русский флаг Москва +7 (495) 518-94-16 e-maile-mail:turbine@turbopar.ru
градирня для охлаждения воды

Устройство градирни и принцип действия

ГлавнаяБаза знаний → Все о градирнях

Независимо от типа градирни, ее характеристик, они предназначены для того, чтобы охлаждать воду. Главные отличия между ними заключаются в том, сколько воды нужно охладить. В зависимости от этого фактора и меняется принцип работы. Итак, простыми словами градирня – это своеобразная конструкция, которая позволяет обеспечить охлаждение воды в замкнутых системах. Данное оборудование применимо на всех видах производства начиная от легкой и заканчивая тяжелой промышленностью, как на крупных комбинатах (башенная градирня), так и на малых производствах. Что такое градирня знают хорошо работники, обслуживающие, данные сооружения, ведь они ежедневно следят за нормальной работой сооружения, если это башенная градирня, то они отлично знают градирню изнутри, в прямом и переносном смысле этого выражения. Условно градирни делятся на большие и маленькие. Большие градирни вы могли наблюдать на заводах, теплоэлектростанциях, атомных электростанциях и других производств. Они представляют из себя огромные сооружения, однако принцип их работы очень прост. Когда нагретая вода поступает в градирню, где в свою очередь, она разбрызгивается из стояков, происходит ее охлаждение. Принцип таков: разбрызгиваемая нагретая вода падая встречается с потоками воздуха и таким образом охлаждается. Высота определяет циркуляцию воздуха градирни. Для того чтобы поступал в саму градирню в основании установлены специальные шлюзы для нагнетания воздуха. После того как вода охладилась она снова попадает в оборот.

Что касается малых градирен, которые представлены на нашем сайте (вентиляторные градирни), их чаще всего устанавливают непосредственно в помещении. Принцип охлаждения воды в них чем-то схож с большими градирнями, так как охлаждение происходит тоже при помощи воздуха, однако немного другим путем. Заключается данный способ в следующем: когда вода падает в собиратель, воздух попадает на систему сот и форсунок. Главная задача форсунок заключается в разбрызгивании воды на мельчайшие капли. Создается некое подобие дождя, который падает в резервуар градирни. Из резервуара вода попадает (охлажденная) в место использования. Обычно вентиляторные градирни устанавливаются с электродуговыми печами, для охлаждения футеровки. Что касается циркуляции, то она создается, как понятно из названия, при помощи вращения вентилятора.

В последнее время более популярны стали именно вентиляторные градирни, в особенности на металлургических заводах. Благодаря свой многофункциональности и высокому КПД. Это связано с тем, что в наше время почти ни одна плавильная печь не представляется без градирни. Из-за частой эксплуатации и высоких температур оборудование должно охлаждаться непрерывно. Казалось бы, что вода и металл вещи сами по себе противоречивые, однако, благодаря новейшим технологиям и постоянному контролю, данный метод охлаждения является самым эффективным, пускай и не всегда безопасным.

Типы градирен

Градирни возможно поделить следующим образом.
По типу системы орошения:
- плёночные
- капельные
- брызгальные
- сухие
По принципу подачи атмосферного воздуха:
- вентиляторные
- башенные
- открытые или же атмосферные
- эжекционные
По направленности перемещения воды и воздуха:
- противоточные
- перекрестные
- смешанные

Сухая градирня

В сухих градирнях, либо как еще называют, драйкулерах, охлаждаемый теплоноситель проходит через замкнутый теплообменник, который обдувает поток воздуха, а создается он благодаря вентиляторам. Для того, чтобы улучшить качество теплообмена теплообменного оборудования, оно изготавливается из алюминиевых либо медных трубок с ребристым профилем, что позволяет увеличить площадь поверхности теплообмена. Возможностей сухих градирен хватает, чтобы охладить теплоноситель не более, чем на 5°С… 7°С. Сухие градирни используются в случае, если в качестве теплоносителя пользуются токсичными жидкостями. Ввиду этого они отлично подходят при кондиционировании помещений.

вентиляторная градирня

Вентиляторная, мокрая (закрытая, открытая) градирня

В мокрых градирнях охлаждение воды или другого теплоносителя осуществляется путем подачи на него воздушных масс при помощи специальных вентиляторов. Самое большое распространение вентиляторные установки получили в умеренном климате, особенно противоточные. Вентиляторная градирня является универсальной в использовании, независимо от времени года, климата и теплоносителя, ввиду чего ее можно использовать в любых ситуациях. Данные градирни делятся на 2 типа: открытая градирня и закрытая (замкнутая).

В градирнях закрытого (замкнутого) типа теплоноситель, который требует охлаждения и вода с воздухом, которые должны его охладить разделены, другими словами, контакт между ними отсутствует. Теплоноситель, который требуется охладить, проходит внутри по теплообменнику змеевидной формы, на поверхность которого подаются вода и воздух, имеющие более низкую температуру.

Ввиду этого, внутри замкнутой градирни созданы 2 контура подачи жидкости: первичный, по которому циркулирует охлаждаемый теплоноситель, и вторичный, по которому циркулирует вода, подаваемая на змеевик, для ее охлаждения. Еще их называют гибридными. Такие градирни необходимы если существуют жесткие требования по составу и чистоте теплоносителя, а диапазон охлаждения теплоносителя шире, чем 5°С… 7°С.

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. Применимы абсолютно в любой сфере производства.

Эжекционная градирня

Основным принципом действия эжекционной градирни является то, что теплоноситель (горячий) подается в эжекционную градирню с очень большой скоростью, примерно 16-20 м/с, через эжекторы (очень маленькие отверстия). Благодаря этому образуется водяная пыль, которая двигается с очень большой скоростью, создавая тем самым область с пониженным давлением. Из-за чего, через эти маленькие отверстия холодный атмосферный воздух затягивается в градирню.

В результате, происходит теплообмен, производящийся на всей поверхности капель. Можно понять, что площадь соприкосновения холодного воздуха с горячими каплями очень велика, следовательно, эффективность теплообмена большая.

Эжекционные градирни используются, если требуется охладить очень горячий теплоноситель. Это единственная градирня которая может справляться с температурами охлаждаемой жидкости 50°С +…

Оросительная градирня

Оросительная градирня состоит из системы, подающей нагретую жидкость, с сетчато-пленочным бассейном и оросителем, туда и попадает остывшая жидкость. В оросительную градирню подают теплую воду, распыляющуюся сквозь сопла на ороситель. Если мы рассматриваем башенную оросительную градирню, то здесь поток воздуха идет за счёт естественной тяги, а вот в вентиляторном типе за счет вентиляторов. В данных градирнях используют специальный оросительный слой для того, чтобы обеспечить больший контакт воздуха и воды, который поступает сквозь воздухозаборные окна. Затем вода стекает каплями или своеобразной «пленкой» на оросительный слой, затем охлаждается и испаряется. Теплый воздух остается в градирне. Оросительные градирни применяются в том случае, если требуется ускорить процесс охлаждения теплоносителя.

Башенная градирня

Башенные градирни используют для того, чтобы охлаждить большее количества теплоносителя без использования электроэнергии, то есть естественным путем. Принцип охлаждения заключается в охлаждении за счет перепадов давления внизу и вверху устройства. Ввиду этого фактора, чем выше градирня тем больше тяга. Охлаждается теплоноситель от 5-10°С. Чаще всего применимы на ТЭЦ, АЭС и т.д., где постоянно производятся большие объемы воды.

Противоточные, перекрестноточные градирни

Данные типы являются также разновидностями вентиляторных градирен. Они классифицируются по направленности воды и воздуха в градирне. В противоточной градирне потоки воды параллельны потокам воздуха. (К ним относятся вентиляторные и башенные градирни).

Если же воздух подаётся перпендикулярно (девяносто градусов) к потоку воды, то она является перекрестноточные. Использовать данные типы градирен целесообразно в местности с о чень мягким и теплым климатом. Они позволят рационально использовать все производственные площади, так как разрабатываются высокими, но компактными.

Гибридные градирни

Гибридные градирни являются комбинацией сухих и мокрых градирен. Они представляют собой подходящую комбинацию мокрого и сухого охлаждения. Данные градирни отвечают строгим экологическим требованиям. Оборотная вода охлаждается влажным воздухом в пластинчатых теплообменниках. Воздух впитывает теплоту испарения, а гидрофильные лопасти образуют равномерную водяную пленку.

Для предотвращения образования испарения влага воздуха на выходе находится на удалении от линии насыщенного пара. Отличное применение гибридные градирни находят в застроенной территории города, в промышленных застройках и вблизи дорог, на которых может возникнуть наледь. Гибридные градирни снижают расход воды и обеспечивают охлаждающую мощность в зависимости от потребностей заказчика, а главное являются самыми экологичными из всех градирен.

Принципы работы градирен

Независимо от типа градирни, ее характеристик они предназначены для того, чтобы охлаждать воду. Главные отличия между ними заключаются в том, сколько воды нужно охладить, в зависимости от этого фактора и меняется принцип работы. Итак, простыми словами градирня – это своеобразная конструкция, которая позволяет обеспечить охлаждение воды в замкнутых системах. Градирни применимы на всех видах производства начиная от легкой и заканчивая тяжелой промышленностью, как на крупных комбинатах (башенная градирня), так и на малых производствах.

устройство и принцип действия

Использование градирен зимой

Работа в зимний период весьма непростая задача, ввиду того, что в процессе эксплуатации могут происходить такие неприятные моменты как: обледенение конструктивных элементов, обмерзание входа окон градирен, что значительна усложняет эксплуатацию. При льдообразовании в проточной части сокращается поверхность контакта воздуха с охлаждаемой водой, в следствие чего, уменьшается расход воздуха и в результате ухудшается охладительный эффект этих сооружений. Помимо этого, наледи в оросителе и во входных окнах, могут быть причиной крайне неравномерной эпюры скоростей движения воздуха перед вентилятором, что повлечет за собой повышенный износ и даже поломки ступицы и лопастей вентилятора. Одним словом, проблем хватает, но как ни странно есть и масса способов решения различных проблем работы градирни в зимний период.

Некоторые методы требуют всего лишь правильной работы специалистов (обслуживающего персонала), другие же - технических доработок. Что касается человеческого фактора, то в случае обледенения требуется увеличить гидравлическую нагрузку на определенные секции, а воду в бассейны передавать через байпасы. Также стоит отключить вентиляторы, как говорилось ранее, в зимний период их работа не обязательна. Более сложным решением является установка некоторого дополнительно оборудования для борьбы с данной проблемой. Самое пожалуй главное, это установка двигателей с возможностью реверса рабочего колеса. Благодаря данному принципу появляется возможность загонять тёплый воздух из градирни через входные окна. Однако этот метод может привести к другим последствиям как: обледенение лопастей и ступицы и ближайших объектов. Более трудоемким решением является установка жалюзи и зимней системы ВРС и многое другое.

Выбор типа градирни для конкретных условий

Основные критерии для выбора:

  • расходы оборотной воды;
  • количество тепла, которое должно отбираться от производимых продуктов (например, продуктов, получаемых в результате переработки нефти) и (или) охлаждаемого оборудования;
  • устойчивость охладительного эффекта;
  • метеорологические параметры;
  • условия размещения градирен на площадях предприятия;
  • химические составы добавочной и оборотной воды;
  • санитарно-гигиенические требования к добавочной и оборотной воде;
  • технико-экономические показатели системы водоснабжения.

Почему нужно выбрать именно нашу градирню

Выше были описаны различные виды градирен для производственных процессов и нужд. Мы изготавливаем градирни только из высококачественного материала, на нашем предприятии организован контроль качества всей изготовленной продукции. Мы также занимаемся проектированием вашей будущей градирни только на лицензированном программном обеспечении, а наши высококвалифицированные специалисты постоянно проходят повышение своей квалификации. Большинство нашего оборудования, по производству градирен, автоматизировано, чтобы исключить человеческий фактор и избежать брака. За время работы организации выполнены поставки: в Россию, Казахстан, Туркменистан, Киргизию и Узбекистан и число стран в нашем портфолио только увеличивается. Мы занимаемся полным циклом: проектирование, производство, монтаж, быстрая доставка и постоянная связь с заказчиком в гарантийный и послегарантийный период.