Градирня и Теплообменник как это работает?

Градирня – это специализированный теплообменник, в которой тепло от воды отводится в основном за счет скрытых потерь тепла при испарении в контакте с воздушным потоком. Помимо испарительного охлаждения, вода охлаждается также за счет теплообмена в разумных пределах, обусловленного разницей температур воздуха и воды. Градирни предлагают проверенное и экономичное решение для отвода тепла из конденсаторной воды и промышленных процессов. Во время работы конденсаторная или техническая вода течет непосредственно по поверхности теплопередачи градирни. Когда воздух поступает в башню, часть этой воды испаряется, охлаждая оставшуюся воду.

Градирня Принцип работы

Горячая вода обычно образуется в конденсаторах систем кондиционирования воздуха или других промышленных процессах. Эта вода перекачивается по трубам прямо в градирню. Сопла градирни используются для распыления воды на «наполняющую среду», замедляя поток воды и очищая как можно большую поверхность воды для оптимального контакта воздуха и воды. Вода подвергается воздействию воздуха при прохождении через градирню. Воздух всасывается электрическим «вентилятором градирни» с приводом от двигателя.
Когда воздух и вода соединяются, небольшое количество воды испаряется, создавая охлаждающий эффект. Более холодная вода перекачивается обратно в процесс/оборудование, которое поглощает тепло, или в конденсатор. Цикл повторяется снова и снова для постоянного охлаждения нагретого оборудования или конденсаторов.
Существует множество различных типов градирен, но принципы работы градирен практически одинаковы. Большинство градирен работают по принципу «испарительного охлаждения».

Типы охлаждающих башен

Градирни для охлаждения воды – это системы, которые играют важную роль в промышленных процессах. Эти высокие цилиндрические конструкции с открытым верхом предназначены для охлаждения воды и могут использоваться для генерации потока охлаждающего воздуха в промышленных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Генерация воздушного потока

Градирни различаются по способу подачи воздушного потока в систему. Это может быть естественная, механическая или гибридная тяга. Градирни с механической тягой подразделяются также на градирни с принудительной тягой и градирни с индуцированной тягой.

Градирни с естественной тягой

Не используются механические приводы или вентиляторы для создания воздушного потока через градирню. Такая градирня использует разницу в плотности окружающего воздуха под и над градирней. Воздушный поток создается за счет того, что более плотный воздух в нижней части градирни перемещается в область более низкого давления над градирней. Такие градирни недороги, но могут устанавливаться только на открытом воздухе. Кроме того, такие башни обладают меньшей надежностью, поскольку в большей степени подвержены влиянию ветра и перепадов температуры.

Механические тяговые градирни

В этих охладительных башнях воздух перемещается с помощью вентилятора, который обеспечивает циркуляцию воздуха через башню. Обычно используются два типа вентиляторов: пропеллерные и центробежные. Несмотря на то что охладительные башни с механической тягой более эффективны по сравнению с башнями, где используется естественная циркуляция воздуха, они потребляют больше энергии и, следовательно, обходятся дороже в эксплуатации.

Типы систем градирен

Градирни обычно проектируются для конкретных целей. Не все градирни подходят для всех применений и промышленных процессов.

Перекрестные градирни

Позволяют воде проходить вертикально через наполнитель, при этом воздух перемещается горизонтально, пересекая поток падающей воды. Важно отметить, что в данном случае воздушному потоку не требуется проходить через специальную систему распределения, что позволяет использовать открытые самотечные бассейны для равномерного распределения горячей воды. Эти бассейны могут быть установлены в верхней части градирни над наполнителем, и такая концепция применима ко всем перекрестно-точным градирням.

Противоточные градирни

Напротив, спроектированы так, чтобы воздух двигался вертикально вверх, противодействуя потоку падающей воды внутри наполнителя. Из-за такого вертикального направления потока воздуха использование открытых самотечных бассейнов, характерных для перекрестных градирен, оказывается невозможным. В противоточных градирнях для распыления воды на верхнюю часть наполнителя применяются системы орошения, работающие под давлением. При этом важно, чтобы трубы и форсунки системы орошения были размещены на достаточном расстоянии друг от друга для того, чтобы не создавать ограничений для потока воздуха.

Градирни с индуцированным тяговым вентилятором

Обычно устанавливаются с вентилятором вверху охладительной башни, что позволяет выталкивать горячий воздух наружу и создавать поток воздуха. Высокие скорости исходящего воздуха снижают вероятность рециркуляции. Для того, чтобы избежать захвата водяных капель в уходящем потоке воздуха, используют дрейф-ликвидаторы. Башни с индуцированным тяговым вентилятором более эффективны, так как они потребляют на 30% до 75% меньше энергии по сравнению с принудительным вентилятором.

Градирни с принудительным вентилятором

Эта система охлаждения похожа на систему с индуцированным тяговым вентилятором, но основное отличие заключается в том, что вентилятор, перемещающий воздух, размещается внизу охладительной башни, что позволяет воздуху проникать сверху. Их использование ограничено из-за трудностей в распределении воды, высокой мощности вентиляторов и возможности рециркуляции.

Градирни заводской сборки (FAP) и монтируемые на месте (FEP)

Башни заводской сборки (FAP) строятся и поставляются в таком небольшом количестве секций, насколько это позволяет способ транспортировки. Относительно небольшая башня будет доставлена ​​практически неповрежденной. Более крупная многокамерная градирня изготавливается на заводе в виде модулей и поставляется готовой к окончательной сборке. Башни заводской сборки также известны как « комплектные » или « ФАП ». Градирни заводской сборки могут быть перекрестными или противоточными, или с принудительной тягой, в зависимости от применения. Несмотря на то, что все области применения различны, градирни широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования, а также в легкой промышленности.

Градирни, возводимые на месте ( FEP )

В основном строятся на месте конечного использования. Все большие градирни, а также многие башни меньшего размера изготавливаются сборными частями, маркируются по частям и отправляются на площадку для окончательной сборки. Производитель обычно обеспечивает рабочую силу и надзор за окончательной сборкой. В зависимости от применения башни, возводимые на месте, могут быть перекрестными или противоточными.

В чем разница между открытыми и закрытыми градирнями?

Градирня с открытым контуром может быть определена как градирня, в которой отсутствует разделение контура охлаждения по технологическому потоку. Охлажденная вода проходит через технологический процесс и возвращается в градирню, нагретая технологическим процессом, готовая к повторному охлаждению путем испарительного охлаждения.

В сравнении с этим градирня с замкнутым контуром имеет первичный и вторичный контуры. Разделение контуров осуществляется при помощи разборного пластинчатого теплообменника. Вода, циркулирующая внутри градирни, охлаждается за счет испарительного охлаждения. Вода внутреннего контура градирни называется оборотной водой. Эта оборотная вода охлаждает технологическую жидкость (воду, гидравлическое масло, растворы гликолей и т.д.) при помощи пластинчатого теплообменника. Следует отметить, что разборный пластинчатый теплообменник позволяет разделить технологическую и охлаждающую части системы. Оборотная вода зачастую содержит вредные примеси, попадающие в контур градирни из атмосферы (хлориды, карбонатные включения и т д.).
Технологическая вода, поступающая на установку, лишена загрязнений, т.к. ее контур отделен от контура градирни при помощи пластинчатого теплообменника.
Системы с замкнутым контуром могут быть как прямоточными, так и рециркуляционными.

Преимущества теплообменников “Тепло-Полис” для градирни

• Точность расчета теплообменника позволяет эффективно использовать как оборотную воду градирни , так и технологическую жидкость. Здесь учитываются как оптимальные потери давления, так и реальная дельта по температурам.
• Сокращение потерь на электроэнергию за счёт правильного подбора потерь по давлению в теплообменнике.
• Снижение расходов на обслуживание последующего охлаждающего оборудования.
• Увеличение надежности работы системы с отсутствием неожиданных остановок из-за проблем с коррозией.
• Простая и быстрая процедура очистки теплообменника, которую может выполнять один оператор за несколько часов.

Как системы градирен могут помочь предприятиям сэкономить деньги?

Системы градирен необходимы многим предприятиям, а значит, поиск путей повышения эффективности операций и продукции может повлиять на итоговый результат. Потребление воды может быть одним из основных эксплуатационных расходов, а градирни позволяют перерабатывать около 98% воды, используемой в процессе охлаждения или кондиционирования воздуха. Если градирня изготовлена из пластика и использует для охлаждения воду, а не воздух, владельцы предприятий могут рассчитывать на снижение энергозатрат, отсутствие необходимости в техническом обслуживании и увеличение срока службы изделия по сравнению со старыми металлическими системами.
Это очень хорошая возможность для любого предприятия, стремящегося сократить расходы. Кроме того, многим клиентам приятно осознавать, что предприятия и отрасли, которые поддерживают сообщества, заботятся об окружающей среде и работают в направлении устойчивого развития. Возможно, это и не экономит деньги, но может повысить доверие потребителей. А это тоже полезно для бизнеса.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Низкие затраты на техническое обслуживание.
• Низкие эксплуатационные расходы.
• Низкие потери в системе (обычно менее 1% от общего потока).
• Низкий уровень шума, поскольку вентиляторы не используются.
• Большая охлаждающая способность.

Недостатки

• Большие первоначальные капиталовложения.
• Иногда сложно получить разрешение на строительство из-за большой структуры и эстетического воздействия на территорию.

Теплообменное оборудование “Тепло – Полис”

Наша компания занимается производством и поставками теплообменного оборудования с 2004 года. За это время мы отточили свое мастерство в создании и обслуживании аппаратов для обеспечения теплообменных процессов в производственных масштабах.

1. Мы создаем теплообменники любой мощности, гарантируя строгое выполнение требований заказчика. Заполните опросный лист или свяжитесь с нашими консультантами по телефонам, и мы предложим оптимальный вариант для решения вашей задачи.
2. Мы используем европейские комплектующие. Это гарантирует увеличенный срок эксплуатации и высокую надежность оборудования.
3. Предлагаем услуги по диагностике, очистке, модернизации и ремонту теплообменников нашего производства.