ГРАДИРНІ

Градирня - це пристрій для охолодження теплої водиГрадирня - це пристрій для охолодження теплої води, але в меншій мірі, ніж це відбувається в чиллера.
Необхідність охолоджувати теплу воду за допомогою градирні виникає за певних технологічних процесах на виробництві або у випадку охолодження води для чиллера з водяним конденсатором.

Градирня - пристрій для охолоджування великої кількості води спрямованим потоком атмосферного повітря. Іноді градирні називають також охолоджувальними вежами.
В даний час градирні в основному застосовуються в системах оборотного водопостачання для охолоджування теплообмінних апаратів (як правило, на теплових електростанціях, ТЕЦ). У цивільному будівництві градирні використовуються при кондиціонуванні повітря, наприклад, для охолодження конденсаторів холодильних установок, охолодження аварійних електрогенераторів. У промисловості градирні використовуються для охолодження холодильних машин, машин-формувальників пластичних мас, при хімічному очищенні речовин.

Процес охолодження відбувається за рахунок випаровування частини води при стікання її тонкою плівкою або краплями по спеціальному зрошувачу, вздовж якого в протилежному руху води напрямку подається потік повітря. При випаровуванні 1% води, температура тої що залишилася знижується на 5,48 °C.
Як правило, градирні використовують там, де немає можливості використовувати для охолодження великі водойми (озера, моря). Крім того, даний спосіб охолодження екологічно чистіший.

Градирня - пристрій для охолоджування великої кількості води

Характеристики

Основний параметр градирні - величина щільності зрошення - питома величина витрати води на 1 м² площі зрошення.
Основні конструктивні параметри градирень визначаються техніко-економічним розрахунком залежно від об'єму і температури охолоджувальної води та параметрів атмосфери (температури, вологості тощо) у місці установки.
Використання градирень в зимовий час, особливо в суворих кліматичних умовах, може бути небезпечно через імовірність обмерзання градирні. Відбувається це найчастіше в тому місці, де відбувається зіткнення морозного повітря з невеликою кількістю теплої води. Для запобігання обмерзання градирні і, відповідно, виходу її з ладу слід забезпечувати рівномірний розподіл охолоджувальної води по поверхні зрошувача і стежити за однаковою щільністю зрошення на окремих ділянках градирні. Нагнітальні вентилятори теж часто піддаються обмерзання через неправильне використання градирні.

Класифікація

Залежно від типу зрошувача, градирні бувають:
• Плівкові;
• Краплинні;
• Бризкальні;
• Сухі.
За способом подачі повітря:
• Вентиляторні (тяга створюється вентилятором);
• Баштові (тяга створюється за допомогою високої витяжної башти);
• Відкриті (атмосферні), що використовують силу вітру і природну конвекцію при русі повітря через зрошувач.

Вентиляторні градирні найефективніші з технічної точки зору, тому що забезпечують більш глибоке і якісне охолодження води, витримують великі питомі теплові навантаження (однак вимагають витрат електричної енергії для приводу вентиляторів).

Вентиляторні градирні найефективніші з технічної точки зору

Призначення

Компактні плівкові градирні представляють із себе випарні апарати відкритого типу і широко застосовуються у всіх галузях промисловості. Градирні призначені для охолодження води використовуваної в теплообмінних апаратах за оборотному способі водопостачання. Вони можуть бути застосовані для охолодження конденсаторів холодильних машин, охолодження компресорів, систем кондиціювання повітря, установок ТВЧ та іншого технологічного обладнання, у якому тепло необхідно відводити за допомогою води. Створення систем оборотного водопостачання з використанням градирень дозволяє зменшити витрати підприємств на споживання і скидання технічної води, підвищити ККД використання обладнання. Витрати на придбання та монтаж градирень окупаються протягом декількох місяців. Одночасно подібні системи дозволяють вирішувати актуальні сьогодні проблеми екології. Градирні можна використовувати в будь-яких кліматичних зонах.
Градирні забезпечують задану продуктивність при температурі повітря по вологому термометру 18 °С і відносній вологості повітря 57%.
Активна реакція (рН) охолоджувальної води повинна бути в межах від 6,5 до 8,5.
Температура води на вході в градирні не повинна перевищувати 50 °С. Не допускається вміст у воді самозаймистих домішок і масла будь-якої концентрації. Вміст механічних домішок допускається до 120 мг / л.

Конструкція

Загальний склад.
Градирні з верхнім розташуванням вентилятора мають вертикальну компоновку і складаються з трьох основних частин: піддону, корпуса, вентилятора.

Склад піддону.
Зварний піддон є підставою градирень і служить для відводу охолодженої води. Піддон має вертикальні стійки, на які зверху кріпиться корпус градирень. В одну з бічних стінок піддону вварили патрубок з фланцем, для приєднання трубопроводу до проміжного баку системи оборотного водопостачання.

Склад корпусу.
Корпус градирень являє собою зварену конструкцію коробчатої форми і служить робочою зоною охолодження води. Усередині корпусу розташовані: водорзподілювач, зрошувач і каплеуловлювач. У середній частині корпусу в стінки вварили труби водорзподілювача. На трубах водорзподілювача є форсунки. Форсунка складається з корпусу і вкладиша з похилими пазами. Розташування форсунок на трубах водорзподілювача забезпечує рівномірний розподіл води по всьому зрошувача. У нижній частині корпусу є напрямні, на які встановлюється зрошувач, а по периметру приварений козирок для відводу води від повітрозабірних вікон градирень. Над водорзподілювачем розташований другий ряд напрямних для встановлення краплевловлювача. Верхня частина корпусу градирень закінчується перехідним конусом з фланцем на який встановлюється вентилятор.
Зрошувачі i каплеуловлювач градирень набрані з гофрованих пластин плівкових полімерних матеріалів. У наборі пластини утворюють щілинні перехресні канали. Для зручності зборки пластини набрані в касети.
Передня стінка і задня стінки корпуса виконані знімними і кріпляться до корпусу болтами. Передня і задня стінки корпусу мають оглядові вікна, які дозволяють стежити за роботою форсунок.

Корпус градирень являє собою зварену конструкцію


Пристрій вентилятора.
Градирні комплектуються осьовим вентилятором типу В06-300 або ВОП-12, 5, який встановлюється зверху корпусу і служить для примусового обдування атмосферним повітрям охолоджувальної води.
Коробка виходів електродвигуна вентилятора забезпечена додатковим ущільненням для захисту від попадання вологи в електродвигун.
Електропроводку до електродвигуна вентилятора від електромережі підводять через трубу, закріплену на вентиляторі.

Робота градирень
Градирні являються протиточними з примусовою циркуляцією повітря.
Гаряча вода з охолоджуваного обладнання по трубопроводу подається до водоохолоджувача градирень і за допомогою форсунок розпорошується, рівномірно зрошуючи всю поверхню зрошувача.
Вода, проходячи зверху вниз по щілинним перехресним каналам зрошувача, охолоджується зустрічним повітрям і стікає в піддон.
Козирок, розташований по периметру корпусу градирень, відкидає струмені води до центру піддону, тим самим запобігаючи викиду води з повітря і вікон.
Охолодження води відбувається за рахунок поверхневого випаровування води і конвективного теплообміну між водою і повітрям при їх безпосередньому зіткненні.
Крапельки води, відносяться потоком повітря, затримуються краплевловлювачем і стікають вниз. Охолоджена вода з піддону градирень стікає в проміжний бак системи та відцентровим насосом подається в охолоджувальне устаткування, і цикл повторюється.
При зниженні рівня води в проміжному баку йде підживлення системи охолодження свіжою водою з водопроводу. При підвищенні рівня вода скидається через переливний патрубок у систему відведення.
На час промивки зрошувача або ремонту градирень схема приєднання градирні до охолодженого обладнання передбачає можливість роботи системи охолодження на свіжій воді.
У зимовий час перед пуском градирень необхідно переконатися у відсутності льоду на лопатях вентилятора.
Кількість води, що подається визначається в залежності від необхідної продуктивності градирень.

Градирні являються протиточними з примусовою циркуляцією повітря

Для спостереження за роботою градирень необхідно передбачити наступні прилади:
- Термометри на лініях теплої і охолодженої води;
- Манометри;
- Психрометр;
- Водоміри на лініях теплої води і підживлення свіжою водою.
При експлуатації градирень вести журнал роботи, в якому щорічно відзначати:
- Температуру води до і після градирень;
- Витрата свіжої води;
- Температури зовнішнього повітря по сухому і вологому термометрам.
Систематично стежити за правильною роботою вентилятора, водорозподільника і щільністю системи.
Слід пам'ятати, що наявність механічних домішок і масла у воді знижує ефект охолодження.
Для нормальної роботи градирень та зменшення вмісту у воді речовин, що вимиваються з системи оборотного водопостачання, робити щомісячну заміну циркулюючої води.