Поперечноточные градирни
В данном случае вода из коллектора направляется в специальный резервуар — лоточный распределитель. Из него она самотеком, без дополнительного давления, стекает вниз по узкому слою особой конструкции, включающей водоуловитель и жалюзи.
Теплообмен и испарение происходят благодаря интенсивному потоку воздуха, который нагнетается вентилятором. В таких градирнях воздушный поток проходит через слой оросителя горизонтально, пересекая падающую сверху воду. Именно поэтому такие установки называют поперечноточными градирнями. В зависимости от расположения входов для воздуха, система может быть однопоточной (воздух подается с одной стороны) или двухпоточной (воздух поступает с двух сторон).
Особенности поперечноточных градирен:
- Эксплуатация поперечноточных градирен в зимний период сопряжена с серьезными трудностями. В системе водораспределения, где отсутствует напор, аэродинамическое сопротивление оросителя на 30 % выше обычного. Именно поэтому такие установки чаще всего встречаются в странах с теплым климатом, таких как ОАЭ, Иран, Индия и Пакистан.
- В конструкции предусмотрено совмещение водоуловителя с жалюзи, что позволяет решить две задачи одновременно: предотвратить унос капель воды и минимизировать её разбрызгивание.
- В нижней части оросителя образуется зона с недостаточным орошением. Чтобы снизить риск обмерзания в холодное время года, оросительный слой делают наклонным, смещая нижний ярус к центру.

- Применение таких градирен экономически целесообразно только в регионах с круглогодично теплым климатом. В этом случае выгода заключается в возможности увеличения высоты градирни для экономии места и в отсутствии необходимости создавать давление в верхней части системы водораспределения. Эти преимущества компенсируют другие недостатки конструкции.
- В последнее время поперечноточные градирни активно продвигаются на российском рынке как инновационное и энергоэффективное решение. Однако их использование в условиях России, особенно в крупных водооборотных системах, является нецелесообразным и ошибочным из-за суровых климатических условий и особенностей эксплуатации.

Еще о поперечноточных градирнях читайте в статье Модернизация поперечноточных вентиляторных градирен и книге В.С Пономаренко Градирни промышленных и энергетических предприятий стр. 234-237.
Тепловой расчет аналогичен теплогидравлическому расчету классической вентиляторной градирни, только коэффициент тепломассобмена на 20% меньше. Это значит, что при одинаковых условиях поперечноточные грдирни охлаждают хуже противоточных, из-за менее эффективного использования поверхности оросителя.
Преимущества | Недостатки |
занимают меньше места, так как могут быть спланированы "в высоту" | на 30% менее эффективный ороситель |
требуют меньшего давления в системе водораспределения | высокая стоимость |
| обмерзают зимой |
| сложность с ремонтом, так как в России не производят запчастей |
Гибридные градирни
Это сложные инженерные сооружения, объединяющие два различных принципа охлаждения: один из них используется в сухих градирнях, а другой — в мокрых.
-
Теплопередача – это процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому, происходящий при их контакте или через разделяющую их среду, например, стенку из определенного материала. Если в системе есть тела с разной температурой, то тепло начинает переходить от горячего тела к холодному. Это явление является следствием второго закона термодинамики.
- Испарение — это явление трансформации вещества (фазового перехода) из твердых и жидких тел в соответствующее им парообразное или газообразное состояние, происходящее на поверхности вещества. При испарении с поверхности тела отрываются молекулы, если кинетическая энергия и скорость их достаточна для преодоления сил притяжения со стороны других соседних молекул.

Принцип работы таких градирен заключается в том, что теплоноситель подается в теплообменники, где охлаждается потоками воздуха и водой, распыляемой сверху через форсунки. При низких температурах окружающего воздуха используется только сухое охлаждение (теплообмен через стенки). Когда температура повышается, включается дополнительный режим орошения. Количество воды для орошения точно соответствует объему испаряющейся жидкости. Все параметры работы градирни контролируются автоматической системой управления. Для привода вентиляторов используются электродвигатели с частотными преобразователями, что позволяет экономить электроэнергию. Гибридные градирни чаще применяются в системах, где используется чистая вода, не вызывающая коррозию металла.
Гибридные градирни эффективнее сухих, но уступают мокрым по охлаждающей способности и технико-экономическим показателям. Они содержат меньше дорогостоящего теплообменного оборудования, а их производительность менее зависима от колебаний температуры воздуха.
К преимуществам гибридных градирен можно отнести меньшие потери воды по сравнению с мокрыми градирнями, а также возможность работы без образования заметного парового факела.
В России гибридные градирни не получили широкого распространения из-за высоких требований при эксплуатации и значительной стоимости в сравнении с обычными испарительными градирнями.
Преимущества | Недостатки |
снижение потерь воды | сложность в проектировании и строительстве |
возможность работать без парового факела | большая частота и качество обслуживания |
стабильная мощность охдаждения | зависимость от качества оборотной воды |
высокий уровень защиты от обмерзания при эксплуатации зимой | большие затраты на энергию |
минимальный расход воды за счет сочетания преимуществ сухого и мокрого охлаждения | высокая стоимость по сравнению с испарительными градирнями |
Промышленные градирни
Промышленные водяные градирни открытого (мокрого) типа обеспечивают охлаждение воды путем прямого взаимодействия с воздухом.
В зависимости от способа смешивания воды и воздуха испарительные (мокрые) градирни подразделяются на следующие виды:
- Оросительные (насадочные) — эти устройства разделяются на поперечноточные и противоточные. В них контакт между воздухом и водой происходит на поверхности специального оросительного слоя (насадки), обладающего большой площадью для теплообмена. Если потоки воды и воздуха движутся навстречу друг другу, то такая градирня называется противоточной. Если же воздушный поток направлен перпендикулярно стекающей воде, то это поперечноточная градирня.
- Безнасадочные. К ним относятся брызгальные и эжекционные установки. Принцип их работы основан на распылении воды на мелкие капли. Теплообмен в таких системах осуществляется непосредственно на поверхности капель, что обеспечивает эффективное охлаждение.

Брызгальные градирни, также известные как брызгальные бассейны, отличаются от эжекционных тем, какое давление используется для распыления воды.
В эжекционных градирнях вода распыляется через специальные форсунки под давлением 0,3–0,4 МПа. В результате образуется мелкодисперсный поток с каплями размером около 0,2 мм, который движется с высокой скоростью — примерно 16–20 м/с. Благодаря такой скорости поток капель активно захватывает (эжектирует) окружающий воздух, обеспечивая его интенсивное перемешивание с водой.
Эжекционная градирня
Эжекционная градирня представляет собой стальной корпус, внутри которого установлен высоконапорный трубопровод с форсунками (эжекторами) специальной конструкции. При распылении воды под давлением через эти форсунки создается зона разрежения, которая захватывает наружный воздух. Воздух смешивается с водой, обеспечивая её охлаждение.

К преимуществам этого типа градирен относится отсутствие ограничений по температуре охлаждаемой воды. В отличие от систем с оросителями, где вода не охлаждается при температурах выше +60 °C из-за разрушения полимерных блоков оросителя, эжекционные градирни могут работать с более горячими потоками. Однако у них есть ряд существенных недостатков, которые ограничивают их широкое применение.
Во-первых, для работы эжекторов требуется создавать высокое давление в системе. Хотя такие градирни не нуждаются в вентиляторах, это компенсируется повышенной мощностью насосов. Например, для аналогичного объема охлаждаемой воды мощность насоса в эжекционной системе может достигать 160 кВт, тогда как вентиляторы традиционной градирни потребляют около 75 кВт. Кроме того, высокое давление снижает срок службы трубопроводов.
Во-вторых, зимой эксплуатация таких градирен затруднена, так как мелкая водяная взвесь быстро замерзает. Для предотвращения этого необходимо организовывать байпасирование воды.
В-третьих, капельный унос воды в эжекционных градирнях превышает аналогичный показатель других типов в 1,5–2 раза. Установка водоуловителей, хотя и помогает снизить унос, создает дополнительное аэродинамическое сопротивление, что снижает эффективность охлаждения.
Применение эжекционных градирен выгодно при температуре воды более 60 °С и/или малом расходе воды.
Преимущества | Недостатки |
могут работать на горячей воде с t ≥ 60 °C | большие энергозатраты на создание повышенного давления воды |
не требуется обслуживать вентилятор | большой капельный унос |
отсутствие механических подвижных частей | сложность эксплуатации зимой |