Градирни – это один из видов теплообменного оборудования, который используется в технологических процессах на промышленных предприятиях. Чаще всего в качестве рабочего тела используется вода. Охлаждение оборотной воды необходимо для сброса теплоты с технологического оборудования. Основной принцип работы заключается в охлаждении объема жидкости направленным потоком наружного воздуха, температура которого значительно ниже температуры охлаждаемой жидкости. В зависимости от способа контакта охлаждающей жидкости с наружным воздухом градирни разделяют на три типа: открытые, закрытые и гибридные. Ниже вы можете ознакомиться с принципом работы каждой из них.
Градирни позволяют:
поддерживать стабильную температуру жидкости;
снижать нагрузку на оборудование и продлевать его ресурс;
оптимизировать энергозатраты на охлаждение;
обеспечить безопасность технологических процессов.
Принцип работы и виды градирен
В основе работы градирни лежит отдача тепла от горячей жидкости к атмосфере. Существует несколько схем и типов, использовать которые стоит в зависимости от задач:
Мокрые (испарительные) градирни — вода распыляется, образуется тонкая плёнка или мелкие капли, контакт с воздушным потоком приводит к испарению и охлаждению. Эффективность высокая, особенно при больших объёмах теплоотдачи.
Сухие градирни (драйкулеры) — теплообмен происходит через теплообменник, жидкость циркулирует по замкнутому контуру; контакт с воздухом — не прямой. Подходит, когда вода должна быть защищена от загрязнения, либо используется антифриз или другие рабочие жидкости, не совместимые с открытым контуром.
Гибридные конструкции — сочетают особенности мокрых и сухих схем, позволяют адаптировать работу под меняющиеся погодные или технологические условия.
Что делает градирню эффективной?
Принцип работы градирни основан на передаче избыточного тепла от нагретой жидкости к окружающей среде, чаще всего — воздуху. Вода, проходя через градирню, охлаждается за счёт естественного или принудительного обдува, испарения и теплообмена. Эффективность охлаждения зависит от множества факторов: конструкции, материалов, типа теплообменной поверхности, климата, характера жидкости и других параметров.
Открытые vs закрытые:
Открытые градирни — прямой контакт воды с воздухом, распыл или ороситель, возможны потери воды, влияние внешних условий. Хорошо работают там, где качество воды, условия монтажа и обслуживания позволяют.
Закрытые градирни — вода потребителя и технологической системы не контактирует напрямую с атмосферой; через теплообменник проходит холодоноситель, который охлаждается водой/воздухом. Меньше риска загрязнения, проще защитить контур, но выше стоимость и сложность конструкции.
Направление потоков: встречное (противоток), перекрёстное. Противоточные схемы чаще эффективнее, но сложнее в конструкции; перекрёстные — могут быть компактнее и дешевле, но уступают по эффективности.
Типы конструкции:
Вентиляторные градирни — оборудованы вентиляторами, используются где важна компактность и контроль воздушного потока;
Башенные конструкции — могут использовать естественную тягу воздуха, пригодны для больших объектов, однако требуют значительных инвестиций и площади.
Ключевые критерии при выборе градирни
Когда Termoflow проектирует или поставляет градирни, мы учитываем следующие параметры, чтобы решение было максимально надёжным и экономичным:
Параметр
Почему важно
Расход жидкости и её температура (вход / выход)
Определяют мощность градирни, её тип и габариты
Климатические условия региона
Зимой градирни могут обмерзать, летом — перегреваться, нужен подбор вентиляции, автоматики, обогрева
Качество воды (жёсткость, наличие примесей, биологическая нагрузка)
Влияет на выбор материалов, покрытий, фильтрации, на необходимость химводоподготовки
Направление потоков воздуха и воды
Противоток даёт лучшую эффективность, перекрёстный поток может быть компактнее и дешевле в монтаже
Материалы корпуса и теплообменников
Сталь, нержавеющая сталь, антикоррозийные покрытия, пластики — всё влияет на срок службы и обслуживание
Автоматизация и защита
Датчики уровня воды, температуры, автоматика против обмерзания, защиты двигателей, систем запуска/остановки — всё это влияет на надёжность и безопасность
Стоимость владения (Total Cost of Ownership)
Не только первоначальная цена, но затраты на энергию, воду, ремонт, сервис, запчасти, простой оборудования
Преимущества градирен Termoflow
Высокая эффективность за счёт оптимальной конструкции оросителя, продуманных схем воздухо- и водопотоков;
Надёжность и долговечность благодаря выбору коррозионно-стойких материалов и комплектующих;
Гибкость конфигураций — открытые, закрытые, гибридные типы, разные виды оросителей;
Интеллектуальная автоматика — контроль температуры, уровня, защита от обледенения;
Комплексный подход — от проектирования до пуско-наладки и обслуживания.
Открытые градирни серии Neva
В открытых градирнях происходит непосредственный контакт оборотной воды и наружного воздуха. Вода с более высокой температурой подается в форсунки для разбрызгивания. В результате соприкосновения воздуха с более мелкими фракциями воды происходит процесс охлаждения. Чаще всего мокрые вентиляторные градирни открытого типа применяются на крупных промышленных производствах, в локальных производственных и технологических процессах.
В закрытых градирнях не происходит контакта воздуха с охлаждаемой жидкостью. Благодаря такому взаимодействию исключается попадание в контур различного мусора и загрязнений. В отличие от открытых градирен, в качестве рабочего тела может выступать как вода, так и растворы гликоля, эмульсии и другие жидкие среды.
Закрытая градирня представляет из себя двухконтурную систему:
Открытый контур или контур орошения с водой для орошения поверхности и съема избыточного тепла с трубчатого теплообменника;
Закрытый контур или внутренний контур в виде трубного пучка с водой или растворами гликоля для подачи в охлаждаемое оборудование;
Система подпитки компенсирует часть испаренной воды в системе.
Также как в закрытых градирнях, отсутствует непосредственный контакт воздуха с охлаждаемой средой. Главное отличие гибридных градирен от закрытых – наличие сотового оросителя. Аппарат состоит из:
Аппарат состоит из:
Открытый контур или контур орошения с водой для орошения поверхности и съема избыточного тепла с трубчатого теплообменника;
Сотовый ороситель, который увеличивает площадь теплообмена воды и охлаждающего воздуха;
Закрытый контур или внутренний контур в виде трубного пучка с водой, растворами гликолей или другими рабочими средами, для подачи в охлаждаемое оборудование.;
Насосная система, обеспечивающая подачу воды из поддона в открытый контур;
Система подпитки, компенсирующая часть испаренной воды в системе.
Как правильно подобрать градирню?
При подборе градирни часто допускают ошибки, которые значительно сказываются на ценообразовании. Компания Termoflow за честный и правильный подбор для своих клиентов, поэтому ниже приведены основные этапы подбора и примеры различных ошибок.
Первый этап - определить исходные данные
Необходимо определить исходные данные:
Мощность необходимой градирни рассчитывается по формуле:
Q=G∙Cp∙(tвх-tвых)
Q – тепловой поток, то есть то количество тепла, которое необходимо сбросить в окружающую среду, кВт
tвх - температура воды из технологического процесса на входе в градирню, °C
tвых - температура воды для технологического процесса на выходе из градирни, °C
G - массовый расход воды,
Cp - теплоемкость воды при средней температуре, кДж/кг К
tмок - температура мокрого термометра в самое жаркое время в том регионе, в котором будет установлено оборудование, °C
С помощью данного калькулятора, вы можете рассчитать ориентировочную мощность, которая необходима вам. Расчет осуществляется для теплоносителя – воды.
Калькулятор
Введите значения:
Расход воды, м3/ч:
Теплоемкость воды, кДж/кг К:
Температура на входе, С:
Температура на выходе, С:
Итоговая мощность, кВт:
*в подборе оборудования не участвует, расчет приблизительной мощности
Распространенные ошибки при данном расчете
Неверное определение требуемой температуры воды на выходе из градирни. Данная температура обуславливается техническими параметрами охлаждаемого оборудования. Как правило, нужная температура прописана в паспорте. Зачастую, совсем необязательно снижать до 25°С. Для некоторых типов оборудования температура возврата может достигать 30°С. Разница в 5 градусов увеличивает стоимость оборудования в 2 раза.
Определение мощности. Определить мощность можно не только по формуле, но и по техническому паспорту охлаждаемого аппарата. Главное, выбрать правильную величину. Например, для воздушных компрессоров тепловой поток не превышает электрической мощности привода компрессора. Для холодильной машины тепловой поток принимается как сумма холодопроизводительности и электрической мощности привода компрессорного агрегата.
Неверное определение температуры мокрого термометра. Температура мокрого термометра определяется согласно СП с обеспеченностью 95 или 98* на усмотрение Заказчика. Неверное определение температуры мокрого термометра может сыграть как в увеличение, так и в снижении стоимости.
Второй этап - Необходимо выбрать правильный тип исполняемой градирни
. Существует условное разделение по расходу на следующие категории:
От 10 м3/ч до 3000-5000 м3/ч – используются модульные градирни заводской готовности;
Свыше 3000-5000 м3/ч используются «строительные градирни»
На сегодняшний день почти все производители теплообменного оборудования, в том числе и компания «Termoflow» производят модульные градирни до 10000 м3/ч. Это позволяет избавиться от возведения градирни, балансировки огромных вентиляторов.
Третий этап - Необходимо проверить компоненты градирни
Зачастую, производители оборудования не включают в стоимость систему обвязок, насосную группу. Все это способствует получение цены ниже рыночной.
Инженерный подход: не просто продажа, а комплексное решение задачи охлаждения;
Прозрачная документация: техпаспорт, расчёт эффективности, инструкции, рекомендации по эксплуатации;
Сервис и поддержка: обучение персонала, запасные части, техподдержка 24/7.
Закажите расчёт градирни под ваш проект
Инженеры Termoflow готовы рассчитать и спроектировать градирню, которая точно подойдёт под ваш технологический процесс.
Учитываем все параметры: от объёма воды до требований к защите оборудования. Проконсультируем, подберём оборудование, подготовим проект и выполним монтажные работы.
Оставьте заявку прямо сейчас — и получите техническое решение, адаптированное под ваш бизнес.
Закажите обратный звонок прямо сейчас и получите скидку в размере 5% на заказ
Данный веб-сайт использует cookie-файлы в целях предоставления вам лучшего пользовательского опыта на нашем сайте.
Продолжая использовать данный сайт, вы соглашаетесь с использованием нами cookie-файлов.
Для получения дополнительной информации см. Политика Cookie.
