9 мин. 
50 
Испарительные градирни открытого типа: общий принцип
Испарительные градирни – наиболее массовое решение для охлаждения оборотной воды при средних и больших расходах. Работа основана на том, что при испарении вода отбирает значительное количество тепла у оставшегося объёма. Горячая оборотная вода распределяется по оросителю форсунками, контактирует с воздухом, частично испаряется и за счет этого охлаждается. Предел охлаждения воды в градирне задается не температурой воздуха по сухому термометру, а температурой мокрого термометра, которая в жаркий период всегда ниже сухого термометра и обычно находится в диапазоне +17…+24 °C в зависимости от региона эксплуатации. Открытые градирни способны стабильно обеспечивать охлаждение воды на 2-3 °C выше температуры воздуха по влажному термометру, то есть ниже привычной температуры воздуха по обычному градуснику.
Как это работает на практике?
Представьте, что вы выходите из душа на ветер – вам становится холодно, потому что вода с кожи испаряется и забирает тепло. В испарительной градирне происходит то же самое, только в промышленных масштабах: распределение воды на миллионы капель их обдув воздухом.
Общими элементами испарительной градирни является ороситель, система распределения воды с форсунками, каплеуловители, водосборный резервуар. Типы испарительных градирен различаются по способу подачи воздуха.
Вентиляторные градирни
Вентиляторная испарительная градирня, в которой подача воздуха осуществляется принудительно вентиляторами с электроприводом - это наиболее универсальный и распространённый тип испарительных градирен. Ороситель установлен внутри корпуса, он может быть пленочного или капельного типа.
Подробнее про типы оросителей можно прочитать в отдельной статье «Назначение и типы оросителей градирни».
Над оросителем установлена водораспределительная система с форсунками. Осевой вентилятор всасывает воздух, направляя его, снизу-вверх, навстречу стекающей по оросителю воде, это противоточная схема. Также, есть поперечноточная схема, её принцип работы заключается в том, что воздух проходит горизонтально, через ороситель, она имеет меньшее аэродинамическое сопротивление и на 15 - 20% выгоднее по эффективности теплообмена чем противоточная градирня.
Вентиляторные градирни производятся в виде отдельных строительных секций или в блочно–модульном исполнении, в зависимости от необходимого расхода воды на секцию. Модульные градирни удобны, когда требуется высокая производительность при ограниченной площади застройки, в том числе при размещении на крышах зданий.
В водооборотных циклах с вентиляторным градирнями основные эксплуатационные статьи затрат включают электроэнергию, подпиточную воду на восполнение испарения и капельного уноса, и химические реагенты.
За счет частотно-регулируемого привода вентиляторов, можно поддерживать оптимальную скорость вращения вентиляторов градирни, что позволяет точно поддерживать уставку температуры охлажденной воды, подаваемой на производство.
Так, для предприятия ООО “Волжская перекись” в г. Новочебоксарск мы произвели и построили секционную поперечноточную градирню из 6 модулей, которая охлаждает 4284 м³/ч воды при ограниченной площади застройки. Читать о проекте.
Градирни испарительные всех типов (башенные, вентиляторные, эжекционные, гибридные, двухконтурные и комбинированные) подбирают по схожему перечню расчетных данных. Для оптимального подбора градирни, расчета стоимости градирни и получения ТКП, заполните и пришлите опросный лист, с указанием следующих основных требуемых параметров: расход воды, температура воды на входе и выходе, климатология региона/города, качество воды.
Градирни производства ИНСПРО (марка ИНСМА, ИНСТА) производятся в модульном исполнении и проходят полный цикл заводских испытаний. Смотреть каталог и запросить пайс-лист.
Башенные градирни
Башенные градирни – это высотные сооружения, как правило гиперболической формы, с естественной тягой, высота вытяжной башни может достигать 150 м. Строят градирни башенного типа на объектах большой энергетики, металлургических и химических комбинатах с расходами воды в оборотном цикле в несколько десятков тысяч кубометров в час, а парой и несколько сотен.
Башенная градирня требует более масштабного объёма СМР. Капитальные затраты на строительство башни значительно выше в сравнении с градирней вентиляторного типа. Глубина охлаждения ограничена температурой мокрого термометра + 5-7°C, а регулировка расхода подачи воздуха и теплосъёма недоступна. Плюс в отсутствии затрат у градирен башенного типа на привод и обслуживание вентиляторных узлов градирни.
Эжекционные градирни
Эжекционные градирни – это установки, в которых подача воздуха реализуется по принципу эжекции водой, подаваемой под давлением через высоконапорные форсунки. Ороситель и вентиляторные узлы не устанавливаются. Сопла располагаются в нижней части корпуса в зоне воздухозаборных окон. При работе сопла создают зоны разряжения и «засасывают воздух» в корпус потоками воды, подаваемой с большим напором.
Эжекционная градирня работает только за счет эжекции, без оросителя и вентиляторов. Такие градирни способны работать с водой, нагретой до 85 °C, это их основной плюс определяющий сферы применения. Эжекция приводит к разделению воды на более мелкие капли, что является причиной повышенного капельного уноса. Минусом является и более значительное энергопотребление эжекторной (эжекционной) градирни, так как работа напрямую зависит от высокого давления на форсунках, что часто требует строительства отдельного резервуара для сбора горячей воды и насосной станции подачи нагретой воды из промежуточного резервуара на эжекционные форсунки.
Гибридные градирни
Гибридная комбинированная градирня совмещает в одном корпусе сухую и мокрую испарительную вентиляторную градирни. В теплый период года функционирует испарительный режим с орошением теплообменной поверхности, в холодный и переходный периоды орошение отключается, и аппарат работает как сухой охладитель. Это позволяет длительный период года обходиться без водоподготовки и расхода воды на испарения. Годовое потребление реагентов для обработки воды минимизировано, зимой отсутствует парение и исключены проблемы обледенений. Такие системы востребованы в регионах с дефицитом воды и на предприятиях с высокими экологическими требованиями.
Двухконтурные градирни
Двухконтурная градирня – это тип закрытых гибридных аппаратов, но без расчета на сухой режим работы зимой. Теплоноситель циркулирует по змеевику (внутренний контур), а наружный контур орошает закрытый теплообменник водой и принудительно обдувается воздухом. Прямого смешения сред не происходит, что позволяет сохранять высокую частоту основного теплоносителя. Это решение часто востребовано в пищевой, фармацевтической и микроэлектронной промышленности.
Если вы хотите экономить воду без потери эффективности, исключить проблемы обледенения зимой, мы готовы выполнить расчет закрытой градирни по вашим параметрам. Посмотреть каталог гибридных градирен ИНСТА можно в соответствующем разделе продукции производства ИНСПРО «Двухконтурные градирни».
Пруды-охладители
Пруд-охладитель - это не градирня, а водоем, в который сбрасывается нагретая вода для естественного охлаждения. Для отвода тепла требуется большая площадь. Потери воды с большой поверхности пруда-охладителя будут выше и компенсируются подачей из внешнего источника.
Плюс строительства пруда-охладителя в низких капитальных затратах, но необходима значительная площадь, а также практически отсутствует возможность регулировать температуру в водоеме.
Брызгальные градирни
Брызгальный бассейн (градирня) – работают по схожему принципу как и пруд-охладитель. Принцип работы заключается в том, что вода дополнительно разбрызгивается над зеркалом воды в водоеме. Однако эффективность охлаждения воды в брызгальном бассейне сильно ниже, чем у градирен с оросителем. Такие решения внедряют, где показатели глубины охлаждения и потери воды не так критичны - «дешево, сердито».
В следующей, заключительной части статьи будет предоставлен сравнительный анализ всех рассмотренных типов градирен, методика технико-коммерческого обоснования выбора типа градирен, а также краткий обзор вопросов автоматизации и водоподготовки систем оборотного водоснабжения.
