Водонапорная башня принцип работы: Водонапорные башни Рожновского

Водонапорные башни Рожновского

Водонапорные башни Рожновского — это специальные сооружения в системе водоснабжения, предназначенные для регулирования напора и расхода воды в водопроводной сети, способствующие созданию её запаса, а также выравнивания графика работы водяных насосных станций.

Основное назначение водонапорных башен — аккумулирование воды для снижения нагрузки на насосную систему водопровода. Наибольшее применение получили водонапорные башни системы Рожновского.

Производство водонапорных башен имеет ряд особенностей. Прежде всего это связано с тем, что водонакопительный бак расположен на определённой высоте и вся конструкция требует обеспечения достаточной жёсткости и надёжности, ведь кроме веса самой конструкции необходимо удерживать и вес воды, находящейся в ней.

Рисунок. Общий вид водонапорных башен Рожновского

Таблица. Габаритные технические характеристики водонапорных башен Рожновского

Наименование	ВБР-15	ВБР-25		ВБР-50			ВБР-50
Объём бака, куб. м.	15	25		50			50
Высота дна бака, м.	12	12	15	15	18	18	18
Диаметр опоры, м.	1220					2000	3020
Опора h2=6 м., шт.	2	2	2	2	—	—	12,4
Опора h2=6 м., шт.	—	—	1	1	2	2	12,4
Рисунок	а	б	в	г	д	е	ж

Примеры изготовленных и смонтированных работы в нашей фотогалерее.

Историческая справка

Водонапорные емкости и водонапорные резервуары — являются неотъемлемой составной частью водонапорных башен. Водонапорные емкости — изобретение довольно древнее и вначале их внешний вид был далёк от современных водонапорных башен, но всегда принцип был одним и тем же. Например, водопровод в Древнем Риме — вблизи расположенного на возвышенности источника сооружался водоем, в котором вода накапливалась и по акведукам подавалась в городской водопровод.

Археологические раскопки, проведенные на территории бывшего Советского Союза, обнаружили остатки водопроводов на Кавказе и в Средней Азии, в России и на Украине. В XVII веке появился первый напорный водопровод в московском Кремле. Вода из Москвы-реки забиралась механизмом на лошадиной тяге и под напором подавалась в бак на башне, а оттуда по трубам поступала в здание.

Водонапорная башня системы Рожновского разработана инженером А.А. Рожновским в 1936 году. Её основное преимущество на тот момент — быстрота монтажа, которая составляла 2-4 дня, отсутствие необходимости подогрева в зимнее время и дешевизна изготовления в сравнении с кирпичными башнями. Эти неоспоримые достоинства являлись в то время огромным прорывом в технологиях. За изобретение водонапорной башни такого типа в 1942 году инженер был награжден Сталинской премией.

Но Рожновский А.А. был не первым, кто предложил водонапорные башни такой конструкции без подогрева. Инженер Земсков П.И. в 1925 году на основании множественных замеров температуры воды в прижелезнодорожных водонапорных башнях в зимнее время пришел к выводу о возможности создания не обогреваемых башен, что способствовало значительной экономии. Земсков П.И. установил определённую закономерность соотношения объёма накопительного резервуара водонапорной башни и скорость смены (притока и оттока) воды в нём, т.о. получив ряд принципов, которые позволили отказаться от системы обогрева водонапорных башен в зимний период.

Первоначально основное применение водонапорные башни находили только на железной дороге для хранения запасов воды предназначенной для паровозов, но начиная 1951 года башни нашли свое применение в сельском хозяйстве, где они получили множество положительных отзывов за время эксплуатации.

Водонапорная башня часто оказывалась одним из первых строений при строительстве поселений, железнодорожных станций или производств и позже вокруг неё возводилась остальная инфраструктура. Нередко водонапорные башни построенные из кирпича или камня являлись частью городского ансамбля и считались истинным шедевром архитектуры. Некоторые из них сохранились до наших дней, часть из которых выполняют свои функции по  аккумулированию воды и сегодня, а некоторые переоборудованы для различных нужд.

Внешний вид, назначение и применение водонапорных башен Рожновского

Основное назначение башен — компенсация суточных пиковых нагрузок в процессе потребления воды, противопожарный запас воды, использование воды на полив сельхозкультур в случае необходимости.

В настоящее время башни Рожновского продолжают свой труд на благо сельского хозяйства. Они до сих пор продаются и монтируются не смотря на появление множественных новых разработок и изобретений. Сегодня водонапорные башни системы Рожновского стали неотъемлемой частью не только сельского пейзажа в России. За время прошедшее с момента изобретения водонапорной башни Рожновского их установлено более 400 тысяч единиц.

Внешне водонапорные башни могут представлять собой как простую стальную конструкцию, так и кирпичное или железобетонное строение высотой до нескольких десятков метров, с установленной емкостью для воды на самом верху. Объём емкости зависит от размера водопровода, расходом воды и составляет от нескольких кубических метров (в случае малых водопроводов, используемых для небольших предприятий или деревень) до нескольких тысяч кубических метров (в случаях больших водопроводов, используемых в больших городах). Водонапорная башня имеет простую конструкцию и состоит из резервуара или емкости для воды, чаще всего цилиндрической формы, и опорной конструкции. Опорные конструкции выполняются в основном из стали, железобетона, иногда из кирпича, баки — преимущественно из железобетона и стали. Водонапорные башни оборудуются трубами для подачи и отвода воды, переливными устройствами, которые автоматически отключают насосы закачивающие воду, для предотвращения переполнения емкости, а также системой замера уровня воды с телепередачей сигналов в диспетчерский пункт. Иногда, водонапорный резервуар, в отличие от водонапорной башни, не имеет опорной конструкции, но устанавливается на возвышенностях местности. Такой способ хранения воды чаще всего применяется в горной или холмистой местности. Роль опорной конструкции для резервуара выполняет естественный рельеф местности, что позволяет снабжать водой посёлок или деревню. Количество и объём емкостей с водой также варьируется от уровня потребления и размеров водопроводной системы.

Ввиду того, что иногда сложно распределить водопровод по городу от одной водонапорной башни, очень часто для равномерного распределения воды устанавливают несколько водонапорных башен для отдельных микрорайонов или улиц. Это позволяет экономить место для установки и в случае аварий на трубопроводе перераспределять подачу воды от других водонапорных башен.

Схема работы водонапорной башни представлена на рисунке ниже. Насосная станция производит забор грунтовых вод в водонапорную башню, при этом в процессе закачки вода подвергается дезинфекции и фильтруется, после чего поступает непосредственно в резервуар установленный на вершине водонапорной башни. Из водонапорной башни вода поступает в жилые дома. Как видно из схемы, резервуар с водой должен быть установлен выше уровня последнего этажа жилого здания, для нормальной подачи воды. 

Очень часто водонапорные резервуары применяют для хранения пожарного и аварийного запаса воды, что позволяет в случае возникновения пожара или другой чрезвычайной ситуации обходиться без электронасосов. Т.о. водонапорная башня системы Рожновского это идеальный вариант для запасов пожарной воды в любых условиях.

Принцип действия и регулирующая роль водонапорной башни заключается в том, что в часы уменьшения водопотребления избыток воды, подаваемой насосной станцией, накапливается в водонапорной башне и расходуется из нее в часы увеличенного водопотребления. Насос установленный в скважине, подает воду в резервуар водонапорной башни, установленный в самом верху. Когда вода поднимается до верхней отметки в водонапорной башне, датчик уровня дает команду скважинному насосу на отключение. Включением и отключением насоса занимается простейшая автоматика, не требующая обслуживания и контроля. По мере разбора воды из башни по магистрали, уровень поверхности понижается, и по достижении отметки, срабатывает датчик уровня воды и включает насос для заполнения резервуара воды, установленного в водонапорной башне. Таким образом, в башне постоянно находится запас воды, определяющийся объемом башни от нулевой отметки до уровня верхнего уровня.

Конструктивные особенности водонапорных башен Рожновского

Объём резервуара, высота и размер подходящего водопровода зависит от ряда факторов, в том числе предполагаемого расхода воды, типа скважины или глубины залегания водоносного горизонта. Для автономных систем водоснабжения в настоящее время используются различные схемы подачи воды. Установку водонапорной башни производят в следующих случаях:

• Неравномерный расход воды в течении суток;
• Требуется большой запас воды;
• В случаях с частыми перебоями подачи электричества для электронасосов;
• Большое количество водопотребителей;

Хотя водонапорные башни имеют и ряд недостатков, но они все компенсируются лёгкостью и удобством их обслуживания, простотой установки и монтажа, а также низкой ценой и быстрой скоростью установки практически в любой местности. Но самое главное достоинство водонапорной башни Рожновского является её высокий уровень автоматизации работы и возможность удалённого слежения за её состоянием, не требующий постоянного нахождения человека для её обслуживания.

К примеру, во многих поселках и садовых товариществах для централизованного водоснабжения используются водонапорные башни, невзирая на громоздкость конструкции, система водоснабжения при этом отличается простотой и высокой надежностью. Для нормального функционирования такого водопровода не требуется больших затрат и позволяет установить в скважину недорогой высокопроизводительный отечественный насос, который не требует серьёзного обслуживания и каких-либо особых условий эксплуатации.

Производство водонапорных башен Рожновского

Наша фирма производит различные виды водонапорных башен Рожновского из стали с объёмом резервуара от 10 куб.м. по типовым проектам, а также по индивидуальным проектам согласно условиям заказчика. Все водонапорные башни изготавливаются с учётом требований заказчика и комплектуются всем необходимым оборудованием (водопроводные трубы, лестницы для обслуживания, стойки, колонны, опорная конструкция и т. п.) При необходимости мы изготавливаем различные опорные металлоконструкции для установки емкостей и резервуаров для хранения воды, как для питьевой, так и технической, а также для установки пожарных резервуаров. Возможно изготовление как отдельных частей водонапорной башни (емкость или резервуар, опорная конструкция, водопроводы и т.д.).

Мы производим водонапорные башни «Рожновского», которые представляют собой сварную листовую конструкцию и конструктивно состоящей из емкости для воды (накопительная емкость цилиндрической формы с коническими днищем и крышей) и цилиндрической опоры, заполняемой водой.

Для производства водонапорных башен Рожновского, резервуаров и трубной обвязки мы используем исключительно новые материалы, которые ранее не эксплуатировались, что соответствует санитарно-эпидемиологическим нормам и позволяет использовать их в системах водоснабжения как людей, так и животных без каких-либо ограничений.

Сегодня на рынке купить водонапорную башню не составляет труда. Производство водонапорных башен Рожновского осуществляется как по типовым проектам, так и по индивидуальным проектам, с учётом пожеланий заказчика.

Купить водонапорную башню с учётом всех требований к конкретному проекту сегодня — не проблема! В продаже на рынке металлоизделий широкий ассортимент башен, как по вместимости, так и по размерам, и покупка водонапорной башни подходящая по характеристикам это всего лишь вопрос выбора производителя.

Выбор высоты опоры и объёма накопительного бака

Все напорно-регулирующие емкости выполняют одинаковую функцию — компенсации несовпадения режимов потребления и подачи воды в разные часы. Когда насос подает количество воды, а обслуживаемый объект потребляет в это время меньшее количество воды, разность поступает в бак. Этот объем подается на объект в часы, когда потребление превышает подачу насоса.

Расчёт объёма накопительного бака выполняется на основе статистического анализа потребления воды при заданном количестве потребителей. СНиП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.

Основным фактором, определяющим объем водонапорной емкости и высоту ее расположения, является график расходования воды потребителями, которых эта система должна обслуживать. В большинстве случаев определить точные данные невозможно из-за разнообразия и неполноты входной информации.

Независимо от выбора напорно-регулирующей емкости, расчет высоты, на которой должна располагаться нижняя точка бака, одинаков и выполняется после определения всех гидравлических потерь на пути от емкости до диктующей точки — водоразборного крана, расположенного в наиболее неблагоприятных условиях как в отношении геодезических отметок (высокие геодезические отметки), так и в отношении удаленности от источника

Комплектование водонапорных башен Рожновского

В последнее время в связи с участившимися лесными пожарами, для независимого от условий хранения запасов воды, предназначенной для пожаротушения, повысился спрос на водонапорные башни имеющие некоторые нестандартные элементы и размеры. По желанию Заказчика нами разрабатываются все нестандартные элементы водонапорных башен и емкостей, что повышает универсальность использования нашей продукции в любых условиях и для любых условий эксплуатации.

В комплект поставки водонапорной башни входят:

• петли для подъема и установки башни,
• лестница с ограждением,
• растяжки толщиной 12мм (4 штуки),
• труба подающая,
• труба отводящая,
• люк смотровой: верхний и нижний,
• скобы-льдоудержатели,
• внутренняя лестница

Доставка водонапорных башен производится как автотранспортом, так и железнодорожным транспортом в любую точку России и страны Ближнего Зарубежья.

Узнать о производстве водонапорных башен, ценах и условиях доставки или сделать заказ на водонапорные башни, которые вам необходимы, Вы можете по телефону 8 (495) 506-40-93 (круглосуточно). Наши менеджеры всегда готовы помочь Вам в выборе необходимого емкостного оборудования для ваших требований.

Особенности использования водонапорных башен в условиях низких температур

Водонапорная башня Рожновского используется в различных климатических условиях, в т.ч. и в условиях низких температур. Однако на применение конструкции имеются и ограничения, которые не позволяют использовать водонапорные башни в определённых условиях:

• расчетная температура в зимний период не должна быть ниже минус 35 градусов по Цельсию;
• 100 кгс/м и менее – приемлемая масса снегового покрова;
• 38 кгс/м и менее – возможное давление ветра;
• отсутствии грунтовых вод;
• 6 баллов и ниже – допускаемая сейсмическая активность в районе;
• непучинистые, непросадочные грунты, которым свойственна такая характеристика, как «однородность».

Учет пределов минусовой температуры в той или местности играет решающую роль при установке ВБР. Так, например, в районах вечной мерзлоты или зонах развития карстового процесса установка и эксплуатация водонапорной башни рожновского невозможна.

Обычно водонапорная башня не требует специальных средств для утепления, утепление обеспечивается не дорогостоящими утеплителями или проведением специальных работ, а естественным образованием тепловой рубашки.

При штатном использовании башни вода не успевает замерзать (по спецификации до -40 градусов). Если же использовать ее не часто то на эти же башни часто ставили дополнительные «шатры» из дерева например, которые замедляли процесс замерзание. В случаях использования водонапорной башни Рожновского в полевых условиях,  воду зимой из водонапорной башни следует удалить для предотвращения замерзания.

Монтаж водонапорной башни на подготовленную площадку занимает, как правило составляет не более 3 дней.

Обслуживание водонапорных башен

Техническое обслуживание конструкции возлагаются на организацию, которой используется водонапорную башню, а действия во время возникновения каких-либо неисправностей или неполадок являются полной ответственностью пользователя.

В случае возникновения неисправности системы необходимо незамедлительно слить воду из водонапорной башни и принять меры к устранению неисправности.

Срок службы и возникновение неисправности зависит от условий эксплуатации и выполнения всех технических требований к эксплуатации.

Образцы водонапорных башен Рожновского изготовленных нашим предприятием

Водонапорная башня Рожновского (ВБР-160)	Водонапорная башня на месте монтажа
Отгрузка водонапорной башни в Пензенскую область	Изготовление водонапорной башни объёмом 50 куб.м.
Изготовление водонапорной башни объёмом 50 куб.м.	Контрольная сборка перед покраской ВБР 60м3 для ОАО «Микоян»
Водонапорная башня Рожновского (ВБР-160)	Водонапорная башня

  Опросный лист для водонапорных башен системы Рожновского

 

 

Функции и принцип работы водонапорных башен

Водонапорная башня (ВБ) – сооружение, предназначенное для регулирования напора и расхода воды, а также ее хранения. Этот многометровый резервуар изобрели несколько столетий назад, но он до сих пор не утратил своей актуальности, особенно в местах, где имеются проблемы с электричеством.

Разновидности и принцип действия водонапорных башен

Трубопроводы, которые подключены к водонапорной башне, выполняют роль сосудов. Принцип работы довольно прост: вода всегда занимает одинаковый уровень во всех элементах трубопровода

. Башня находится на высоком уровне (выше, чем любой обслуживаемый объект), что позволяет создать давление, которого достаточно для подачи воды потребителям.

√Изучив закон гидростатики, многие изобретатели стали создавать различные варианты башен. С появлением электрических насосов принцип работы водонапорных башен изменился не кардинально.

Изначально башни делали при помощи каменной кладки, но с приходом новых технологий гидросооружения стали изготавливать из железобетона и стали.

В нашей стране особое место заняли стальные баки переменного сечения (в виде гранаты). Ее же называют башней Рожновского. Эти резервуары состоят из двух цилиндров разного размера, которые соединяют на заводе. Они просты в установке, но возникают проблемы при перевозке, т.к. груз негабаритный.

ВБ Рожновского была разработана одноименным инженером А.А. Рожновским в 1936 году. Гидросооружение сразу же стала пользоваться большой популярностью из-за главного преимущества – быстроты установки. Подобные сооружения устанавливаются за пару дней и их цена гораздо ниже, чем кирпичные аналоги. Актуальность данных конструкций не снижается и по сей день.

Элементы водонапорных башен

Сооружения имеют разное количество узлов, которое варьируется в зависимости от назначения, местоположения и других моментов.

В любом случае, в составе каждой башни присутствует:

• Установленный на высоте вместительный резервуар, изготовленный из любого подходящего материала.
• Опора, которая держит резервуар. Она может быть монолитной или рамной.
• Подающий и отводящий вертикальный водопровод. Подающий идет от электрических насосов и заводится под крышку резервуара. Отводящая труба имеет большой диаметр и подключена к водозаборной системе.
• Вентиляционный люк, который необходим для предотвращения застоя воды и для выравнивания объема воздуха.
• Насосная станция. Это неотъемлемый элемент современных ВБ, который находится в непосредственной близости от самого резервуара. Ее основное назначение – поддержание уровня воды на необходимом уровне.
• Фильтры. Ни одно современное гидростроение не обходится без системы очистки воды.

Главные функции

Выравнивание работы насосной станции – главная функция водонапорной башни. Вода берется из скважин и подается с помощью насосной станции. Если подключать станции напрямую с водопроводами будут неизбежные перегрузки, которые приведут к аварии, поэтому задействуются резервуары, поддерживающие оптимальное давление. Из-за этого насосные станции не перегружаются и не выходят из строя раньше времени.

Поддержание постоянного давления в водонапорной сети. В этом случае насосы не задействуются, т.к. давление поддерживается за счет самого резервуара.

√Вода далеко не всегда имеет хорошее качество, поэтому в башни устанавливаются специальные фильтрующие элементы, которые задерживают грязь, песок, тяжелые металлы.

Все вышеперечисленные моменты позволяют непрерывно поставлять чистую воду потребителю.

Требуется ремонт и профессиональная покраска водонапорной башни? Воспользуйтесь услугами нашей компании «Покраска труб», чьи промышленные альпинисты выполнят работу любой сложности в короткие сроки. 

 

Хотите получить квалифицированную консультацию

по вопросам ремонта и покраски труб или предложить сотрудничество?

Тогда звоните! Телефон: +7 (925) 502-71-10

или оставьте свои контакты и мы обязательно вам перезвоним:

Как работают водонапорные башни?

(Изображение предоставлено Оливье Ле Кенеком | Shutterstock. com)

Неудивительно, что водонапорные башни хранят воду, но менее известно, что они также хранят энергию.

Весь процесс начинается на водоочистной станции. После очистки воды механические насосы с электронным управлением направляют ее по трубам либо для удовлетворения неотложных нужд (например, душевые, посудомоечные машины и разбрызгиватели воды), либо в водонапорную башню для хранения.

«В обычный день люди открывают краны и смывают воду в туалетах», — сказал Энос Иннисс, доцент кафедры гражданского строительства Университета Миссури. «Вода, которую люди не используют — она должна куда-то деваться», и этим куда-то является водонапорная башня. [Удивительно странная физика воды]

Многие водонапорные башни высокие и похожи на гигантские леденцы на палочке. Поскольку насосы очистных сооружений направляют воду в резервуар водонапорной башни, вода получает потенциальную энергию или накопленную энергию. Эта энергия позволяет воде вытекать из резервуара, превращая ее потенциальную энергию в кинетическую энергию (энергию движения), когда это необходимо, сказал Иннисс.

Водонапорная башня «Гигантский персик» в Гаффни, Южная Каролина. (Изображение предоставлено Лаурой ДиМуньо)

Более того, чем выше водонапорная башня, тем больше потенциальной энергии имеет вода, сказал он. Если водонапорная башня держит воду для небольшой территории поблизости — например, кладбищенского кладбища — она может стоять на земле, как та, которую, по словам Иннисса, он недавно видел в поездке.

Но если водонапорная башня предназначена для хранения воды в большом отдаленном мегаполисе, она, скорее всего, будет высокой и иметь огромный резервуар. По данным HowStuffWorks, стандартная водонапорная башня может вместить в 50 раз больше объема обычного бассейна на заднем дворе, который вмещает от 20 000 до 30 000 галлонов (от 76 000 до 114 000 литров) воды.

Например, водонапорная башня «Гигантский персик» в Гаффни, Южная Каролина, которая также служит туристической достопримечательностью, имеет высоту 150 футов (46 метров) и вмещает 1 миллион галлонов (3,8 миллиона литров) воды. Геологическая служба США.

«Чем выше вы поднимаетесь, тем большее давление вы можете создать внутри системы, потому что ей нужно дальше падать», — сказал Иннисс в интервью Live Science.

Водонапорные башни обычно заполняются, когда спрос на воду низкий. Обычно это происходит ночью, после того как большинство людей ложатся спать. Насосы на станции водоподготовки продолжают откачивать воду, но вместо того, чтобы поступать в раковины людей, вода поступает в водонапорные башни для хранения.

Бело-голубая водонапорная башня в Кувейте. (Изображение предоставлено Филипом Ланге Shutterstock.com)

Затем, во время утреннего пика, когда люди чистят зубы, принимают душ и варят кофе, эта запасенная вода, в дополнение к воде, поступающей с очистных сооружений, по трубам поступает в дома, сказал Иннисс.

Водонапорные башни также обеспечивают подачу воды во время отключения электроэнергии, по крайней мере, до тех пор, пока вода не закончится. По словам Иннисса, во время отключения электроэнергии насосы на водоочистной станции, скорее всего, перестанут работать (если нет генератора). Но поскольку вода в градирне уже имеет потенциальную энергию, ей не нужно больше электричества, чтобы вытекать из резервуара. [5 способов, которыми люди сбрасывают сточные воды]

«Как только башня опустеет, мне понадобится насос, чтобы снова перекачивать воду по трубе [из центра водоподготовки]», — сказал Иннисс.

В больших городах, таких как Нью-Йорк, на крышах многих жилых и офисных зданий установлены водонапорные башни. По словам Иннисса, эти водонапорные башни не только удовлетворяют насущные потребности, но и придают некоторым городам культовый вид.

Другие водонапорные башни также служат искусством, в том числе водонапорная башня Brooks Catsup Bottle Water Tower в Коллинсвилле, штат Иллинойс, и водонапорная башня в форме кукурузы в Рочестере, штат Миннесота.

Подписывайтесь на Лору Геггель в Твиттере @LauraGeggel . Подпишитесь на Live Science @livescience , Facebook  и Google+ . Оригинальная статья о живой науке.

Лаура — редактор отдела археологии/истории и журнала «Маленькие тайны жизни» в Live Science. Она также сообщает об общих науках, включая археологию и палеонтологию. Ее работы публиковались в The New York Times, Scholastic, Popular Science и Spectrum, сайте, посвященном исследованиям аутизма. Она получила множество наград от Общества профессиональных журналистов и Вашингтонской ассоциации издателей газет за репортажи в еженедельной газете недалеко от Сиэтла. Лаура имеет степень бакалавра английской литературы и психологии Вашингтонского университета в Сент-Луисе и степень магистра научного письма Нью-Йоркского университета.

Как работают градирни. Инженерное мышление

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

Почему открытые градирни наиболее распространены?

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

Как они работают?

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

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

Части градирни

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

Детали градирни

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

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

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

Вход воды конденсатора: Здесь теплая вода конденсатора поступает в градирню

Распылительные форсунки: Теплая вода конденсатора проталкивается через эти форсунки, в результате чего она разбрызгивается в виде брызг мелких капель.

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

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

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

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

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

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

Как градирня отводит тепло?

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

Распылительные форсунки градирни Упаковка для наполнения градирни

Вода распыляется на наполнительную тару

Вода из конденсатора распыляется на наполнительную тару

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

Тонкая пленка конденсаторной воды

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

Воздух градирни, проходящий мимо наполнительной упаковки

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

Поток воздуха и воды конденсатора

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

Теплопередача градирни

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

Каплеуловители градирен

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

Каплеуловитель на градирне

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

Бассейн градирни

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

Перелив предотвращает попадание слишком большого количества воды из конденсатора в бассейн градирни.