Градирня – это промышленный аппарат, предназначением которого является охлаждение оборотной воды, используемой для отведения тепла от технологического оборудования в системах водооборотного цикла предприятия.
На текущий момент градирни являются самыми эффективными охлаждающими устройствами в производстве.
Область применения градирен – промышленные предприятия, атомные электростанции и ТЭЦ. Подробнее о градирнях, их видах, преимуществах и недостатках вы можете прочитать в статье «Градирни - виды градирен и принцип работы».
История деревянных градирен
Исторический отсчет градирен в привычном для нас виде идет с 1918 года. Профессор машиностроения Фредерик ван Итерсон из Голландии построил первую гиперболоидную башню в городе Херлен. Он запатентовал свое изобретение. На тот момент башня считалась очень эффективной и технологичной.
А в России в г. Североуральск чудом сохранилась деревянная градирня, которая обслуживала ТЭЦ бокситового рудника. Автором проекта был инженер, архитектор и изобретатель В.Г. Шухов. Он ввел в архитектуру модель однополостного гиперболоида вращения еще в 1896 г.
Идеи шуховских гиперболоидов отразились при строительстве деревянных башен-градирен на Орской ТЭЦ, ТЭЦ в Москве и Харькове с конца 1930-х годов. Отличительными чертами градирен системы Шухова являлись большие функциональность и экономичность. Долговечность башен в сравнении с конструкциями железобетона и стали достигалась благодаря применению древесины в условиях температурно-влажностного режима. Шухов В.Г. при проектировании максимально учитывал положительные свойства древесины.
После смерти инженера-изобретателя в 1948 г. в Североуральске для ТЭЦ СУБРа построены две гиперболоидные градирни.
В 1964 г. с вводом в эксплуатацию газовой котельной энергокомплекс был законсервирован, одна из градирен была демонтирована. Оставшаяся градирня – единственная на территории бывшего СССР деревянная гиперболоидная башня-градирня Шухова. Высота всей конструкции 46 м, из них 10 м – это высота бетонных опор, на которых установлена гиперболоидная башня. Диаметр нижней части башни 32,3 м, верхней части – 30 м.
Конструкция деревянных градирен
В качестве охладительного аппарата на тепловых электростанциях и промышленных предприятиях используют градирни. Наиболее распространены башенные и вентиляторные градирни. Все оборудование – каркас башенных градирен, ороситель, систему водораспределения, также защитную обшивку – изготавливают из древесины ввиду простоты конструкций и высокой стойкостью работы во влажной среде.
Что такое деревянный каркас градирни? Это система связанных между собой продольными и поперечными парными схваток, раскосов и горизонтальных связей. Составные части каркаса соединяются болтами. При изготовлении каркаса выбирают брусья из сосны с поперечным сечением до 20х20 см и длиной 8-10 м. Сама башня градирни состоит из оболочки, которая выполняется как перекрестно расположенные два слоя досок. Каркас может быть сетчатым из досок или из брусьев.
Из стеклопластика, асбестоцементных листов, деревянных щитов или шпунтованных досок производится обшивка градирен. Если правильно воспользоваться антисептиком, то такие детали обшивки могут прослужить без ремонта до 25 лет.
Система водораспределения и оросители – это скрепленный болтами каркас из балок, стоек, подкосов и схваток. Поперечное сечение этих элементов достигает 13х20 см, а длина – 7-8 м. В обязательном порядке древесину конструкций обеззараживают антисептиком. Водораспределительная система расположена в верхнем пространстве охладительной башни и предназначена для равномерного распределения воды на всю площадь оросителя. Составными частями служат лотки, которые располагаются с небольшим наклоном от центральной части градирни к периферийной. По ним стекает охлаждаемая вода. Сквозь отверстия в лотках вода падает и распыляется небольшими каплями по поверхности оросителя. Данные лотки производятся из пропитанных антисептиком досок толщиной 20-30 мм.
Поверх водораспределения располагают водоуловители, препятствующие капельный унос воды. Водоуловительное устройство — это один или два ряда деревянных палок, которые устанавливаются под углом к воздушному потоку.
Оросители служат для расширения площади контакта поверхности воды и воздуха для достижения максимального охлаждающего эффекта. Материалом изготовления служат древесина хвойных пород деревьев, металл, пластмассы, асбестоцемент. Наиболее эффективным является древесина из-за простоты ее обработки, ремонта и сборки. Еще положительным моментом является то, что древесина лучше пропитывается водой и имеет наиболее длительный срок службы. Каркас, щиты и рейки системы оросителя обрабатываются несмываемыми антисептиками. Такая модифицированная древесина может прослужить в 3–4 раза дольше натуральной.