Как рассчитать форсунки градирни
Выполнив тепловой и аэродинамический расчет градирни мы определим нужное количество секций и параметры вентиляторной установки, необходимые для обеспечения заданных параметров работы оборудования.
Далее, при проектировании системы водораспределения, нам так же понадобится рассчитать количество форсунок, их размещение по площади орошения.
Для этого сначала определим тип сопел, которые будут отвечать требованиям технического задания. Как правило, там указывается материал изготовления и тип - ударные, струйно-винтовые, центробежные и т.п.

Если конкретных требований нет, то проектировщики выбирают тип форсунок с учетом удобства обслуживания, надежности и равномерности распределения.
При подборе и размещении форсунок важно учитывать два параметра — давление воды, которое будет создаваться в системе насосами, и равномерность орошения.
При высоком давлении рекомендуется использовать более механически прочные форсунки из стали. Нормальным давление в системе водораспределения считается 3-5 м.вод.ст. При значительном превышении этого значения лучше выбрать каскадные форсунки из нержавеющей стали. В остальных случаях ограничений к выбору пластмассовых сопел нет.
При слишком низком давлении не следует выбирать струйно-винтовой или центробежный тип, лучше остановиться на ударном. Он наименее зависим от пониженного давления при установке направлением вниз.
Определившись с типом форсунок, следует подобрать их размер (проходное сечение). Это делается с учетом двух факторов: количества воды, которое они должны пропускать в единицу времени, и равномерности распределения воды по всей площади градирни.
С расходом все довольно просто: по формуле данное значение определяется для каждого типа форсунок по единственному входному параметру — давлению в системе.
Равномерность распределения подбирается чуть сложнее. Для различных типов форсунок и разного давления определяется диаметр водяного факела. Так же эта величина зависит от расстояния от сопел до оросительного слоя. С учетом этих параметров нужно подобрать количество и расположение форсунок таким образом, чтобы факелы минимально пересекались, но закрывали всю площадь, не оставляя сухих зон.
Сопоставив вместе количество форсунок, направление их установки и факелы орошения, проектировщиком выполняется схема размещения сопел на системе водораспределения.
Как рассчитать ороситель градирни
Расчет необходимого количества оросителя — это одна из частей теплового расчета, приведенного выше.
При вычислении параметра λ определяются вспомогательные величины, зависящие от коэффициентов A, h, m, К, ξ конкретного оросителя. С их учетом определяются параметры градирни, которая обеспечит нужное охлаждение — площадь орошения и требуемое количество воздуха. Поэтому говорить об отдельном расчете оросителя градирни не совсем верно.

Когда мы выбираем новую градирню, то мы задаем возможное количество оросителя с известными параметрами и делаем необходимые тепловой и аэродинамический расчеты. Если же у нас есть существующая градирня, то мы просто решаем обратную задачу - находим нужное количество оросителя при известных параметрах площади орошения и количества воздуха, обеспечиваемого вентиляторной установкой.
Расчёт градирен ГРАД, Росинка, ГРД
В малогабаритных градирнях в общем происходят те же процессы, что и в секционных вентиляторных. Для подбора такой градирни обычно используют следующую схему.
Определяется, какой объем воды требуется для охлаждения оборудования и какой нагрев происходит за время цикла.
Для примера возьмем эти значения равными 30 м3/ч и 12°C.
Одноконтурная система с малогабаритной градирней работает следующим образом:
- в начале работы приемный резервуар заполняется оборотной водой
- из резервуара вода с некоторой начальной температурой tн подается на оборудование
- после прохождения через него она нагревается до температуры tн+12
- затем вода охлаждается на градирне до tохл. Если начальная температура tн была значительно ниже температуры мокрого термометра, то tохл будет точно выше, чем tн, то есть теплосъем будет меньше, чем тепловыделение
- затем вода с температурой tохл идет снова на оборудование и опять нагревается на 12 0С
- повторяется описанный выше цикл. Это происходит до тех пор, пока тепловыделение и теплосъем не составят одинаковое значение. В таком случае устанавливается тепловой баланс
Для наглядности приведем примерную таблицу:
Оборудование | Градирня |
tнач | tнагр | tнагр | tохл |
20 | 32 | 32 | 27,6 |
27,6 | 39,6 | 39,6 | 33,9 |
33,9 | 45,9 | 45,9 | 38,7 |
38,7 | 50,7 | 50,7 | 41,6 |
41,6 | 53,6 | 53,6 | 41,6 |
41,6 | 53,6 | 53,6 | 41,6 |
Т.е. при входящей температуре 41,6 °C градирня будет обеспечивать перепад в 12 °C, соответствующий нагреву от оборудования.
При различных климатических параметрах этот тепловой баланс будет смещаться вверх или вниз. Чем выше температура окружающего воздуха по мокрому термометру, тем сложнее добиться охлаждения на испарительной градирне – соответственно, граница теплового баланса будет подниматься вверх.
Значения температуры охлажденной воды находятся из теплогидравлического расчета или путем испытаний.
Если полученный тепловой баланс не подходит для технологического процесса, то выбирается больший размер градирни или добавляются дополнительные модули. В таком случае происходит смещение температуры, при которой достигается равенство нагрев и охлаждения вниз по термометру.