Eng Ru
Отправить письмо

Эксплуатация градирни для охлаждения воды круглый год. Градирня для охлаждения воды


Градирни для охлаждения воды | Сервисный центр

Градирня для чиллера

Градирня представляет собой сложную инженерную конструкцию для охлаждения большого объема воды посредством потока наружного воздуха. Они применяются в системах оборотного водоснабжения и позволяют эффективно снижать температуру воды на 10-15°C. Многим хорошо знакомы огромные башенные сооружения на территории крупных предприятий с постоянными клубами плотного пара:

"Вспоминается детство, в городе у нас был крупный тракторный завод при СССР ходили туда купаться зимой. Очень глубокая яма 6-8 метров облагорожена бетоном и металлом внутри с постоянной температурой воды 35-40°C, одним словом, было тепло, купались каждый день. Вокруг пар, вода льется горячая, а мы плаваем, причем, один всегда наблюдает за охранниками, которые время от времени вылавливали нас оттуда и выводили за ухо с завода...»

Александр Борисов инженер компании ООО "ЧИЛЛЕР-СЕРВИС"

 Это и есть градирни. Сегодня они представлены не только такими крупноформатными объектами, но и более современными, компактными решениями. 

Принцип работы градирни

Охлаждение происходит за счет испарения части воды и взаимодействия оставшейся с наружным воздухом. Принцип действия всех подобных установок одинаков: поступающая из обслуживаемой системы вода стекает по оросителю и охлаждается встречными потоками воздуха. Испарение 1% влаги дает снижение температуры оставшегося объема на 6°C. Количество поступающей и охлажденной воды должно быть идентично. Разницу, образовавшуюся за счет испарений, перекрывают путем добавления свежей, заранее отфильтрованной воды. 

Доведенная до нужных значений она поступает обратно для нужд производства. 

Типы градирен

Все водоохладительные установки различаются по типу орошения, то есть способу поступления в них охлаждаемой жидкости. 

  • Пленочные – вода тонкой пленкой стекает по стенкам башенной градирни.
  • Капельные и брызгальные – предусматривают оросители и форсунки для разбрызгивания воды.
  • Сухие – никакой открытой воды, только направленные потоки наружного воздуха, обдувающие теплообменник, в котором циркулирует рабочая жидкость.

Есть и другие принципиальные отличия. Например, способы подачи воздуха. По этому параметру градирни классифицируют на следующие типы. 

  • Вентиляторные. Нагнетание воздуха осуществляется при помощи вентиляторов. Позволяют регулировать режим работы за счет отключения или добавления вентиляторов. В отличие от прочих типов требуют больших энергозатрат, но характеризуются более высокой производительностью. Их температурный порог чуть ниже остальных типов, что позволяет более эффективно и быстро охлаждать воду. 
  • Башенные. Подача воздуха обеспечивается за счет естественной тяги, создаваемой башней специальной конструкции. Требуют большой площади, но гораздо меньших затрат на содержание по сравнению с прочими типами. Охлаждение производится медленно, но стабильно. 
  • Открытые. Работают за счет силы ветра и движения атмосферных масс. Использовать их в полном объеме позволяет специально сконструированная башня. Требуют большого пространства, медленно охлаждают воду всего на десяток градусов, но выгодны с точки зрения содержания – никаких энергозатрат. 
  • Эжекционные. Используют для нагнетания нужного объема воздуха разбрызгивание воды под напором. В результате этого процесса происходит естественный захват воздуха, используемого для охлаждения. Отличаются высокой эффективностью, низким уровнем шума и вибрации, но высокими энергозатратами. 

Есть еще одно существенное отличие – направление движения воды и воздуха. В зависимости от этого параметра градирни бывают противоточными, перекрестными и смешанными.

Область применения и типы градирень

Область применение градирен

Область применения этих систем очень широка. Они необходимы везде, где используется техническая вода  - для реализации технологических процессов и обеспечения нужного микроклимата. У каждого типа своя специфика. 

Вентиляторные предназначены для нужд стабильно работающего производства. Они позволяют быстро и эффективно отводить избыточное тепло и гарантировать идеальные рабочие условия для технологического оборудования. Их обустройство и запуск не требуют сложной подготовки – доставка и монтаж градирен плюс подсоединение технического водопровода. 

Башенные конструкции могут позволить себе не все предприятия. Они предпочтительны для нужд ТЭС, ТЭЦ и АЭС. Для их размещения требуется большая площадь, но их можно строить в максимальной близости от объекта. 

Открытые градирни выгодны для предприятий, использующих крупные холодильные установки и большие объемы холодной воды, а также для компрессорных и трансформаторных станций. 

Эжекционные установки. Предпочтительны для объектов с переменными климатическими условиями, тепловыми и гидравлическими нагрузками. 

В отличие от башенных и открытых установок, вентиляторные и эжекционные градирни требуют постоянного внимания грамотных инженеров. Своевременное обслуживание позволит обеспечить стабильную работу не только самой водоохладительной установки, но и всего технологического оборудования, зависящего от подачи охлажденной воды.

Назад в раздел

remont-chillera.ru

Эксплуатация и работа градирни зимой и летом

ЧТО ТАКОЕ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГРАДИРНИ

Большинство словарей трактует термин эксплуатация как извлечение прибыли или выгоды от применения чьего-либо труда, предмета или оборудования. В общественном сознании этот термин носит негативный оттенок. Однако, если разобраться, то ничего устрашающего и неприятного в нем нет. Логично, что предприятие для улучшения качества продукции, увеличения объемов производства использует какое-либо оборудование и станки.

Градирня - это теплообменный аппарат, предназначенный для охлаждения воды в водооборотных системах с помощью атмосферного воздуха, важная часть производственного цикла.

Её использование может принести максимальную выгоду.

То есть, для получения максимальной выгоды требуется обеспечить правильный режим работы охлаждающей установки.

От чего же зависит правильная эксплуатация градирни?

Во-первых, от того качественно ли она построена, нет ли технологических нарушений. Для того, чтобы их избежать, приемка в эксплуатацию ведется по утвержденному плану. Закреплен этот план в документе РД 34.22.402-94 от 1997 года «Типовая инструкция по приемке и эксплуатации башенных градирен»

Этот документ применяется не только к башенным, но и к вентиляторным установкам. Более подробно этот процесс мы опишем в специальной статье: «Сдача и приемка градирни в эксплуатацию»

Во-вторых, эксплуатация градирни зависит от её типа и режимов использования. Более подробно о том какие типы есть, и как они влияют на процесс эксплуатации опишем далее в этой статье.

В-третьих, использование оборудования в разное время года отличается. Режимы работы зимой и летом кардинально разнятся. Опишем эксплуатацию градирни зимой и летом в отдельном разделе далее.

ВЛИЯНИЕ СХЕМЫ ГРАДИРНИ ВЕНТИЛЯТОРНОГО ТИПА НА ЕЁ ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Градирни бывают сухого и мокрого типов, то есть радиаторные и испарительные охлаждающие установки. Последние могут быть вентиляторными и безвентиляторными (башенными). Более подробно о типах и классификации читайте в специальной статье: «Принцип работы и виды градирен».

Сухие градирни – это теплообменные сооружения, в которых тепло передается без контакта воды и воздуха. В них вода течет в трубках радиатора (теплообменника) и её тепло передается стенкам. Радиатор обдувается воздухом при помощи вентилятора, что ускоряет охлаждение.

Принцип работы таких градирен схож с охлаждением жидкости в радиаторах автомобилей.

Они применяются в тех случаях, когда восполнение воды в оборотном цикле слишком дорого или невозможно. Чаще всего это зависит от территориального расположения предприятия. Например при расположении в пустынной местности, на нефтепромысле или в Сибири, где осложнена подпитка контура.

Распространено применение такого типа градирен в схемах кондиционирования на офисных и торговых центрах, в магазинах. Так же их применяют, когда температура оборотной воды слишком высока и её охлаждение на испарительной градирне невозможно по причине возможного разрушения оросителя.

Основным преимуществом сухих охладителей является отсутствие потерь хладагента.  К минусам относятся высокая стоимость, большие габариты и небольшой перепад температур.

К особенностям эксплуатации градирен такого типа относятся необходимость очищать теплообменник от загрязнений и поддержания циркуляции в зимний период времени для предотвращения размораживания. Инструкцию по эксплуатации сухих установок смотрите на сайте производителя.

Чаще на производствах применяются градирни мокрого типа (испарительные).

Они понижают температуру воды преимущественно при контакте ее с воздухом и испарении жидкости.

Существует 4 основных вида испарительных градирен: башенные, секционные вентиляторные, отдельно стоящие вентиляторные и малогабаритные.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГРАДИРЕН ЛЕТОМ

В летнее время года эксплуатация водоохлаждающих установок менее проблематична, в отличие от зимней эксплуатации градирни. Поэтому в летнее время года больше внимания уделяется технологическим параметрам работы и достижению качественного охлаждения.

Среди основных проблем летней эксплуатации выделяют:

  • Высокую температуру окружающего воздуха
  • Низкую влажность окружающей среды
  • Естественные загрязнения: пух, перо, пыль.

Для качественного охлаждения оборотной воды необходима большая поверхность растекания жидкости для контакта с воздухом. Это невозможно, если забит оросительный слой.

Помимо технологических примесей: окалины, водорослей, химических соединений и нефтепродуктов, летом с поступающим воздухом ороситель забивается и природными загрязнениями.

Они оседают в бассейне градирни и попадают в водооборотный цикл. При этом происходит засорение теплообменных аппаратов, вследствие чего ухудшается работа промышленного оборудования, а в наихудшем случае происходит выход его из строя, что потребует большое количество средств для восстановления технологических параметров.

Решением данной проблемы служит установка жалюзи градирни или краткосрочное отключение охлаждающей установки и очищение от грязи как бассейна, так и оросительного слоя.

Жалюзи с ламелями из различных материалов позволяют исключить прямое попадание грязи, при этом обеспечив поступление достаточного воздуха в установку.

Однако, даже достаточное количество чистого воздуха летом - не гарантия правильной работы градирни. Дело в том, что воздух поступает горячий и сухой. Большая температура влажного термометра ограничивает возможную температуру охлаждения воды. В этом случае возможно уменьшить поток на каждую секцию, тем самым уменьшив плотность орошения и увеличив охлаждающую способность.

Для сохранения общего теплосъема градирни требуется увеличивать количество подаваемой воды. Так как W=1,163*Q*∆t, то при уменьшении перепада температур требуется увеличить количество жидкости на пропорциональную величину.

Для этого нужно вводить в работу дополнительные секции.

Учитывая, что требуется увеличить общее количество воды и одновременно уменьшить количество поступающее на каждую из секций, то ввод резервных мощностей должен быть значительный. Этот аспект летней эксплуатации стоит учитывать при проектировании градирни.

Подробнее о проектировании градирни

Если уменьшить поток невозможно по техническим требованиям, то тогда потребуется увеличение слоя оросителя и мощности вентилятора каждой из секций.

Оборотной стороной увеличения мощности вентилятора будет увеличение капельного уноса. Унос так же вырастает летом по естественным причинам: сухой окружающий воздух лучше насыщается влагой от оборотной воды. Растет и испарение. В сумме подпитка вырастает значительно, что ведет к росту финансовых затрат.

Сильно уменьшить потери позволят водоуловитель. О том как его правильно применять смотрите в статье «Водоуловитель – реальный способ экономии денег».

МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ РАБОТЫ ГРАДИРНИ ЛЕТОМ

Основные рекомендации мы уже дали выше: ввести резервные секции в эксплуатацию, установить жалюзи и водоуловитель, увеличить мощность вентиляторной установки.

Что еще может помочь?

Можно применить ороситель с меньшим сопротивлением потоку воздуха и не подверженный загрязнению.

Например, если у вас установлен пленочный ороситель, а в водооборотном цикле присутствуют загрязняющие вещества, то с полной уверенностью можно сказать, что данный ороситель не будет выполнять свои функции на 100%. Происходит это из-за того, что забив канал загрязнение сокращает поверхность теплообмена весьма значительно.

Установив сетчатый ороситель эту проблему можно решить: локальные загрязнения вода обтекает.

КАРТИНКА

Кроме того, существуют методы, благодаря которым возможна экономия ресурсов предприятия. Например, применение автоматической системы управления градирней. Она в автоматическом режиме управляет частотой вращения рабочего колеса. Это позволяет в менее жаркий период дня снижать скорость вращения вентилятора, тем самым уменьшая потребление электроэнергии. Так же при перегреве двигателя автоматическая система срабатывает на выключение, во избежание поломки оборудования.  Весь процесс происходит без вмешательства рабочего персонала.

ЗИМНИЙ РЕЖИМ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГРАДИРНИ

Холодное время года - самый сложный период эксплуатации градирен. Учитывая, что на большей части территории России отрицательные температуры наружного воздуха наблюдаются около полугода, этот вопрос для нас особенно актуален.

При поступлении холодного воздуха в окна градирни начинается постепенное обледенение конструктивных элементов. Избежать этого невозможно - обходить законы физики никто пока не научился. Но замедлить этот процесс и предложить эффективные методы борьбы с обледенением мы можем.

Основная проблема при эксплуатации мокрых градирен зимой - обмерзание воздуховходных окон, вентиляторов и оросителя.

Существует несколько основных методов для борьбы с образованием наледи. Часть из них требует только правильной работы обслуживающего персонала, другая - еще и технических доработок.

К первой группе относится увеличение гидравлической нагрузки на отдельные секции, подача оборотной воды в бассейн через байпасы, отключение вентиляторов.

Более сложным решением является установка дополнительных устройств, помогающих решить указанную проблему.

В первую очередь это использование двигателей с возможностью реверса рабочего колеса. Это позволит периодически прогонять теплый воздух из градирни через входные окна. Однако слишком долгое обратное вращение может вызвать обледенение лопастей и ступицы, а так же близлежащих зданий. Поэтому к настройке работы двигателя в режиме реверса стоит подходить ответственно.

Более трудоемким решением является установка жалюзи и зимней системы ВРС.

Дополнительная ВРС устанавливается ниже уровня оросителя. В холодное время года в нее подается от 50% до 100% от расчетного расхода оборотной воды. При подаче всего объема на зимнее водораспределение, верхняя система отключается.

Теплая жидкость, распределяемая в подоросительном пространстве, создает тепловую завесу и препятствует попаданию внутрь градирни холодного воздуха. Это значительно снижает образование льда на окнах и площадках оросителя.

Практически все методы борьбы с обледенением сводятся или к созданию преграды на пути холодного воздуха  или к подаче теплого потока для оттаивания уже намерзшего льда.

В режиме зимней эксплуатации градирни эффективным решением будут жалюзи.

Они служат для той же цели - снизить расход холодного воздуха и не допустить обледенения технологических элементов. Как правило, створки жалюзи можно зафиксировать в нескольких положениях, регулируя тем самым подачу воздуха.

Остальные методы, такие как установка дополнительных трубопроводов по периметру окон, устройство наружных тамбуров и защитных экранов, относятся в большей мере к башенным градирням. Связано это с тем, что расход воздуха в них регулировать гораздо сложнее.

Для правильного перехода на зимний режим работы градирни, при использовании жалюзи, действуют в следующем порядке:

  1. Прекращается подача воды через форсунки
  2. Включается байпасная линия или зимняя система водораспределения
  3. Закрываются жалюзи
  4. Останавливается вентилятор ВГ

Важно отметить, что для правильной эксплуатации градирни зимой на ней должны быть установлены водоотбойные козырьки.

Градирни без жалюзи при выключенном вентиляторе рекомендуется эксплуатировать в режиме увеличенной плотности орошения. В таком режиме уменьшается образование капель, как следствие процесс намерзания льда идет медленнее.

Для организации такого режима эксплуатации градирни отключают часть секций, а поток воды перераспределяется на оставшиеся в работе. Отключения производят из расчета плотности орошения на оставшихся секциях в пределах 15-20 м3/м2*ч. Что бы это было возможно при проектировании водораспределение надо рассчитать и заложить диаметр трубопровода и количества форсунок с запасом.

Для отсутствия обледенения при работе градирни рекомендуется поддерживать температуру оборотной воды на определенном уровне. То есть ниже этой границы процесс обмерзания сильно интенсифицируется.

В типовых инструкциях рекомендуется не снижать температуру в контуре ниже 16-18оС. Однако, в исследовательских работах можно встретить и другие данные. Например, у В.П.Щукина это 7-8оС с последующем увеличением до 15оС в соответствии с приведенным графиком:

ГРАФИК

А у Г.Вистрома для поперечноточных градирен дана минимальная температура оборотной воды в 21,1оС при температуре окружающего воздуха до -29оС. Однако, не стоит забывать, что при использовании зимой градирни вместо охлаждающих установок температура на выходе должна быть не выше 5оС, и обледенение так или иначе будет.

КАК ПРЕДОТВРАТИТЬ ПЕРЕОХЛАЖДЕНИЕ ВОДЫ

При низких температурах окружающего воздуха помимо обледенения градирни появляется проблема переохлаждения оборотной воды. Для многих промышленных установок температура ниже +15оС ведет к нарушению технологического цикла.

Для предотвращения падения температуры рекомендуется увеличивать плотность орошения и закрывать жалюзи при отключенном вентиляторе. В таком режиме градирня эксплуатируется эффективно и долго. Внутри создается теплая зона, а отсутствие массового обмена воздуха не позволяет воде переохлаждаться. В случае падения температуры воды необходимо уменьшить её количество в водообороте. При этом на производстве меньшее количество воды будет сильнее нагреваться, как следствие остаточная температура в бассейне вырастет.

Подытоживая все описанные способы и меры по улучшению эксплуатации градирни достаточно просты и эффективны.

Проведите обследование градирни с привлечением специализированных организаций, и составьте список рекомендаций именно для Вашего случая.

Следуя им, обеспечьте беспроблемную эксплуатацию вентиляторной или башенной градирни.

Автор: ООО "НПО "Агростройсервис" Дата публикации: 13.09.2017

Другие статьи

acs-nnov.ru

особенности размещения и условия использования

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.

Сухая градирня

Сухая градирня

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:

Промышленные градирни

Промышленные градирни

  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

Градирни сухого типа

Градирни сухого типа

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

Современные сухие градирни

Современные сухие градирни

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.

oventilyatsii.ru

Процесс охлаждения воды в градирнях

Принцип работы градирни не считается сложным. Охлаждение больших объемов воды осуществляется за счет частичного испарения и теплообмена с потоками воздуха. Масса воды в градирне стекает по оросителю тонкой пленкой или сбегает каплями. При этом вдоль оросителя проходят потоки воздуха.

 

Отмечается закономерность, что при испарении 1% температура оставшейся воды охлаждается на 6 градусов. Испарившуюся жидкость восполняют посредством забора из внешнего источника. При необходимости воду из водоема фильтруют.

 

Горячая вода после производственного процесса подается в градирню, в которой, в зависимости от типа конструкции, осуществляется понижение температуры отработанной воды.

 

Способы охлаждения:

  • Обратным воздушным потоком (применяется в вентиляторных градирнях).
  • Распылением форсунками на наполнитель, по которому водные потоки стекают тонкой пленкой. Медленное стекание обеспечивает охлаждение (атмосферные и башенные градирни).
  • За счет естественного захвата воздуха и распыления в специальных каналах (эжекционные градирни).

Принцип действия везде одинаков – горячая вода вступает в контакт с воздушной массой, которой отдает часть тепла, посредством чего снижается температура технической воды. Охлаждаясь, жидкость опять используется для теплообменных аппаратов и иных устройств, у которых необходимо понизить температуру.

 

Различают градирни открытого и закрытого типа. В открытых вода по форсункам распыляется на насадку, где навстречу воде через воздухозаборные решетки движется воздух. Часть воды испаряется, и она охлаждается.

 

Закрытые градирни оснащены испарительным охладителем и конденсатором. Вместо насадки в испарителе используется теплообменник, по которому циркулирует жидкость, требующая охлаждения. Испарительный охладитель работает в мокром и сухом режимах.

Мокрый считается летним режимом, при нем охлаждаемая жидкость циркулирует в теплообменнике, который орошает вода из форсунок, а также охлаждает воздух при вращении вентилятора. Сухой или зимний режим предусматривает циркуляцию охлаждаемой жидкости в теплообменнике и охлаждение холодным воздухом.

gradirni.tmim.ru

Вентиляторные градирни - принцип работы установок

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 отнаправления 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.

Разновидности охладительных установок

Существует несколько разновидностей вентиляторных градирен, которые классифицируются в зависимости от способа передачи тепла, расположению вентиляторной установки и движению охлаждаемого воздуха.

  • Сухая градирняСухая 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.

Совет:на сегодняшний день использование только сухих или мокрых установок для охлаждения воды экономически нецелесообразно, в связи с влиянием на эти устройства температуры воздуха. В настоящее время налажен выпуск высокоэффективных гибридных установок, сочетающих в себе свойства сухих и мокрых аппаратов для охлаждения теплоносителя.

  • 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.
  • Башенные градирни. Как правило – это достаточно внушительные сооружения, в которых проходит охлаждение огромного объема воды. Их орошаемая площадь может измеряться десятками тысяч м2. Внутри этого сооружения формируется естественное движение воздуха, в случае необходимости увеличенная мощными вентиляторами. Между воздухом и водой происходит активный теплообмен, вследствие чего, часть воды испаряется в атмосферу, а часть охлаждается и поступает для использования в системах охлаждения оборудования промышленных предприятий.Башенные градирни

Преимущества использования таких приспособлений состоит в возможности поддерживать заданную температуру теплоносителя, посредством регулирования частоты вращения вентилятора и их высокой эффективности при достаточно низких энергозатратах.

ventilationpro.ru

Классификация градирен для охлаждения воды по типам и констукции

26.01.2017

В технологических циклах промышленных предприятий широко используется вода: она служит для охлаждения оборудования в целях препятствования его преждевременного износа, создания благоприятного микроклимата в производственных и административных помещениях, а также для других производственных нужд. На предприятиях, у которых нет свободного доступа к природным водоемам, в целях увеличения экологичности производства и утилизации большого объема сточных вод, а также для снижения затрат воду используют несколько раз, охлаждая и очищая перед каждым повторным использованием. Функцию охлаждения большого объема воды успешно выполняет градирня – специализированное теплообменное оборудование, которое широко используется на машиностроительных, пищевых, энергетических и химических предприятиях, а также в судостроении и авиации.

 

В холодильной системе предприятия градирня занимает место испарителя холодильника. Существует много разновидностей охлаждающих градирен, которые различаются по способу охлаждения в них воды и по применяющемуся теплообменному оборудованию, но принцип действия у них один: горячая отработанная вода охлаждается до температуры окружающей среды с помощью потока воздуха. Вид градирни выбирается предприятием в зависимости от необходимости в охлаждении воды, наличествующих площадей и теплообменного оборудования, а также других факторов; от вида градирни для охлаждения воды зависит цена ее приобретения и эксплуатации.

 градирня испарительная

Открытые и закрытые охлаждающие градирни

Наиболее распространенным в промышленности является деление градирен на открытые (испарительные) и закрытые (сухие). В испарительной градирне открытого типа охлаждение разбрызгиваемой горячей воды происходит из-за ее смешивания с более холодным наружным воздухом, которое сопровождается частичным испарением. В сухой градирне исключаются потери воды от испарения благодаря тому, что отсутствует непосредственный контакт воды с открытым воздухом.

 

Сухая градирня, которую еще называют радиаторной, изначально использовалась для охлаждения испарительных конденсаторов электростанций. Вода в ней движется по замкнутому контуру внутри трубок теплообменника (радиатора из оребренных трубок), которые обдуваются потоком наружного воздуха. Сухие градирни используют те предприятия, технологические циклы которых требуют изоляции водяного контура от внешней среды, а также при отсутствии запаса воды для компенсации ее потерь от испарения.

 

Разделение открытых градирен по направлению движения сред

В открытую градирню для охлаждения воды воздух может подаваться для охлаждения разными способами, в зависимости от которых различают разные виды градирен: оросительные и безнасадочные. В оросительных противоточных градирнях направление движения воды и воздуха параллельно друг другу, но разнонаправлено, тогда как в поперечноточных воздух движется перпендикулярно в поперечном относительно движения воды направлении с одной (однопоточные градирни) или двух (двухпоточные градирни) сторон.

 

В зависимости от типа оросителя градирни бывают:

 

1)      пленочные, в которых распыленная вода медленно стекает по оросителю тонкой пленкой;

2)      капельные, в которых разбрызгиваемая вода собирается на поверхности оросителя в виде мелкодисперсных капель.

 

К безнасадочным относят брызгальные и эжекционные градирни, которые охлаждают воду, разбитую на мелкие капли. Причем подача воды в эжекционных градирнях происходит под давлением из специальных сопел, а в зону разряжения автоматически подсасывается охлаждающий воздух.

 градирня для охлаждения воды

Виды градирен по принципу подачи воздуха

Подача воздуха в противоточных градирнях может осуществляться в естественном режиме или принудительным нагнетанием: в первом случае градирня называется башенной, во втором – вентиляторной.

 

Башенные градирни, которые представляют собой высокую железобетонную или металлическую трубу, особенно эффективны на больших предприятиях и электростанциях. Способные охлаждать большие объемы воды, они характеризуются низким энергопотреблением: поток наружного воздуха через входные отверстия в нижней части трубы поднимается вверх и, за счет естественной тяги проходя через ороситель, охлаждает горячую воду. С другой стороны, для возведения башенных градирен требуется много места, а их строительство сопряжено с большими затратами.

 

Вентиляторные градирни меньше по размеру, чем башенные, из-за того, что естественную тягу в них заменяет принудительная благодаря установленным сверху вентиляторам. Такие градирни способны обеспечивать сильное охлаждение воды, характеризуются минимальной потерей воды из-за испарения (перед вентилятором устанавливается специальный водоуловитель) и могут эффективно работать даже при сильных морозах (опция реверса привода и воздухорегулирующих жалюзи). Единственным недостатком вентиляторных градирен является большое энергопотребление.

 

Выбрать градирню подходящего для технологического цикла предприятия типа помогут специалисты компании «Холод». Много лет работая на рынке промышленного морозильного оборудования и холодильных установок, мы в совершенстве разбираемся в имеющихся видах промышленных холодильных машин, можем сделать необходимые просчеты и подобрать холодильное оборудование, которое будет функционировать эффективно и с минимумом эксплуатационных издержек. Кроме подбора, мы осуществляем весь комплекс услуг, связанных с проектированием холодильных систем и обеспечением их функционирования. Мы поможем вам подобрать комплектующие для холодильных установок вашего предприятия, осуществим ремонт и настройку вашего оборудования, подберем современное оборудование взамен устаревшего старого. 

holod-ru.com

Градирня для охлаждения воды  – секреты оборотного водоснабжения — ГрадРемСтрой — все о строительстве, ремонте, инженерных системах

На любом предприятии, будь то коммунальная компания либо комбинат металлопроката, а так же ТЭЦ или АЭС, для охлаждения рабочих узлов и агрегатов требуется огромное количество воды. Специальное оборудование, встроенное в цикл водоснабжения, позволяет быстро и эффективно охлаждать рабочую среду, и экономить владельцам большие средства. В качестве такого оборудования выступают градирни, осуществляющих охлаждение воды с помощью тщательно подобранных и рационально установленных устройств, основным из которых является блок оросителя для градирни http://gradirni.net/production/bloki-orositelya-vodoulovitelya .

Купить такое оборудование для предприятия можно исходя из следующих аспектов: общая площадь градирни, мощность электродвигателя вентилятора, и главное – для каждой конструкции градирни выполняется теплогидравлический расчет, исходя из которого инженеры «выходят» на оптимальный выбор. Различают два основных стандарта, по которым изготовляется ороситель градирни — купить можно пленочный либо капельный, зачастую конструкторами рекомендуется установка пленочно-капельного варианта охладительного заполнителя.

Какими преимуществами и недостатками характеризуются виды оросителей:

  • Капельный – представляет собой решетчатую структуру из реек (треугольное или прямоугольное сечение), которая разбивает потоки воды на мелкие капли, охлаждающиеся при контакте с воздухом. В сравнении с другими данный тип менее эффективен, и может использоваться для охлаждения агрегатов малой мощности;
  • Пленочный – представляет собой конструкцию из щитов в 2-3 яруса, расположенных под углом 80-90° С. падающая вода растекается по сплошной поверхности и охлаждается. Ввиду плотной структуры такой ороситель создает высокое аэродинамическое сопротивление, поэтому для эффективной работы требуются вентиляторы большой мощности;
  • Капельно-пленочный – объемная решетчатая структура из призм, соединяющихся друг с другом лентой из пленки. Вода по оросителю движется неравномерно, разбиваясь на капли и перемешиваясь с воздухом, теплоотдача происходит в разы эффективнее и быстрее.

Оросители изготавливаются из современных материалов, устойчивых к деформации, высоким температурам, ультрафиолету и агрессивной среде, загрязненной воде и к появлению различных грибков или бактерий.

Водоуловители для градирни – значительное снижение капельного уноса

Водоуловитель градирни, купить который современный рынок предлагает в различных модификациях, конструктивно представляет собой гофрированные листы, собранные в точно рассчитанную геометрическую форму. За счет синусоидальной формы и сопряжения образованы ячейки, проходя через которые, воздух с водяной взвесью резко меняет направление. Капли остаются на стенках, затем стекают в резервуар. Водоуловители для градирни помогают снизить показатели водоуноса до цифр в десятые доли процента, что является весомой экономией, когда речь заходит о больших объемах охлаждаемой воды.

www.gradremstroy.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта