Градирни для охлаждения воды

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

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

Александр Борисов инженер компании ООО "ЧИЛЛЕР-СЕРВИС"

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

Принцип работы градирни

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

Доведенная до нужных значений она поступает обратно для нужд производства. 

Типы градирен

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

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

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

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

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

Область применение градирен

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

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

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

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

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

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

Назад в раздел