Предлагаем купить градирни мокрые и сухие, драйкулеры по ценам от производителя

Градирня – это водоохлаждающая машина для небольшого охлаждения отепленной воды наружным воздухом окружающей среды. Под «небольшим охлаждением» имеется в виду, что на выходе из  градирне вода не будет такае же холодной, как это может сделать чиллер (например, +5 градусов и  ниже). Вода, которая идет в градирню имеет порядка 45 градусов и выше, а на выходе – в наилучшем случае 25 градусов (все зависит от характеристик окружающей среды).

В отличии от любого кондиционера или холодильной машины системе отсутствует хладагент, идет взаимодействие только воды и наружного воздуха.

Когда они применяются? Обычно они используются в двух случаях, если нужно охлаждение жидкости:

• для обеспечения  технологии производства выполнять охлаждение жидкости
• для работы чиллера с водяным охлаждением конденсатора

Бывают основных видов:

• Испарительные или мокрые (существуют открытого и закрытого типов)
• Сухие (драйкулеры)

Испарительные градирни

Агрегат открытого типа: ее принцип действия основан на распылении теплой воды и обдува ее более холодным внешним воздухом. Вода испаряется и преобразуется в пар и совместно с внешним воздухом утилизируется в атмосферу. Та же жидкость, что остается – охлаждается.

По тому как подается воздух испарительные градирни различают:

• Противоточные – в них плоскости движения потоков наружного воздуха и жидкости параллельны, и направление идет друг на друга.
• Поперечноточные – в них плоскости перпендикулярны.
• Брызгальные – различие от эжекционных – только напором давления, при котором выполняется распыление.
• Эжекционные – давление разбрызгивания составляет порядка 0,2-0,4 МПа, движение частиц жидкости достигает 20 м/с, поэтому происходит быстрый теплообмен.

Их существует 2 вида:

• Башенные
• Вентиляторные

Противоточные имеют в своем составе следующие элементы:

• Система для подачи теплой жидкости с соплами.
• Под данной системой смонтирован функциональный сетчатый ороситель;
• А также емкость для накопления холодной жидкости

Теплая жидкость, которая подается в агрегат через сопла, распыляется на ороситель, после чего происходит ее смешение с внешним воздухом и дальнейшее ее остывание и собирание в резервуаре. Окружающий воздух идет через ороситель благодаря воздушной естественной конвекции (это башенный тип) или под напором вентиляторов (это вентиляторная).

По тому, как происходит перемешивание воды и воздуха различают следующие виды испарительных градирен:

• Оросительные (противо- и поперечено-точные) – здесь взаимодействие воздуха и жидкости происходит на специальном оросительном слое
• Безнасадочные – взаимодействие происходит благодаря распыленной на маленькие капельки жидкости, на каждой капельке и происходит обмен теплом.

Оросительные или насадочные градирни осуществляют контакт подаваемого воздуха охлаждаемой водой на развитой поверхности оросительного слоя.

При этом, если направление движения потоков воды и воздуха параллельное (противонаправленное), то аппарат относится к противоточному типу. Если же поток воздуха движется перпендикулярно потоку воды, то устройство будет поперечно точного типа.

В России под словом «градирня» часто имеют в виду абсолютно разные с точки зрения назначения и конструктива агрегаты, поэтому в данной статье для Вас мы однозначно опишем каждый тип градирни. Компания Пром Инжиниринг выполняет комплексные поставки сухих и мокрых градирен.

Вентиляторные градирни

Вентиляторная градирня – это система, которая используется для обеспечения холода в промышленных системах водоснабжения. Тепловой обмен происходит с наружным воздухом, который идет через теплообменные агрегаты под воздействием вентиляторов. Свое название система получила за счет того, что в конструктиве устройства есть 2 основных элемента:

• Теплообменник
• Сам вентилятор

Данный агрегат, если сравнивать по энергопотреблению с чиллером, является более выгодным решением. Но с большим ограничением по минимальной температуре, до которой можно охладить хладоноситель – возможно получить минимум температуру наружного воздуха. Поэтому их использование подходит только для тех задач, где это ограничение не мешает решению задачи охлаждения.

Принцип и схема работы

Реализована из корпуса, в котором сверху находится вентилятор. Под вентилятором один за другим установлены следующие элементы:

• Уловитель воды
• Система для поступления жидкости с соплами
• Ороситель
• Емкость для собирания холодной воды

Внизу конструкции есть специальные отверстия для подачи внутрь воздуха снаружи.

Теплая жидкость через систему поступления воды распыляется на ороситель и плавно течет по нему в емкость. Внешний воздух идет в корпус агрегата через специальные отверстия, после чего идет через ороситель вверх за счет напора от работающего вентилятора. Чтобы минимизировать количество испаряющейся жидкости, идущей наверх совместно с теплым воздухом, находится спереди вентилятора уловитель воды.

Существует возможность использовать агрегаты и в зимний период времени – для этого дополнительно можно заказать на заводе специальные регулирующие жалюзи и реверсный привод.

Можно заказать различные агрегаты с перепадом температур до 35 градусов, поскольку специально для этого используются разные блоки орошения и разнообразные осевые вентиляторы.

Оросители в природе существуют рех видов, но наиболее популярные и энергоэффективные – последние:

• Капельные
• Пленочные
• Пленочно-капельные

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Гибкая возможность сбора специального конструктива
• Нет замерзания
• Экономия по электричеству
• Простота ремонтных работ. Обычно все запасти есть в наличии

Недостатки:

• Для ее обслуживания нужен квалифицированные работники
• Чтобы избежать обмерзание требуется подготовительные работы.

Башенные градирни

Башенная градирня - это высотный агрегат из смеси бетона, железа и металлических труб конусообразной формы, котором наружный воздух применяется для того, чтобы охладить горячую воду для систем холодоснабжения и паровых установках.

Принцип работы

Внутри конструкции есть система поступления жидкости, ороситель и  накопительная емкость для холодной воды.

В трубе через специальные окна в нижней части воздух снаружи идет наверх через ороситель благодаря естественной тяге.

В данном типе устройств вода охлаждается на небольшой температурный интервал, примерно 5-10 градусов. Но в них формируется огромная тепловая мощность благодаря невероятно большому объему жидкости.

Основное их применение – это на тепловых или атомных станциях (ТЭЦ и АЭС)

Преимущества и недостатки

Одним из весомых плюсов этого вида аппаратов является полная независимость от электропотребления. В ней просто нечему потреблять электричество. Хотя изначальные вложения на ее строительство велики, а также огромная площадь, где они устанавливаются, являются очевидным минусом данной системы.

К достоинствам можно отнести отсутствие потребления электроэнергии. Однако, гигантские капитальные затраты на строительство и большая занимаемая площадь делают выбор в пользу этого типа редким явлением.

Преимущества:

• Сверх энергоэффективность – электричество не потребляется вообще.
• Используются для колоссальных объемов жидкости

Недостатки:

• Небольшой диапазон для охлаждения, максимум 10 градусов.
• Дорогостоящие затраты в капстроительство и ее ремонт
• Нужна дополнительная подготовка для работы в зимний период года.

Эжекционные градирни

Эжекционная градирня - это агрегат, который состоит из стального корпуса, внутри которого размещен железный высоконапорный трубопровод с эжекторами (или по другому соплами оригинального конструктива).

Жидкость распыляется под напором через эжектор, подтягивается воздух снаружи в область разряжения. Происходит смешение воздуха и жидкости, после чего вода охлаждается.

Главное преимущество данного вида – это то, что нет никаких ограничений по температурам охлаждаемой жидкости. В системах орошения примерно + 60 градусов.

Недостатками являются:

• Нужно всегда получать давление в эжекторе. То что нет вентилятора спокойно заменяется большой мощностью насосных станций.
• В зимний период нет возможности функционирования, потому что жидкость будет мгновенно замерзать
• Уловитель воды имеет большое сопротивление и уменьшает возможности охлаждения жидкости

Использовать эжекционные агрегаты имеет смысл, когда имеющаяся вода под температурой более 60 градусов цельсия.

Мокрые градирни

Мокрая градирня – это водоохлаждающая установка, в которой используется гибридная система. В данной системе есть герметичный теплообменник, в котором проходит теплоноситель главного контура (как пример – для охлаждения конденсатора с водяным охлаждением). Теплообменник опрыскивается водой и обдувается наружным воздухом.

Плюс данного способа – главный контур никак не взаимодействует с окружающей средой, не происходит испарения, защищен от грязи. С помощью мокрой градирни можно использовать в качестве теплоносителя гликолевые растворы, на подобии и драйкулеров, но одним из самых главных отличием является то, что нижняя граница температуры, до которой можно снизить температуру теплоносителя, может быть ниже температуры наружного воздуха. Как в мокрых градирнях закрытого, так и открытого типов температура равна температуре по влажному термометру.

В переводе на английский мокрая градирню называют «cooling tower».

Различают следующие типы:

• Открытого типа
• Закрытого типа

Принцип работы

Вода с помощью форсунок разбрызгивается, после чего собирается в резервуаре ниже. Уже из данной емкости вода поступает напрямую к потребителю. Поскольку происходит постоянное испарение воды, то требуется подпитка. Одним минусом данной системы является то, что в воду из внешний среды могут попадать инородные тела, грязь и т.п. (например, пух, насекомые, земля, пыль и другие частицы). Данная загрязненная вода поступает в потребитель, поэтому происходит его загрязнение изнутри, накапливание слоя в теплообменниках, мешая при этом циркуляции воды и создавая дополнительное сопротивление системы. В связи с этим приходится с определенной переодичностью заниматься сервисом и ремонтом систем, разбирая и прочищая контур от загрязнений.

Мокрая градирня открытого типа

Обычно под мокрой градирней представляют башенные агрегаты, которые Вы всегда можете лицезреть вблизи с большими заводами (большие конусообразные сооружения из бетона, откуда выходят столы белого пара). Но все же многим заводам и организациям таких огромных мощностей не нужно.

Работа похожа на башенную, но она гораздо меньше по размерам, ее можно транспортировать. Необходимая же мощность достигается путем объединения таких агрегатов в одну объединенную систему.

Принцип работы: через форсунки теплая вода распыляется , за счет чего и возникает ее охлаждение. Иногда для усиления технологии подключатся осевые вентиляторы для создания дополнительного обдува.

Применяются башенные градирни обычно на ТЭЦ или АЭС, где требуется охладить большое количество воды.

Мокрая градирня закрытого типа

Это градирня, в которой соблюдается следующие условия:

• Ее водяной контур не вступает в контакт с наружным воздухом
• Охлаждение происходит за счет испарительного процесса с водой

Принцип ее действия: на теплообменник идет обдув наружным воздухом, и он омывается жидкостью. Как результат – охлаждение жидкости на выходе из агрегата до температуры примерно соответствующей температуры мокрого термометра. Это безопасное решение и зимой, поскольку допустимо использование гликолевых смесей, что не позволяет замерзнуть воде.

Сухие градирни (драйкулеры)

Драйкулер (dry cooler) – это вентиляторная градирня, в которой происходит охлаждение воды за счет ее распыления в окружающей среде и накоплением в резервуаре. Из данной емкости охлажденная вода поступает по трубопроводам уже на потребитель. При распылении воды и происходит само охлаждение и увлажнение воздуха. Если охлаждение выполняется в закрытом теплообменнике, то драйкулер уже является закрытой сухой градирней. В ней отсутствует увлажнение окружающей среды.

Само название «драйкулер» (или «drycooler») идет от 2х иностранных слов:

• Dry - сухой
• Cooler – охладитель

Еще с давних времен СССР на заводах применялся способ охлаждения с помощью распыления воды.

Драйкулеры по большей части используются тогда, когда  на технологии нужно охлаждение теплоносителя до температуры, чуть больше температуры наружного воздуха. Изначально температура теплоносителя может быть порядочно большой (80 градусов цельсия и выше). Для решения этих задач и выгодно использовать данный вариант системы обеспечения холодоснабжения драйкулером. В качестве теплоносителя может использоваться:

• Вода
• Гликолевые растоворы (этиленгликоль или пропиленликоль)

Принципиальная схема

Драйкулер по сути состоит из 2х основных элементов:

• Теплообменник
• Вентилятор

Более подробная схема представлена на рисунке.
Условные обозначения представлены ниже:

1. Вентилятор
2. Моторчик для вентиляторов
3. 2 теплообменника
4. Всасываемый с помощью вентиляторов воздух
5. Подача теплого хладоносителя
6. Обратный трубопровод с охлажденным теплоносителем.
7. Насосная станция для прокачки теплоносителя в контуре
8. Выход на потребителя
9. Сервисный вход для доливки воды для орошения
10. Емкость с водой для орошения
11. Главный гидравлический контур
12. Сервисный вход для сливания воды и грязи
13. Дополнительный контур для орошения
14. Вентиль для регулировки объема воды

Принцип работы

Принцип работы основан на прохождении теплоносителя через систему трубок с оребрением, на которые происходит обдув вентиляторами. Благодаря этому получается передача теплоты наружному воздуху. Данная система циркуляции теплоносителя происходит по замкнутому герметичному контуру, поэтому потери теплоносителя при испарении практически исключены.

В открытых же, негерметичных системах, постоянно нужна доливка воды для того, чтобы избежать потерь воды от испарения. В открытых системах теплоноситель может быть только обычной водой, но нельзя использовать гликолевые растворы из-за их токсичности.

Гликолевые растворы нужны при использовании в зимнее время года, обычно для обеспечения охлаждения круглогодично. При отрицательных температурах нельзя использовать воду, поскольку за счет физических свойств воды произойдет расширение теплоносителя, и может порвать трубопровод и теплообменники, через который он проходит.

Поэтапно схема работы выглядит следующим образом (см.рисунок выше):

• С помощью гидромодуля (п.7) теплый теплоноситель поступает для последующего охлаждения.
• С помощью вентиляторов (п.1) наружный воздух из внешний среды (п.4), имеющий температуру, меньшую теплого хладносителя, всасывается через оребрения теплообменника и отбирает тепло от медных трубок в теплообменнике. Поэтому температура теплоносителя, который проходит в трубках, уменьшается.
• Охлажденный теплоноситель из теплообменников (п.3) идет по трубопроводу (п.6) на к потребителю (п.8)

Сухие градирни с орошением

Данный подвид сухих градирен отличается от обычных драйкулеров тем, что имеется опция орошения. Это менее затратный вариант, который можно применять на объектах, в отличии от подобной системы, а именно мокрой градирни закрытого типа, речь о которой пойдет далее.

Примечание. На схеме, помимо обычного исполнения драйкулера присутствует дополнительный узел, который опционален при заказе оборудования и может быть всегда установлен на заводе. Это система орошения. С помощью системы орошения можно уменьшить дополнительно нижнюю температуру охлаждаемого теплоносителя на некоторое количество градусов. Данная опция наиболее хорошо при использовании в жаркое время года и низкой относительной влажности наружного воздуха.

Принцип работы драйкулера с орошением:

ЭМВ (электромагнитный вентиль, п.14) дополнительно позволяет осуществлять поступление воды на фарсунки (имитируя работу мокрой градирни). С фарсунок вода распыляется на теплообменник, после чего испаряется и стекает в специальную емкость (п.14). Данная емкость нужна для минимизации затрат на воду, но его него нужно часто очищать от собравшейся грязи.

Когда следует применять драйкулер?

• Когда нужно круглогодичное охлаждение теплоносителя, если этим теплоноситель – вода или гликолевые смеси – этелин или пропилен-гликоль.
• Нижняя планка температуры, до которой нужно выполнить охлаждение теплоносителя на 2-5 градусов цельсия выше температуры окружающей среды
• В потребитель, куда заходит контур с захоложенной водой из драйкулера, есть четкие требования по чистоте и составу теплоносителя.
• Когда есть требования и ограничения с расположением оборудования на объекте

• Нет места на земле или кровле здания вблизи
• Нагрузки по весу оборудования на основание, на которое оно будет установлено;
• Имеются ограждения, не дающие моментально уносить теплый и влажный воздух
• Большая длина трубопровода или необходимость поднятия теплоносителя наверх.

• Нет возможности применять агрегаты, которые испаряют жидкость в окружающую среду
• Нет вариантов постоянной подпитки системы новыми объемами теплоносителя;
• Недостаток электрической мощности для используемого агрегата

Плюсы применения

1. Значительное уменьшение затрат на электричество, которое идет только на функционирование вентиляторов. Также в зимнее время эти затраты уменьшаются за счет частичной работы вентиляторов (не все вентиляторы нужны для работы зимой). В отличии от драйкулера большую часть электроэнергии идет помимо вентиляторов на работу компрессора.
2. Более экономичное решение по сравнению с чиллером. Цена сухой градирни более низкая по сравнению с чиллером той же производительности по холоду.
3. Значительно проще эксплуатировать по причине простоты конструктива агрегата по сравнению с холодильными машинами.
4. Большой выбор теплоносителей при использовании. Конструктив дает возможность охлаждения различных теплоносителей в зависимости от задач. Это может быть как вода, так и гликолевые смеси и другие неагрессивные составы.
5. Возможность установки в ограниченных по площади и объему местах и помещениях. Бывают как вертикально, так и горизонтальное расположение, возможна даже установка на стене здания.
6. Стоимость ремонтных работ низкая за счет простоты конструктива агрегата, поэтому выходить из строя просто нечему. Теплообменники изготовлены из неизнашивающегося материала, срок службы вентиляторов очень большой, а сама рама выполнена из прочного недеформирующегося материала.

Подбор и выбор

Подбор драйкулера

При подборе и расчете драйкулера используется более десяти физическими параметрами:

• Температура входящей и выходящей жидкости
• Влажность окружающей среды
• Теплоемкость теплоносителя
• Относительное расход жидкости в единицу времени
• Химическая составляющая жидкости
• Перепады вышеназванных парамеров для теплоносителя и наружного воздуха
• Конструктив и особенности монтажа и дальнейшего обслуживания агрегатов
• Другие параметры.

Компания Пром Инжиниринг имеет большой практический опыт в решении подобных задач, поэтому рекомендуем Вам обратиться в нашу компанию для бесплатной консультации и подбора ровно того оборудования, что Вам требуется.

Подбор градирни

Для того, чтобы корректно подобрать градирню надо знать следующие параметры:

• Количество тепла, в кВт, которое нужно выпустить в окружающую среду. Тепловой поток для различных задач определяется как:
• Для чиллера:  суммой холодильной мощности чиллера и мощности по электричеству привода:
• для производственных станков (при условии что там нет сжигания любых типов топлива): это мощность по электричеству привода
• Температуру мокрого термометра – берется максимально теплое время года для города установки агрегата. Его значение можно взять взять из СНиП 23.01-99 "Строительная климатология", где по городу можно определить следующие значения:
• Температура по сухому термометру
• Относительная влажность воздуха
• Температура по мокрому термометру
• температура жидкости по техническому заданию, до которой она должна охладиться. Это определяется паспортом того оборудования, который мы хотим охладить   

Далее по специальным графикам на основании определенных выше параметров происходит подбор конкретной установки.

Основные схемы реализации для охлаждения

Первоначально нужно определиться с подбором наиболее подходящей схемы по гидравлике контуров при подсоединении градирен. Сами схемы могут быть разными, смотря сколько агрегатов применяется в системе, и кто является потребителем холода

Элементарная схема контура одиночной градирни представлена на рисунке.

Жидкость из градирни идет в емкость, после чего благодаря гидромодулю (насосной станции) поступает на потребителя.

Если расход воды, который нужен потребителю значительно меньше по того объема воды, который проходит через градирню, то используется следующая схема (смотри рисунок)

По данной схеме жидкость, которая возвращается от потребителя предварительно отстаивается в специальных емкостях (накопительный бак). Объем данного бака подбирается таким образом, чтобы обеспечить порядка 5 минут работы агрегата. Из этой емкости гидромодуль выкачивает жидкость на градирню, из которой холодная вода идет в подобную емкость.

Плюсами данной системы являются:

• Наличие 2х раздельных контуров, которые работают независим по гидравлике. Это достигается присутствием специальной трубы, которая компенсирует балансировку системы. Поэтому не нужно всегда контролировать мощность градирен, вентиляторы функционируют лишь в 2х состояниях – включено или выключено.
• Машина функционирует всегда на полную мощность и вырабатывает максимальный объем охлажденной жидкости для текущего периода года.