Градирня для охлаждения что это
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Все наверное видели подобного рода сооружения и знаете, что это вовсе не труба и из нее выходит не дым.
Но давайте все же посмотрим на принцип работы и внутренее устройство градирни.
Это одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая – уносится ветром. Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя возможно появление льда вокруг оросительных устройств.
Фото 2.
Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует технологический процесс на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором.
Для целей частичного охлаждения воды применяются градирни.
Фото 3.
Принцип работы градирни достаточно прост. Процесс охлаждения в градирнях происходит за счет частичного испарения воды и теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю сбегает каплями или тонкой плёнкой. В это время вдоль оросителя проходят потоки воздуха. существует такая закономерность: в градирнях при испарении 1 % воды температура оставшейся понижается на 6 С. Потеря жидкости восполняется за счет внешнего источника. Причем свежая вода при необходимости подвергается обработке (фильтрации).
Наиболее сложным элементом башенной градирни является вытяжная башня, конструкция которой в основном определяется материалом, из которого ее сооружают.
Фото 4.
Типы градирен
Фото 5.
Башенную градирню целесообразно использовать на больших промышленных предприятиях. Площадь сечения башни должна занимать не менее 30—40% площади оросителя. Башни градирен средней и малой производительности могут иметь очень разнообразную форму: цилиндрическую, усеченного конуса или в виде усеченной многогранной пирамиды. Башенные градирни обычно выполняются в виде оболочек гиперболической формы, которая оптимальна по условиям внутренней аэродинамики и устойчивости.
Вытяжные башни работают в очень тяжелых условиях: оболочка башен находится под воздействием влажного теплого воздуха в градирне и холодного воздуха снаружи в зимний период, на внутренних поверхностях образуется конденсат. Таким образом, важен выбор материала.
В башенных градирнях конвекция воздуха осуществляется за счет естественной тяги или ветра. Высота градирен, изготовленных из бетона, может достигать 100 метров. Площадь орошения в таком случае будет достигать 3500 кв.м. В основном, башенные градирни используются для охлаждения больших объемов воды ТЭС или АЭС.
Схемы башенных градирен с различным характером движения воздуха в оросителе приведены на рис. Оросительные устройства во всех приведенных градирнях выполняют капельного, капельно-пленочного или пленочного типа. В настоящее время в основном строят градирни с пленочными и капельно-пленочными оросителями с противоточным движением воздуха, обладающие наибольшей охлаждающей способностью.
Рис. Схемы башенных градирен с различным характером движения воздуха
а — с поперечным; б — с поперечно-противоточным; в — с противоточным
Фото 7.
Опыт применения железобетона в градирнях показывает, что оболочки башен вследствие насыщения бетона изнутри влагой и многократного замерзания и оттаивания его под влиянием температур наружного воздуха в зимний период интенсивно разрушаются. Металлические каркасно-обшивочные башни строят в районах с суровым зимним климатом. Они имеют пирамидальную форму с основанием в виде многоугольника или квадрата.
Деревянный каркас используют в градирнях, имеющих небольшую площадь.
Фото 8.
Ну а вот как там все выглядит внутри:
Фото 9.
Фото 10.
Фото 11.
Фото 12.
Фото 13.
Фото 14.
Фото 15.
Фото 16.
Фото 17.
Фото 19.
Фото 20.
Фото 21.
Фото 26.
Фото 27.
Москва. Фотография Кирилла Умрихина
Давайте осмотрим с вам еще несколько интересных сооружений : вот например Как Китай реки поворачивает, а вот Памятник из танков. Посмотрите еще как выглядит Самая крутая железная дорога в мире
masterok
Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Все наверное видели подобного рода сооружения и знаете, что это вовсе не труба и из нее выходит не дым.
Но давайте все же посмотрим на принцип работы и внутренее устройство градирни.
Градирни — это специальные устройства для охлаждения большого количества воды посредством направленного потока воздуха. Также их называют охладительными башнями — это более понятно звучит.
Это одно из наиболее эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается в цикл, а другая – уносится ветром. Из-за этого в округе не образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя возможно появление льда вокруг оросительных устройств.
Фото 2. 
Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует технологический процесс на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором.
Для целей частичного охлаждения воды применяются градирни.
Фото 3. 
Принцип работы градирни достаточно прост. Процесс охлаждения в градирнях происходит за счет частичного испарения воды и теплообмена с воздухом. Вода в градирне стекает по оросителю сбегает каплями или тонкой плёнкой. В это время вдоль оросителя проходят потоки воздуха. существует такая закономерность: в градирнях при испарении 1 % воды температура оставшейся понижается на 6 С. Потеря жидкости восполняется за счет внешнего источника. Причем свежая вода при необходимости подвергается обработке (фильтрации).
Наиболее сложным элементом башенной градирни является вытяжная башня, конструкция которой в основном определяется материалом, из которого ее сооружают.
Фото 4. 
Какие бывают градирни, плюсы минусы, устройство и применение
Что такое градирня?
Это теплообменные устройства для отвода тепловой нагрузки в атмосферу. Градирня для охлаждения воды находит применение в самых разных областях промышленности. Они отводят тепло в атмосферу путем охлаждения потока воды. Существует два основных типа оборудования:
Оба типа служат одной и той же цели, но охлаждают воду разными способами.
Принцип действия градирни
Градирня для охлаждения с открытым контуром, полагается на теплоту испаряющейся воды, для обмена теплом с проходящим через нее воздушным потоком. Установка способна понизить температуру ниже температуры окружающей среды, немного больше точки росы (фазового перехода).
Сухая градирня понижает температуру воды только до температуры на +5+7 °C выше относительно окружающего воздуха, но дополнительное охлаждение может быть получено путем адиабатического увлажнения.
Мокрые градирни эффективно работают в жарком и сухом климате, но когда окружающий воздух становится влажным, производительность мокрых падает. В то же время, производительность сухих не зависит от влажности воздуха, а зависит от его температуры.
Конструкция системы
Сухая градирня
Сухой охладитель имеет простую и надежную конструкцию, которая включает теплообменник (обычно это оребренные трубы или микроканальные змеевики) и вентиляторы, которые направляют воздушный поток через теплообменник для охлаждения проходящей через него воды или раствора гликоля. Сухие охладители в основном выпускаются с горизонтальным или вертикальным расположением воздушного блока. Мощность отвода тепла обычно составляет до 1 МВт, хотя на рынке представлены драйкулеры большой мощности.
Мокрая градирня
Это специализированный теплообменник, в котором воздух чтобы снизить температуру воды должен находятся в непосредственном контакте с ней. При этом происходит испарение небольшого количества воды, что снижает её температуру.
Вода, нагретая в ходе промышленного процесса или в конденсаторе кондиционера, подается в градирню по трубам. Она распыляется через форсунки на куски материала, называемого «наполнителем», который замедляет поток и открывает как можно большую площадь поверхности для максимального контакта воздуха с водой. Вода проходит через градирню, там она сталкивается с воздухом, который прогоняется вентилятором.
Когда вода и воздух встречаются, небольшое количество воды испаряется, создавая фазовый переход. Затем охлажденная вода перекачивается обратно в конденсатор или технологическое оборудование, где она поглощает тепло. Затем попадает в бассейн градирни, после чего работа градирни повторяется.
Для каждой области применения требуется свое устройство. Охлаждение градирней проектируются нескольких типов, с большим количеством доступных размеров. Понимание различных типов, а также их преимуществ и ограничений важно при выборе проекта.
Какие охладители встречаются?
Заводской сборки и возводимые на месте.
С принудительной и естественной тягой.
Вентиляторная градирня с принудительной тягой оснащена вентиляторами, которые обычно устанавливаются в верхней части устройства и проталкивают воздух через заполняющую среду.
В градирнях с естественной тягой воздух приходит в движение за счет поднятия его температуры.
Когда воздух поступает снизу, ее называют противоточной «градирня противоточного типа» если поток направлен перпендикулярно, то ее называют перекресноточной «градирня перекрестного типа».
Поскольку воздух должен проходить через систему распыления, оросители и форсунки должны быть расположены на большом расстоянии друг от друга, чтобы не ограничивать поток воздуха.
Устройство градирни мокрого типа сложнее, чем у драйкулера.
Каплеуловители являются жизненно важным компонентом для поддержания эффективности градирни и минимизации потерь воды. Его структура обеспечивает многократное отклонение воздушного потока, что заставляет капли воды, уносимые воздушным потоком, оседать на поверхности наполнителя и стекать в сборный резервуар.
Наполнитель
Одним из самых важных компонентов является наполнитель. Его способность обеспечить максимальную поверхность контакта и максимальное время контакта между воздухом и водой определяет эффективность градирни. Две основные классификации наполнителей: наполнитель типа «брызги» (разбивает воду) и наполнитель типа «пленка» где вода градирни распределяется тонким слоем.
Существуют специальные решения для снижения риска роста бактерий, например, антилегионеллезные наполнители, которые нарушают метаболический процесс микроорганизмов и прерывают способность бактерий расти и размножаться.
Плюсы и минусы охладителей
Мокрые (с открытым контуром) больше подходят для крупных промышленных объектов, требующих охлаждения огромных объемов воды:
Драйкулеры особенно хорошо подходят для малых и средних промышленных и коммерческих систем естественного охлаждения:
Будучи замкнутыми системами, сухие охладители имеют ряд преимуществ по сравнению с мокрыми градирнями, включая более низкие первоначальные затраты и техническое обслуживание, повышенную надежность системы и увеличенное время безотказной работы. Будучи оснащенными испарительным предварительным охлаждением, сухие градирни обеспечивают эффективность, которая, как и для градирен мокрого типа, ограничивается только температурой влажного термометра.
При выборе между градирней с открытым контуром и драйкулером, наиболее значимым фактором остается производительность системы. Постоянное внедрение новых эффективных технологий, таких как микроканальные теплообменники, EC-вентиляторы, интеллектуальные системы управления и другие, позволяет рассматривать сухие градирни как эффективную часть новых экологичных тепловых систем.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.
Типы градирен по принципу работы, особенностям их устройства и конструкции
Оглавление
Что такое градирня? Ее назначение
Градирня – это специальное устройство, предназначенное для охлаждения воды потоком атмосферного воздуха.
Промышленные градирни являются наиболее экономичным и эффективным способом охлаждения больших объемов воды и различных жидкостей, поскольку в них не используется аммиак, фреон и прочие вещества, участвующие в теплообмене, для которых требуется дополнительная электроэнергия.
История охладительных башен
Слово «градирня» произошло от немецкого «gradieren», что значит – сгущать солевой раствор, так как изначально градирни служили для добычи соли путем выпаривания.
Первая башенная градирня для охлаждения (охладительная башня), в том виде, которую мы сейчас знаем, появилась в 1918 г. в Голландии в городе Херлен. Типовую гиперболоидную конструкцию градирни с естественной тягой разработал профессор машиностроения Фредерик Ван Итерсон. С тех пор вид башенных градирен не менялся. Но появилось много новых видов градирен для охлаждения – современных и технически усовершенствованных.
Классификация и виды градирен. Особенности конструкции и эксплуатации
Принцип работы градирни любого типа основан на охлаждении воды или другой жидкости атмосферным воздухом. Воздух в данном случае выступает в качестве хладагента, что отличает градирню от других видов холодильных установок.
На сегодняшний день существует несколько разновидностей и типов градирен для охлаждения, которые классифицируются по различным параметрам.
2 основных типа градирен
Специалисты разделяют градирни на 2 вида в зависимости от принципа их работы:
Сухие градирни
Градирня сухого типа по-другому называется «драйкулер».
Устройство состоит из корпуса, в котором размещен закрытый теплообменник. Таким образом, вода циркулирует по закрытому контуру, а обмен тепловой энергии происходит за счет потока воздуха, поступающего от вентилятора. Аналогичным образом происходит охлаждение антифриза в системе охлаждения мотора внутреннего сгорания. Благодаря закрытому теплообменнику исключается прямой контакт воды и воздуха, соответственно, потери жидкости сводятся к минимуму.
Для улучшения эффективности радиаторы изготавливаются из меди или алюминия, что увеличивает себестоимость агрегата.
Драйкулеры рекомендуется использовать в следующих случаях:
Во всех остальных случаях предпочтение лучше отдать мокрой вентиляторной градирне.
Мокрые градирни (испарительные)
Испарительная градирня функционирует следующим образом: горячая вода разбрызгивается через форсунки в мелкодисперсную водяную пыль. Благодаря контакту с атмосферным воздухом, температура которого значительно ниже, и эффекту испарения, жидкость охлаждается и оседает в поддон на дне градирни, а часть жидкости выходит наружу в виде пара.
Мокрые градирни являются наиболее эффективным и выгодным оборудованием для охлаждения больших объемов воды.
По способу контакта охлаждающей жидкости с наружным воздухом мокрые градирни подразделяются на закрытые и открытые.
Мокрые градирни закрытого типа
В мокрых градирнях закрытого типа расположен герметичный теплообменник, через который проходит вода или охлаждающая жидкость основного контура, а сам теплообменник охлаждается водой и воздухом из внешней среды.
Благодаря такому расположению исключается контакт оборотной воды с окружающей средой, а значит и исключено попадание в контур различного мусора и загрязнений.
Градирни открытого типа
В испарительных градирнях открытого типа происходит непосредственный контакт окружающей среды с оборотной водой. Горячая вода разбрызгивается через форсунки и охлаждаться центробежными или осевыми вентиляторами.
По наличию оросителя открытые мокрые градирни делятся на эжекционные и оросительные.
Открытые эжекционные градирни
Промышленная градирня эжекционного типа состоит из стального корпуса с трубопроводом, через который поступает вода в виде мелкодисперсной пыли. Благодаря высокой скорости водяного потока он затягивает наружный воздух, который смешивается с водой и охлаждает ее.
В эжекционных градирнях жидкость распыляется под давлением примерно в 4-7 бара. Благодаря этому капли получаются очень маленького размера (не более пятой части миллиметра), но движутся с высокой скоростью (около 18 метров в секунду). Водяной поток смешивается с атмосферным воздухом, в результате чего происходит нужный теплообмен.
Главное преимущество эжекционных градирен – возможность охлаждать воду с высокой температуры. При необходимости она может охлаждать воду, температура которой превышает 60°С (ороситель не выдерживает подобных температур).
Однако их широкому распространению мешает сразу несколько недостатков:
Для работы нужно создать в эжекционной градирне высокое давление. Для этого используются водяные насосы, которые должны быть достаточно мощными. Если эффективная работа вентиляторной градирни возможна при мощности насоса, например, в 45 кВт, то в эжекционной градирне понадобится насос с мощностью в два-три раза больше. Помимо больших расходов, это также приводит к повышенному износу трубопроводов подачи воды.
Зимой эксплуатация эжекционных градирен практически невозможна. Мелкодисперсная водяная пыль быстро замерзает, что требует организации байпасирования.
Эжекционные градирни приводят к большому расходу воды в результате ее уноса. Использование водоуловителей на выходе воздушного потока невозможно, так как это сильно ухудшает эффективность работы.
Эжекционные промышленные градирни рекомендуется использовать только в том случае, если вам обязательно необходимо охлаждать очень горячую воду или ее незначительное количество.
Оросительные градирни
Конструктивно оросительные градирни состоят из системы подачи нагретой жидкости с сетчато-пленочным оросителем и бассейном, куда стекает остывшая жидкость. В градирню подается теплая вода, которая распыляется через сопла на ороситель. Поступление воздушного потока осуществляется либо за счет естественной тяги (в башенных моделях), либо с помощью вентиляторов (в вентиляторных градирнях). Обе разновидности имеют похожее внутреннее устройство.
В оросительных градирнях используется специальный оросительный слой для большего контакта воды с воздухом, поступающим через воздухозаборные окна. Вода стекает пленкой или каплями на оросительный слой, охлаждается и испаряется, то есть, обмен тепловой энергии происходит по всей поверхности каждой капли воды. Теплый воздух при этом отводится из градирни.
Оросительные градирни делятся на два типа: башенные и вентиляторные.
Башенные градирни
Градирни ТЭЦ — типичные башенные градирни. Они предназначены для охлаждения значительного количества жидкости на небольшую температуру (перепад около 5-10°С) без использования электроэнергии. Работают на естественной тяге, в отличие от вентиляторных. Башенная градирня представляет собой конструкцию из металла или железобетона, которая имеет вид усеченного конуса.
Внутри располагаются такие элементы, как:
Атмосферный воздух поступает внутрь через отверстия внизу сооружения, проходит через трубу и ороситель за счет природной тяги и охлаждает воду. Тяга создается благодаря разнице между удельным весом поступающего воздуха в градирню и нагретого, выходящего из нее, а также благодаря высоте и конструктивным особенностям башни.
Чаще всего башенные градирни используются для охлаждения воды на больших промышленных предприятиях, таких как теплоэлектростанции или АЭС.
Экономичная эксплуатация промышленных башенных градирен довольно выгодна, однако их строительство требует немалых затрат и большой площади для размещения.
Вентиляторные градирни
Вентиляторные градирни (вентиляционные) – это устройства для охлаждения оборотной воды воздухом, нагнетаемым с помощью вентилятора.
Жидкость, которую требуется охлаждать, разбрызгивается на ороситель, после чего стекает в накопитель. Воздух для охлаждения подается через нижнюю часть корпуса и далее идет вверх за счет работы вентилятора. Уменьшение потерь воды достигается посредством монтажа каплеуловителя, который находится на пути воздушного потока.
Использование различных вариантов оросительных блоков и вентиляторов разной мощности позволяет использовать градирни этого типа во многих отраслях промышленности. Наличие регулирующих установок и возможности реверса привода дает возможность эксплуатировать эти испарительные градирни при отрицательной температуре воздуха.
Если говорить о конструкции, то внутри вентиляторных градирен находятся следующие элементы:
В градирнях вентиляторного типа используются два вида вентиляторов: осевые и центробежные. У каждого из которых есть свои преимущества и недостатки.
Вентиляторные градирни также отличаются по исполнению и бывают заводской готовности и строительные.
Их основные плюсы и преимущества:
Перекрестноточные и противоточные градирни
И еще одним критерием в классификации вентиляторных градирен является различие по направлению воды и воздуха в градирнях.
Если поток подаваемой воды параллелен потоку воздуха (последний подается навстречу), градирня называется противоточной.
К противоточным градирням относятся вентиляторные и башенные градирни.
Когда воздух подается под углом в 90 градусов к потоку воды, градирня относится к классу перекрестноточных.
Перекрестноточная градирня
В этом типе вентиляторной градирни воздух перемещается в горизонтальной плоскости и под прямым углом к потоку воды. Подаваться воздух может с одной стороны от потока жидкости или с противоположных.
В соответствии с этим параметром их делят на два типа:
Вода для охлаждения поступает через верхнюю часть устройства и попадает в водораспределяющее устройство лоточного типа. Далее вода течет самотеком вниз по оросителю. Контакт с большим количеством воздуха приводит к частичному испарению воды и ее охлаждению.
Перекрестноточные градирни широко распространены в промышленности, однако имеют несколько минусов:
Использовать вентиляторные градирни перекрестноточного типа целесообразно в местности с теплым климатом. Они позволяют рационально использовать производственные площади, так как разрабатываются высокими, но компактными. В российских реалиях их эксплуатация нецелесообразна, тем более что такие изделия обычно делают зарубежные производители и выполнять их текущий ремонт, как правило, сложно и дорого.
Другие важные критерии выбора градирен
Помимо конструктивных особенностей и принципа действия градирни, при выборе подходящего оборудования для организации собственного производства необходимо обращать внимание и на ряд других факторов:
Например, существуют стеклопластиковые градирни, которые не подходят для эксплуатации в условиях российского климата. Есть металлические градирни, более надежные и качественные, но подвержены коррозии, за исключением градирен со специальным антикоррозийным покрытием, такие как вентиляторные градирни NCT с покрытием Armour. Также существуют бетонные градирни (башенные).