни уменьшают тепло за счет испарительного охлаждения. Когда горячая вода испаряется, она рассеивается в атмосфере, а не рециркулирует в вашей системе, поэтому вода теряется, но общая температура воды снижается.

Когда воздух проходит через градирню, часть воды выдувается из градирни, поэтому происходит некоторая потеря воды из-за дрейфа.

Когда вода испаряется, она оставляет все содержащиеся в ней минералы, такие как кальций, магний, хлорид и кремний. Это увеличивает концентрацию этих минералов в оставшейся воде. Если не принять меры, это может вызвать коррозию или отложения в вашей градирне, что снизит ее эффективность и срок службы. Таким образом, мокрые градирни включают в себя также систему удаления некоторого количества воды, и этот компонент известен как «продувка» или «отвод».

Очевидно, что если этот процесс будет продолжаться так постоянно, вы в конце концов потеряете всю свою воду. Таким образом, мокрые градирни также требуют постоянной подачи свежей подпиточной воды, что эквивалентно потерям воды на испарение + унос + водозабор.

А как насчет других градирен?

Испарительное охлаждение — не единственный способ отвода избыточного тепла в градирнях. В градирнях с замкнутым контуром вода от промышленных процессов хранится в трубе, в трубу распыляется более холодная вода, а для передачи тепла используется вентилятор. Это защищает вашу воду от потенциального загрязнения в градирне или подпиточной воде.

Что такое «заполнение»?

«Наполнитель» — это материал, предназначенный для увеличения площади поверхности воды, когда она попадает в зону разлива, и обычно увеличивает время, в течение которого она находится на воздухе, заставляя воду течь через или через наполнитель (сорт как губка или наклонный водопад). Некоторые материалы наполнителя с большей вероятностью собирают грязь, пыль и минералы из воды, поэтому качество воды, окружающая среда и ваши потребности могут повлиять на то, какой тип наполнителя лучше всего подходит для вашей ситуации.

Иногда вы можете слышать, как заливка называется «заливкой» или «пленочной заливкой». Это описывает основной способ взаимодействия наполнителя с водой. Пленочный наполнитель представляет собой лист материала (например, ПВХ), который заставляет воду растекаться в виде тонкой пленки. Брызговик прерывает поток воды, чтобы предотвратить ее разбрызгивание. Оба типа материала увеличивают контакт горячей воды с воздухом и улучшают охлаждение.

Типы градирен

Классифицировать градирни немного сложно. У одной градирни может быть несколько классификаций, и часто у одной и той же классификации может быть несколько названий. Важно помнить, что каждая классификация или категория относится к определенному аспекту процесса охлаждения.

Каждый тип градирни имеет свои плюсы и минусы для вашей системы управления водными ресурсами и предназначен для конкретных применений. Чтобы помочь вам разобраться в различных классификациях и категориях, мы разделили типы градирен на:

• Используемый метод теплопередачи
• Используемый процесс воздушного потока
• Метод сборки
• Метод теплопередачи

Вы можете услышать названия градирен по используемому методу теплопередачи: мокрый, сухой, жидкостный, замкнутый контур, открытый контур. Вот что все это значит.

Мокрые (или открытые) градирни

Мокрые градирни, также известные как градирни открытого цикла, в основном используют испарительное охлаждение для отвода тепла. Вода стекает или разбрызгивается в зону разлива, которая может использовать или не использовать наполнитель для увеличения испарения и охлаждения. Испарительное охлаждение требует замены потерянной воды добавочной водой.

Их называют градирнями «открытого цикла», потому что процесс охлаждения происходит внутри вашего «водяного контура». Вода течет из вашего оборудования в градирню, а затем обратно в ваше оборудование.

Охладители жидкости

Охладители жидкости представляют собой градирни замкнутого цикла. Их называют градирнями с «замкнутым контуром», потому что процесс охлаждения происходит снаружи, без непосредственного контакта с водой или соприкосновения с воздухом. Горячая вода по-прежнему отводится в градирню по трубам, но когда она поступает в градирню, она остается в той или иной форме. Затем охладители жидкости обрызгивают эту трубку холодной водой и используют механическую тягу для усиления охлаждения.

Градирни с замкнутым контуром не полагаются на испарительный нагрев и не подвергают воду воздействию открытого воздуха, поэтому потери воды в вашем водоснабжении отсутствуют.

Сухие градирни (или конденсаторы с воздушным охлаждением)

Сухие градирни представляют собой другой тип градирен замкнутого цикла. Они функционируют аналогично жидкостному охладителю, но без распыления воды на трубы, что означает, что эта градирня вообще не теряет и не использует воду. Эти градирни используют воздушный поток (либо механическую, либо естественную тягу) для охлаждения труб. Это позволяет передавать тепло от горячей воды к трубкам, а затем к воздуху.

Сухие градирни лучше всего подходят для объектов в засушливых районах, где вода дефицитна, дорога или слишком важна для окружающей среды.

Гибридные градирни

Гибридные градирни очень универсальны и могут переключаться между сухим и влажным охлаждением. Это предотвращает зависимость объекта от водяного охлаждения в климатических условиях, когда доступность или стоимость воды резко колеблется в зависимости от времени года.

Система воздушного потока

Градирни иногда называют по взаимодействию между потоками воздуха и воды: перекрестным и противотоком. Их также можно назвать по методу, который они используют для создания этого воздушного потока: механическая тяга, искусственная тяга, принудительная тяга, естественная тяга и естественная тяга с помощью вентилятора.

Вот что означают эти категории.

Градирни с поперечным потоком

Градирни с поперечным потоком собирают горячую воду в резервуары наверху градирни, а затем используют самотечное распределение для ее слива в наполнитель. Когда вода проходит через наполнитель, воздух течет горизонтально, перпендикулярно потоку воды. Вода стекает вниз, а воздух течет поперек — следовательно, поперечное течение.

Поскольку градирни с поперечным потоком используют гравитацию для рассеивания горячей воды в материале наполнителя, они упрощают переменный поток и могут легко приспосабливаться к событиям «низкого потока», сохраняя при этом равномерное распределение воды. Неравномерное распределение может создать каналы в материале наполнителя, где вода течет фиксированными потоками и имеет больший риск замерзания в холодную погоду или образования накипи из-за минеральных отложений.

В этих градирнях обычно больше пространство камеры (пространство, через которое проходит воздух), поэтому их легче обслуживать. В градирне с поперечным потоком специалисты имеют достаточно места для маневра и осмотра вашего бассейна холодной воды, каплеуловителей и других ключевых компонентов. Они могут даже иметь полноразмерные смотровые люки и механические платформы для работы с вентилятором, редуктором и другими труднодоступными частями.

Возможно, наиболее важным является то, что система распределения с самотечной подачей позволяет использовать насосы меньшего размера и требует меньше обслуживания, поэтому градирни с поперечным потоком, как правило, обходятся дешевле — как на начальном этапе, так и с течением времени.

Противоточная градирня

Противоточная градирня всасывает воздух из-под наполнителя и направляет его вертикально, так что воздух течет вверх, а вода течет вниз – следовательно, противоток. Поскольку воздух проходит через градирню вверх, вы не можете полагаться на силу тяжести для распределения горячей воды, а противоточные градирни используют форсунки под давлением для распыления воды на наполнитель.

Основным преимуществом противоточных градирен является то, что они более эффективны и занимают меньше места (по сравнению с поперечноточными градирнями с той же холодопроизводительностью). Система распыления под давлением разбивает воду на более мелкие капли, поэтому ее легче охлаждать. Они также могут предоставить вам больше вариантов наполнителя, который может потребоваться для вашего качества воды.

Недостатком является то, что противоточные градирни, несмотря на более высокую эффективность, на самом деле стоят дороже из-за более высоких требований к насосу и обслуживания, связанного с системой распределения воды под давлением (распылительные форсунки). Кроме того, при слабом расходе воды струя из форсунок прерывается, что приводит к неравномерному распределению и образованию каналов в материале наполнителя, что увеличивает риск образования льда в холодную погоду или образования накипи из-за высокой концентрации минералов. Таким образом, регулярное техническое обслуживание становится более важным, а проблемы выявить труднее (поскольку противоточные градирни не так доступны, как перекрестноточные градирни). Они также производят больше шума, поскольку вода разбрызгивается с потолка башни и имеет тенденцию падать дальше.

Вытяжная тяга

«Вытяжная тяга» — это тип механической вытяжки, в котором используется большой вентилятор наверху градирни для нагнетания воздуха к потолку. Хотя вентилятор больше, чем тот, который вы использовали бы в градирне с принудительной тягой, он использует меньший двигатель для обеспечения такой же мощности водяного охлаждения. При искусственной тяге воздух медленно входит в градирню и быстро выходит. Это снижает риск рециркуляции воздуха, что делает процесс охлаждения менее эффективным, поскольку воздух, выходящий из градирни, теплее.

Принудительная тяга

«Принудительная тяга» — это тип механической тяги, при которой используется вентилятор или вентиляторы внизу или сбоку градирни для подачи воздуха в систему охлаждения. Этот воздух быстро входит и медленно выходит, что увеличивает риск рециркуляции. Поскольку этот вентилятор подвергается воздействию входящего воздуха (который более холодный), он также подвергается большему риску проблем при отрицательных температурах. Однако принудительная тяга создает большее статическое давление, что делает ее более подходящей для закрытых (а иногда и внутренних) помещений.

Естественная тяга

Естественная тяга использует архитектуру градирни и принципы плотности воздуха для создания естественного воздушного потока. Градирни с естественной тягой представляют собой высокие гиперболоидные конструкции, часто используемые на электростанциях. Когда воздух поступает в градирню, он становится более горячим и влажным и естественным образом поднимается вверх через градирню, как дым из трубы.

Естественная тяга с помощью вентилятора

Естественная тяга с помощью вентилятора очень похожа на установку с принудительной тягой, но в ней не используется вентилятор или вентиляторы для продвижения воздуха вверх по градирне. Вентиляторы помогают циркулировать воздуху в башню, но система в основном использует архитектуру и изменения плотности воздуха для создания тяги.

Способ сборки

Хотя градирни бывают разных конфигураций, есть два основных способа их сборки: на заводе или на месте. Каждый предлагает преимущества для конкретных ситуаций.

Градирни заводской сборки

Некоторые градирни собираются на заводе, а затем отправляются туда, где они нужны. Эти предварительно собранные блоки удобны, но имеют меньшую вместимость — в конце концов, они должны помещаться на грузовиках. Из-за своего размера они чаще используются на предприятиях пищевой промышленности, гостиницах и других объектах, которые не производят столько тепла, как, скажем, электростанции. (Они очень распространены для охлаждения в системах HVAC.) Поскольку блочные градирни часто используются в жилых районах, они, как правило, уделяют больше внимания функциям снижения шума, таким как система распределения воды с самотечной подачей или принудительная тяга, но они могут быть настроены в соответствии с потребностями вашего объекта.

Градирни, устанавливаемые на месте

Объекты, производящие больше тепла, часто нуждаются в градирнях большей мощности, чем то, что производители могут предварительно собрать и отправить. Таким образом, электростанции, нефтеперерабатывающие заводы, заводы по переработке стали и другие крупные промышленные объекты используют башни, устанавливаемые на месте, которые могут быть настолько большими, насколько это необходимо. Производитель обычно предоставляет рабочую силу и опыт для сборки градирен на месте.

Почему градирни потребляют так много воды?

Для работы большинства градирен используется вода. А некоторые градирни используют много воды.

В зависимости от потребностей здания или процесса в охлаждении размер градирни определяет, сколько воды используется и может быть обеспечен отвод тепла. Градирни используют тоннаж в качестве рейтинга. Как правило, чем больше тоннаж, тем больше воды будет использовать градирня.

Охладитель жидкости постоянно распыляет воду на трубку, в которой находится горячая вода, поэтому тепло передается от горячей воды внутри трубки к холодной воде снаружи трубки. Распыляемая вода никогда не попадает в систему водоснабжения (поэтому их также называют градирнями замкнутого цикла), и ее необходимо постоянно пополнять.

Мокрые градирни используют испарительное охлаждение и подвергают вашу горячую воду воздействию открытого воздуха, поэтому ваша система постоянно теряет воду из-за испарения и дрейфа, когда пар и капли выходят через верхнюю часть градирни. Кроме того, когда вода испаряется, она оставляет после себя минералы и увеличивает их концентрацию в вашей системе водоснабжения, что, если оставить их в покое, может нанести вред вашей градирне и другому оборудованию. Чтобы решить эту проблему, мокрые градирни также удаляют часть воды из вашей системы. Как упоминалось ранее, эта вода называется продувкой или отводом.

Чтобы компенсировать эти три потери воды в градирне, она потребляет больше воды. Мокрые градирни постоянно добавляют свежую воду, называемую подпиточной водой, чтобы гарантировать, что в систему водоснабжения всегда возвращается одинаковое количество воды. Количество подпиточной воды всегда должно равняться вашему испарению + уносу + продувке.

Распространенные проблемы с градирнями

Градирни являются важной частью вашей системы управления водными ресурсами. Если один компонент перестает работать, это может резко снизить вашу способность эффективно отводить тепло и поддерживать охлаждение вашего оборудования или помещения. Когда ваша градирня работает менее эффективно, она потребляет больше энергии и стоит больше денег. Эти проблемы также могут быстро перерасти в катастрофы, мешающие вашим производственным процессам и повреждающие или разрушающие ваше оборудование.

Поэтому важно знать, с какими проблемами вы можете столкнуться при работе с градирнями, и что необходимо для их обслуживания.

Накипь

По мере накопления минералов, таких как кальций, магний, кремнезем и хлорид, в вашей градирне могут образовываться слои, называемые «накипью». Это чаще встречается в градирнях открытого цикла, в которых используется испарительное охлаждение, поскольку вода (и, следовательно, содержащиеся в ней минералы) вступает в контакт с вашими теплообменными поверхностями. Накипь необходимо регулярно удалять, иначе вашей системе придется усерднее работать для передачи тепла. Ключевой способ избежать образования накипи – обеспечить надлежащий и непрерывный поток воды в систему. В случае препятствия или блокировки подачи подпиточной воды, низкий расход воды может быстро привести к образованию накипи и повреждению охлаждающей среды.

Загрязнение

Из-за высокой влажности и концентрации минералов градирни могут стать рассадником вредных бактерий, которые могут повредить или снизить эффективность вашего оборудования. Иногда в бассейне с холодной водой можно обнаружить тонкий слой бактерий. Эта «биопленка» препятствует процессу теплопередачи, снижая эффективность вашей градирни. Когда это происходит, вам нужен специалист, который возьмет пробу воды, а затем очистит воду от бактерий, промыв ее хлором. Вы будете повторять этот процесс до тех пор, пока все бактерии не исчезнут, или они просто вернутся.

Загрязнение

При прохождении воды и наружного воздуха через градирню грязь, мусор и пыль могут попасть на наполнитель. По мере его накопления он может засорить ваш наполнитель и помешать воде течь так, как это было задумано. Это может привести к образованию каналов, что может привести к замерзанию при низких температурах, но, по крайней мере, снижает эффективность вашей градирни.

Замораживание

Градирни, работающие в очень холодную погоду, подвержены риску образования льда. Когда образуется лед, он увеличивает вес вашей башни. Слишком много льда может повредить структурную целостность вашей башни или даже привести к ее полному разрушению. Чтобы предотвратить нарастание льда, важно постоянно следить за нагревом градирни, использовать двигатели с регулируемой скоростью и поддерживать поток воды через заливку в соответствии с проектом. Несмотря на то, что ваша градирня предназначена для охлаждения воды, наличие водонагревателя важно для предотвращения замерзания этой холодной воды.

Коррозия

Когда натрий и другие минералы проходят через ваши трубы, они могут постепенно разрушать металл. Это вызывает большую озабоченность в градирнях с замкнутым контуром (таких как охладители жидкости), где труднее обнаружить коррозию на ранней стадии. Коррозия в ваших трубах может привести к утечкам в вашей градирне или других частях системы водоснабжения. Защитное покрытие на ваших трубах продлит срок их службы, предотвратив коррозию, но вы также можете добавить химикаты в систему очистки воды или увеличить pH-баланс вашей воды.

Утечки

Утечки часто трудно обнаружить, что означает, что они могут быть очень дорогими. Представьте, сколько воды может утечь за один день работы и сколько воды придется перекачивать вашей градирне, чтобы компенсировать утечку. Вы должны регулярно проверять уровень поплавка в бассейне и системные клапаны — не ждите ежемесячного счета за воду, чтобы узнать, что вы потеряли тысячи галлонов воды из-за утечки! (Посмотрите, во сколько обходится этой компании одна утечка. )

Знаете ли вы?

Решение Apana для управления водными ресурсами загружает данные из вашей сети водоснабжения в облако в режиме реального времени. Наши инструменты аналитики отправят вам оповещения и практические рекомендации в случае необычной активности. Вы узнаете момент, когда возникнет проблема, связанная с вашей градирней, и предложите следующие шаги для ее решения.

Потеря потока воды

Загрязнение, коррозия, замерзание и другие проблемы могут привести к потере потока воды, когда вода не закачивается в градирню или не проходит через нее так, как она спроектирована. Потеря потока воды может привести к крупным бедствиям, таким как аварийное отключение вашего оборудования, утечка углеводородов и даже пожары, когда через оборудование не циркулирует достаточное количество холодной воды. Если вы не обнаружите это достаточно быстро, потеря потока воды может нанести непоправимый ущерб вашему самому дорогому оборудованию. Это также неизбежно нарушает ваши обычные производственные операции, поскольку вам приходится выполнять внеплановое техническое обслуживание или сразу заменять основные части оборудования.

Система управления водными ресурсами Apana не только обнаруживает утечки, но и может уведомить вас, когда вода не течет должным образом. Одно такое раннее оповещение может сэкономить вам тысячи долларов за счет предотвращения ущерба и потери времени.

Как снизить расходы на содержание вашей градирни

Градирни являются ключевым компонентом большинства зданий, промышленных процессов и крупных систем ОВКВ. Они очень эффективны, но с учетом количества воды, через которую они проходят, они также требуют высоких затрат на содержание. Некоторые конфигурации менее рентабельны, чем другие — например, системы принудительной тяги и водораспределения под давлением требуют большей мощности, — но все они требуют регулярного обслуживания для эффективной работы.

Однако, если у вас есть водяная градирня или охладитель жидкости, вы можете снизить свой корпоративный счет за воду, отслеживая, сколько воды использует ваша градирня. Частью вашего счета за воду является плата за канализацию, которая предполагает, что вся вода, используемая вашим учреждением, сливается в канализацию. Но с градирнями, использующими испарительное охлаждение, большая часть воды, используемой вашей градирней, никогда не попадает в канализацию — она выбрасывается в атмосферу.

Если вы регулярно документируете, сколько воды проходит через подпиточную и водоразборную линии вашей градирни, ваш поставщик, скорее всего, возместит вам часть платы за канализацию. Вы можете послать кого-нибудь, чтобы вручную записать цифры с ваших счетчиков воды. Но с интеллектуальной платформой управления водными ресурсами Apana наша технология загружает данные с ваших счетчиков воды в режиме реального времени, поэтому вы получаете автоматические показания того, сколько воды проходит через каждую линию, к которым вы можете легко получить доступ в нашем аналитическом программном обеспечении.

Как работают градирни. Инженерное мышление

В этом разделе мы рассмотрим, как работает градирня. Это будет охватывать основные принципы работы наиболее распространенного типа градирни «мокрого» или «открытого», которые вы найдете на большинстве коммерческих высотных и промышленных объектов.

Почему наиболее распространены открытые градирни?

Открытые или мокрые градирни являются наиболее эффективным способом отвода тепла из системы охлаждения, поскольку вода испаряется, чтобы унести тепло. Это приводит к потере воды из системы охлаждения и поэтому не подходит для всех мест и систем.

Как они работают?

Рассмотрим градирню на крыше типичного здания офисного типа. Центробежный насос перемещает воду, известную как «вода конденсатора», между чиллером в подвале и градирней на крыше. Чиллер добавляет тепло к воде конденсатора, а градирня охлаждает ее, выбрасывая ее в атмосферу. Тепло, которое он отводит, — это все нежелательное тепло от здания, создаваемое людьми, компьютерами, солнечным светом, освещением и т. д. Он также должен отводить тепло, выделяемое компрессором чиллера.

Вода конденсатора выходит из конденсатора чиллера при температуре около 32 °C (89,6 °F), и насос направляет ее в градирню. Система спроектирована таким образом, что вода конденсатора, выходящая из градирни и снова поступающая в конденсатор чиллера, должна иметь температуру около 27 °C (80,6 °F), чтобы иметь возможность набрать достаточно тепла в следующем цикле.

Части градирни

Прежде чем мы рассмотрим, как градирня отводит тепло. Давайте сначала посмотрим на детали внутри градирни.

Детали градирни

Вентилятор: Вентилятор втягивает холодный окружающий воздух через фильтры в основании и выталкивает его через верхнюю часть градирни, забирая с собой тепло и влагу.

Приводной ремень и приводной двигатель: Самый простой способ вращения лопастей вентилятора. Он также может быть с прямым приводом, с цепным приводом или с зубчатой ​​передачей.

Каплеуловитель: Это заставляет воздух менять направление и конденсировать часть влаги в выходящем воздухе, что снижает эксплуатационные расходы.

Вход воды конденсатора: Здесь теплая вода конденсатора поступает в градирню

Распылительные форсунки: Теплая вода конденсатора проталкивается через эти форсунки, образуя брызги мелких капель.

Наполнитель Упаковка: Капли воды, распыляемой конденсатором, стекают вниз, что увеличивает площадь поверхности теплопередачи и позволяет воздуху (который течет в противоположном направлении) уносить часть тепла, а также влагу от испарения.

Фильтр: Оттуда вентилятор всасывает воздух. Фильтр ограничивает количество грязи и листьев, попадающих в градирню. Здесь воздух входит более прохладным и сухим, чем когда он выходит сверху.

Выход воды конденсатора: Здесь вода конденсатора выходит из градирни. Он выйдет при более низкой температуре, чем когда он вошел наверху.

Подпиточная вода: В бассейне градирни поддерживается минимальный уровень воды. Вода теряется из градирни в результате испарения, а также при сливе воды из градирни, чтобы избавиться от скопившейся грязи и соли.

Перелив: Если уровень воды в бассейне станет слишком высоким, она потечет сюда и выльется в канализацию.

Слив: Вода будет сливаться из градирни для технического обслуживания, а также периодически во время нормальной работы, когда уровень примесей в воде становится слишком высоким. Примеси возникают из-за накопления грязи и солей, которые накапливаются по мере испарения воды и оставляют их позади. Это часто называют «продувкой».

Как градирня отводит тепло?

Теплая вода из конденсатора поступает в верхнюю часть градирни. Она проходит через несколько форсунок, которые разбрызгивают воду мелкими каплями по всей упаковке. Спрей увеличивает площадь поверхности воды, что позволяет ей отводить больше тепла.

Распылительные форсунки градирни Упаковка для наполнения градирни

Вода распыляется на наполнительную тару

Вода из конденсатора распыляется на наполнительную тару

Эти капли из струи стекают по наполнительной таре, образуя тонкую пленку воды на ее поверхности. Вода будет испаряться в воздух и уносить с собой тепло.

Тонкая пленка конденсаторной воды

Для большей холодопроизводительности в градирнях используется вентилятор для увеличения испарения. Вентилятор протягивает воздух через фильтры в нижней части агрегата и перемещает его вверх и наружу через верхнюю часть градирни, проходя через наполнительную упаковку и каплеуловители. Воздух течет в направлении, противоположном потоку воды конденсатора.

Воздух градирни, проходящий мимо наполнительной упаковки

Комбинируя брызги воды, тонкую пленку воды на наполнительной упаковке и поток холодного воздуха, вы получаете большую теплопередачу.

Поток воздуха и воды конденсатора

Напомним. Теплая вода конденсатора поступает в градирню и распыляется на наполнительную упаковку. Этот спрей стекает по упаковке, образуя на ней тонкую пленку воды, которая испаряется и охлаждается. Прохладный сухой воздух поступает через дно градирни и проходит через наполнительную упаковку в направлении, противоположном потоку воды конденсатора, что забирает тепло и влагу из тонкой пленки воды. Вода конденсатора покидает нижнюю часть градирни при более низкой температуре. Вместе с этим теплом воздух покинет верхнюю часть градирни, но он также унесет с собой часть воды.

Теплопередача градирни

Вода стоит денег. Таким образом, чтобы снизить эксплуатационные расходы и потребление воды, в градирнях часто используются каплеуловители. Они расположены над наполнительной упаковкой и распылительными форсунками, но ниже вентилятора.

Каплеуловители градирен

Каплеуловители намеренно меняют направление, чтобы выходящий воздух конденсировался на стенках. Это вытесняет часть влаги из воздуха, которая затем стекает обратно в упаковку для наполнения для дальнейшего охлаждения и, в конечном итоге, скапливается в бассейне градирни для отправки обратно в чиллер.

Каплеуловитель на градирне

Вода конденсатора охладителя скапливается в бассейне градирни. Это возвращается в чиллер, где он получает больше тепла, и цикл начинается снова. На выпускном отверстии обычно имеется фильтр, чтобы предотвратить попадание посторонних предметов в трубу, так как они могут попасть на лопасти насоса.

Бассейн градирни

Поплавковый клапан в бассейне управляет потоком воды из впускного отверстия подпиточной воды и обеспечивает поддержание минимального уровня воды. Эта вода доливается из-за потерь на испарение, а также при продувке.

Перелив предотвращает попадание слишком большого количества воды из конденсатора в бассейн градирни. Вода, поступающая сюда, обычно направляется в дренаж.

К сливу обычно присоединяется автоматический клапан. Датчики, расположенные в резервуаре или трубопроводе системы конденсатора, определят уровень загрязнений (грязь и соли) и начнут слив воды, если уровень слишком высок. Этот слив известен как «продувка» и приводит к падению поплавкового клапана, что позволяет пресной воде поступать через впускное отверстие для подпитки. Примеси уже находятся в воде конденсатора, а также в воздухе, но когда вода испаряется, она оставляет их позади. Если испаряется достаточное количество воды, это вызовет накопление примесей, которые могут повредить оборудование, а также снизить эффективность и эффективность градирни, чиллера и насоса.