Потери воды на градирне

Есть два основных типа градирен - сухие (или по-другому драйкулеры) и испарительные (мокрые) градирни. Комбинированные градирни не будем рассматривать ввиду их малого распространения в России.

Первые получили свое название в следствие того, что при их работе нет контакта хладагента с воздухом, не происходит испарения жидкости. Соответственно, в таких установках потерь воды (или другого теплоносителя, например раствора этиленгликоля) практически не происходит. Контур охлаждения закрытый и по нему циркулирует один и тот же объем жидкости.

Именно поэтому такие градирни, несмотря на невозможность охлаждения воды ниже температуры наружного воздуха, часто используют на тех производствах, где сложно восполнять потери воды.

Второй тип - испарительные. Свое название они так же получили из-за особенностей процесса охлаждения. Благодаря тому, что часть охлаждаемой воды испаряется при работе градирни, значительно снижается её температура. В совокупности с поверхностным охлаждением это дает возможность получить значительно более низкую температуру воды на выходе из градирни в сравнении с аналогичными сухими установками. Так, теоретическим пределом охлаждения для мокрых градирен является температура по влажному термометру, которая может быть значительно ниже температуры наружного воздуха по сухому термометру, особенно в регионах с низкой влажностью.

Однако, за это приходится расплачиваться - для работы ВОЦ необходимо восполнять потери воды.

Зимой на градирнях за счет низкой температуры воздуха большая часть охлаждения происходит за счет теплообмена на поверхности сред, поэтому испарение незначительно. Летом же ситуация обратная - основное охлаждение достигается как раз за счет испарения части воды.

Общий расходы воды на мокрых градирнях складывается из потерь на испарение, капельный унос и продувку.

P_общ = Р_и + Р_ку + Р_п

Количество испарившейся воды находится из уравнения теплового и материального баланса.

Летом, при стандартном перепаде температур воды в 8-12 ⁰С, испаряется порядка 1,2-2% от общего объема (зимой эти потери падают до 0,3-1%).

Потери на капельный унос возникают вследствие тяги, создаваемой вентиляторами (для вентиляторных градирен) или разностью давлений (для башенных), а также при выносе через воздухозаборные окна. При использовании современных каплеуловителей это значение составляет не более 0,1%.

Продувка требуется для поддержания допустимой концентрации растворимых солей в оборотной воде, не выпадающих в осадок. Для ВОЦ с мокрыми градирнями значение продувки обычно не превышает 3%, но более точные цифры определяются из условий эксплуатации конкретного предприятия.

Таким образом, основные потери воды при работе испарительных градирен приходятся на испарение (до 2% в летний период) и продувку (до 3%). Потери на капельный унос при исправном водоуловителе значительно меньше и составляют не более 0,1%.