Градирня і Теплообмінник як це працює?

Градирня – це спеціалізований теплообмінник, у якому тепло від води відводиться переважно за рахунок прихованих втрат тепла під час випаровування в контакті з повітряним потоком. Крім випарного охолодження, вода охолоджується також за рахунок теплообміну в розумних межах, обумовленого різницею температур повітря і води. Градирні пропонують перевірене й економічне рішення для відведення тепла з конденсаторної води і промислових процесів. Під час роботи конденсаторна або технічна вода тече безпосередньо по поверхні теплопередачі градирні. Коли повітря надходить у вежу, частина цієї води випаровується, охолоджуючи воду, що залишилася.

Градирня Принцип роботи

Гаряча вода зазвичай утворюється в конденсаторах систем кондиціонування повітря або інших промислових процесах. Ця вода перекачується по трубах прямо в градирню. Сопла градирні використовуються для розпилення води на “наповнювальне середовище”, сповільнюючи потік води і очищаючи якомога більшу поверхню води для оптимального контакту повітря і води. Вода піддається впливу повітря під час проходження через градирню. Повітря всмоктується електричним “вентилятором градирні” з приводом від двигуна.
Коли повітря і вода з’єднуються, невелика кількість води випаровується, створюючи охолоджувальний ефект. Холодніша вода перекачується назад у процес/обладнання, яке поглинає тепло, або в конденсатор. Цикл повторюється знову і знову для постійного охолодження нагрітого обладнання або конденсаторів.
Існує безліч різних типів градирень, але принципи роботи градирень практично однакові. Більшість градирень працюють за принципом “випарного охолодження”.

Типи охолоджувальних веж

Градирні для охолодження води – це системи, які відіграють важливу роль у промислових процесах. Ці високі циліндричні конструкції з відкритим верхом призначені для охолодження води і можуть використовуватися для генерації потоку охолоджуючого повітря в промислових системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря.

Генерація повітряного потоку

Градирні розрізняються за способом подачі повітряного потоку в систему. Це може бути природна, механічна або гібридна тяга. Градирні з механічною тягою поділяються також на градирні з примусовою тягою і градирні з індукованою тягою.

Градирні з природною тягою

Не використовуються механічні приводи або вентилятори для створення повітряного потоку через градирню. Така градирня використовує різницю в щільності навколишнього повітря під і над градирнею. Повітряний потік створюється за рахунок того, що більш щільне повітря в нижній частині градирні переміщається в область більш низького тиску над градирнею. Такі градирні недорогі, але можуть встановлюватися тільки на відкритому повітрі. Крім того, такі вежі мають меншу надійність, оскільки більшою мірою схильні до впливу вітру і перепадів температури.

Механічні тягові градирні

У цих охолоджувальних вежах повітря переміщується за допомогою вентилятора, який забезпечує циркуляцію повітря через вежу. Зазвичай використовуються два типи вентиляторів: пропелерні та відцентрові. Незважаючи на те що охолоджувальні вежі з механічною тягою більш ефективні порівняно з вежами, де використовується природна циркуляція повітря, вони споживають більше енергії і, отже, обходяться дорожче в експлуатації.

Типи систем градирень

Градирні зазвичай проєктуються для конкретних цілей. Не всі градирні підходять для всіх застосувань і промислових процесів.

Перехресні градирні

Дають змогу воді проходити вертикально через наповнювач, водночас повітря переміщується горизонтально, перетинаючи потік падаючої води. Важливо відзначити, що в цьому разі повітряному потоку не потрібно проходити через спеціальну систему розподілу, що дає змогу використовувати відкриті самопливні басейни для рівномірного розподілу гарячої води. Ці басейни можуть бути встановлені у верхній частині градирні над наповнювачем, і така концепція може бути застосована до всіх перехресно-точних градирень.

Протиточні градирні

Навпаки, спроектовані так, щоб повітря рухалося вертикально вгору, протидіючи потоку падаючої води всередині наповнювача. Через такий вертикальний напрямок потоку повітря використання відкритих самопливних басейнів, характерних для перехресних градирень, виявляється неможливим. У протитечійних градирнях для розпилення води на верхню частину наповнювача застосовуються системи зрошення, що працюють під тиском. При цьому важливо, щоб труби і форсунки системи зрошення були розміщені на достатній відстані одна від одної для того, щоб не створювати обмежень для потоку повітря.

Градирні з індукованим тяговим вентилятором

Зазвичай встановлюються з вентилятором вгорі охолоджувальної вежі, що дає змогу виштовхувати гаряче повітря назовні і створювати потік повітря. Високі швидкості вихідного повітря знижують ймовірність рециркуляції. Для того, щоб уникнути захоплення водяних крапель у вихідному потоці повітря, використовують дрейф-ліквідатори. Вежі з індукованим тяговим вентилятором ефективніші, оскільки вони споживають на 30% до 75% менше енергії порівняно з примусовим вентилятором.

Градирні з примусовим вентилятором

Ця система охолодження схожа на систему з індукованим тяговим вентилятором, але основна відмінність полягає в тому, що вентилятор, який переміщає повітря, розміщується внизу охолоджувальної вежі, що дає змогу повітрю проникати зверху. Їхнє використання обмежене через труднощі в розподілі води, високу потужність вентиляторів і можливість рециркуляції.

Градирні заводської збірки (FAP) і ті, що монтуються на місці (FEP)

Вежі заводської збірки (FAP) будують і постачають у такій невеликій кількості секцій, наскільки це дає змогу спосіб транспортування. Відносно невелика вежа буде доставлена практично неушкодженою. Більшу багатокамерну градирню виготовляють на заводі у вигляді модулів і поставляють готовою до остаточного складання. Вежі заводської збірки також відомі як “комплектні” або “ФАП”. Градирні заводської збірки можуть бути перехресними або протитечійними, або з примусовою тягою, залежно від застосування. Незважаючи на те, що всі сфери застосування різні, градирні широко використовуються в системах опалення, вентиляції та кондиціонування, а також у легкій промисловості.

Градирні, що зводяться на місці ( FEP )

Здебільшого будуються на місці кінцевого використання. Усі великі градирні, а також багато веж меншого розміру виготовляють збірними частинами, маркують частинами і відправляють на майданчик для остаточного складання. Виробник зазвичай забезпечує робочу силу і нагляд за остаточним складанням. Залежно від застосування вежі, що зводяться на місці, можуть бути перехресними або протитечійними.

У чому різниця між відкритими і закритими градирнями?

Градирню з відкритим контуром може бути визначено як градирню, в якій відсутній поділ контуру охолодження за технологічним потоком. Охолоджена вода проходить через технологічний процес і повертається в градирню, нагріта технологічним процесом, готова до повторного охолодження шляхом випарного охолодження.

Порівняно з цим градирня із замкнутим контуром має первинний і вторинний контури. Поділ контурів здійснюється за допомогою розбірного пластинчастого теплообмінника. Вода, що циркулює всередині градирні, охолоджується за рахунок випарного охолодження. Вода внутрішнього контуру градирні називається оборотною водою. Ця оборотна вода охолоджує технологічну рідину (воду, гідравлічне мастило, розчини гліколів тощо) за допомогою пластинчастого теплообмінника. Слід зазначити, що розбірний пластинчастий теплообмінник дає змогу розділити технологічну та охолоджувальну частини системи. Оборотна вода часто містить шкідливі домішки, що потрапляють у контур градирні з атмосфери (хлориди, карбонатні включення тощо).
Технологічна вода, що надходить на установку, позбавлена забруднень, оскільки її контур відокремлений від контуру градирні за допомогою пластинчастого теплообмінника.
Системи із замкнутим контуром можуть бути як прямоточними, так і рециркуляційними.

Переваги теплообмінників “Тепло-Поліс” для градирні

• Точність розрахунку теплообмінника дає змогу ефективно використовувати як оборотну воду градирні, так і технологічну рідину. Тут враховуються як оптимальні втрати тиску, так і реальна дельта за температурами.
• Скорочення втрат на електроенергію за рахунок правильного підбору втрат за тиском у теплообміннику.
• Зниження витрат на обслуговування подальшого охолоджувального обладнання.
• Збільшення надійності роботи системи з відсутністю несподіваних зупинок через проблеми з корозією.
• Проста і швидка процедура очищення теплообмінника, яку може виконувати один оператор за кілька годин.

Як системи градирень можуть допомогти підприємствам заощадити гроші?

Системи градирень необхідні багатьом підприємствам, а отже, пошук шляхів підвищення ефективності операцій і продукції може вплинути на підсумковий результат. Споживання води може бути однією з основних експлуатаційних витрат, а градирні дають змогу переробляти близько 98% води, використовуваної в процесі охолодження або кондиціонування повітря. Якщо градирня виготовлена із пластику і використовує для охолодження воду, а не повітря, власники підприємств можуть розраховувати на зниження енерговитрат, відсутність необхідності в технічному обслуговуванні та збільшення терміну служби виробу порівняно зі старими металевими системами.
Це дуже хороша можливість для будь-якого підприємства, що прагне скоротити витрати. Крім того, багатьом клієнтам приємно усвідомлювати, що підприємства і галузі, які підтримують спільноти, піклуються про навколишнє середовище і працюють у напрямку сталого розвитку. Можливо, це і не економить гроші, але може підвищити довіру споживачів. А це теж корисно для бізнесу.

Переваги та недоліки

Переваги

• Низькі витрати на технічне обслуговування.
• Низькі експлуатаційні витрати.
• Низькі втрати в системі (зазвичай менше 1% від загального потоку).
• Низький рівень шуму, оскільки вентилятори не використовуються.
• Велика охолоджувальна здатність.

Недоліки

• Великі початкові капіталовкладення.
• Іноді складно отримати дозвіл на будівництво через велику структуру та естетичний вплив на територію.

Теплообмінне обладнання “Тепло – Поліс”

Наша компанія займається виробництвом і постачанням теплообмінного обладнання з 2004 року. За цей час ми відточили свою майстерність у створенні та обслуговуванні апаратів для забезпечення теплообмінних процесів у виробничих масштабах.

1. Ми створюємо теплообмінники будь-якої потужності, гарантуючи суворе виконання вимог замовника. Заповніть опитувальний лист або зв’яжіться з нашими консультантами за телефонами, і ми запропонуємо оптимальний варіант для вирішення вашого завдання.
2. Ми використовуємо європейські комплектуючі. Це гарантує збільшений термін експлуатації та високу надійність обладнання.
3. Пропонуємо послуги з діагностики, очищення, модернізації та ремонту теплообмінників нашого виробництва.