Градирня в машиностроении и обработке

Применение градирни в обрабатывающем производстве

Машиностроение – часть обрабатывающей промышленности: самой большой отрасли в мировом производстве и одна из ключевых отраслей промышленности России.

В состав обрабатывающей промышленности входят такие направления как: пищевая, металлургическая, химическая, производство изделий из древесины, нефтепродуктов, целлюлозно-бумажное, текстильное, швейное и многие другие. Но на долю машиностроения приходится более 20% всей выпускаемой обрабатывающей промышленностью продукции. К сожалению, машиностроение – лидер и в ином: в 1990е годы эта отрасль пострадала больше других.

Машиностроение – ключевая отрасль для любой экономики, т.к. производит не только конечные продукты потребления, но и продукты производства – станки, машины, агрегаты.

Оно имеет в своем составе свыше 100 подотраслей и различных производств, а на предприятиях машиностроения трудятся более 4 млн. человек.

Значение машиностроения

• крупнейший комплекс в хозяйстве страны
• продукция машиностроения применяется повсеместно
• лидер экономики. Наряду с электроэнергетикой и химической промышленностью определяет темпы инновационного развития страны, ее обороноспособность, качество жизни населения 

По структуре машиностроения можно выделить три основные отрасли производства: транспортных средств, электрооборудования, машин и оборудования. Половина от всего объема продукции приходится на производство транспортных средств, которое включает военно-промышленный комплекс (ВПК), авиастроение и судостроение.

Надежная и качественная работа машзаводов обеспечивает бесперебойное функционирование всех остальных отраслей экономики. Стоит разобраться, могут ли градирни помочь в этом.

На промышленных предприятиях машиностроительного комплекса существует довольно много различных производств с оборудованием, требующим охлаждения.

Так, в сборочных производствах довольно часто встречаются компрессоры с водяным охлаждением, а в литейных цехах – печи и конденсаторы.

Отдельно стоит отметить, что системы промышленного кондиционирования помещений лабораторий, цехов микроэлектроники тоже требуют градирен, как и испытательные стенды для двигателей и машин.

Вентиляторная градирня от "Агростройсервис" на Ульяновском автомобильном заводе

К нам за помощью обратился Ульяновский автомобильный завод – легендарное предприятие с 80-летней историей. Это производитель отечественных полноприводных легковых и малотоннажных грузопассажирских автомобилей повышенной проходимости. Автомобили выпускаются под всем известной маркой УАЗ. Предприятие с 2000 года входит в структуру автомобильного концерна SOLLERS (бывший “Северсталь-авто”).

Современные российские заводы активно модернизируются и инвестируют в основные фонды. Не исключение и машиностроительные гиганты – УАЗ, ВАЗ, ГАЗ.

В рамках полной модернизации главного конвейера ООО «УАЗ» заменило и обновило окрасочные линии, сборочные посты, прессовое оборудование. Модернизация увеличила нагрузку на компрессоры и охлаждающий контур. Следствием этого стала необходимость обновить и градирни теплосилового цеха. Необходимо было демонтировать старую 4-х секционную градирню, выполненную из дерева еще при строительстве цеха, и на имеющийся водосборный бассейн поставить более современную градирню.

В бюджет 2018 года был включен соответствующий инвестиционный проект. Он предполагал за счет современных технологий (насадок и вентиляторов градирни) из двух градирен, суммарно содержащих 7 секций, сделать одну с меньшим количеством вентиляторов. Это позволило сэкономить на электроэнергии за счет меньшего потребления силовыми установками. В его рамках наше предприятие НПО «Агростройсервис» провело полную замену устаревшей градирни на современную энергоэффективную вентиляторную градирню Вента – 800.

Специально для этого мероприятия был разработан проект 2-х секционной градирни Вента-800 на уже имеющийся водосборный бассейн. Данная градирня вентиляторного типа способна охлаждать до 2500 кубометров воды. На месте водосборного бассейна ранее была 4-ех секционная градирня, а рядом располагалась 3-ех секционная.

Все комплектующие были изготовлены на нашем производстве и сразу же поставлялись на место строительства градирни.

Старая градирня имела деревянный каркас.

А наша новая градирня имеет полностью металлический каркас.

Для нашей градирни были изготовлены чашечные сопла. Затем их монтировали в водораспределительную систему. Над ВРС расположилась обрешетка под водоуловитель, а под – капельно-пленочный ороситель БНС 5.5.5.

В старой градирне не были установлены жалюзи.

А для нашей градирни мы их установили. Они позволяют равномерно распределять воздушный поток в слой оросителя.

Благодаря современным методам производства и опыту проектно-конструкторского отдела наша компания поставила градирню, которая обеспечила завод ООО «УАЗ» бесперебойным эффективным охлаждением водооборотной воды:

• снизили температурные параметры с 32 до 24 градусов
• уменьшили энергопотребление вентиляторов (старые – 210 кВт, новые – 60 кВт)
• вывели из эксплуатации часть насосного оборудования, тем самым уменьшили затраты на его обслуживание
• обеспечили более комфортный режим работы компрессорного оборудования, продлив срок его службы

Тепловая нагрузка на градирне Вента-800 составляла 16,75 МВт. Жарким летом 2018 года максимальная температура воды, зафиксированная в водооборотном цикле, была 26 градусов. Для сравнения: более холодным летом 2017 года температура воды не падала ниже 30 градусов.

Таким образом, 2-ух секционная Вента–800 заменила 4-ех секционную градирню, а вторую, состоящую из 3-ех секций, после некоторого времени вывели из эксплуатации. Тем самым строительство нашей градирни позволило сократить затраты производства на эксплуатацию технологического оборудования.

Реконструкция градирни на Павловском автобусном заводе

В 2020 году к нам обратился Павловский автобусный завод - градообразующее предприятие г. Павлово, производящий автобусы малого и среднего класса. Предприятие входит в группу ГАЗ. Ежегодный выпуск автобусов составляет более 10 000 единиц в год.

Прежде чем приступить к работам, специалисты компании «Агростройсервис» выехали на место для проведения осмотра и изучения технической документации. Цель обследования - изучить и описать состояние градирни, выявить конструктивные элементы, подлежащие ремонту или замене. По результатам обследования будет разработан проект на реконструкцию градирни.

В ходе осмотра выявлено, что металлоконструкции и водораспределительная система градирни подвержены глубокой коррозии, часть водоразбрызгивающих форсунок не работало. Из-за снижения расхода воды в водооборотном цикле, форсунки не создавали необходимого факела. Ороситель и водоуловитель полностью обветшали, и не работали должным образом. В результате произошедшей аварии также был повреждён вентилятор градирни: корпус вентилятора деформирован и частично разрушен, рабочее колесо слетело с вала двигателя, лопасти погнуты, двигатель находился в нерабочем состоянии.

По результатам осмотра специалистами нашей компании был разработан и согласован с заказчиком проект на реконструкцию градирни.

Для начала были демонтированы полностью пришедшие в негодность ороситель и водоуловитель. Для этого на участке, подлежащем замене, была частично снята обшива градирни.

В связи с тем, что объём элементов металлоконструкция подлежащих замене составлял 50%, во избежание ослабления и разрушения конструкции градирни во время ремонта, было принято решение производить демонтаж и монтаж поэтапно.

Произведена замена водораспределительной системы. При этом согласно проекту с целью создания оптимального факела на водоразбрызгивающих форсунках, было уменьшено количество лучей водораспределительной системы и установлены форсунки, рассчитанные под меньший расход воды.

Был демонтирован вентилятор градирни. После зачистки и обработки металлоконструкций антикоррозийным защитным покрытием начался монтаж вентилятора. На установочном кольце был собран корпус вентилятора, и с помощью подъёмного устройства был поднят и установлен на градирню. После чего было собрано рабочее колесо и установлено на вал двигателя. Двигатель вместе с рабочим колесом также был поднят с помощью подъёмного крана и был установлен на опорную площадку двигателя.

Следующий этап – установка оросительного устройства и водуловителя и монтаж обшивы градирни.

После проведения ремонта, демонтажа и монтажа оборудования и металлоконструкций градирни была произведена чистка бассейна, вывоз оставшегося строительного мусора, подключение питающего кабеля. Произведён пробный пуск вентилятора. По максимальному току двигателя был выставлен угол атаки лопастей рабочего колеса вентилятора. Затем в течение 72 часов были проведены испытания вентилятора. По результатам работ были подписаны акты приёма сдачи выполненных работ. Градирня введена в эксплуатацию.
В результате проведённой реконструкции был увеличен теплосъём градирни, что в свою очередь привело к повышению производительности всего предприятия.

Выбор градирни для завода

Водооборотные циклы на предприятии могут реализовываться по 2-м основным схемам:

• централизованная, где вся оборотная вода поступает в общую трубу и нагнетается в систему одной насосной станцией
• локальная, которая обслуживает небольшое количество независимых потребителей

При общей насосной станции оборотная вода всего предприятия проходит через насосы и попадает в единую сеть. После того как оборотная вода забрала лишнее тепло у теплообменного аппарата, она подается на градирню (группу градирен), охлаждается и далее самотеком попадает в насосную. Этот цикл повторяется. При такой схеме в насосной станции работают насосы большой производительности, поэтому на них ложится перекачка огромного количества воды. Объемы могут достигать нескольких тысяч кубометров в час.

Основной источник тепла, отводимый градирнями – печи, или компрессора, вырабатывающие сжатый воздух.

Если для печей качество воды не сильно важно, то компрессорам для охлаждения необходима чистая вода для исключения загрязнения.

Примерный объем воды, циркулирующей в системе, составляет 500 до 1500 м3/ч. На печках вода нагревается сильнее, где-то до 50-60 градусов, а у компрессорной техники – поменьше, до + 35-40 градусов. В советские времена на машиностроительных заводах в таких системах для охлаждения чаще всего строили секционные вентиляторные градирни типа ВГ-50 или ВГ-70.

Многие современные компрессоры охлаждаются воздухом, им градирня не требуется. А те, которые охлаждаются водой, достаточно чувствительны к температуре оборотной воды, она должна быть не более 27 градусов летом. Примерно такие же параметры требуется и для конденсаторов, правда здесь нужна более низкая температура - до +25 градусов.

Из-за этого компрессоры и конденсаторы зачастую выводят в отдельный водооборотный цикл, в котором применяют блочно-модульные градирни типа Вента–250, или Вента–500 с собственными водосборными ваннами и мини-насосными.

Централизованные системы понемногу уступают место локальным водоблокам небольшой производительности.

Машиностроительные предприятия выделяют их из общей схемы завода, попутно снижая затраты на прокладку инженерных сетей и эксплуатацию такой системы.

Второй путь, который применяется на предприятиях машиностроения, - это модернизация имеющихся градирен с увеличением их эффективности.

При реконструкции или ремонте градирен с применением современных комплектующих эффективность теплосъема значительно вырастает и на охлаждение условных 1500 м3/час достаточно уже не 3, а 2 секции градирни размером 8 на 8 м. Это дает постепенное уменьшение парка оборудования со снижением затрат на его содержание.

Получить подробную консультацию и сделать заказ вентиляторной градирни вы можете у нас по телефону 8-800-222-45-62, 8-8313-34-75-40 или написать на почту acs@acs-nnov.ru