Градирни для охлаждения воды

Большинство промышленных процессов происходит с выделением большого количества тепла, которое обычно отводится и рассеивается с применением воды как передающей среды. Раньше отепленная вода сбрасывалась в канализацию или природные водоемы, сейчас же такие действия являются недопустимыми: стоимость очистки воды слишком высока, а из-за сброса горячей отработанной воды (часто с примесями) портится экологическая ситуация района. Использование холодильных установок не всегда оправдано по экономическим соображениям, ведь стоимость электроэнергии сейчас очень высока, а применение воздушного охлаждения вентиляторами мало того, что неэкономично из-за высоких расходов на электроэнергию, так еще и малоэффективно.

Градирни испарительные для охлаждения воды

Наиболее экономически выгодным вариантом для охлаждения большого количества воды, нагревающейся в течение технологических процессов промышленных предприятий, является использование охлаждающих градирен. Это специальные устройства, в которых поток направленного воздуха охлаждает отепленную воду до температуры, вполне достаточной для повторного использования на дальнейших этапах производства. Охлаждение происходит в процессе испарения воды и конденсации пара, благодаря чему и произошло название этого класса градирен – испарительные.

Область применения испарительной градирни

Основной областью применения испарительной градирни является охлаждение оборотной воды, которая используется в теплообменниках для обеспечения технологических процессов промышленных предприятий:

1. 1) в системах оборотного водоснабжения на тепловых электростанциях и реакторов на атомных электростанциях;
2. 2) при производстве пластмасс, стиральных средств и красителей на химических предприятиях, а также лекарств и биологических добавок для медицинских учреждений;
3. 3) при перегонке нефти и получения из нее компонентов (растворителей, бензина, мазута, керосина);
4. 4) для охлаждения оборудования в процессе литья и проката на металлургических предприятиях;
5. 5) в системах кондиционирования воздуха и очистки воздуха крупных городских объектов;
6. 6) для обеспечения холодильного процесса на пищевых и сельскохозяйственных предприятиях;
7. 7) при добыче соли.

Принцип действия и разновидности градирни для охлаждения воды

Эффективность и малозатратность использования градирни для охлаждения воды достигается за счет эффектов тепло- и массопередачи. В общем виде все градирни делятся на закрытые и открытые в зависимости от типа контура и способа прохождения воздуха через охлаждающую жидкость. В градирнях закрытого типа отвод тепла от охлаждаемой жидкости происходит без прямого контакта с охладителем, а искусственная конвекция создается с помощью вентиляторов. В открытой градирне, к подтипам которой принадлежит большинство промышленных градирен, использующиеся до этого времени, охлаждаемое вещество напрямую контактирует с проходящим через него воздушным потоком благодаря естественной конвекции. Максимальная эффективность градирни открытого типа достигается при наличии большого количества воды и энергоносителя.

Принцип действия и разновидности градирни открытого типа

Принцип действия открытой градирни прост: отработанная вода из водораспределительной системы распыляется на оросительную среду большой площади, где контактирует с более холодным атмосферным воздухом.

Для интенсификации охлаждения осуществляется принудительная циркуляция воздуха с помощью вентиляторов (вентиляторная градирня), конвективных потоков (открытая градирня), естественными потоками (башенная градирня) или за счет явления эжекции от форсунок (эжекционная градирня).

Также испарительные градирни открытого типа разделяются на виды в зависимости от направления подачи воздуха на виды:

1) противоточные (воздух и вода движутся параллельно, но в разных направлениях);

2) поперечноточные (воздух движется перпендикулярно потоку воды).

Для предотвращения больших потерь от испарения в градирнях устанавливаются специальные приспособления: устройства для отделения капель из отработанного воздуха (каплеотделители), устройства для предотвращения уноса воды при конденсации (каплеуловители), защитные жалюзи, емкости для сбора воды после орошения разбрызгивателей и другие. 

Достоинства охлаждающих градирен открытого типа:

1. экономичность за счет низкого энергопотребления;
2. большая производительность для промышленных целей;
3. быстрое охлаждение воды от +45°С до +15°С;
4. простота устройства (отсутствие сложных механизмов и электроники);
5. простота и малозатратность обслуживания;
6. экологичность действия;
7. возможность работы при высоких и низких температурах;
8. близость к источнику воды, вследствие чего уменьшаются расходы по организации длинных водопроводов;
9. доступ к внутренним частям и возможность осуществления техобслуживания и ремонта без прекращения работы;
10. широкие возможности для использования в промышленности.

Недостатками открытых градирен являются невозможность точного температурного контроля и его регулировки, невозможность работы при низких температурах окружающей среды и шум при работе.

Принцип действия и разновидности градирни закрытого типа

Поначалу сухие (радиаторные) градирни использовались преимущественно для охлаждения конденсаторов атомных электростанций и на нефтеперерабатывающих заводах, но сейчас, с ростом цен на энергоресурсы и уменьшением запасов пресной воды, получают все большее применение в промышленности. Сейчас градирни закрытого типа (драйкулеры) все чаще используются в качестве периферийного оборудования холодильных систем промышленных предприятий, обеспечивая экономию воды и полезного пространства.

Конструктивно закрытая градирня представляет собой корпус с размещенным внутри теплообменником и вентиляторами, мощный поток воздуха от которых охлаждает циркулирующую по трубам жидкость. При этом отсутствует непосредственный контакт охлаждаемой жидкости и наружного воздуха, что сокращает возможность испарения и загрязнения жидкости, устраняет опасность химических выбросов в окружающую среду, а также ограничивает появление ржавчины. Немаловажным преимуществом сухих охладителей также является возможность работы на кипящей воде или этиленгликоле.

Наряду с преимуществами, использование сухой градирни также имеет и ряд недостатков. Во-первых, данное устройство имеет низкую эффективность охлаждения, а сложность конструкции и дорогие материалы делают капитальную стоимость сухой градирни достаточно высокой. И во-вторых градирня закрытого типа требовательна к уходу и обслуживанию, которые должны совершаться регулярно и с привлечением квалифицированных специалистов.

Подбор вида градирни в НПП «Холод»

Каждый вид градирен имеет свои достоинства и недостатки и выбирается, исходя из особенностей функционирования предприятия, его наличных ресурсов и технологических циклов. Так, башенные и открытые градирни, способные охлаждать огромные объемы воды, требуют много места для размещения, высокую цену на строительство градирни для охлаждения воды и бессмысленны на маленьких предприятиях. Эжекционные градирни способны выдержать наибольшие гидравлические нагрузки, могут охлаждать воду очень высокой температуры, но отличаются большими энергозатратами на создание повышенного давления воды в системе. Противоточные градирни выдерживают наибольший температурный перепад и наибольшее аэродинамическое сопротивление, а в градирнях с перекрестным током меньше потерь воды от капельного уноса, но их использование выгодней всего в странах с теплым климатом.

Обратившись в компанию «Холод», вы получите квалифицированную помощь в выборе градирни для охлаждения. Наши специалисты проведут анализ ваших ресурсов и посоветуют наиболее подходящий вид градирни для ваших условий хозяйствования, просчитают цену градирни для охлаждения воды и стоимость ее эксплуатации, осуществят поставку, монтаж и обслуживание оборудования. Также в НПП «Холод» вы можете приобрести любое другое холодильное оборудование и комплектующие к нему от ведущих мировых производителей: так, один из наших партнеров, компания Evapco, производит качественные градирни по отличным ценам, а лучший конденсатор холодильной установки вы найдете в среди товаров производства компании Baltimore.