У промисловості пристрої для виготовлення пластмаси або холодильних апаратів потребують постійного охолодження. Для цих цілей використовується спеціальне обладнання - градирня. Що це таке? Який механізм дії цього агрегату? Про це далі в статті.
Загальна інформація
Отже, градирня. Що це таке? За допомогою даного обладнання можна охолодити воду у великих обсягах, використовуючи спрямований потік атмосферного повітря. Такі агрегати застосовуються для зниження температури за допомогою теплообмінних апаратів, розташованих у складі різних систем оборотного водопостачання. Градирні широко використовуються в будівництві цивільних об'єктів. Наприклад, в якості охолодження для аварійних електрогенераторів або конденсаторів на холодильних установках.
Класифікація
В агрегаті гаряча вода, що надходить ззовні, охолоджується до необхідної температури. Слід пам'ятати, вивчаючи, як діє градирня, що це обладнання буває багатьох видів. Тому, перш ніж зробити вибір на користь однієї з них, необхідно звернути увагу на такі фактори:
- Витрата води.
- Метеорологічні умови.
- Технічні розрахунки.
- Кількість тепла, що знімається.
- Розташування на майданчику.
- Хімічний склад оборотної та доданої води.
Градирні також можна класифікувати на сухі, іспанські та гібридні, залежно від необхідної температури води, призначення охолодженої рідини, а також за способом передачі тепла. Відповідно до області застосування, існують такі типи градирень:
- Вентиляторні.
- Відкриті.
- Споконвічні.
- Баштові.
- Гібридні.
- Баштові градирні з природною тягою повітря.
- Сухі.
Слід пам'ятати також (у тих випадках, коли необхідна градирня), що це обладнання, крім переваг, має і недоліки. Розгляньмо їх докладніше для кожного виду.
Баштові градирні
Агрегати являють собою найефективніше обладнання, яке використовується для охолодження води в системах з оборотним водопостачанням на промислових підприємствах. Усередині такого апарату тяга повітря формується природним шляхом за допомогою витяжної вежі, необхідної для циркуляції охолодженої води. Обсяг охолодженої води в такій градирні в кілька разів перевищує той, яким користується підприємство. Висота агрегату може становити близько 200 метрів, а загальна зрошувана площа вимірюється в 10 000 м2. Для охолодження води у баштовій градирні потрібні мінімальні витрати. Вона дуже проста в експлуатації. Градирню можна розмістити безпосередньо біля промислового об'єкта. У даного агрегату є тільки три недоліки. Це, зокрема, висока інерційність, складність споруди і великі витрати на будівництво.
Іспанські агрегати
Пристрій градирні цього виду передбачає наявність зрошувача, двох теплообмінників, бака для збору води, вентилятора, краплевідділювача, колекторів розбризкувальних пристроїв. У іспанської градирні існує ряд переваг. Це й економія електроенергії, яка доходить до 80%, невелика витрата матеріалів, надійність установки, мінімальні витрати на ремонт. Термін експлуатації іспанської градирні становить близько 30 років. З недоліків можна перерахувати складність очищення і промивки, наростання водяного каменю на поверхні труб.
Вентиляторні апарати
Подача повітря в таких системах проводиться за допомогою одного або декількох вентиляторів. За рахунок руху лопатей тепле повітря всмоктується через вхідні вікна, тим самим охолоджує воду. Рідина стікає по стінах у великий резервуар; пари теплого повітря виводяться в атмосферу за допомогою дифузора і забирають з собою найдрібніші краплі. Щоб уникнути втрати великого обсягу оборотної води, у верхній частині вентиляторної градирні повинен бути встановлений каплеуловитель. Вентиляторний апарат дозволяє швидко і якісно охолодити воду. Таку градирню можна використовувати в різних кліматичних і технічних діапазонах. Вона легка в експлуатації і ремонті. Головний недолік вентиляторної градирні - це великі витрати на електроенергію.
Відкрита градирня
Принцип роботи в таких установках заснований на природній конвекції і вітрі. З усіх боків зрошувальні канали обгороджені жалюзі, які не допускають винесення води з басейну. Відкриті градирні великою мірою залежать від вітру. Тому не рекомендується будувати такі споруди біля підприємств, які потребують збереження постійної температури оборотної води. Відкриті градирні мають великий охолоджувальний ефект. Через це вони можуть бути розміщені на дахах будівель або в якості систем для кондиціонування. Відкриті градирні працюють з мінімальними витратами електроенергії. Але зате вони потребують високої інерційності і великих площ.
Сухі апарати
У таких установках вода охолоджується повітряним шляхом за допомогою декількох теплообмінників, осьових вентиляторів і клапанів для зливу. Як допоміжне обладнання використовуються повітряні фільтри і насоси. Стінки радіатора передають тепло за рахунок теплопровідності і конвекції. Вода всередині сухої градирні охолоджується за допомогою атмосферного повітря, який подається малопотужним вентилятором, що передбачає економію електроенергії. Сухі агрегати рідко використовуються через малу глибину охолодженої води. Радіатор, що складається з алюмінієвих і сталевих трубок, виконує завдання зрошувача. Вода повністю ізольована від атмосферного повітря, так як циркулює тільки по закритому контуру. Сухі градирні коштують у кілька разів дорожче звичайних. Але зате вони не підвищують вологості в атмосфері і не забруднюють її хімічними відходами.
Гібридні агрегати
Такі установки призначені для сухого і мокрого охолодження повітря. Для цього використовується технологія екологічного відведення тепла в атмосферу. Вежа і вентилятори, які розташовані по всьому периметру, охолоджують воду в сухій градирні. У такій установці поєднуються дві або більше секцій теплообміну або різних поверхонь. Охолодження води в даному типі градирні відбувається між повітрям через стінку і оборотною водою. За спекотних кліматичних умов повітря, призначене для охолодження води, заздалегідь проходить попереднє зволоження. А при низьких температурах подається сухе повітря з атмосфери.
