Градирни металлические что это: Градирня. Что это. Виды и типы

Градирня. Что это. Виды и типы

Содержание статьи

• Определение
• История появления градирен
• Классификация градирен
• Вентиляторные градирни
• Испарительные (мокрые) градирни
• Конструкция градирни
• Основные элементы в градирнях
• Установка градирни
• Альтернатива градирне
• Градирни в зимнее время
• Достоинства и недостатки

Определение 

Градирня — это теплообменный аппарат, применяемый в системах оборотного водоснабжения. Они служат для охлаждения оборотной воды, используемой для отведения тепла от промышленного технологического оборудования.

Градирни защищают установки и агрегаты от перегрева и разрушения под действием высоких температур, а также обеспечивают стабильные условия для протекания реакций или производства продукции.

Водооборотные системы с градирнями широко применяются в металлургии, энергетике, в машиностроительной, авиационной и химической отраслях, на предприятиях ВПК.

Само слово gradieren, означающее выпаривание, прекрасно описывает принцип действия: вода испаряется, и по законам физики остывает.

Первую градирню, привычной нам формы, построили в Нидерландах в 1918 году. До этого какого-то определенного вида не было.

При подборе градирни учитываются разные факторы, а именно:

• расположение градирни на площадке
• погодные условия
• технические расчеты
• уровень снижения температуры
• химический состав и расход воды

История появления градирни

История появления термина «градирня» ведет к немецкому слову «gradieren», что означает «сгущать солевой раствор». Это связано с тем, что первоначально градирни служили для добычи соли методом выпаривания.

Соляная градирня

Соляная градирня в Германии — действующий туристический объект

До сих пор существует градирня в небольшом городке в Германии, которой более 200 лет. Сейчас это сооружение запускается редко, и оно выступает только в качестве туристического объекта.

Первая градирня современной гиперболоидной формы была построена в 1918 году в голландском городе Херлен. Конструктором был Фредерик ван Итерсон – профессор машиностроения и директор голландских государственных шахт. Предыдущие постройки были круглые, овальные, прямоугольные.

В России в развитие теории и практики градирестроения большой вклад внесли отечественные ученые Фарворский Б.С., Ямпольский Т.С, Берман Л.Д., Аверкиев А.Г., Арефьев Ю.И., Пономаренко В.С. и другие.

Назначение градирни

Назначение градирни менялось с годами. Если изначально она использовалась для выпаривания воды из соляного раствора, то на современных предприятиях градирня используется для охлаждения технической воды. Промышленные предприятия потребляют воду в огромном количестве, она используются в технологическом процессе и для охлаждения оборудования. В ходе этого использования вода нагревается, после чего охлаждается на градирне и может использоваться снова. Это называется водооборотным циклом.

Современные экологические требования, а также действующие расценки на потребление и сброс воды вынуждают промышленные предприятия использовать техническую воду повторно. К сожалению, пока еще остаются потребители, которые сбрасывают воду после однократного использования, но благодаря повсеместному внедрению водооборотных циклов и строительству градирен, их становится меньше с каждым днем.

Но не только в промышленности используются градирни. Где еще — мы рассказываем в нашей статье по ссылке Градирни. История появления и интересные факты

Схема оборотного водоснабжения предприятия

Классификация градирен

Учитывая специфику технологических процессов различных производств, были разработаны два основных типа — это так называемые сухие и испарительные (мокрые) градирни.

Основным отличием сухих градирен от мокрых является закрытый контур, по которому циркулирует охлаждающая жидкость. Причем в качестве охлаждающей жидкости может быть использована не только вода.

Узнать стоимость градирни

Вентиляторные градирни

Вентиляторная градирня — самый распространенный и наиболее эффективный вид для предприятий различных отраслей промышленности.

Секционные (блочные) вентиляторные градирни представляют собой независимые секции, которые монтируются в единую охлаждающую установку.

Параметры градирен серии «Вента»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ, КОМПЛЕКТУЮЩИЕ И ОБОРУДОВАНИЕ, единицы измерения		ВЕНТА-250	ВЕНТА-500	ВЕНТА-800	ВЕНТА-1000	ВЕНТА-2000	ВЕНТА-3000
Площадь орошения, м²		16	36	64	100	144	192
Гидравлическая нагрузка, м³/час		100 ÷ 250	200 ÷ 500	500 ÷ 1000	600 ÷ 1350	1000 ÷ 2000	1200 ÷ 3000
Расчетная гидравлическая нагрузка, м³/час		Расчет по исходным данным
Плотность орошения в нормальном режиме, м³/м²·час		6,25 ÷ 15,6	5,5 ÷ 13,9	7,8 ÷ 15,6	6 ÷ 13,5	5,5 ÷ 10,4	5,2 ÷ 13
Тепловая нагрузка, Мкал/час		Определяется по расчету
Температурная зона охлаждения, °С		Определяется по расчету
Максимальная температура воды на входе, не более, °С		60	70	70	70	70	70
Капельный унос воды, не более, %		0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02
Марка водоуловителя		«Полуволна» ВП 10. 5.1,85 (материал полиэтилен низкого давления)
Диаметр трубопроводов на входе, Ду, мм		Расчитывается по расходу воды
Диаметр трубопровода на выходе из бассейна, Ду, мм		Расчитывается по расходу воды
Давление воды на входе, не менее, м.вод.ст		6,5	6,5	6,5	7,5	7,5	7,5
Марка водоразбрызгивающих сопел		СЧ М 36×3	СЧ М 36×3	СЧ М 36×3	СЧ М 36×3	СЧ М 36×3	СЧ М 36×3
Напор воды перед соплами, кгс/см²		0,075 ÷ 0,2	0,075 ÷ 0,2	0,075 ÷ 0,2	0,075 ÷ 0,2	0,075 ÷ 0,2	0,075 ÷ 0,2
Производительность сопла, м³/час		7,0 ÷ 11,0	7,0 ÷ 11,0	7,0 ÷ 11,0	7,0 ÷ 11,0	7,0 ÷ 11,0	7,0 ÷ 11,0
Количество сопел, шт		6 ÷ 25	25 ÷ 63	50 ÷ 100	100 ÷ 188	100 ÷ 188	125 ÷ 313
Марка оросителя		БНС 5. 5.5 (материал полипропилен)
Максимальное количество ярусов оросителя		1	1	2	2	2	2
Максимальная общая высота слоя оросителя, м		1,5	1,5	2	2	2	2
Объем водосборного бассейна, м³		80	140	300	300	400
Марка вентилятора		ВГ-25	ВГ-50	ВГ-50	ВГ-70	ВГ-70	ВГ-70
Количество вентиляторов на секцию, шт		1	1	1	1	1	1
Диаметр рабочего колеса вентилятора, мм		2500	5000	5000	7000	7000	7000
Количество лопастей рабочего колеса, шт		3	4	4	4	4	4
Угол установки профиля лопасти, °		16	14	14	14	14	14
Частота вращения рабочего колеса, мин¹		365	178	178	178	178	178
Производительность вентилятора, тыс. м³/час		156	500	500	1100	1100	1100
Номинальное давление вентилятора, Па		137	147	147	157	157	157
Скорость воздуха в градирне, м/с		1,8 ÷ 2,5	1,8 ÷ 2,5	1,8 ÷ 2,5	1,8 ÷ 2,5	1,8 ÷ 2,5	1,8 ÷ 2,5
Параметры двигателя вентилятора	Мощность (уточняется по расчету), кВт	22	30- 37	30-55	75	75	75
	Напряжение, ВТ	380	380	380	380	380	380
	Частота, Гц	50	50	50	50	50	50
	Степень защиты	IP55	IP54, IP55	IP54, IP55	IP44, IP54, IP55	IP44, IP54, IP55	IP44, IP54, IP55
Уровень шума, ДБ		70	70	78	79	79	79
Габаритные размеры секции градирни (длина×ширина×высота), мм		4000 ×4000 × 7070	6200 × 6200 × 7230	8000 × 8000 × 9000	10000 × 10000 × 11410	12000 × 12000 × 11410	16000 × 12000 × 11410
Управление градирней	Ручное	УПП или ПЧ	УПП или ПЧ	УПП или ПЧ	УПП или ПЧ	УПП или ПЧ	УПП или ПЧ
	Автоматическое	ПЧ + контроллер	ПЧ + контроллер	ПЧ + контроллер	ПЧ + контроллер	ПЧ + контроллер	ПЧ + контроллер

Вентиляторные градирни Вента компании Агростройсервис

ВЕНТА — 250 куб.

м/час

Нагрузка 1 секция: 100 ÷ 250 м³/час
Размер секции = 4х4м
Площадь орошения = 16 м²

ВЕНТА — 500 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 250 ÷ 500 м³/час
Размер секции = 6х6м
Площадь орошения = 36 м²

ВЕНТА — 800 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 500 ÷ 800 м³/час
Размер секции = 8х8м
Площадь орошения = 64 м²

ВЕНТА-1000 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 600 ÷ 1350 м³/час
Размер секции = 10х10м
Площадь орошения = 100 м²

ВЕНТА-2000 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 1000 ÷ 2000 м³/час
Размер секции = 12х12м
Площадь орошения = 144 м²

ВЕНТА-3000 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 1200 ÷ 3000 м³/час
Размер секции = 12х16м
Площадь орошения = 192 м²

Каждая отдельная секция — это прямоугольный железобетонный, металлический, или, реже, стеклопластиковый каркас. Наверху этой конструкции расположена вентиляторная группа, а внутри набор технологических элементов. Весь каркас градирни, за исключением воздуховходных окон, закрыт обшивкой.

Почему выгодно заказать градирню в компании Агростройсервис:

Охлаждаем воду с 1992 года

Многолетний опыт работы с оборотной водой

Работать с производителями выгодно

Вы получаете минимальные цены без посреднической наценки

Самое большое производство в России

Заводское качество, контроль на всех этапах, гарантированный результат

Закажите градирню и получите проект бесплатно

Проектирование градирни с нуля за короткий срок

Охлаждение с гарантией

Вы платите после достижения проектных параметров

Срок службы градирни 30 лет

Гарантированный срок работы при соблюдении условий эксплуатации

Купить градирню

Интерактивная схема градирни

Наведите на изображение для просмотра описания

Благодаря большой вариативности размеров секций можно легко подобрать градирню, наиболее полно отвечающую потребностям технологического процесса, а возможность автономной работы посекционно позволяет легко подстраиваться под изменение объема охлаждаемой воды и сезонные колебания нагрузки.

Вследствие того, что секционные вентиляторные градирни намного компактнее башенных и отдельно стоящих СК-400 и СК-1200, их легче разместить на территории предприятия, проще обслуживать и ремонтировать. Из-за своей универсальности именно они в настоящее время наиболее эффективны для заводов.

Сухие градирни

Представляют собой теплообменные сооружения, в которых теплопередающей поверхностью служат радиаторы, для отвода нагретого воздуха они оборудуются вентиляторами.

Передача тепла от нагретой жидкости, протекающей внутри трубок радиатора, к атмосферному воздуху осуществляется без непосредственного контакта с ним, через большую площадь поверхности ребер трубок радиатора. Отсутствие прямого контакта ограничивает охлаждение процессом теплопередачи, массообмен (испарение) отсутствует. Этот факт уменьшает эффективность работы.

Однако сухие градирни применяются в случаях, когда в силу технологических особенностей производства необходим закрытый контур оборотной воды, когда нет возможности восполнения потерь от испарения или когда температура оборотной воды настолько высока, что её охлаждение на градирнях испарительного типа невозможно.

К плюсам этого оборудования относятся:

• отсутствие потерь объема охлаждаемой жидкости
• в охлаждающую жидкость не попадают различные загрязнения
• практически отсутствует коррозия несущих конструкций
• возможность охлаждения жидкости высокой температуры

У них есть существенные недостатки, зачастую перекрывающие все плюсы:

• при одинаковой производительности, стоимость сухой градирни будет в 3-5 раза выше стоимости испарительной
• большие размеры
• невысокая эффективность охлаждения
• дорогостоящие комплектующие
• возможность замерзания жидкости в трубках радиатора и его повреждение
• сложность увеличения производительности

Испарительные (мокрые) градирни

В основе их работы лежит передача тепла от жидкости атмосферному воздуху при поверхностном испарении и непосредственном контакте сред.

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

Ниже мы рассмотрим основные типы и область их применения.

Всего существует 4 основных вида испарительных градирен:

• башенные
• отдельно стоящие вентиляторные
• секционные вентиляторные
• малогабаритные

Все остальные виды градирен являются разновидностями указанных типов.

Купить градирню от производителя

Башенные градирни

Это самая габаритная разновидность, которая служит для охлаждения больших объемов воды с небольшим перепадом температур.

Они часто используются на ТЭЦ и АЭС, реже — на крупных промышленных предприятиях, где важнее общая тепловая мощность, а не глубина охлаждения.

Подробнее о башенных градирнях

Башенная градирня представляет собой конструкцию, в которой естественная тяга воздуха создается за счет разности давлений внизу и вверху башни.

В этом виде градирни присутствуют все классические технологические элементы: ороситель, водораспределение с форсунками, водоуловитель, жалюзи.

Башенные градирни могут отличаться друг от друга формой, размерами, отдельными технологическими решениями, но в основе лежит один и тот же принцип работы.

Горячая вода из водораспределительной системы при помощи сопел разбрызгивается по всей площади орошения. Вода, попавшая на оросительное устройство, образует на его поверхности тонкую пленку или дробится на очень мелкие капли. На всей получившейся поверхности происходит процесс испарения, за счет чего и понижается температура оставшейся оборотной воды. А благодаря тяге, создаваемой за счет перепада высот, насыщенная теплыми парами капельно-воздушная смесь отводится из градирни.

Похожим образом работают и вентиляторные градирни. Основным отличием является лишь то, что тяга в градине создается искусственным образом за счет работы вентилятора.

 

Подобрать вентиляторную градирню

Ответьте на 5 вопросов и получите ТКП вентиляторной градирни для вашего производства и гарантированную скидку

Заказать расчет вентиляторной градирни

Градирни типа СК-400 или СК-1200

Отдельно стоящие градирни представляют собой железобетонный или металлический каркас цилиндрической формы высотой более 10 метров, с диаметром основания 24 метра для СК-400 и 36 метров для СК-1200.

В верхней части сооружения располагается мощный вентилятор, помещенный в специальный корпус — диффузор. Именно вентиляторная установка и создает необходимую тягу внутри градирни. Остальные технологические элементы повторяют «начинку» башенной градирни. Процессы, протекающие в СК-400 также аналогичны.

Градирни СК-400 и СК-1200 получили широкое распространение в Советском Союзе на химических и нефтехимических предприятиях. Их основными достоинствами являются высокая производительность, устойчивость к обмерзанию, возможность регулирования тяги за счет изменения режима работы вентилятора и удобство проведения работ по обслуживанию и ремонту.

Подробнее о СК-400 и СК-1200

Однако есть и минусы такой конструкции — дорогостоящая вентиляторная группа, сложность её конструкции и большие затраты электроэнергии для обеспечения работы вентилятора.

Большинство этих недостатков устранено в конструкции секционных вентиляторных градирен.

Малогабаритные градирни

Еще один тип, который следует выделить отдельно — малогабаритные градирни. Они схожи с обычными секционными, но отличаются типом вентилятора. Вентилятор выполняется нагнетательным и устанавливается снизу.

Малогабаритные градирни решают задачу охлаждения воды на предприятиях с небольшим оборотным циклом. Все их достоинства и недостатки обусловлены их конструкцией.

Благодаря компактным размерам они поставляются собранными и готовыми к работе, легко переносятся с места на место и не требуют специального бассейна.

Однако из-за своих размеров они не могут обеспечить глубокое охлаждение оборотной воды (как правило, не более 5-7 ⁰С), а увеличение объема оборотного цикла требует поставки новых единиц, т. к. изменить конфигурацию и количество технологических элементов существующей градирни невозможно.

Основная проблема «малогабариток» — обмерзание в холодное время года, появляющееся из-за нижнего расположения вентилятора и попадания капель воды на него.

Мини градирни Вента СТП компании «Агростройсервис»

Вента СТП-20 куб.м/час

Нагрузка 1 секция: 1 ÷ 20 м³/час
Размер секции = 1х1м
Площадь орошения = 1 м²

Вента СТП-50 куб.м/час

Нагрузка 1 секция 20 ÷ 50 м³/час
Размер секции = 1,6х1,6м
Площадь орошения = 2,56 м²

Вента СТП-75 куб.м/час

Нагрузка 1 секция 30 ÷ 80 м³/час
Размер секции = 2,1х2,1м
Площадь орошения = 4,41 м²

Вента СТП-100 куб.м/час

Нагрузка 1 секция 50 ÷ 100 м³/час
Размер секции = 4х2,1м
Площадь орошения = 8,4 м²

Вента СТП-150 куб.м/час

Нагрузка 1 секция 80 ÷ 150 м³/час
Размер секции = 3х3м
Площадь орошения = 9 м²

Вента СТП-250 куб.

м/час

Нагрузка 1 секция 100 ÷ 250 м³/час
Размер секции = 6,8х3,5м
Площадь орошения = 23,8 м²

Гибридные градирни

Гибридные градирни – это сложные технические сооружения, которые совмещают в себе процессы, присущие испарительной и сухой градирне. Тяга воздуха может созда­ваться вытяжной башней, вентилятором, или совместно башней и несколькими вентиляторами, размещенными по периметру башни в ее нижней части.

Технологические и технико-экономические показатели гибридной градирни лучше в сравнении с сухими, но уступают испарительным.

Они имеют меньше дорогостоящего теплообменного оборудования и охлаждающая способность их в мень­шей мере зависит от изменения температуры воздуха. К до­стоинствам гибридной градирни можно отнести заметное сни­жение безвозвратных потерь воды в сравнении с испарительны­ми градирнями и возможность работы без видимого парового факела.

По охлаждающей способности они превос­ходят сухие, но уступают испарительным градирням.

Гибридные градирни более сложны при проектировании и строительстве, требуют повышенного внимания и обслужива­ния при эксплуатации не только самой градирни, но и системы водооборота в целом. При недостаточно качественной оборот­ной воде на стенках внутри труб радиаторов образуются солевые отложения, а оребрения труб загрязняются пылью входящего воздуха, что приводит к резкому возрастанию теплового сопро­тивления.

Все это вызывает нарушение расчетных режимов работы сухой и испарительной частей, а также аварийные ситуации в зимнее время.

В нашей стране они не получили распрост­ранения из-за повышенных требований при эксплуатации и большей стоимости в сравнении с обычными испарительными градирнями.

Каждый из описанных типов решает конкретные задачи по охлаждению водооборотного цикла предприятия. Правильный выбор градирни позволяет достичь поставленных целей с наименьшими затратами, а в будущем избежать сложностей при их эксплуатации.

Конструкция вентиляторной градирни

 

 

Основные элементы градирни

Блоки оросителя

Блоки оросителя, или просто ороситель, является главным элементом градирни, определяющим её охлаждающую способность.

Его задачей является обеспечение максимальной площади поверхностности охлаждения воды при её контакте с потоком встречного воздуха.

Подробнее об оросителе

Оросители подразделяются на пленочные, капельно-пленочные, комбинированные и брызгальные.

Комбинированные и брызгальные типы не получили должного распространения, поэтому их подробное рассмотрение не имеет смысла.

Ороситель должен обладать следующими свойствами:

• обеспечивать высокую охлаждающую способность
• иметь надежную и долговечную структуру
• обладать повышенной химической стойкостью
• обеспечивать равномерность при заполнении внутреннего объема градирни
• обладать высокой смачиваемостью и малым весом
• быть устойчивым к деформации
• сохранять свои свойства при температуре от -50⁰С до +60⁰С градусов

Оросители могут иметь разную форму и изготавливаться из различных материалов.

В настоящее время сырьем для изготовления оросителя служат различные полимерные материалы, например: полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид и т. д.

Самым распространенным типом, обеспечивающим высокий охлаждающий эффект, является плёночный, но у него есть значительный недостаток: забивание зазоров между отдельными элементами в блоке взвешенными веществами и примесями, присутствующими в охлаждаемой воде.

Задачей оросителя пленочного типа является задержка на своей поверхности тонкой водяной пленки, что обеспечивает большую площадь орошения для эффективного тепломассообмена.

ЧП на градирне и чудесное спасение — смотрите наш ролик!

Для наиболее продуктивной работы пленочного оросителя в его конструкцию вносят различные изменения, а именно:

• использование материалов пористой структуры
• увеличение шероховатости поверхности
• применение гофрированных материалов
• создание сложной формы поверхности тепломассообмена на единицу площади

Одним из видов такого оросителя является трубчатый тип. Он представляет из себя группу полимерных трубок, спаянных между собой. Такой блок, как и аналог из гофролистов, требует равномерного распределения воды по поверхности, так как возможность перераспределения воды возникает только в пространстве между трубками и листами. При этом трубы занимают до 50%  объема, что снижает его эффективность. Для того, чтобы избежать сквозного протекания воды без дробления, блоки оросителя изготавливают малой высоты с применением разрывов между блоками для перемешивания воды.

При повышенной концентрации различных веществ в воде необходимо применять капельно-пленочные оросители, так как они более устойчивы к забиванию.

Сетчатая структура таких блоков находит все большее применение в различных типах градирен в связи с оптимальным сочетанием расхода материала и увеличением охлаждающего эффекта.

Благодаря сетчатой структуре происходят разрывы по ходу движения воды и воздуха, что приводит к чередованию капельных и пленочных режимов работы. За счёт этого перераспределения и дополнительной турбулизации взаимодействующих потоков резко повышается тепло- и массообмен, то есть охлаждающая способность оросителя увеличивается примерно на 70% по сравнению с листами и гофротрубами. Такая структура значительно снижает коэффициент аэродинамического сопротивления, что положительно сказывается на экономии электроэнергии.

Капельно-пленочный ороситель градирни

Ороситель капельно-пленочного типа бывает различной формы и конструкции. Наиболее распространены блоки, состоящие из:

• сетчатых призм
• сетчатых рулонов
• сетчатых решёток

купить комплектующие градирни

Смотрите ролик о нашем оросителе — БНС 5.5.5

Видео не поддерживается вашим браузером. Скачайте видеофайл.

Водоуловитель

Во время работы градирни в атмосферу выбрасывается насыщенный водяными парами и каплями воды воздух, вследствие чего происходит капельный унос оборотной воды. В зимний период времени это может привести к обледенению окружающих зданий, строений и т.п. Для устранения данной проблемы в градирнях применяют такой элемент, как водоуловитель.

Подробнее о водоуловителе градирни

Водоуловитель для градирни максимально снижает капельный унос при минимальном аэродинамическом сопротивлении. Водоуловитель представляет из себя конструкцию волнообразной формы. Он служит для конденсации влаги и осаждения на своей поверхности летящих вверх капелек воды в воздушном потоке, а также равномерного распределения воздуха на выходе из градирни.

Водоуловители изготавливают в основном из различных полимеров, что обуславливает сравнительно небольшой вес и надежную конструкцию. Их способность улавливать капли зависит от размеров самих капель и скорости потока воздуха в градирне. Из этого следует, что в разных типах градирен могут использоваться различные по форме водоуловители. Эффективность каплеулавливания в вентиляторных градирнях максимальна при скорости движения воздуха 2-3 м/с, в башенных – 0,7-1,5 м/с, в малогабаритных – 4 м/с.

Водоуловители бывают различной формы:

• полуволна
• ячеистые
• решётчатые
• сотовые

У ячеистого каплеотбойника рабочие элементы имеют в вертикальном сечении вид полуволны, а по длине блока имеют впадины и вершины.

Сотовый водоуловитель представляет собой монолитный блок с каналами из стеклоткани. Такое название он получил потому, что вид сверху напоминает соты. Способность водоулавливания у него достаточно высокая, однако, аэродинамическое сопротивление в 2-3 раза выше, чем у «полуволны».

Аэродинамическое сопротивление водоуловителей может существенно разниться в зависимости от их формы. Наиболее оптимальной и распространённой конструкцией водоуловителя на сегодняшний день считается полуволна. Такая форма обеспечивает эффективное улавливание капель до 99,98%, при этом отпадает необходимость в использовании многоярусных каплеуловителей с большим аэродинамическим сопротивлением.

При расстановке блоков каплеотбойников на площадке градирни необходимо исключить сквозные щели между блоками и стенками градирни. Это делается для того, чтобы воздушный поток в этих местах с повышенной скоростью не выносил с собой влагу.

Преимущества использования водоуловителей:

• высокоэффективное улавливание капель до 99,9%
• низкое аэродинамическое сопротивление
• малый удельный вес
• химическая стойкость к примесям в оборотной воде
• исключение обрастания биологически активными веществами

Водораспределительная система

Водораспределительная система градирни предназначена для равномерного распределения охлаждаемой воды по площади поверхности оросителя.

Она не должна мешать свободному прохождению воздушных масс в градирне.

Водораспределительное устройство градирни можно разделить на 3 группы:

• разбрызгивающее
• без разбрызгивания
• подвижное

В настоящее время основной системой распределения воды является разбрызгивающее напорное водораспределительное устройство.

Напорная разбрызгивающая водораспределительная система представляет собой конструкцию, состоящую из системы трубопроводов с присоединенными к ним водоразбрызгивающими соплами. Для изготовления данной системы могут применяться как стальные трубопроводы, так и трубопроводы из композитных материалов (например, стеклопластик или полиэтилен низкого давления). В качестве водоразбрызгивающих устройств, в основном, применяются пластмассовые сопла (или форсунки) различных видов и конструкций. При нахождении в оборотной воде агрессивных веществ, взвеси, могут применяться сопла из нержавеющей стали.

Форсунки водораспределительной системы должны создавать оптимальные размеры капель 2-3 мм при распыле оборотной воды и попадании их на поверхность оросителя.

Заказать комплектующие градирни

Подробнее о соплах

Для достижения равномерности распределения воды сопла устанавливают на расстоянии, определяемом расчётом, исходя из характеристик сопла и изменением диаметра поперечного сечения трубы по ходу движения воды.

Основные требования, предъявляемые к соплам:

• обеспечение факела с радиусом 1,5-2 м
• отсутствие забивания взвешенными веществами

Сопла делятся на:

• центробежные
• струйно-винтовые
• ударные

При установке на трубопровод водораспределительной системы сопла могут монтироваться направлением факела как вверх, так и вниз. Это зависит от конструкции градирни и формы самого сопла. Скорость движения воды в коллекторах должна быть 1,5-2 м/с, в распределительных системах не более 1,5 м/с. При скорости потока 0,8-1 м/с происходит осаждение взвеси, что приводит к засорению труб и форсунок.

Вентиляторные установки

Вентиляторные градирни в зависимости от площади орошения комплектуются вытяжными и нагнетательными вентиляторными установками. При малой площади орошения (до 16 м2) могут применяться нагнетательные вентиляторы, однако, их КПД на 15-20% ниже, чем у вытяжных.

Видео не поддерживается вашим браузером. Скачайте видеофайл.

Вентиляторная установка градирни предназначена для создания достаточного воздушного потока и состоит из:

• диффузора (корпуса вентилятора)
• рабочего колеса

Подробнее о вентиляторной установке

В современных условиях диффузор изготавливается из композитных материалов с размещенными внутри ребрами жесткости и состоит из нескольких секторов. Диффузор служит для снижения потери давления, возникающего при большой скорости воздушных потоков на выходе из градирни, направления воздушного потока, увеличения производительности вентиляторной установки.

Рабочее колесо предназначено для создания постоянного потока воздуха в градирне и состоит из лопастей и ступицы. Лопасти рабочего колеса изготавливают, как правило, из стеклопластика или металла. Ступица служит для крепления лопастей и насадки рабочего колеса на вал электропривода.

Диаметры рабочих колес в вентиляторных градирнях могут быть от 2,5 м до 20 м.

Как мы монтируем рабочие колеса градирни — ролик с анимированным персонажем. Смотрите!

Установка градирни

При установке градирни на территории предприятия необходимо учитывать расположение других зданий, помещений и установок.

Во-первых, градирне необходим постоянный, свободный приток воздуха, поэтому необходимо исключить установку градирни вплотную к зданиям и обеспечить свободную циркуляцию воздуха в районе воздухозаборных окон.

Также необходимо учитывать близость расположения градирни к потребителям оборотной воды. Опираясь на грамотное технико-экономическое обоснование, можно принять решение о расположении градирен на отдельной производственной площадке либо максимально близко к цехам, потребляющим охлажденную воду.

В-третьих, установка градирни требует учета направления господствующих ветров, т.к. туманообразование и капельный унос вызывает обмерзание рядом стоящих зданий.

Также нельзя забывать, что градирня – это источник шума, который может достигать 90 дБ. Поэтому при ее установке необходимо учитывать норму допуска характеристик постоянного шума для данных зданий и территорий и применять необходимые меры по шумоглушению.

Основные элементы градирни

Видео не поддерживается вашим браузером. Скачайте видеофайл.

Альтернатива градирне

В качестве альтернативы используются пруды-охладители и брызгальные бассейны

Первые — это естественные водные хранилища гигантских размеров. У Магнитогорского металлургического комбината он тянется через весь город.

Охлаждение происходит за счет соприкосновения капель воды с воздухом, и идет интенсивнее при наличии ветра, достигая 5-7 ° перепада. Но при этом вырастает капельный унос.

Большая проблема в обслуживании этих сооружений- это цветение воды. Для исключения сильного прогрева на солнце глубину делают более 1,5 метров.

Преимущества брызгальных бассейнов:

• стоимость строительства в 2-3 раза ниже стоимости градирни
• просты в эксплуатации
• долговечны

Недостатки:

• низкий температурный перепад
• низкий охлаждающий эффект с подветренной стороны
• площадь бассейна значительно превышает площадь градирни
• появление туманов, что в зимнее время приводит к обледенению близлежащих строений

Градирни в зимнее время

Работа градирни в зимний период сопряжена с риском обмерзания воздухозаборных окон, оросителя и конструктивных элементов. Происходит это в силу воздействия потоков холодного воздуха на тонкую пленку воды. В современных градирнях заложены технологические решения препятствующие образованию льда на элементах градирни. Среди них следует выделить:

• Возможность перераспределения объема воды между секциями для увеличения плотности орошения. Важно помнить – чем выше плотность орошения, тем ниже вероятность обмерзания
• Реверс рабочего колеса вентилятора меняет направление потока воздуха в градирне, вместо поступления холодного воздуха снизу, в градирню подается теплый воздух сверху, тем самым отогревается ороситель и водозаборные окна
• Установка зимней водораспределительной системы (ВРС) ниже уровня оросителя – вода стекает напрямую в бассейн, минуя попадание на ороситель. Для охлаждения в морозную погоду этого достаточно, но при этом обмерзание оросителя исключается
• Установка жалюзи на воздухозаборные окна, с их помощью можно ограничивать поток холодного воздуха, поступающий в градирню

Все эти решение применяются в типовых проектах градирен серии Вента.

заказать проектирование градирни

Достоинства и недостатки того или иного вида градирни

Как уже было сказано, существуют три вида — сухие, мокрые и комбинированные (гибридные) градирни. Любой из этих видов имеет значительные конструктивные отличия, которые подробно описаны выше, а также данные виды градирен обладают определенными достоинствами и недостатками.

Например, в сухих градирнях охлаждающая жидкость циркулирует по закрытому контуру и преимуществами такой системы охлаждения являются:

• отсутствие потерь объема охлаждаемой жидкости за счёт исключения процесса испарения
• в специально подготовленной охлаждающей жидкости не образуются соли жёсткости и не попадают различные загрязнения от внешней и производственной среды
• практически отсутствует коррозия несущих конструкций, которые не имеют прямого контакта с охлаждающей жидкостью
• возможность охлаждения жидкости с высокой температурой за счёт термостойких радиаторов, которые изготовлены, как правило, из металлов с большой теплопроводностью

Учитывая тот факт, что в сухих градирнях охлаждаемая жидкость не имеет непосредственного контакта с воздухом, т.е. в процессе охлаждения отсутствует массообмен, возникает сложность в увеличении производительности.

Здесь вода проходит внутри трубок радиаторов, через стенки которых происходит только передача ее тепла воздуху. Следовательно, повышение охлаждающей способности сухой градирни требует повышения воздухообмена за счёт увеличения площади достаточно дорогих радиаторов с большим количеством мощного вентиляторного оборудования.

К примеру, для понижения температуры воды с 40° до 30° С при температуре воздуха 25° С на 1 м³ охлаждаемой воды в испарительных градирнях должно быть подведено около 1000 м³ воздуха, а в сухих градирнях, в которых воздух только нагревается, но не увлажняется,— около 5000 м³ воздуха.

К тому же, использование закрытых контуров охлаждения жидкости при отрицательных температурах окружающего воздуха не исключает замерзание жидкости в трубках радиатора, а в летний период радиаторные блоки подвержены засорению пылью.

Учитывая высокотехнологичное производство комплектующих для сухих градирен, стоимость и обслуживание таких градирен увеличивается в 3-5 раз по сравнению с вентиляторными градирнями.

Мокрые (или испарительные) градирни на сегодняшний день имеют наибольшее применение. В таких градирнях процесс охлаждения осуществляется за счёт испарения воды — массобмена, а так же за счёт теплообмена между горячей водой и холодным атмосферным воздухом.

Нагретая вода разбрызгивается на специальную оросительную насадку (оросительный слой), через которую противотоком проходит охлаждающий атмосферный воздух.

В башенных градирнях воздух поступает естественным путём, за счёт перепада давлений на разной высоте — по принципу тяги в трубе.

Такие градирни применяются, как правило, для охлаждения очень большого количества воды – до 30 000 м³/час и не требуют больших энергозатрат, но сложны в эксплуатации.

Нельзя забывать, что один из самых важных показателей градирни – это их охлаждающая способность. В башенных градирнях невозможно охладить воду до температуры, близкой к температуре влажного термометра в жаркий период года, и глубина охлаждения в таких градирнях составляет 8-10°С. Кроме того, в переходные климатические периоды возникают проблемы с регулировкой процесса охлаждения.

Следует добавить, что сооружение башенной градирни имеет сложную конструкцию, которая требует больших расходов на строительство с применением дорогостоящей подъёмной техники и дополнительного оборудования.

Вентиляторные градирни открытого типа на сегодняшний день являются наиболее распространённым и выгодным решением в области охлаждения оборотной воды и оправдывают своё применение во всех отраслях промышленности.

Главным преимуществом такой градирни является охлаждающая способность. Перепад по оборотной воде может достигать 30°С. Такой показатель достигается за счёт применения вентиляторных установок, которые создают мощный поток воздуха в оросительном пространстве против потока охлаждаемой воды и, тем самым, осуществляется увеличенный тепломассообмен.

Для охлаждения большого объёма воды вентиляторные градирни устанавливают блоками, в каждом из которых имеется несколько секций. Такая компоновка градирен позволяет осуществить охлаждение сразу для нескольких контуров оборотной системы воды.

Конструктивные особенности вентиляторной градирни, по сравнению с башенными, намного проще и дешевле. Они представляют собой сооружения из металлических конструкций, которые подетально изготавливаются на заготовительном участке производителя, доставляются до заказчика и монтируются на заранее подготовленные фундаменты в водосборном бассейне.

Технологические элементы градирни, такие как корпус вентилятора, рабочее колесо, обшивка внешних стен и ветровых перегородок, водоуловитель, водораспределительная система на сегодняшний день представлены в большом спектре, и в комплексе от одного производителя эти комплектующие создают оптимальное решение охлаждения оборотной воды предприятий.

Автоматизация энергопотребителей вентиляторной градирни позволяет с максимальной точностью регулировать процесс охлаждения по заданным параметрам оборотной воды и эффективно использовать энергоресурсы как в летний, так и в зимний периоды, что увеличивает срок их службы.

Применение высокотехнологичных материалов в изготовлении эффективных технологических элементов вентиляторных градирен позволяет обеспечивать охлаждение оборотной воды на предприятиях всех отраслей с большим межремонтным интервалом. Следует добавить, что материалы, из которых они производятся, имеют стойкость к агрессивным средам, биологическим отложениям и имеют высокие прочностные характеристики.

Преимущества и недостатки различных типов градирен

Тип Градирни	Вентиляторные градирни	Башенные градирни	Поперечноточные градирни	Эжекционные градирня	Сухие градирни
Преимущества	гибкость конструкции	нет затрат электроэнергии при эксплуатации	занимают меньше места, так как могут быть спланированы «в высоту»	Способность охладить воду с высоких температур	закрытый контур, отсутствие попадания примесей в воду
	отсутствие обмерзания	предназначены для больших расходов воды	требуют меньшего давления в системе водораспределения	не требуется обслуживать вентилятор	возможность работы на кипящей воде
	энергоэффективность			отсутствие механических подвижных частей	возможность работы на этиленгликоле
	легкость ремонта				отсутствие капельного уноса
	наличие большого ассортимента запасных частей
Недостатки	требуется обученный персонал для обслуживания	малая глубина охлаждения	на 30% менее эффективный ороситель	большие энергозатраты на создание повышенного давления воды	низкая эффективность охлаждения
	необходимы дополнительные меры зимой	дорогое строительство	большая стоимость	высокий капельный унос	дорогая конструкция и материалы
	возможность загрязнения оборотной воды	сложное строительство и ремонт	обмерзают зимой	сложность эксплуатации зимой	требовательность к обслуживанию и чистке теплообменника
		требуют специальных мероприятий для зимнего периода	сложность с ремонтом, так как в России не производят запчастей

Итак, мы надеемся, что из этой статьи Вы получили много интересной и полезной информации про градирни. А если перед вами стоит задача подобрать градирню для производства, то без раздумий звоните нам! Тел:(8313) 34-75-40, бесплатный телефон по России 8-800-222-45-62

Купить вентиляторную градирню и комплектующие

Ответьте на 3 вопроса и получите бесплатную консультацию инженера-технолога по градирням

Наш инженер-технолог ответит на все интересующие вас вопросы, приведет примеры из отрасли, а также соберет исходные данные для подбора оборудования и выставления ТКП

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис”. Дата публикации 26.04.2018

Другие статьи

• Реконструкция, модернизация и ремонт градирни
• Строительство и монтаж градирни. Этапы и технологии
• Вентиляторы градирни ВГ
• Градирни — типы градирен и принцип работы
• Купить вентиляторные градирни Вента

Градирня — принцип работы, типы градирни: мокрая, сухая, башня

Содержание статьи

• Классификация и виды градирен
• Вентиляторные градирни
• Устройство и интерактивная схема градирни
• Башенные градирни
• Поперечноточные градирни
• Гибридные градирни
• Промышленные градирни
• Эжекционные градирни
• Сухие градирни
• Градирни град, грд, росинка и их аналоги
• Принцип работы градирни
• Испарительные градирни в промышленности
• Производство градирен

Градирня – это промышленная установка, предназначенная для охлаждения оборотной воды, используемой для отведения тепла от технологического оборудования в системах оборотного водоснабжения.  

На сегодня градирни — наиболее эффективные охлаждающие устройства в промышленности.

Данные устройства применяют на промышленных предприятиях, атомных электростанциях и ТЭЦ для отвода тепла от технологического оборудования и увеличения выработки продукции.
Ниже можно увидеть фото градирни.

Для подбора градирни инженеры-теплотехники учитывают много факторов, которые служат исходными данными для теплогидравлических расчетов.

Среди них:

• климат места размещения 
• атмосферные параметры воздуха на территории предприятия
• расход оборотной воды
• качество жидкости, наличие примесей
• расположение градирни на площадке относительно других объектов: зданий, эстакад, трубопроводов

По результатам расчета выбирается тот или иной тип градирни. Подробнее о тепловых, гидравлических и аэродинамических расчетах читайте в статье «Расчет градирни».

Подобрать вентиляторную градирню

Ответьте на 6 вопросов и получите ТКП вентиляторной градирни для вашего производства и гарантированную скидку

Классификация градирен по типам

Работа любой промышленной градирни основана на охлаждении некоторого объема жидкости атмосферным воздухом. Именно отсутствие иного, нежели воздух, хладагента и отличает градирню от кондиционера, холодильника или чиллера.

Современная теплотехника выделяет два основых типа по принципу действия:

• испарительные – открытые
• сухие — закрытые

Мокрая градирня открытого типа работает так: разбрызгивает горячую воду и смешивает ее с более холодным наружным воздухом. При этом часть воды превращается в пар и вместе с нагревшимся наружным воздухом выбрасывается в атмосферу, оставшаяся же вода охлаждается.

При этом наблюдается эмпирическая зависимость: 1% испарившейся жидкости охлаждают остальные 99% на 5,7 С. В среднем открытые градирни испаряют около 2% поступающей воды.

По способу подачи воздуха градирни испарительного типа бывают:

• поперечноточные
• противоточные
• брызгальные
• эжекционные

Сухая установка, или как ее еще называют драйкулер, охлаждает воду подобно радиатору автомобиля: вода под давлением течет в медном теплообменнике, который обдувается мощным потоком воздуха. В градирнях закрытого типа охлаждение происходит только за счет теплопередачи.

Ответьте на 3 вопроса и получите бесплатную консультацию инженера-технолога по градирням

Наш инженер-технолог ответит на все интересующие вас вопросы, приведет примеры из отрасли, а также соберет исходные данные для подбора оборудования и выставления ТКП

Вентиляторные градирни

Охлаждение воды в вентиляторной градирне в зависимости от её типа происходит за счет передачи тепла воздуху и за счёт испарения. 

Устройство и принцип работы вентиляторной установки достаточно прост. Нагретая вода подаётся на водораспределительное устройство, которое представляет из себя систему трубопроводов с разбрызгивающими соплами. Вода, проходя под давлением или самотёком, разбивается на мелкие капли размером 2-3 мм, и распределяется по всему объёму градирни, далее попадает на оросительное устройство, имеющее большую развитую поверхность. При прохождении воды через ороситель происходит перераспределение и перемешивание (турболизация) потоков, в результате чего увеличивается охлаждающий эффект.

Одновременно, навстречу движению воды, через воздухозаборные окна подаётся поток воздуха. После чего, нагретая паровоздушная смесь выбрасывается в атмосферу. Прокачка воздуха, в зависимости от типа градирни, обеспечивается с помощью естественной тяги в башенных градирня или вентилятора в вентиляторных градирнях. Вентиляторы могут располагаться как в нижней части градирни (нагнетательные вентиляторы) или сверху (вытяжные вентиляторы).

Далее охлаждённая вода собирается и накапливается в водосборной ёмкости и подаётся на оборудование. Водосборная емкость в зависимости от размера градирни может представлять из себя бетонный бассейн, являющийся одновременно фундаментом градирни, так и сравнительно небольшой поддон. Таково общее устройство градирни независимо от её типа.

Преимущества	Недостатки
гибкость конструкции	требуется обученный персонал для обслуживания
отсутствие обмерзания	необходимы дополнительные меры зимой
энергоэффективность
легкость ремонта
наличие большого ассортимента запасных частей

Благодаря различным видам оросительных блоков и широкой гамме осевых вентиляторов мокрые градирни могут быть подобраны в большем диапазоне  нагрузок по воде и обеспечивать глубокое охлаждение воды с перепадом до 30 °

Кроме того, есть возможность установки воздухорегулирующих жалюзи и реверса двигателя. Это позволит прекрасно эксплуатировать градирню в зимние морозы.

По типу оросителя различают следующие типы вентиляторных градирен:

• пленочные
• капельные
• капельно-пленочные

Устройство и интерактивная схема

Независимо от типа, она состоит из нескольких элементов: каркас, водосборная ёмкость, водораспределительная система, система прокачки воздуха, охлаждающее (оросительное) устройство. При соотношении 1 м³ воды к 600 м³ воздуха и более начинается эффективное охлаждение. Воздух поступает в градирню через специальные окна, расположенные снизу металлического каркаса. Их размер должен быть достаточен для прохода огромного объема воздуха.

Встреча воды, разбрызгиваемой соплами, и воздуха происходит на поверхности блоков оросителя. Их основная функция — сделать поверхность и время соприкосновения максимальными. Чтобы вентилятор не выдувал много воды, используют специальный водоуловитель.

Интерактивная схема градирни

Наведите на изображение для просмотра описания

Наиболее эффективные капельно-пленочные вентиляторные градирни. Они совмещают свойства капельных и пленочных оросителей и лучше всего охлаждают воду.

Для малых расходов оборотной воды вентиляторы градирни поставляются на предприятия в готовом виде, по этому признаку их называют малогабаритными или блочными миниградирнями.

Этот тип мокрых градирен характеризуется невысокими перепадами температур на входе и выходе, при этом и электропотребление сравнительно не высоко.

Технические характеристики вентиляторных градирен ACS

Тип	Размер секции, м	Номинальная гидравлическая нагрузка на одну секцию, м3/ч	Мощность привода вентилятора, кВт	Характерные отрасли применения
Вента-250	4х4	100-300	9-22	Пищевая промышленность, литейные цеха,металлургия,фармацевтические предприятия, заводы РТИ, электроники
Вента-500	6,5х6,5	300-500	30-45	Коксохимические производства, металлургические производства, химические заводы
Вента-800	8х8	500-1000	30-55	Металлургические заводы, шинные, нефтехимические, сахарные и спиртовые заводы
Вента-1000	10х10	600-1400	75-90	Нефтехимические заводы, химическая промышленность, заводы минеральных удобрений
Вента-2000	12х12	900-2000	75-132	Металлургические заводы, нефтеперерабатывающие заводы, машиностроение, крупная химия, ТЭЦ
Вента-3000	12х16, 16х12	1200-3000	75-160	ТЭЦ, металлургические заводы, химические заводы, нефтепереработка, атомные станции

Основные элементы вентиляторной градирни

 

Видео не поддерживается вашим браузером. Скачайте видеофайл.

Преимущества и недостатки различных типов градирен

Тип Градирни	Вентиляторные градирни	Башенные градирни	Поперечноточные градирни	Эжекционные градирня	Сухие градирни
Преимущества	гибкость конструкции	нет затрат электроэнергии при эксплуатации	занимают меньше места, так как могут быть спланированы «в высоту»	Способность охладить воду с высоких температур	закрытый контур, отсутствие попадания примесей в воду
	отсутствие обмерзания	предназначены для больших расходов воды	требуют меньшего давления в системе водораспределения	не требуется обслуживать вентилятор	возможность работы на кипящей воде
	энергоэффективность			отсутствие механических подвижных частей	возможность работы на этиленгликоле
	легкость ремонта				отсутствие капельного уноса
	наличие большого ассортимента запасных частей
Недостатки	требуется обученный персонал для обслуживания	малая глубина охлаждения	на 30% менее эффективный ороситель	большие энергозатраты на создание повышенного давления воды	низкая эффективность охлаждения
	необходимы дополнительные меры зимой	дорогое строительство	большая стоимость	высокий капельный унос	дорогая конструкция и материалы
	возможность загрязнения оборотной воды	сложное строительство и ремонт	обмерзают зимой	сложность эксплуатации зимой	требовательность к обслуживанию и чистке теплообменника
		требуют специальных мероприятий для зимнего периода	сложность с ремонтом, так как в России не производят запчастей

 

Видео работы вентиляторной градирни

Противоточные градирни

Они делятся на 2 большие группы: охладительные башни и вентиляторные установки. Разница в том, как создаются потоки воздуха: естественным или принудительным способом.

Конструктивно в обоих типах горячая вода по водораспределению через сопла разбрызгивается вниз на ороситель. Она проходит через блоки оросителя, растекается на их поверхности и смешивается с уличным воздухом. Затем остывает и стекает в бассейн для сбора жидкости.

Почему стоит заказать градирню в компании Агростройсервис:

Охлаждаем воду с 1992 года

Многолетний опыт работы с оборотной водой

Работать с производителями выгодно

Вы получаете минимальные цены без посреднической наценки

Самое большое производство в России

Заводское качество, контроль на всех этапах, гарантированный результат

Закажите градирню и получите проект бесплатно

Проектирование градирни с нуля за короткий срок

Охлаждение с гарантией

Вы платите после достижения проектных параметров

Срок службы градирни 30 лет

Гарантированный срок работы при соблюдении условий эксплуатации

Заказать расчет вентиляторной градирни

Башенный охладитель

Охладительная башня представляет собой железобетонную или металлическую трубу конической формы, внутри которой находится система подачи воды, ороситель и резервуар. Поток наружного воздуха через входные отверстия в нижней части трубы поднимается вверх через ороситель за счет создания естественной тяги в трубе.

Этот вид промышленных водооборотных систем обеспечивает большую тепловую мощность за счет гигантского количества воды, охлаждаемого с небольшим температурным перепадом (5-10 ⁰С)

В основном башни – это градирни ТЭЦ или АЭС.

В зависимости от того, из чего изготавливают каркас, башенные градирни бывают железнобетонными или каркасно-общивными. У первых корпус монолитный, а у вторых — из сборных металлоконструкций, обшитых пластиком, алюминиевыми или металлическими гофрированными листами. 

Кроме того, у железнобетонных — необходимо регулярно поддерживать и восстанавливать специальными составами гидроизоляцию, а у обшивных стыки листов герметизировать с помощью специальных лент. Также стоит отметить, что ввиду отсутствия принудительной тяги и возможность развернуть поток воздуха, эксплуатация этих  градирен требует дополнительных приспособлений и мероприятий. Например, тамбур и жалюзи.

К их достоинствам можно отнести отсутствие потребления электроэнергии, но гигантские капитальные затраты на строительство и большая занимаемая площадь – большие минусы при их выборе.

Преимущества	Недостатки
нет затрат электроэнергии при эксплуатации	малая глубина охлаждения
предназначены для больших расходов воды	дорогое строительство
	сложное строительство и ремонт
	требуют специальных мероприятий для зимнего периода

 

Поперечноточные градирни

Здесь вода из коллектора подается в специальный бак — лоточный распределитель. Оттуда уже без давления, самотеком она стекает вниз по узкому слою специальной конструкции, содержащей в себе водоуловитель и жалюзи.

Теплообмен и испарения (обмен масс) происходит за счет большого количества воздуха, подаваемого вентилятором.

В таких градирнях воздух движется в слое оросителя горизонтально перпендикулярно падающей сверху вниз воде. Отсюда название: поперечноточная градирня. Вход воздуха может быть с одной или двух сторон, соответственно получится одно- или двухпоточная система.

Особенности поперечноточных градирен:

• Использование поперечноточных градирен зимой сильно затруднено. В безнапорной системе водораспределения отсутствует подпор, аэродинамическое сопротивление оросителя больше на 30 %. Именно поэтому основное распространение такие градирни получили в странах  с теплым климатом: ОАЭ, Иран, Индия, Пакистан.
• Водоуловитель совмещен с жалюзи и выполняет двойную функцию: предотвращает унос и разбрызгивание капель воды.

Так как в нижней части оросителя образовывается слабо орошаемая зона, то весь слой оросителя целесообразно делать наклонным, чтобы сместить нижний ярус к центру и уменьшить обмерзание.

Экономически применение таких градирен оправданно при условии круглогодично теплого климата.

Тогда экономия места за счет возможности увеличивать высоту градирни и отсутствие давления в верхней точке водораспределительной системы окупают прочие недостатки. В последнее время такие градирни активно продвигаются на российском рынке под соусом новизны и энергоэффективности. Однако в наших реалиях применение поперечноточных градирен в крупных водооборотных циклах – ошибка.

Еще о поперечноточных градирнях читайте в статье Модернизация поперечноточных вентиляторных градирен и книге В.С Пономаренко Градирни промышленных и энергетических предприятий стр. 234-237.

Тепловой расчет аналогичен теплогидравлическому расчету классической вентиляторной градирни, только коэффициент тепломассобмена на 20% меньше. Это значит, что при одинаковых условиях поперечноточные грдирни охлаждают хуже противоточных, из-за менее эффективного использования поверхности оросителя.

Преимущества	Недостатки
занимают меньше места, так как могут быть спланированы «в высоту»	на 30% менее эффективный ороситель
требуют меньшего давления в системе водораспределения	высокая стоимость
	обмерзают зимой
	сложность с ремонтом, так как в России не производят запчастей

ГИБРИДНЫЕ ГРАДИРНИ

Это технически сложные сооружения, в которых совмещены два разных процесса охлаждения. Первый, который используется в сухих градирнях, и второй процесс,  который используется в мокрых градирнях.

1. Теплопередача — это явление передачи тепловой энергии к наименее горячему телу от наиболее горячего при контакте, либо через делящую тела средуы, например перегородку из  различного материала. Если тела одной системы пребывают при различной температуре, то протекает переход тепловой энергии, т.е теплопередача. Это собственно считается следствием 2 закона термодинамики.
2. Испарение — это явление трансформации вещества (фазового перехода) из твердых и жидких тел в соответствующее им парообразное или газообразное состояние, происходящее на поверхности вещества. При испарении с поверхности тела отрываются молекулы, если кинетическая энергия и скорость их достаточна для преодоления сил притяжения со стороны других соседних молекул.

Принцип действия заключается в том, что теплоноситель поступает в теплообменники, охлаждается при помощи потоков воздуха и воды, подаваемой сверху форсунками. При низкой температуре внешнего воздуха применяется только сухое охлаждение(теплопередача). При повышении температуры включается дополнительное орошение. Жидкости на орошение подается ровно столько, сколько испаряется. Контроль за всеми параметрами градирни осуществляется при помощи автоматической системы управления. Для привода рабочих колес вентиляторов применяются электрические двигатели, оснащаемые частотным преобразователем для экономии электроэнергии. Конструкции гибридных градирен применяется там, где используется чистая вода, которая не вызывает коррозию металла.

Гибридные градирни превосходят сухие, но уступают испарительным в охлаждающей способности и технико-экономических показателях.  Они имеют меньше дорогостоящего теплообменного оборудования и охлаждающая способность их в меньшей мере зависит от изменения температуры воздуха.

К достоинствам можно отнести низкие потери воды в сравнении с испарительными градирнями, а так же возможность работы без видимого парового факела.

В России гибридные градирни  не получили широкого распространения из-за высоких требований при эксплуатации и значительной стоимости в сравнении с обычными испарительными градирнями.

Преимущества	Недостатки
снижение потерь воды	сложность в проектировании и строительстве
возможность работать без парового факела	большая частота и качество обслуживания
стабильная мощность охдаждения	зависимость от качества оборотной воды
высокий уровень защиты от обмерзания при эксплуатации зимой	большие затраты на энергию
минимальный расход воды за счет сочетания преимуществ сухого и мокрого охлаждения	высокая стоимость по сравнению с испарительными градирнями

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ГРАДИРНИ

Промышленные водяные градирни — к ним можно отнести открытые, или мокрые — обеспечивают охлаждение за счет непосредственного контакта воздуха и воды.

В зависимости от способа перемешивания различают следующие виды испарительных (мокрых) градирен:

• Оросительные (насадочные): поперечноточные и противоточные. Устройства осуществляют контакт подаваемого воздуха с охлаждаемой водой на развитой поверхности оросительного слоя (насадки). Если направление движения потоков воды и воздуха параллельное (противонаправленное), то градирня относится к противоточному типу. Если же поток воздуха движется перпендикулярно потоку воды, то градирня будет поперечноточного типа.
• Безнасадочные: брызгальные и эжекционные. Они работают за счет распыления воды и разделения ее на мелкие капли. Теплообмен у них происходит на поверхности капель.

Брызгальные градирни, или брызгальные бассейны отличаются от эжекторных давлением, под которым происходит процесс разбрызгивания.

В эжекционных градирнях разбрызгивание воды специальными форсунками происходит при давлении 0,3-0,4 МПа. Получившийся мелкодисперсный факел с частицами размером 0,2 мм движется с большой скоростью, порядка 16-20 м/с. За счет такого движения поток капель интенсивно увлекает (эжектирует) за собой атмосферный воздух, при этом перемешиваясь.

ЭЖЕКЦИОННАЯ ГРАДИРНЯ

Эжекционная градирня представляет собой корпус из стали, в котором размещен высоконапорный трубопровод с соплами (эжекторами) специальной конструкции. При распылении воды под давлением через эжектор происходит подсос наружного воздуха в зону рязрежения. Воздух перемешивается с водой и охлаждает её.

Основными плюсами этого типа является полное отсутствие ограничения в температуре охлаждаемой воды. В оросительных системах обычно более +60 ⁰. Вода не охлаждается, так как полимер, из которого изготовлен ороситель, становится пластичным и может разрушаться. Но есть ряд минусов, которые накладывают сильные ограничения на распространение данного типа градирен.

Во-первых, это необходимость создать давление в эжекторе. Отсутствие вентилятора градирни с лихвой компенсируется повышенной мощностью насосов. Как пример, для сравнительного объема охлаждающей воды мощность  вентиляторной  установки составляет 75 кВт, а мощность насоса при эжекции уже 160 кВт. Кроме этого, уменьшается срок эксплуатации трубопроводов системы.

Во-вторых, зимой невозможна циркуляция, так как мелкая водяная взвесь будет моментально замерзать. Требуется организовать байпасирование воды.

В-третьих, капельный унос у таких градирен выше в 1,5-2 раза, а применение водоуловителя создает дополнительное сопротивление и ухудшает охлаждение воды.

Применение эжекционных градирен выгодно при температуре воды более 60 ⁰С и/или малом расходе воды.

Преимущества	Недостатки
могут работать на горячей воде с t ≥ 60  0С	большие энергозатраты на создание повышенного давления воды
не требуется обслуживать вентилятор	большой капельный унос
отсутствие механических подвижных частей	сложность эксплуатации зимой

 

купить вентиляторную градирню

Сухая градирня

Радиаторная (сухая) градирня изобретена венгерскими инженерами Геллером и Фарго и изначально использовалась для охлаждения конденсаторов электростанций. Она представляет собой корпус с размещенным внутри теплообменником (радиатором), по которому циркулирует охлаждающая жидкость и одним, или несколькими вентиляторами, обдувающими радиатор потоком наружного воздуха.

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

Применение качественного радиатора из меди, с тонкими каналами делает стоимость сухой градирни очень большой. Уменьшая стоимость решения, приходится жертвовать и эффективностью. Оптимальный диаметр трубок — 15 мм, а толщина рассеивающих ребер 0,3 мм.

Сухие градирни имеет смысл использовать, когда технология требует изоляции контура циркуляции от внешней среды, или при отсутствии возможности организовать подпитку в необходимых количествах. Тогда использование контура сухой градирни со смесью этиленгликоля является практически единственным решением. Еще выбор в пользу сухой градирни целесообразен при температуре теплоносителя, или оборотной воды на грани кипения. Например, в оборотных циклах АЭС или НПЗ.

В остальных случаях более дешевым и оправданным будет применение вентиляторной промышленной градирни, так как расход воздуха вентилятора открытой градирни в 5 раз меньше, чем у закрытой. Мощность вентилятора пропорционально меньше у открытых градирен.

Преимущества	Недостатки
закрытый контур, отсутствие попадания примесей в воду	низкая эффективность охлаждения
возможность работы на кипящей воде	дорогая конструкция и материалы
возможность работы на этиленгликоле	требовательность к обслуживанию и чистке теплообменника
отсутствие капельного уноса

Малогабаритные градирни град, ГРД, Росинка и их аналоги

Классические малогабаритные градирни описаны в книге Пономаренко В.С. «Градирни промышленных и энергетических предприятий». Данные установки имеют собственные водосборные ванны небольшого объема и нагнетательные вентиляторы  снизу.

Градирни град, ГРД, Росинка — малогабаритные градирни. Их используют, чтобы охлаждать маленькие объемы вод с небольшим перепадом температур.

Самое главное преимущество — простота монтажа: изготовленную градирню перевозить в собранном виде, или переставлять с места на место. Разместить можно практически везде – хоть на крыше, хоть у стены здания.

К минусам можно отнести ограничиение возможности охлаждения. Для устранения этих недостатков требуются специальные меры.

 

Компания Агростройсервисе производит целый ряд миниградирен из стеклопластика с различными типоразмерами — ВЕНТА СТП.

Принцип работы градирни

Принцип работы градирни основан на передаче тепла воды прокачиваемому через нее атмосферному воздуху. Для того чтобы увеличить эффективность теплопередачи, охлаждаемую воду разбрызгивают через форсунки. Чем более мелкодисперсный факел образуют сопла, тем выше площадь соприкосновения воды и прокачиваемого воздуха, и как следствие – лучшая теплопередача и охлаждение. Затем вода протекает через ороситель, обладающий сложной структурой и большой площадью поверхности. Его задача – увеличить эффективность испарения и охлаждения за счет увеличения времени прохождения через него воды, большой площади испарения, перемешивания и турбулизации потоков.

Нагретая вода подается вовнутрь градирни через водораспределительную систему и разбрызгивается соплами. Воздушный поток, создаваемый вентилятором, поступает через воздуховходные окна градирни в подоросительное пространство. В оросительном слое ниспадающая вода и поднимающийся воздух встречаются. Здесь-то и происходит процесс тепломассообмена. При охлаждении часть воды безвозвратно испаряется (1-2% от общего объема). Блок насадки сетчатый БНС 5.5.5 – это эффективный, легкий, прочный ороситель, изготовленный из первичного полипропилена. 

Вода в градирне не только испаряется, но и в качестве взвеси выносится воздушным потоком через вентиляторную установку. Для предотвращения капельного уноса используют каплеуловитель «Полуволна».  Высокий коэффициент улавливания (99,99%) данного каплеуловителя значительно экономит бюджет предприятия на подпитке свежей воды.

На окна мокрой градирни устанавливают жалюзи. Для чего же они нужны? Летом они позволяют регулировать подачу и «причесывать» поток воздуха, превращая турбулентный поток в ламинарный. Зимой жалюзи выполняют роль «закрытых дверей» и значительно уменьшают поступление холодного воздуха внутрь градирни, тем самым уменьшают обледенение элементов градирни.

Для более эффективной работы градирни используют автоматику. Она полностью регулирует работу вентиляторной установки. Годовая экономия на работе электродвигателя вентиляторной установки с частотным преобразователем может достигать 60%.

Основным преимуществом градирен Вента является то, что 80% комплектующих всегда есть на складе. Это позволяет быстро и качественно собрать, заменить, или просто отремонтировать конструкцию вентиляторной градирни. Наши специалисты помогут провести пусконаладочные и шефмонтажные работы и вывести оборудование на нужный режим.

Область применения градирен широка. Они применяются в системах оборотного водоснабжения на ТЭЦ, АЭС, а также для охлаждения конденсаторов, холодильных установок, при кондиционировании воздуха, при химической очистке веществ. Градирни получили широкое применение в энергетической, авиационной, судостроительной, химической отрасли, на предприятиях металлургии, машиностроения, пищевого производства, в ВПК и иных сферах деятельности человека.

Принцип работы драйкулера, или градирни «сухого» (закрытого) типа заключается в понижении температуры. Жидкость проходит внутри замкнутого контура теплообменника и обдувается уличным воздухом. Такой же принцип используется в системе охлаждения двигателя автомобиля, когда охлаждающая жидкость проходит через радиатор, обдуваемый вентилятором. При этом непосредственный контакт жидкости с подаваемым воздухом отсутствует.

Испарительные градирни в промышленности

Испарительные градирни отлично себя зарекомендовали еще с советских времен. На тот момент было спроектировано несколько типовых проектов для применения в промышленности той эпохи.

Стоимость строительства и использование дорогостоящего оборудования при реконструкции и проведении ремонта типовой испарительной градирни зачастую имело ничтожно малую финансовую рентабельность. Данное обстоятельство требовало глобальных изменений и на сегодняшний день мокрая градирня в промышленности это:

• Технологическое оборудование, обеспечивающее высокое качество и большое количество выпускаемой продукции 365 дней в году
• Использование полимерных материалов, согласно рекомендаций, описанных в издании Пономаренко В.С., Арефьева Ю.И. «Градирни промышленных и энергетических предприятий», увеличивает эффективность и уменьшает вес установки
• Малые габариты относительно градирен советских проектов
• Большой срок службы и межсервисный интервал
• Гарантированное качество охлаждения круглогодично
• Окупаемость

Производительность технологического оборудования таких отраслей как энергетика, цветная и чёрная металлургия, предприятий химической и нефтехимической промышленности напрямую зависит от температуры охлаждающего водооборотного цикла.

Сегодня производители, имеющие большой опыт в строительстве и проектирование вентиляторных испарительных градирен, используют только проверенные и качественные комплектующие, что гарантирует полноценное охлаждение дорогостоящего оборудования, увеличивая качество и количество выпускаемой продукции.

Производство градирен

Оборудование для градирен производят большое количество компаний как в России, так и за рубежом. Но если российские компании имеют стандарты, доставшиеся в наследство от советской эпохи, и выпускают взаимозаменяемую продукцию, то иностранные производители пошли другим путём.

Активное присутствие зарубежных компаний по производству водооборотных систем стало наблюдаться в России в 90-х годах. В нашу страну начали приходить компании из США, Германии, Италии, Польши и других европейских стран.

Например, градирни Fans, GEA, Baltimore, Evapco, градирни Декса, стали активно строиться на территории нашей страны. Свою продукцию они преподносили как новейшие технологии в строительстве градирен. Распространению иностранных производителей способствовали плохие знания технического персонала об импортном продукте.

Но, несмотря на всю внешнюю красоту оборудования и технологические новшества, применяемые в импортных градирнях, у них есть и весьма существенные технологические недостатки. Заменить вышедшее из строя оборудование на российские аналоги крайне сложно, так как импортное оборудование уникально по конструктиву. Тем самым, Вас фактически заставляют производить замену на оригинальные запчасти.

Вот один из примеров, когда компания столкнулась с проблемой приобретения импортных комплектующих. В нашу организацию обратился один из крупных Заказчиков. Завод входит в структуру крупного концерна и приобретает оборудование через процедуры, достаточно жестко регулируемые корпоративными правилами.

Суть проблемы сводилась к следующему: для обеспечения бесперебойной работы оборудования требуется, чтобы вентиляторная градирня работала без остановок. Поскольку старая градирня была изношена и ее ремонт был достаточно дорогим, руководством несколько лет назад было принято решение произвести ее замену на современную охлаждающую установку.

По результатам тендера был выбран подрядчик – известная европейская компания. В 2014 году в эксплуатацию была введена градирня GEA.

За прошедшие 3 года градирня себя неплохо показала, но в жару она работает на пределе. Для обеспечения температуры оборотной воды вентиляторы крутятся на максимуме, что существенно снижает их ресурс.

Как опытные производственники, заводчане решили заранее приобрести запасные части и комплект ЗИП. Они обратились к производителю оборудования из Германии, однако тот ответил, что является интегратором, а конкретный производитель вентиляторного оборудования – другая компания и перенаправил механиков в Италию.

Итальянцы же развели руками и, сославшись на санкции и физическую невозможность выполнить контракт с Россией, отказали в поставке. Объяснить, как же заводу работать без градирни, они не смогли…

С этим интересным вопросом и пришел к нам Заказчик.

После анализа технической информации и чертежей оказалось, что на градирне применено крайне нетиповое оборудование: рабочие колеса, диффузоры, приводы. Все посадочные размеры и исполнение уникальны, аналогов не только среди российских производителей, но и среди европейских компаний нет.

Решение вопроса, конечно, мы нашли и предложили выход из ситуации заводу, но оно предполагает замену оборудования вентиляторов целиком, а это стоит больших денег.

Вот так и получается, что нет пророка в своем отечестве. В стране несколько крупных производителей вентиляторного оборудования и градирен, а покупают в Европе. Мы сами лишаем собственную экономику роста, да еще и вынуждены тратить деньги на обновление недавно введенного в работу оборудования.

Напоследок предлагаем вам посмотреть видео с применением 3Д-технологий и  участием анимированного персонажа про проишествие на градирне.

купить градирню

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис”. Дата публикации 26.04.2018

Другие статьи

• Реконструкция, модернизация и ремонт градирни
• Эксплуатация градирни для охлаждения воды круглый год
• Строительство и монтаж градирни. Этапы и технологии
• Что такое градирни? Как работают, виды и типы
• Купить вентиляторные градирни Вента

Градирня — что это такое

ГРАДИРНЯ (от нем. gradieren — сгущать соляной раствор; первоначально градирни служили для получения соли выпариванием), сооружение для охлаждения воды при испарении ее в атмосферный воздух. Применяется главным образом в системах циркуляционного (оборотного) водоснабжения промышленных предприятий.

В сегодняшнем энергонасыщенном производстве, когда практически любые производственные процессы требуют значительных затрат энергии, отвод низкопотенциального тепла в окружающую среду стоит особенно остро.

Охлаждение оборудования водой из системы водоканала или водой из рек, озер или артезианских скважин становится невозможным из-за высокой стоимости, как подготовки такой воды, так и обусловлен серьезными проблемами ее утилизации в канализационных сетях. В этих условиях осуществимыми остаются два варианта охлаждения оборудования окружающим воздухом или создание водооборотных систем, использующих градирни.

Воздушное охлаждение при всей кажущейся простоте, имеет серьезные недостатки, а именно: высокую стоимость теплообменного оборудования, большие габаритные размеры устройств, значительные колебания температуры воздуха в зависимости от времени года и недостаточную глубину охлаждения в летнее время. Температура охлажденной среды не может быть ниже температуры окружающего воздуха.

Оборотная система охлаждения воды, оборудованная градирней позволяет охладить воду в системе ниже температуры окружающего воздуха и это является неоспоримым достоинством испарительных охладителей — градирен.

Здесь необходимо сделать небольшое отступление и объяснить физический смысл этого процесса. Окружающий нас воздух способен вбирать в себя водяные пары. Теплота, используемая для испарения, отбирается от охлаждаемой массы воды. При испарении части воды температура основного количества снижается и при достижении равновесного состояния системы вода — влажный воздух, вода будет иметь температуру на 5-7 С ниже, чем температура окружающего воздуха.

Эта равновесная температура получила собственное название — «температура мокрого термометра». Это природное явление и используется в градирнях при охлаждении оборотной воды.

Минусом такого способа охлаждения является необходимость производить добавление воды в водооборотный цикл, чтобы компенсировать затраты воды на испарение — обычно эта величина составляет 0,8-1 % от общего расхода воды в системе оборотного водоснабжения.

За последние годы усилился интерес к вентиляторным градирням малой производительности от 4 до 500 м3/час в одной установке. Это, по всей видимости, связано с децентрализацией промышленных производств и их «рваным» графиком работы, а так же созданием большого количества новых малых производств в пищевой отрасли.

Градирни этого сегмента рынка в нашей стране производят не менее 30 предприятий, распространяют же это оборудование в десятки раз большее количество фирм.

Современные компактные вентиляторные градирни представляют собой, как правило, устройства полной заводской готовности, не требующие специальных строительных работ при монтаже. Использующие современные стандартные осевые и радиальные вентиляторы и высоко эффективные оросители и каплеотделители из полимерных материалов, надежно работающие форсунки.

Ороситель или насадок, используемый в градирне, является ее основной частью и от правильного его выбора зависит насколько эффективно будет происходить процесс охлаждения воды в такой градирне. Существует достаточно много различных типов оросителей пленочного, где охлаждение воды происходит в пленке воды, образующейся на поверхности листов оросителя, капельного, когда вода проходя через сетчатую структуру оросителя многократно дробится на мелкие капли на поверхности, которых происходят процессы испарения и охлаждения воды или комбинированные капельно- пленочного типа. По некотором литературным источникам в нашей стране используется около тридцати различных типов оросителей. На сегодня эффективность охлаждения воды в градирнях использующих эти оросители приблизительно одинакова. При выборе градирни имеет смысл обращать внимание так же и на такие свойства оросителя как пожаробезопасность и долговечность.

Каплеотделитель (элименатор) или водоуловитель является одной из немаловажных частей градирни, так как обеспечивает возврат капельной влаги из потока воздуха, выходящего из градирни. Отсутствие или неправильная укладка каплеотделителя на градирне ведет к необратимым потерям воды из оборотного цикла, причем это величина может составлять до 5% от общего объема воды, проходящей через градирню. Современные каплеотделители, изготавливаемые из полимерных материалов, обеспечивают высокую степень отделения капель из потока воздуха. Отношение величины капельного уноса к общему объему проходящей через градирню воды считается нормальным, если не превышает 0,2%, но уже существуют современные конструкции каплеотделителей, обеспечивающие вдвое лучшее показатели.

Не маловажно, что таких показателей добиваются без существенного увеличения сопротивления каплеоделителя, которое обычно составляет 10-20 Па.

Распределить воду по поверхности оросителя, что бы равномерно образованная пленка омывалась потоками воздуха — такая задача ставится перед разбрызгивающими устройствами — форсунками.

Типы форсунок разнообразны, но их условно можно разделить в три класса:

• ударные
• тангенциальные (центробежные)
• струйно-винтовые.

Все типы форсунок обеспечивают надежное образование капель при сравнительно невысоких напорах воды в системе до 0,06 Мпа. При этом форсунки обеспечивают большие углы раскрытия факела, что позволяет сократить высоту градирни. Наиболее распространены форсунки, изготавливаемые из полимерных материалов, что обеспечивает их долговечность, простоту изготовления — высокую повторяемость формы и как следствие однообразность гидродинамических характеристик.

В компактных вентиляторных градирнях, как правило, используют две схемы подачи воздуха:

• с нагнетающим свежий воздух вентилятором, расположенным в нижней части градирни под оросителем;
• с вентилятором, удаляющим влажный воздух, расположенным в верхней части градирни над оросителем.

Обе схемы имеют свои положительные и отрицательные стороны:

Вентилятор, нагнетающий воздух:

• «+» подает свежий менее влажный (более тяжелый) воздух при этом электродвигатель вентилятора не подвергается воздействию капельной влаги и паров воды.
• «-» градирня с нижним расположением вентилятора имеет больше ограничений по размещению и взаиморасположению на площадке, так как при неправильной установке такие градирни более склонны к рециркуляции воздуха.

Вентилятор, удаляющий воздух:

• «+» поток воздуха выбрасывается с большой скоростью «фонтаном» из градирни при этом влажный воздух хорошо рассеивается в окружающем воздухе.
• «-» электродвигатель вентилятора постоянно находится в потоке воздуха с относительной влажность 95-100% и обеспечение надежной герметизации его весьма проблематично.
• «-» влажный воздух имеет меньшую плотность и соответственно подача вентилятора будет ниже по сравнению с нагнетающим вентилятором.

Таким образом, в современных конструкциях компактных вентиляторных градирен используются оба эти варианта, причем однозначно определить какой из вариантов предпочтительней бывает довольно сложно. Можно сказать, что применение того или другого типа градирни зависит от местных факторов: расположение градирни на площадке предприятия, периодичность и время ее работы и т.п.

Сами же вентиляторы применяемые в компактных градирнях представляют собой в основном общепромышленные осевые вентиляторы, обеспечивающие подачу больших количеств воздуха до 35 м3/сек при сравнительно высоких к.п.д вентилятора до 76%. Значительно реже в градирнях применяются радиальные вентиляторы низкого давления. Все больше находят применение вентиляторы с лопастями из полимерных материалов, обеспечивающих высокое аэродинамическое качество и значительно меньший шум. Одно из существенных преимуществ таких вентиляторов перед обычными, с металлическими лопастями — это меньшая склонность к обледенению.

Расширение возможностей регулирования производительности градирен и обеспечение их безаварийной работы особенно в зимнее время года позволяет достичь применение многоскоростных электодвигателей, выпуск которых освоен российскими производителями. Альтернативой этому может служить применение преобразователей частоты, хотя такой путь на сегодня значительно дороже, нежели предыдущее решение. Применение этих устройств позволяет не только экономить электроэнергию, но привести производительность градирни к необходимой величине в зависимости от внешних условий. Градирня обычно подбирается по самым неблагоприятным внешним условиям — летний период, самая высокая температура воздуха в течении одного дня. Естественно, что градирня, подобранная для таких условий внешней среды, при других погодных условиях будет избыточна и это будет еще более очевидно при работе градирни в зимних условиях. Расчеты показывают, что градирня, корректно подобранная для работы в летних условиях, в зимний период может отвести в окружающую среду тепловой поток в 2,5 раза большей, чем летом. Можно было бы предположить, что это положительное качество градирни, но так как градирня работает в паре с охлаждаемым устройством, которое и в зимний период времени имеет тот же тепловой поток, что и летом, такое увеличение эффективности отвода теплоты в окружающую среду на градирни приводит лишь к снижению средней температуры воды в оборотном цикле.

Такое снижение температуры воды, в определённом смысле, положительно, но когда температура охлажденной воды становится ниже 10 -12 С это приводит к обмерзанию градирни. Обмерзание же процесс, происходящий лавинообразно, и обычно следствием его является обрушение оросителя, выход из строя вентилятора и разрушение деталей корпуса. Избежать всего выше перечисленного можно используя несколько градирен с не регулируемыми вентиляторами: например три или пять штук. Но более правильным решением будет установка одной или двух градирен с регулируемыми приводами вентиляторов.

Использование современных достижений в области производства охлажденной воды позволяет создавать градирни, не уступающие по своим показателям зарубежным образцам, правда, один показатель для российских градирен всегда ниже зарубежных — цена.

к.т.н., Цимбалист А.О. (baltenergomash.pro)

Градирни из инженерного пластика

по сравнению с градирнями из оцинкованной или нержавеющей стали

ИНЖЕНЕР-ТЕХНОЛОГ?
В то время как оцинкованные градирни с металлическим покрытием требуют частого обслуживания и замены, футеровка из нержавеющей стали обеспечивает превосходную долговечность. Но башни из инженерного пластика не только не уступают по долговечности нержавеющей стали, но и превосходят по времени безотказной работы, простоте ухода и сроку службы любой металл.

Когда Боб Гант, инженер по продажам Delta Cooling Towers, Rockaway, NJ, обратился к сложному производителю листовой стали с легированным покрытием, он заинтересовался их интересом к градирне с корпусом из инженерного пластика. В конце концов, на протяжении многих лет оцинкованная сталь была де-факто стандартным материалом для футеровки градирен. «Конечно, я был хорошо осведомлен о преимуществах наших инженерных пластиковых опор, — объясняет Гант, — но когда я получил запрос на предложение от компании, производящей листовую сталь с покрытием, я был впечатлен».

Гант обращал внимание на тот факт, что «традиционные» градирни из оцинкованного металла по-прежнему довольно популярны, несмотря на то, что они несколько печально известны тем, что требуют интенсивного обслуживания и частой замены из-за проблем с pH, коррозии, утечек, высоких затрат на техническое обслуживание и спорадических сбоев. «Эти сбои неизменно обходятся дорого, — объясняет Гант. «Незапланированное отключение в обрабатывающей промышленности может иметь катастрофические последствия, в некоторых случаях обходясь в тысячи долларов в час».

Гант говорит, что этих проблем можно избежать с появлением градирен со специальным пластиковым корпусом, которые практически невосприимчивы к факторам окружающей среды, жесткой очистке воды и чистящим химикатам, которые заживо разъедают металлические плакированные градирни. «Я думаю, решающим фактором для компании, занимающейся покрытиями из сплавов листового металла, стала 15-летняя гарантия на единые литые пластиковые корпуса», — говорит он. «Обычно вы обнаружите, что оцинкованные металлические корпуса имеют годовую гарантию, хотя это может быть понятно из-за условий окружающей среды».

Градирни с кожухами из специальной пластмассы также снижают эксплуатационные расходы, которые включают в себя потребление электроэнергии, химикаты для обработки воды, рабочую силу и материалы для технического обслуживания, а также незапланированные простои технологического процесса для ремонта.

Техническое обслуживание и ремонт обычно означают прерывание технологического процесса, самую дорогостоящую из всех проблем, связанных с градирнями. Учитывая их короткий срок службы, модели с металлической футеровкой неизбежно вызывают такие нарушения в работе, в то время как устойчивые к коррозии, ржавчине и герметичные пластиковые градирни с большей вероятностью обеспечат непрерывную и надежную работу с небольшими перерывами, если вообще будут.

Например, «белая ржавчина», которая образуется на оцинкованных градирнях, работающих при pH выше 8,0, может быстро привести к поломке и замене. И наоборот, использование искусственного пластика позволяет использовать лучшие ингибиторы образования накипи, которые действуют при более высоком pH.

Поскольку цинковое покрытие оцинкованных башен тонкое (обычно не более 2,5 унций на квадратный фут), pH ниже 4 разрушит эту защитную облицовку в течение нескольких месяцев. В этот момент возникает необходимость заменить цинкование дорогими покрытиями и отремонтировать любые полости и другие повреждения, которые могут возникнуть.

Не требуя чрезмерной заботы об уровне pH или минеральных отложениях, градирни из инженерного пластика могут работать при более высоких циклах концентрации, что приводит к экономии средств. Более высокие циклы концентрации достигаются за счет снижения количества продувки или сброса рециркуляционной воды.

Гант добавляет, что непроницаемость корпусов градирен из инженерного пластика для pH, агрессивных факторов окружающей среды и чистящих средств важна, но это только часть истории. Он говорит, что корпуса из нержавеющей стали, хотя и значительно дороже, также обладают коррозионной стойкостью, меньшими затратами на техническое обслуживание и повышенной долговечностью по сравнению с их аналогами из оцинкованного металла. Тем не менее, он не знает ни одной градирни с корпусом из нержавеющей стали, на которую распространяется гарантия, приближающаяся к 15 годам. «Кроме того, эти модели с корпусами из нержавеющей стали весят значительно больше, чем модели из инженерного пластика», — говорит он, и это предъявляет некоторые дополнительные требования к структурной поддержке».

Неотъемлемые конструктивные преимущества новейших пластиковых градирен также включают более простую установку (особенно на крышах), поскольку легкий пластиковый корпус часто весит на 40% меньше, чем стальная градирня, хотя и в 5-10 раз толще.

Градирни из инженерного пластика доступны в модульной конструкции, где блоки объединены в кластер, что упрощает, ускоряет и удешевляет установку. Для применений, требующих гибкости при монтаже, Delta предлагает конструкцию с принудительной тягой и противотоком, которая включает в себя «карманы» двутавровой балки в бассейне башни для усиления, чтобы пластиковую башню можно было легко установить на стандартные двутавровые балки или несовершенные бетонные подушки. .

Можно также сэкономить на коммунальных услугах. Хотя стоимость электроэнергии для привода вентиляторов градирни может показаться незначительной по отношению к технологическим затратам, они могут складываться. В случае градирен из инженерного пластика производства Delta двигатели с прямым приводом используются для питания охлаждающих вентиляторов. Без шкивов, подшипников и ремней такие двигатели с прямым приводом оказываются более эффективными и, следовательно, обеспечивают значительную экономию затрат на энергию, а также обеспечивают большую мощность. Также не имеет значения стресс от частого включения и выключения градирен.

Для дальнейшего энергосбережения, когда модульные башни объединяются в кластер, отдельные двигатели вентиляторов с прямым приводом могут быть отключены, когда поддерживаемые процессы не работают.

Кроме того, водонапорные башни из полиэтилена и пластика снижают затраты за счет снижения или устранения возможности загрязнения технологического материала. В частности, химикаты для обработки могут вызвать выщелачивание цинка из оцинкованного металла, что в некоторых случаях может привести к миграции цинка в процесс, что может привести к проблемам с выбросами в окружающую среду.
Дополнительную информацию можно получить, связавшись с Delta Cooling Towers по телефону 800-289-3358 или по электронной почте sales@deltacooling. com или посетив сайт www.deltacooling.com. устранение возможности загрязнения технологического материала’??

Первые пластиковые градирни ограниченного размера появились 30 лет назад. Успех этих ранних моделей и передовые технологии литья привели к появлению инженерных пластиковых градирен второго, третьего, а теперь и четвертого поколения, которые имеют гораздо большую емкость. Доступные агрегаты включают в себя компактные размеры — от небольших моделей с принудительной тягой 10 тонн (15 галлонов в минуту) до высокопроизводительных градирен с принудительной тягой 2000 тонн (12 000 галлонов в минуту). «Я поражен, что наши пластиковые башни все еще хорошо работают спустя 27 лет», — говорит Кортни Перкинс, руководитель инженерной лаборатории компании Bard Manufacturing в Брайане, штат Огайо, производителя кондиционеров, тепловых насосов и печей. «Наша первая пластиковая градирня, должно быть, была одной из первых, но она продолжает работать с относительно небольшим общим обслуживанием каждые пару лет».

Manufacturing.net (MNET)

23 сентября 2022 г.

Caterpillar Урегулирует федеральный налоговый спор

14 сентября 2022

Ключевой инфляция достигает 6,8% по мере роста

июля, 2922

7%, как цены. Ваша жизнь защищена от рецессии в условиях экономической нестабильности

29 июля 2022 г.

Соглашение Сената должно упростить покупку электромобилей

29 июля 2022 г.

Нержавеющая сталь VS стекловолокно: что вам нужно знать

На рынке кондиционирования воздуха нержавеющая сталь и стекловолокно являются наиболее популярными материалами, используемыми для изготовления градирен. У каждого есть свои плюсы и минусы, но какой из них подходит именно вам?

С 2002 года компания Marley Flow Control является лидером в производстве градирен. Мы являемся австралийским брендом, который предлагает высокий уровень знаний и широкий ассортимент продукции, готовой к заказу. Наш богатый опыт позволил нам работать с некоторыми из крупнейших предприятий и корпораций страны, которых мы с удовольствием называем нашими клиентами.

Какой материал выбрать для градирни? Каковы преимущества и недостатки каждого из них? Читайте дальше, чтобы узнать больше о градирнях из нержавеющей стали и стекловолокна.

Что такое градирня?

Градирня – это специализированное устройство, которое сбрасывает тепловые отходы в атмосферу. Этот процесс осуществляется путем втягивания холодного воздуха над поверхностью воды. Затем небольшое количество воды испаряется, что снижает температуру воды, протекающей через градирню.

Градирни используются для снижения температуры циркулирующей горячей воды из конденсатора или любого другого теплообменника. Охлажденная вода готова к повторному перекачиванию обратно в теплообменники.

Читайте: Услуги градирен – типы градирен

Нержавеющая сталь

Всем известно, что нержавеющая сталь прочная, долговечная и долговечная. Его прочная природа означает, что это материал, не требующий особого ухода, который сохраняет блеск на долгие годы. Но подходит ли это для вашей градирни?

Преимущества

Нержавеющая сталь невероятно прочная. Это преимущество для тех, кто хочет размещать на градирне такие нагрузки, как трубопроводы, шумоглушители и платформы. Лестницы также могут быть прикреплены к конструкции, не опасаясь повреждения или риска для рабочих, использующих ее.

В отличие от стекловолокна (FRP), нержавеющая сталь не ползет, не провисает и не портится. Он также не потеряет своих свойств со временем и не деформируется. Это связано с тем, что нержавеющая сталь более устойчива к высоким и низким уровням pH по сравнению с FRP. При надлежащем обслуживании и уходе ваша башня из нержавеющей стали останется такой же прочной, как и в день ее установки.

Ваша башня из нержавеющей стали почти никогда не треснет. Будучи таким прочным материалом, нержавеющая сталь не подвержена повреждениям при обращении или ударе. В случае, если что-то должно было ударить вашу башню, она скорее вмятина, чем сломается. Это означает, что даже при частичном повреждении ваша градирня будет в рабочем состоянии.

Недостатки

В редких случаях дополнительный вес башни из нержавеющей стали может быть недостатком. Например, когда необходимо установить башню на крышу, которая имеет очень низкий предел веса.

Многим владельцам не нужны расходы на наем инженера для проведения инженерных изысканий или простои на перепроектирование объекта для подъема новой башни краном. В этом случае башня из стеклопластика может оказаться более подходящим вариантом благодаря его легкий характер.

Башни из стеклопластика обычно более экономичны, чем из нержавеющей стали. Тем не менее, общая стоимость проекта может быть уменьшена после рассмотрения платформ доступа и трубопроводов. Башня FRP не может поддерживать эти механизмы, поэтому потребуются дополнительные средства.

Пластмасса, армированная стекловолокном (FRP)

Пластик, армированная стекловолокном, или FRP, является экономичным материалом, популярным среди многих производителей. Подходит ли он для вашей градирни? Это зависит от ваших обстоятельств и бюджета.

Преимущества

Градирня из стеклопластика легче градирни из нержавеющей стали. В ситуации замены, когда старая башня находится в ненадежном месте — например, на крыше — сухой вес башни FRP достаточно мал, чтобы ее можно было переместить в нужное место.

Недостатки

Однако, в отличие от нержавеющей стали, FRP не очень хорошо противостоит ударам. Тот же кран, который используется для подъема вашей новой башни из стеклопластика на место, может случайно удариться о стену или грузовик, в результате чего ваша новая башня треснет. В этом случае потребуется дорогостоящий ремонт стеклопластика.

В градирнях постоянно тепло, а вода всегда хлорирована и подвергается вредному воздействию УФ-лучей. Это приводит к тому, что FRP «ползет», а это означает, что сам материал со временем теряет свои свойства и деформируется. Когда это происходит, башня может начать прогибаться под тяжестью теплой воды. К сожалению, это не подлежит ремонту. Единственное решение — заменить всю башню.

Бак для холодной воды: нержавеющая сталь или стеклопластик?

В то время как выбор градирни из нержавеющей стали или стеклопластика зависит от вашего бюджета и ситуации, бассейн с холодной водой — это совсем другая история.

Что такое бассейн с холодной водой?

Бассейн холодной воды представляет собой устройство или лотковую конструкцию, лежащую в основе градирни. Его назначение – получать холодную воду из градирни и направлять ее поток на всасывающую линию или отстойник.

Бак для холодной воды постоянно заполнен водой. Это означает, что материалы, используемые для бассейна, будут подвергаться большему воздействию химикатов и воды с различным уровнем pH, чем любая другая часть градирни. Поэтому крайне важно, чтобы выбранный материал был прочным, долговечным и надежным.

Нержавеющая сталь или стеклопластик?

Хотя можно заменить верхнюю или боковую часть градирни, зачастую ремонт или замена поврежденного резервуара холодной воды экономически нецелесообразны. Поэтому выбирайте нержавеющую сталь для своей раковины. Нержавеющая сталь является более надежным материалом, поэтому она менее подвержена протечкам, трещинам и износу.

Несмотря на то, что градирня из нержавеющей стали является лучшим вариантом, иногда это не всегда целесообразно. В этом случае наличие по крайней мере холодной ванны из нержавеющей стали, а остальных из FRP обеспечит преимущества нержавеющей стали в наиболее критической области.

Узнайте, как мы можем использовать наш инженерный опыт, чтобы найти правильное решение для нужд вашего бизнеса. Свяжитесь с нами здесь для бесплатной цитаты.

Почему градирни сделаны из дерева

Почему FRP лучше дерева, алюминия, стали и бетона

• Без комментариев

Почему градирни сделаны из дерева? Хотя тип материалов, из которых изготовлены промышленные градирни, вероятно, не является тем, о чем вы размышляете в свободное время, тем не менее, вам следует знать об этом, когда дело доходит до приобретения новой градирни. Независимо от того, устанавливаете ли вы полностью новую систему или заменяете некоторые из своих старых промышленных градирен, инвестиции в правильный материал будут иметь большое значение.

Почему градирни сделаны из дерева

В Industrial Cooling Solutions не секрет, что FRP (полимер, армированный стекловолокном) — лучший выбор для ваших градирен. Дерево, сталь, бетон и алюминий — все это материалы, из которых могут быть изготовлены градирни, но мы считаем, что FRP, безусловно, лучший выбор по нескольким причинам.

Коррозионная стойкость

Коррозия в контексте градирен – это постепенное разрушение или ухудшение свойств материала под воздействием окружающей среды. Поскольку промышленные градирни проводят 100 процентов своего времени под воздействием погодных условий, важно выбрать материал, который будет хорошо держаться.

Древесина: Древесина может деформироваться, гнить или разлагаться под воздействием воды и других элементов. Он также подвержен повреждению насекомыми (например, термитами). Из-за этих недостатков на башню принято наносить консервирующие покрытия, которые, к сожалению, не очень экологичны.

Сталь и алюминий: Оба являются металлами, что делает их восприимчивыми к окислению и коррозии из-за ржавчины. Они требуют покраски, цинкования или анодирования.

Бетон: Бетон не очень легко разлагается естественным образом, но он пористый, что делает его легкой мишенью для накопления грязи и биоформ, что требует тщательной очистки и ухода в будущем.

FRP: FRP полностью устойчив к воде и влаге, а также обладает высокой устойчивостью к широкому спектру химических веществ. Будучи синтетическим материалом, он гораздо эффективнее других материалов защищает от непогоды.

---

 

---

Прочность и гибкость

Прочность и гибкость важны, когда речь идет о градирнях, особенно когда речь идет об их долговечности. Они должны быть в состоянии выдерживать соответствующее количество стресса и выдерживать атаки матушки-природы, такие как ураганы или землетрясения.

Древесина: Древесина слабее, чем FRP практически во всех измеримых аспектах. FRP прочнее и имеет более высокую прочность на изгиб. В общем, у дерева здесь нет сильного аргумента.

Сталь: Неудивительно, что сталь чрезвычайно тяжелая, ее вес на 75% больше, чем у FRP. Он имеет такой большой вес, что часто требуется тяжелое оборудование для листинга только для того, чтобы иметь возможность его перемещать. Кроме того, сталь гибка под сильным давлением, и она не хочет возвращаться к своей первоначальной форме после трансформации.

Алюминий: Алюминий привлекателен своим легким весом. Но знаете что? FRP по-прежнему легче, его вес составляет около 75 процентов от веса алюминия. В то время как алюминий технически прочнее, чем FRP в чистом количестве, FRP в целом прочнее, если рассматривать его в пересчете на фунт за фунт.

Бетон: Предел текучести бетона абсурдно высок, но бетон также страдает от отсутствия гибкости, что делает его довольно хрупким перед лицом повреждений. Землетрясения представляют собой опасную угрозу для бетонных башен; даже самый маленький из них может разбить бетонную башню на куски.

FRP: FRP обладает высокой эластичностью, но сконструирован таким образом, что не деформируется навсегда. Кроме того, он чрезвычайно легкий, что делает его самым простым материалом в обращении и установке. Когда дело доходит до соотношения веса и прочности, он самый сильный из всех.

Электрическая проводимость

Хотя большинство градирен сконструированы так, чтобы выдерживать воздействие блуждающего электричества, тем не менее важно, чтобы они были максимально защищены от него. Градирни тесно связаны с вашим потоком воды, и, учитывая проводимость воды, как правило, рекомендуется просто максимально защитить свои градирни от молнии.

Дерево, сталь и алюминий: Все три из этих материалов являются проводящими, особенно последние два, хотя они могут быть заземлены. Древесина обладает наибольшей проводимостью, когда она мокрая, но в случае удара молнии это весьма вероятно из-за дождя.

Бетон: Бетон не является электропроводным, что ставит его в один ряд с FRP в этой категории, но в целом он все же более восприимчив к экологическому ущербу.

FRP: FRP полностью непроводящий и обладает высокими диэлектрическими свойствами. Здесь больше нечего сказать — он вообще не проводит электричество, так что это проблема, о которой вам никогда не придется беспокоиться.

---

 

---

Стоимость

Важным фактором для любого владельца бизнеса является стоимость — конечно, лучшие варианты всегда существуют, но стоят ли они дополнительной цены? К счастью, промышленная градирня из стеклопластика вполне доступна.

Древесина: Древесина имеет меньшую начальную стоимость, чем стеклопластик, но почти всегда требует длительного обслуживания и более короткого срока службы. Древесина постепенно подвергается коррозии и подвержена повреждению насекомыми. Хотя первоначальная стоимость дешевле, в долгосрочной перспективе вы сэкономите больше с FRP, избегая повторных затрат, которые несет древесина.

Бетон: Бетон намного дороже в долгосрочной перспективе, тем более что он особенно подвержен растрескиванию. Установка бетонных промышленных башен обходится дороже из-за процесса проектирования, литья и сушки, адаптированного для вашего бизнеса. Бетон требует много времени для схватывания, что также значительно удлиняет процесс укладки.

Сталь: Сталь имеет меньшую стоимость исходных материалов, но установка значительно дороже и, как и другие материалы, требует гораздо более долгосрочных затрат на техническое обслуживание, чем FRP.

Алюминий: Алюминий — это единственный материал, который немного превосходит FRP по стоимости. Затраты на оснастку FRP и цена за погонный фут незначительно выше.

FRP: FRP превосходит все остальные материалы, за исключением алюминия по стоимости. И, несмотря на более низкую цену алюминия, можно утверждать, что FRP по-прежнему является более выгодным предложением из-за различных других преимуществ, которыми он обладает.

Заключение

В целом, если посмотреть на общую картину, FRP превосходит все другие материалы, когда речь идет о высококачественных промышленных градирнях.