градирня для охлаждения воды что это такое
Какие бывают градирни, плюсы минусы, устройство и применение
Что такое градирня?
Это теплообменные устройства для отвода тепловой нагрузки в атмосферу. Градирня для охлаждения воды находит применение в самых разных областях промышленности. Они отводят тепло в атмосферу путем охлаждения потока воды. Существует два основных типа оборудования:
Оба типа служат одной и той же цели, но охлаждают воду разными способами.
Принцип действия градирни
Градирня для охлаждения с открытым контуром, полагается на теплоту испаряющейся воды, для обмена теплом с проходящим через нее воздушным потоком. Установка способна понизить температуру ниже температуры окружающей среды, немного больше точки росы (фазового перехода).
Сухая градирня понижает температуру воды только до температуры на +5+7 °C выше относительно окружающего воздуха, но дополнительное охлаждение может быть получено путем адиабатического увлажнения.
Мокрые градирни эффективно работают в жарком и сухом климате, но когда окружающий воздух становится влажным, производительность мокрых падает. В то же время, производительность сухих не зависит от влажности воздуха, а зависит от его температуры.
Конструкция системы
Сухая градирня
Сухой охладитель имеет простую и надежную конструкцию, которая включает теплообменник (обычно это оребренные трубы или микроканальные змеевики) и вентиляторы, которые направляют воздушный поток через теплообменник для охлаждения проходящей через него воды или раствора гликоля. Сухие охладители в основном выпускаются с горизонтальным или вертикальным расположением воздушного блока. Мощность отвода тепла обычно составляет до 1 МВт, хотя на рынке представлены драйкулеры большой мощности.
Мокрая градирня
Это специализированный теплообменник, в котором воздух чтобы снизить температуру воды должен находятся в непосредственном контакте с ней. При этом происходит испарение небольшого количества воды, что снижает её температуру.
Вода, нагретая в ходе промышленного процесса или в конденсаторе кондиционера, подается в градирню по трубам. Она распыляется через форсунки на куски материала, называемого «наполнителем», который замедляет поток и открывает как можно большую площадь поверхности для максимального контакта воздуха с водой. Вода проходит через градирню, там она сталкивается с воздухом, который прогоняется вентилятором.
Когда вода и воздух встречаются, небольшое количество воды испаряется, создавая фазовый переход. Затем охлажденная вода перекачивается обратно в конденсатор или технологическое оборудование, где она поглощает тепло. Затем попадает в бассейн градирни, после чего работа градирни повторяется.
Для каждой области применения требуется свое устройство. Охлаждение градирней проектируются нескольких типов, с большим количеством доступных размеров. Понимание различных типов, а также их преимуществ и ограничений важно при выборе проекта.
Какие охладители встречаются?
Заводской сборки и возводимые на месте.
С принудительной и естественной тягой.
Вентиляторная градирня с принудительной тягой оснащена вентиляторами, которые обычно устанавливаются в верхней части устройства и проталкивают воздух через заполняющую среду.
В градирнях с естественной тягой воздух приходит в движение за счет поднятия его температуры.
Когда воздух поступает снизу, ее называют противоточной «градирня противоточного типа» если поток направлен перпендикулярно, то ее называют перекресноточной «градирня перекрестного типа».
Поскольку воздух должен проходить через систему распыления, оросители и форсунки должны быть расположены на большом расстоянии друг от друга, чтобы не ограничивать поток воздуха.
Устройство градирни мокрого типа сложнее, чем у драйкулера.
Каплеуловители являются жизненно важным компонентом для поддержания эффективности градирни и минимизации потерь воды. Его структура обеспечивает многократное отклонение воздушного потока, что заставляет капли воды, уносимые воздушным потоком, оседать на поверхности наполнителя и стекать в сборный резервуар.
Наполнитель
Одним из самых важных компонентов является наполнитель. Его способность обеспечить максимальную поверхность контакта и максимальное время контакта между воздухом и водой определяет эффективность градирни. Две основные классификации наполнителей: наполнитель типа «брызги» (разбивает воду) и наполнитель типа «пленка» где вода градирни распределяется тонким слоем.
Существуют специальные решения для снижения риска роста бактерий, например, антилегионеллезные наполнители, которые нарушают метаболический процесс микроорганизмов и прерывают способность бактерий расти и размножаться.
Плюсы и минусы охладителей
Мокрые (с открытым контуром) больше подходят для крупных промышленных объектов, требующих охлаждения огромных объемов воды:
Драйкулеры особенно хорошо подходят для малых и средних промышленных и коммерческих систем естественного охлаждения:
Будучи замкнутыми системами, сухие охладители имеют ряд преимуществ по сравнению с мокрыми градирнями, включая более низкие первоначальные затраты и техническое обслуживание, повышенную надежность системы и увеличенное время безотказной работы. Будучи оснащенными испарительным предварительным охлаждением, сухие градирни обеспечивают эффективность, которая, как и для градирен мокрого типа, ограничивается только температурой влажного термометра.
При выборе между градирней с открытым контуром и драйкулером, наиболее значимым фактором остается производительность системы. Постоянное внедрение новых эффективных технологий, таких как микроканальные теплообменники, EC-вентиляторы, интеллектуальные системы управления и другие, позволяет рассматривать сухие градирни как эффективную часть новых экологичных тепловых систем.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Все наверное видели подобного рода сооружения и знаете, что это вовсе не труба и из нее выходит не дым.
Но давайте все же посмотрим на принцип работы и внутренее устройство градирни.
Градирни — это специальные устройства для охлаждения большого количества воды посредством направленного потока воздуха. Также их называют охладительными башнями — это более понятно звучит.
Это 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. Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя возможно появление льда вокруг оросительных устройств.
Фото 2. 
Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует технологический процесс на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором.
Для целей частичного охлаждения воды применяются градирни.
Фото 3. 
Принцип работы градирни достаточно прост. Процесс охлаждения в градирнях происходит за счет частичного испарения воды и теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю сбегает каплями или тонкой плёнкой. В это время вдоль оросителя проходят потоки воздуха. существует такая закономерность: в градирнях при испарении 1 % воды температура оставшейся понижается на 6 С. Потеря жидкости восполняется за счет внешнего источника. Причем свежая вода при необходимости подвергается обработке (фильтрации).
Наиболее сложным элементом башенной градирни является вытяжная башня, конструкция которой в основном определяется материалом, из которого ее сооружают.
Фото 4. 
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:
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:
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:
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:
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.
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:
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:
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:
«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:
В Санкт-Петербурге
В Санкт-Петербурге промышленные градирни можно купить в следующих организациях:
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.
Всё об устройстве охлаждения воды — градирни
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 и поэтому могут считаться экологичным решением.
Градирня – это специальное устройство, предназначенное для охлаждения воды потоком атмосферного воздуха.
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.
Градирни служат для охлаждения теплоносителя, циркулирующего в замкнутых системах, с помощью воздуха из окружающей среды.
Содержание
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:
Основные принципы работы:
В градирнях испарительного(мокрого) типа охлаждение теплоносителя(вода, антифриз, водогликолевый раствор и т.п) 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:
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. 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:
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:
Эжекционные градирни
Схема работы эжекционной градирни.
Принцип действия эжекционной градирни:
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, который смешивается с водой и охлаждает ее.
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.
Градирня эжекционного типа состоит из стального корпуса с трубопроводом, через который поступает вода в виде мелкодисперсной пыли. 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
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.
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 серьёзных недостатков:
Эжекционные градирни рекомендуется использовать только в том случае, если вам обязательно необходимо охлаждать очень горячую воду или ее незначительное количество.
Вентиляторные градирни
Вентиляторные (вентиляционные) градирни – это устройства для охлаждения оборотной воды воздухом, нагнетаемым с помощью вентилятора.
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».
Конструктивно вентиляторная градирня состоит из следующих основных узлов:
Схема работы вентиляторной градирни.
Принцип действия вентиляторной градирни:
Горячий теплоноситель подается в градирню сверху, разбрызгивается через форсунки в виде капель на оросителе, 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.
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:
Вентиляторные градирни — довольно энергоэффективное решение:
По типу оросителя вентиляторные градирни бывают:
Капельно-пленочные оросители наиболее эффективны.
В градирнях вентиляторного типа используются два вида вентиляторов: осевые и центробежные. У каждого из которых есть свои преимущества и недостатки:
Вентиляторные градирни также отличаются по исполнению и бывают:
И еще одним критерием в классификации вентиляторных градирен является различие по направлению воды и воздуха в градирнях и бывают:
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:
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.
На заметку:
Плюсы вентиляторных (вентиляционных) градирен очевидны:
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.
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.
Башенная градирня представляет собой конструкцию из металла или железобетона, которая имеет вид усеченного конуса. Внутри располагаются такие элементы, как:
Принцип действия башенной градирни:
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.
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.
Схема работы закрытой градирни
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.
Принцип действия закрытой градирни:
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.
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.
Закрытые градирни обладают рядом достоинств:
Мокрые градирни NCT и их применение
Область применения испарительных градирен чрезвычайно широка, но для простоты понимания ее можно разделить на две части:
2. Охлаждение конденсаторов холодильных установок (чиллеров)
Самое большое применение градирни находят в области систем кондиционирования воздуха для водяного охлаждения конденсаторов чиллеров мощностью более 500 кВт. Холодильный коэффициент чиллера при замене воздушного охлаждения (Т конденсации = 45-55°С) на водяное охлаждение с помощью градирен (Т конденсации = 30-35°С) вырастает в два раза, а значит снижается электропотребление чиллера в два раза.
Для абсорбционных (работающих на тепловой энергии) и турбочиллеров градирни являются единственным вариантом. Нужно добавить, что цена градирни в два-три раза ниже цены воздушного конденсатора. Именно поэтому большинство крупных систем кондиционирования выполнены на мокрых градирнях (Москва-сити, Кремль, и так далее).
Мокрая градирня. Принцип действия:
Охлаждаемая вода проходит через распределительную систему (1) и подается на форсунки (2), которые распыляют воду над оросителем (3), установленным в корпусе (4)градирни. За счет развитой поверхности оросителя обеспечивается равномерное стекание воды в виде тонкой пленки. При этом обеспечивается эффективное охлаждение воды встречным потоком наружного воздуха.
Небольшое количество воды испаряется, а основной объем охлажденной воды поступает в поддон (5) градирни. Перед возвратом в систему вода проходит механическую очистку в сетчатом фильтре. Для очистки фильтра и обслуживания рабочих механизмов градирни предназначен сервисный люк.
Испарившаяся вода компенсируется открытием клапана подпитки, подключенного к системе водоснабжения. Необходимый минимальный уровень воды в поддоне поддерживается совместной работой реле уровня воды и клапана подпитки. При аварийном превышении допустимого уровня, избыточная вода удаляется из градирни через переливной трубопровод.
Для защиты воды в поддоне градирни от замерзания, предусмотрена установка ТЭНов с управлением по термостату.
Сухая градирня или драйкулер
Схема работы драйкулера.
Принцип действия сухой градирни:
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 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:
Во всех остальных случаях выгоднее приобрести вентиляторную градирню.
На заметку:
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:
Например, существуют: