Вентиляторные​ градирни

ГрадирниПротивоточные​ ​и​ ​перекрестнопоточныеГрадирни​ ​Mesan

Классификация градирен

Первоначально градирни использовались для выпаривания соли из соляного раствора, откуда и возникло название «gradieren» — сгущать солевой раствор (нем.)

Вентиляторные градирни – классическое конструктивное решение, где циркулирующий поток жидкости охлаждается потоком атмосферного воздуха, создаваемым вентиляторами.

Вентиляторные градирни могут быть открытыми и закрытыми, сухими и «мокрыми» (орошаемыми).

К сухим закрытым вентиляторным градирням относятся аппараты воздушного охлаждения (АВО), драйкулеры. Это оборудование не может обеспечить охлаждение жидкости до температуры, ниже, чем температура окружающего воздуха. Однако, в противоположность испарительным, сухие закрытые градирни исключают солевые сбросы, получаемые в результате упаривания циркуляционной воды, поскольку они не нуждаются в подпитке (пополнении) контура водой. Исключается потребление природной воды, что также улучшает экологические характеристики системы охлаждения.

Испарительные («мокрые», орошаемые) градирни используют эффект утилизации теплоты с поверхности, с которой вода испаряется, при этом температура поверхности охлаждается до температуры «мокрого» термометра, т.е. существенно ниже, чем температура атмосферного воздуха. Поток атмосферного воздуха может формироваться естественной тягой (башенные градирни), либо принудительно, с помощью вентиляторов. Вентиляторные градирни обеспечивают максимально эффективный отвод теплоты с поверхности испарения.

Башенные градирни

Рис. Башенные градирни производства компании Shuangliang

В градирнях используются конструкции с осевыми и центробежными вентиляторами. Важным фактором принятия решения о типе вентилятора является режим эксплуатации градирни. Центробежные вентиляторы  при равной тепловой мощности градирни характеризуются существенно  большим электропотреблением. Однако аппараты с центробежными вентиляторами  имеют преимущества в зимних режимах эксплуатации.

В открытых испарительных («мокрых») вентиляторных градирнях весь охлаждаемый поток, омывая поверхности испарения,  эффективно охлаждается. Однако при испарении содержание солей в теплоносителе увеличивается, открытый контакт с внешней средой приводит к загрязнению потока.

В закрытых испарительных вентиляторных градирнях охлаждаемый теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру (по оребренным трубкам, обдуваемым потоком атмосферного воздуха), но эти же трубки дополнительно могут охлаждаться или постоянно охлаждаются водой,  распыляемой  форсунками.

 

Закрытые градирни Закрытые градирни MESAN

Рис. Закрытые орошаемые градирни MESAN

Таким образом, при низких температурах атмосферного воздуха может не требоваться распыления воды, и градирня работает в сухом режиме, а при высоких температурах тепловая мощность оборудования может быть увеличена за счет перехода в режим испарительного охлаждения. Охлаждаемый поток, циркулируя по замкнутому контуру, остается чистым и его химический состав не изменяется в ходе эксплуатации градирни/
Закрытые испарительные градирни, как правило, дороже открытых вентиляторных.

Сферы​ ​применения

Вентиляторные градирни применяются во всех без исключения отраслях промышленности. Любое энергетическое оборудование требует охлаждения, поскольку при совершении работы выделяется теплота, которая отводится за счет воздушного (естественного или принудительного) охлаждения. Для оборудования, требующего интенсивного охлаждения, применяются вентиляторные градирни. Испарительные («мокрые») вентиляторные градирни применяются в случае, когда требуется охладить теплоноситель до температуры ниже температуры атмосферного воздуха. Башенные градирни, как правило, применяются на объектах тепло-электрогенерации, и характеризуются существенно большими единичными мощностями. Там же применяются брызгальные бассейны и пруды.

Особенности эксплуатации вентиляторных градирен

Закрытые вентиляторные градирни сухого типа просты в эксплуатации, однако возможность их применения ограничена заданной температурой охлаждения теплоносителя – не ниже температуры атмосферного воздуха. Сухие градирни (драйкулеры) менее эффективны по сравнению с испарительными градирнями, поэтому при равной тепловой мощности сухие градирни имеют большие габариты и стоимость.

Охлаждаемая вода циркулирует по замкнутому контуру, и водоподготовка требуется только для первоначальной заправки системы. Производительность градирни регулируется частотой вращения вентиляторов. Существенные проблемы может создавать наличие пыли в атмосферном воздухе. В этом случае расстояние между ламелями теплообменника увеличивают для обеспечения возможности их очистки.

Эксплуатация сухих градирен в зимних режимах требует защиты от ветра (ограждающие конструкции), с целью исключения переохлаждения теплоносителя даже при отключенных вентиляторах), а также выполнения требований к зимним режимам эксплуатации электрооборудования.

Эксплуатация испарительных («мокрых») вентиляторных градирен существенно сложнее. Охлаждаемый теплоноситель в открытых испарительных градирнях испаряется, и меняется его химический состав. За час до 1% циркулирующей жидкости испаряется, и требуется соответствующая подпитка.

Содержание солей растет, они отлагаются и в элементах охлаждаемого оборудования, и в трубопроводах, и на испарительных поверхностях градирни, что негативно сказывается и на состоянии оборудования, и на эффективности работы градирни.

Как правило, подпитка выполняется по сигналу датчика электропроводности, причем подпиточная вода должна быть умягчена.

Эксплуатация испарительных градирен предполагает существенное потребление пресной воды, водоподготовки и канализования засоленных «продувок» — периодического слива засоленной воды.

Регулирование производительности испарительных градирен выполняется путем изменения производительности (скорости вращения) вентиляторов, либо изменением расхода охлаждаемого теплоносителя.

В зимних режимах производительность испарительных градирен регулируется изменением скорости вращения, вплоть до их отключения.

Принимаются меры против обледенения лопастей вентиляторов. Градирни большой мощности выполняются двухуровневыми (один уровень отключается в холодный период года). Для исключения переохлаждения применяются жалюзи, снижающие теплообмен градирни с атмосферным воздухом.

Для снижения водопотребления используются гибридные (адиабатические) градирни, переходящие из испарительного в «сухой» режим в зависимости от температуры окружающего воздуха. Применяются также различные каплеуловители, на которых конденсируется и возвращается в цикл испарившаяся влага.

Слив воды с открытой градирни производится в поддон или бассейн. Их объемы определяются массой воды, находящейся в объеме градирни.

Воздушно – конденсационные установки компании Shuangliang Eco-Energy systems

Компания Shuangliang Eco-Energy Systems помимо абсорбционных холодильных машин, основной продукции завода, выпускает широкую номенклатуру теплотехнического оборудования. Например, разработана линейка вентиляторных градирен Геллера, используемых в энергетике и предназначенные для охлаждения и конденсации пара. Основным преимуществом сухих воздушно-конденсационных установок, в отличие от прудов-охладителей или испарительных градирен, является то, что они не оказывают на окружающую среду сосредоточенной и неизбежно вредной паровлажностной тепловой нагрузки.

Градирни: схема системы охлаждения

Градирня эксплуатируется в зимнем (сухом) и летнем (испарительном) режиме, что позволяет существенно снижать эксплуатационные затраты на потребление природной воды и электрической энергии.

Компания ООО «ТД «Энергосберегающие технологии» разрабатывает  схемы утилизации тепловой энергии и выработки холода для промышленных и общегражданских объектов. В том числе, мы выполняем

  • расчет градирни,
  • выбор оптимального технологического и конструктивного решения,
  • поставку, монтаж, сборку, пуско-наладку градирен.