Где применяются закрытые градирни: основные сферы использования

Градирня — это промышленное оборудование, предназначенное для охлаждения оборотной воды, которая используется для отвода тепла от технологического оборудования в системах оборотного водоснабжения.

Среди всех типов охлаждающих устройств градирни считаются одними из самых эффективных. Они широко применяются на промышленных предприятиях, атомных электростанциях и ТЭЦ для поддержания стабильной работы оборудования и повышения производительности.

Особенности градирни закрытого типа

Градирни делятся на открытые и закрытые. Закрытые градирни отличаются тем, что охлаждаемая вода не контактирует с внешней средой. Вместо этого хладагент (вода или другие жидкости) циркулирует по закрытому контуру — змеевику, который обдувается воздушным потоком от вентилятора.

Преимущества закрытых градирен:

• Вода в контуре остается чистой, так как не взаимодействует с окружающей средой.
• Не требуется подпитка воды, что особенно важно в условиях дефицита водных ресурсов.
• Возможность использования в качестве хладагента не только воды, но и других жидкостей, таких как гликоль или пропиленгликоль.

Устройство закрытой градирни

Закрытая градирня состоит из змеевика (трубного контура), по которому циркулирует охлаждаемая жидкость, и вентиляторной системы, обеспечивающей воздушный поток. Воздух обдувает трубки змеевика, отводя тепло от жидкости.

Такие градирни особенно эффективны в засушливых регионах или при дефиците воды, так как не требуют подпитки.

Важно учитывать, что закрытые градирни не могут охладить воду до температуры «мокрого термометра» — минимальной температуры, до которой может охладиться вода при испарении. Максимальная глубина охлаждения — до температуры окружающего воздуха. Это делает их менее эффективными по сравнению с открытыми градирнями, но более надежными в условиях, где требуется чистота теплоносителя.

Конструкция закрытой градирни включает сложное оборудование — змеевик. Материал и качество изготовления змеевика напрямую влияют на эффективность охлаждения. Чаще всего используются оребренные медные трубки, обеспечивающие высокую теплоотдачу.

Недостатки закрытых градирен

• Высокая стоимость по сравнению с открытыми градирнями.
• Требуют более тщательного обслуживания и контроля.
• Меньшая эффективность охлаждения — до температуры окружающего воздуха.

Где использовать закрытые градирни?

Закрытые градирни особенно подходят для небольших оборотных циклов, где невозможно пополнять воду. Например, они широко применяются для охлаждения систем кондиционирования в городах.

На крупных промышленных объектах, где требуется глубокое охлаждение и высокая эффективность, предпочтительнее использовать открытые градирни. Они менее требовательны к обслуживанию и обеспечивают более низкую температуру охлаждения.

Принцип работы сухой градирни

Сухие градирни, также известные как драйкулеры, были разработаны венгерскими инженерами. Их основное назначение — охлаждение конденсаторов на электростанциях. В России аналогом сухих градирен являются аппараты воздушного охлаждения.

В сухой градирне теплоноситель циркулирует по трубкам, которые обдуваются воздушным потоком. Воздух не контактирует с жидкостью напрямую, а охлаждает её через ребристую поверхность трубок. Для регулирования температуры и тяги установки могут быть оснащены вентиляторами или вытяжными системами.

В некоторых моделях для повышения эффективности трубки дополнительно смачиваются водой. Это усиливает теплообмен и позволяет достичь более низкой температуры охлаждения.

Конструкция радиаторов может быть различной. Обычно они изготавливаются из стали или алюминия. Эти металлы зарекомендовали себя тем, что они тонкие, но устойчивы к нагреву. Более качественными принято считать радиаторы из меди, но у них есть существенный недостаток – высокая цена.

Без сухой градирни нельзя обойтись на тех производствах, где к охлаждаемой жидкости предъявляются высокие требования качества и чистоты. В градирнях испарительного типа происходит загрязнение воды из-за контакта с воздухом. При закрытом типе установок возможно охлаждение воды даже в кипящем состоянии. Оросители, установленные в открытых установках, не могут эффективно работать при такой нагрузке.

В иных случаях целесообразно применение вентиляторных градирен, поскольку там будет меньше расход воздуха.

Условия для эксплуатации сухой градирни

Существует ряд рекомендаций по эксплуатации сухой градирни. Перечислим основные моменты:

• необходимо непрерывное снижение температуры жидкости
• температура воды на выходе примерно равна температуре окружающего воздуха
• отсутствует возможность установки градирни открытого типа из-за маленькой свободной площади, шаткого фундамента или наличия рядом других зданий
• установка работает с перерывами, нет постоянного притока жидкости
• очень жесткая вода, которую запрещено применять в открытом охладителе
• нет возможности организовать бесперебойное энергоснабжение открытой градирни

Варианты применения сухой градирни с другими охладительными устройствами

Сухую градирню можно применять как самостоятельный охладитель, так и в паре с чиллером. Принцип совместного действия таких установок заключается в следующем:

• сначала вода попадает в сухую градирню, где постепенно остывает
• далее жидкость направляется в чиллер, где вода достигает нужного температурного показателя

Большим плюсом такого совместного применения градирни и чиллера является существенная экономия денежных средств и электроэнергии. Чиллеры с функцией предварительного охлаждения имеют более высокую стоимость и мощность, чем те, которые принимают охлажденную градирней воду и доводят ее до необходимого параметра.

Область применения градирен закрытого типа

На промышленных предприятиях, в зависимости от места нахождения и климатических условий, для охлаждения оборотной воды подбираются градирни, способные обеспечить эффективную работу технологического оборудования.

Одним из самых распространённых видов градирен, используемых на предприятиях РФ, являются вентиляторные градирни испарительного типа.

В сравнении двух одинаковых по размеру градирен открытого и закрытого типа, первые, благодаря небольшой стоимости, простоте обслуживания и возможности большого обеспечения температурного перепада стали выбором большинства.

Предприятия, использующие градирни открытого типа, теряют часть оборотной воды из-за её испарения. Для обеспечения работы технологического оборудования требуется подпитка водооборотного цикла предприятия.

В тех случаях, когда проблематична или невозможна подпитка системы предприятия, используются градирни закрытого типа. Выбор градирни закрытого типа обусловлен требованиями технологического процесса. В основном, закрытые градирни используются в случаях, когда температура теплоносителя на входе в градирню более 80°С. Конструкция сухой градирни сводит размер подпитки к нулю. Как работают сухие градирни? Подробнее читайте здесь.

Отсутствие массообмена воды и воздуха в процессе охлаждения в закрытых градирнях не сопровождается испарением, что позволяет их использовать для кондиционирования воздуха помещений гражданского строительства. Работа в зимний период не сопровождается обледенением оборудования и зданий. Используемые модели для кондиционирования помещений имеют небольшие габариты и могут монтироваться на крышах зданий.

Сухие градирни также используются на предприятиях, где температура теплоносителя не позволяет использовать для охлаждения градирни открытого типа, так как большая температура воды способствует большому количеству испаряемой воды.

Чиллеры требуют:

• чистой оборотной воды
• высокой квалификации обслуживающего персонала
• дорогостоящих комплектующих
• больших затрат на увеличение мощности градирни
• большой стоимости эффективного охлаждения

При выборе вида градирни необходимо сделать правильный теплогидравлический расчет с учетом требований органов охраны природы, определяющий оценку воздействия на окружающую среду, а также климатических условий зоны эксплуатации.

Зачем нужны градирни закрытого типа

Градирни закрытого типа нужны для охлаждения теплоносителя до ниже температуры наружного воздуха.

Подобные модели называют драйкулерами. Они способны охладить до 10°С при наружной температуре воздуха 25-30°С.

Незаменимый функционал также обеспечивает чиллер – модель закрытой градирни для охлаждения теплоносителя высоких температур. 

В городской застройке, благодаря нулевому значению испарения теплоносителя, градирни закрытого типа используются для охлаждения-кондиционирования воздуха зданий.

Чиллеры и драйкулеры незаменимы на предприятиях, расположенных в отдаленных от водоисточника местах, где проектирование и строительство водооборотного цикла стоит дорого или невозможно. 

При выборе сухих градирен стоит учесть их высокую цену и стоимость мероприятий по водоподготовке и обслуживанию. 

Более доступными по цене и менее требовательными к чистоте теплоносителя являются градирни открытого типа, но в силу своих характеристик не всегда могут стать альтернативным решением на замену закрытой установки. Случаи применения закрытых градирен:

• необходима изоляция охлаждаемой жидкости от атмосферных осадков и иных загрязнений
• потребность в охлаждении жидкости до температуры ниже температуры окружающей среды
• охлаждение различных растворов и жидкостей (пропиленгликоль, гликоль и т. д.)
• площадь размещения градирен ограничена
• поставка и монтаж градирни требуют минимальных сроков
• существует ограничение по уровню шума, требуется шумоизоляция
• обслуживание градирни должно быть максимально простым
• существует ограниченное энергопотребление
• минимальные финансовые вложения

Преимущества применения сухой градирни

• рациональный расход электроэнергии. Электроэнергия требуется только для приведения в действие вентиляторов. Зимой многие вентустановки отключают, т. к. за пределами градирни и так холодно.
• относительно невысокая стоимость приобретения и монтажа оборудования.
• дешевое обслуживание, не требуется помощь узких специалистов.
• многогранность применения. Такая градирня охлаждает не только воду, но и масло, раствор гликоля и т. д.
• комфортное расположение оборудования. Разрешена установка и в горизонтальном, и в вертикальном виде. Малая занимаемая площадь.

Для подбора водоохладителя нужно провести расчет его производительности. Применяется несколько физических параметров, которые нельзя связать в единую формулу. Доверяйте проведение расчетов профессиональным инженерам, которые с помощью компьютерных программ смогут учесть самые мелкие детали. Градирню следует подбирать с учетом климатических особенностей, затрат энергоресурсов и совместимости с другим оборудованием на производстве.

Вентиляторные градирни «Вента» компании ООО «НПО «Агростройсервис»

Наша компания — крупнейший российский производитель открытых испарительных оросительных вентиляторных градирен под торговой маркой «Вента». Мы работаем с 1992 года. Мы осуществляем проектирование, производство, строительство градирен, а также их пуск в эксплуатацию, реконструкцию, модернизацию и ремонт.

Преимущества градирен от ООО «НПО «Агростройсервис»

Купить вентиляторную градирню Вента от производителя вы можете по телефону 8-800-222-45-62, 8-8313-34-75-40, отправить заявку на почту acs@acs-nnov.ru или воспользоваться кнопкой ниже.