Сухая градирня что это такое?

Сухая градирня

Сухая градирня – это современный аппарат, предназначенный для охлаждения воды. По причине постоянного роста цен на электроэнергию, эффективным способом экономии средств становится включение в технологический процесс сухих градирен. Это оборудование может использоваться для охлаждения любых жидкостей, в частности воды.

Как построен процесс работы сухой градирни

Задача сухой градирни обеспечить охлаждение потоков воды, занятых в технологическом процессе на величину, равную 5-7 ˚С. Это достигается за счет того, что жидкость, подаваемая в теплообменное устройство, снижает свою температуру под воздействием воздушного потока, забираемого вентиляционной установкой из окружающей среды. Сборка теплообменника представляет собой набор медных трубок большой площади с ребристым профилем, покрытым алюминием. Охлажденная вода, минуя теплообменник, направляется по трубопроводам в зону технологического назначения.

Сухие градирни часто еще называют драйкулерами. Они заключены в стальной корпус, покрытый защищающей от коррозии эмалью. А для защиты труб от повреждений в процессе работы драйкулера, предусмотрены стальные ребра жесткости. Конструктивные особенности сухой градирни могут быть усовершенствованы по желанию заказчика. Вентиляторы могут иметь специальный регулятор, варьирующий скорость их вращения во время работы. Наличие защитной решетки помогает существенно понизить уровень шума.

Термодинамический предел драйкулера достигает 5 градусов Цельсия. В целях его увеличения (понизить температуру воды на выходе на пару градусов) сухие градирни можно оборудовать оросительной системой. Ее применяют в случаях, когда температура окружающего воздуха высока. Работу системы обеспечивает набор форсунок, разбрызгивающих воду на трубки теплообменного устройства. Испаряемая жидкость не только способствует понижению температуры воды, но и смывает грязь с теплообменного устройства.

Пример использования сухих градирен с чиллером

При помощи сухих градирен можно не только остужать жидкости. На многих предприятиях драйкулер с успехом включают в схему использования совместно с охладителем – чиллером. Это позволяет существенно экономить энергию. Жидкость направляется сначала в градирню, где происходит ее начальная фаза охлаждения, а затем уже поступает в теплообменное устройство чиллера. Там жидкость окончательно остывает до заданных значений температуры. Стоит отметить, что в ночное время, когда окружающий воздух достаточно прохладен, градирня сама может охладить воду до нужного значения. Работающий в паре с ней чиллер может автоматически отключаться, за счет этого достигается автоматический эффект и не тратится лишняя энергия.

Факторы, при которых рекомендуется выбирать сухую градирню

  1. Технологический процесс требует постоянного охлаждения жидкостей (это может быть не только вода, но и другие растворы и жидкие вещества);
  2. Должно быть соблюдено условие, при котором необходимо понизить температуру жидкости до значения, на 5 – 7 ˚С ниже, чем температура окружающего воздуха.
  3. Расположение производственной площадки исключает возможность размещения на ней испарительного оборудования.
  4. При организации производства существуют препятствия в виде сооружений, зданий и прочих заграждений, которые мешают быстро перенести прогретый влажный воздух.
  5. Для технологического процесса, требующего подачи охлажденной жидкости, регламентом установлены жесткие требования по ее составу и чистоте.
  6. Возможности постоянного водозамещения на производстве существенно ограничены.
  7. Энергетические мощности предприятия не позволяют применить другое водоохлаждающее оборудование.

В чем выгода от установки сухой градирни?

  1. Главный плюс – существенное снижение затрат на электроэнергию. Основным источником ее потребления являются только вентиляторы, а так как в холодное время года большинство из них не задействовано в процессе, то экономия видна невооруженным взглядом.
  2. Эксплуатационные расходы в сравнении с иными устройствами для водоохлаждения минимальны.
  3. С помощью сухих градирен можно с успехом охладить любые неагрессивные жидкости, одной водой их назначение не ограничивается.
  4. Высокая ремонтопригодность, простота конструкции, долгий срок службы.

Сухая градирня 63 — 1220 кВт

Сухие градирни и адиабатические сухие градирни. Хладопроизводительность от 63 до 1220кВт.

Драйкулер — что это? Принцип работы сухой градирни для охлаждения воды

Драйкулер (Dry-Cooler) это терморегулирующее устройство для охлаждения воды либо промежуточного теплоносителя. В русскоязычном сегменте интернета можно встретить другие названия этого полезного изобретения:

  • Сухой охладитель
  • Сухая градирня

Все озвученные словосочетания являются синонимами, так как относятся к одному устройству.
Для того чтобы вам было проще определиться с выбором сухой градирни наиболее подходящей для ваших нужд, в этом обзоре будут освещены принцип работы драйкулера его строение и различные способы компоновки его агрегатов.

Многие путают воздухоохлаждаемый чиллер с драйкулером. На первый взгляд приборы похожи и выполняют схожие функции, но это разные устройства. В воздушных теплообменниках чиллера конденсируясь, охлаждается фреон. Под внешне похожим оребренным радиатором чиллера, расположен компрессорный блок.
Сухая градирня устроена проще, подробнее о её особенностях и назначении читайте ниже.

Область применения сухих охладителей

Схем холодоснабжения с использованием сухого охладителя может быть две:

  1. В комплекте с водяным чиллером
  2. Как самостоятельное теплообменное оборудование для воды

Первый способ подразумевает, что основную функцию охлаждения выполняет чиллер с водоохлаждаемым конденсатором. Избыточное тепло, от которого сбрасывается во внешнюю среду по средствам драйкулера. Для экономии электрической энергии в зимний период, чиллер через систему байпасов может отключаться от холодильного контура, а сухая градирня будет продолжать работать в режиме фрикулинга. Free Cooling в переводе с английского, естественное охлаждение.
Такие схемы хороши тем, что можно охладить теплоноситель значительно ниже температуры горячего летнего воздуха. Морозильные камеры, ледовые катки, холодильные склады, являются потребителями первого варианта применения.

Сухая градирня может использоваться самостоятельно.
Автономное применение охладителя востребовано там, где охлаждающей жидкости выходящей из теплообменника допустимо быть горячей. То есть температура поступающего в драйкулер теплоносителя должна на 10-20 °С превышать температуру окружающего атмосферного воздуха.
Потребителями подобного охлаждения становятся различные дизельные станции, термопласт автоматы, литейные производства и другие технологические процессы требующие удаления избытков тепла.

Типы сухих градирен

Чаще всего монтаж сухих охладителей производят на кровле зданий либо на специально подготовленных площадках. Чтобы установить необходимое количество охладителей порой не хватает свободного пространства.

Для компактности и удобства обслуживания разработаны три типа градирен:

  1. Вертикальные
  2. Горизонтальные
  3. V образные

Они отличаются между собой расположением оребренных радиаторов, вентиляторных блоков и подводящих патрубков, при этом назначение и схема работы у всех типов драйкулеров общие.

Принцип работы сухой градирни

Принцип действия драйкулера прост, но для лучшего понимания происходящего давайте разберемся с устройством прибора.

Основными элементами охладителя является:

  • стальная оцинкованная рама
  • оребренный водо-воздушный теплообменник
  • осевой или центробежный вентилятор

Теплообменник это змеевик из медной трубки с большой площадью поверхности. Площадь теплообмена создается набором множества алюминиевых или стальных пластин. Теплообменник крепится на стальную раму, на него через демпфирующие пластины устанавливают блок с вентиляторами.

Охлаждаемая вода или гликолевый раствор, циркуляционным насосом подается в медную трубу змеевика. За счет большой поверхности, тепло от жидкости передается воздуху. Движение воздуха и отвод избыточной теплоты обеспечивает осевой вентилятор.

На производительность теплосъёма влияют три фактора, площадь оребрения, равномерность и скорость воздушного потока. Для равномерности обдува вентиляторный блок чаще всего устанавливают по ходу движения воздуха за теплообменником. Так как втягиваемый поток лучше распределяется между пластинами, чем воздух, нагнетаемый под давлением. В случаях когда температура охлаждающей жидкости превышает 60 °С, для предотвращения перегрева двигателей, вентиляторы устанавливают перед теплообменниками.
Скоростью воздушного потока управляет контроллер, который регулирует последовательным подключением вентиляторов либо скоростью их вращения. Таким образом удается снизить и без того малое потребление электроэнергии.

Читайте также  Расчет мощности кондиционера по площади помещения

Достоинства и недостатки драйкулера

У драйкулера выделяют один недостаток, он охлаждает теплоноситель на 5-6 °С выше, относительно температуры окружающей среды. В жару с этим явлением справляются, распыляя воду перед теплообменным радиатором, это так называемое адиабатическое охлаждение. Принцип его действия заключается в теплоемкости фазового перехода воды в пар, как в традиционных градирнях испарительного типа. Такой способ позволяет поднять производительность драйкулера на 10-15%.

Достоинства сухой градирни:

  1. Практически не требует подпиточной воды, так как жидкость циркулирует по замкнутой закрытой системе. Срок службы теплоносителя ограничен только его заводскими характеристиками, что особенно актуально при использовании гликолевых растворов.
  2. Простота конструкции драйкулера, увеличивает межсервисные интервалы и снижает стоимость обслуживания.
  3. Компактные массогабаритные показатели устройства позволяют установить его, в местах не доступных для традиционных испарительных градирен.
  4. Мощность охладительной системы легко увеличивать, внедряя в работающую установку дополнительные блоки.
  5. Относительно низкая стоимость оборудования и экономные эксплуатационные расходы влияют на быструю окупаемость драйкулера.
  6. Применение антифризов предотвращает размораживание теплообменников зимой, когда производственные процессы, требующие охлаждения простаивают.

Расчёт и подбор драйкулера

Оптимальный подбор драйкулера влияет на конечную стоимость оборудования, на качество охлаждения технологической воды и на потребляемую им электрическую мощность. Расчет в принципе не сложен, но требует учесть несколько важных параметров:

  • Необходимую температуру водно-гликолевого раствора подающегося к технологическому оборудованию.
  • Разницу (дельту) температур между охлажденной подачей и возвращающимся горячим теплоносителем.
  • Массовый расход жидкости (поток) необходимый для охлаждения производственных процессов.
  • Климатические особенности региона, где будет эксплуатироваться драйкулер.
  • Место расположения сухой градирни, для подбора оптимальной конфигурации.

Для соблюдения всех требований, ответственные производители и продавцы драйкулеров, предлагают клиенту заполнить опросный лист. На основании этого документа специалист компании подбирает охладитель соответствующей мощности и характеристики.

Опираясь при выборе драйкулера только на мощностные показатели, потребитель рискует переплатить за оборудование либо получить не удовлетворительный результат охлаждения.

Подбирая для себя драйкулер, обращайтесь к специалистам.

Надеюсь, статья была Вам полезной. Спасибо, что дочитали её до конца.

Сухие градирни – эффективное охлаждение на производственных предприятиях

Рентабельность, эффективность и экономичность сухих градирен сделали это оборудование крайне востребованным на различных промышленных предприятиях. Они отлично справляются с обработкой большого объёма воды и понижением ее температуры, за счёт непрекращающегося потока атмосферного воздуха.

Подбирая водоохлаждающее оборудование, важно учитывать множество нюансов, включая климатические особенности региона. Например, в местах, в которых в среднем за год среднесуточная температура находится на низком уровне, лучше устанавливать сухую градирню, а не мокрую. Это обусловлено спецификой работы каждого из этих устройств. При этом их стоимость отличается доступностью, а широкие эксплуатационные характеристики гарантируют длительный срок службы.

Сухие градирни активно применяются на тепловых и атомных электростанциях, на авиационных и судостроительных предприятиях, в пищевой, перерабатывающей и химической промышленности, на машиностроительном, деревообрабатывающем и металлургическом производстве. Они полностью соответствуют санитарно-гигиеническим нормам и абсолютно безопасны для окружающей среды.

Сухая градирня – ее преимущества и особенности

Помимо низкой цены и неприхотливости в уходе, вентиляторная сухая градирня обладает и другими преимуществами:

Основным преимуществом данного типа градирни во многих аспектах можно считать ее экономичность. Она значительно снижает как количество изначальных вложений в работу производства, так и расход электроэнергии в долгосрочной перспективе.

Почему сухая градирня экономичнее чиллера?

В отличие от чиллера, требующего пускать электроэнергию ещё и на функционирование компрессора, в градирне она необходима только для вентиляторов. Немаловажно и то, что в холодное время года это количество существенно сокращается, позволяя ещё больше экономить, сохраняя нужный темп работы и эффективность использования оборудования.

При этом изначальная стоимость сухой градирни порадует вас своей доступностью. Она намного ниже, нежели цена чиллеров такой же производительности, а ее обслуживание в ходе эксплуатации не требует больших вложений. Впрочем, такая экономичность никак не влияет на качество оборудования и срок его службы.

Напротив, данная конструкция предполагает работу с широким спектром хладоносителей и справляется с любыми жидкостями, будь то растворы, вода или любые другие не агрессивные жидкости, редко подвергается поломкам, обладает высокой износостойкостью и прочностью. Надёжный и долговечный каркас отлично противостоит деформации и пагубным воздействиям окружающей среды, а сами вентиляторы отличаются большим рабочим ресурсом.

Удобно и то, что сухие градирни с лёгкостью монтируются на любых поверхностях, как вертикальных, так и горизонтальных, и могут устанавливаться в местах с ограниченным свободным пространством или высотой. Например, на крыше здания или на стене. Единственным отрицательным фактором при эксплуатации градирни является возможность разморозки при низких температурах, когда хладоносителем выступает вода. Чтобы этого избежать, лучше отдавать предпочтение хладоносителям на основе гликоля. Как альтернативу, можно установить автоматику, которая будет защищать теплообменники от разморозки.

Ключевые различия сухой и мокрой градирни?

Существует ряд отличий в работе сухих и мокрых градирен, которые обязательно следует учитывать при подборе подходящего варианта для организации водоохлаждения на предприятии. В первую очередь, стоит отметить, что в мокрых вода проходит через специальные форсунки и стекает в поддон, после чего поставляется потребителю. Ее основным недостатком является быстрое испарение воды, поэтому номинальный объем необходимо постоянно контролировать и вовремя пополнять. Если говорить о градирнях мокрого типа, в них придётся следить и за качеством используемой жидкости, чтобы избежать засорения оборудования и образования налёта на стенках трубок.

Поскольку мокрая градирня никак не защищена от постоянных контактов с воздушным пространством, в неё попадает много грязи, которая впоследствии осядет в теплообменнике, образуя в нем изоляционный слой. Несвоевременное устранение таких засоров приведёт к преждевременному выходу из строя устройства и значительно снизит его эффективность. Частое проведение ремонтных работ и очистка труб, влекут за собой не только лишние хлопоты, но и дополнительные расходы, которых можно легко избежать, отдавая предпочтение градирням сухого типа. Они не только обладают целым рядом ощутимых преимуществ, но и прослужат длительный срок эксплуатации без перебоев.

Основной принцип работы градирни

Для того, чтобы было проще разобраться с тем, какое устройство подойдёт именно вам для выполнения конкретных задач на производстве, стоит вникнуть в принцип работы подобного устройства и учитывать особенности его функционирования:

  • Установленный в сухой градирне насос отвечает за качественное и своевременное охлаждение нагретого хладоносителя.
  • Воздушный поток, с температурными показателями на несколько градусов ниже нагретого хладоносителя, благодаря установленным вентиляторам проходит через теплообменники и устраняет в них излишки тепла, тем самым снижая общую температуру в трубках, по которым проходит хладоноситель.
  • После охлаждения хладоносителя, он переходит из теплообменников в обратный контур и готов к подаче потребителю.

Отдельно стоит отметить, при установке сухой градирни опционально ее можно оснастить системой орошения, снижающей температуру хладоносителя дополнительно на несколько градусов, что особенно актуально в жаркие периоды. Система работы предельно понятна: в нужный момент вентиль открывает подачу жидкости на форсунки, распыляющие воду на теплообменники. В момент испарения, она частично аккумулирует различные загрязнения и стекает в специальный резервуар, необходимый не только для более экономичного расхода воды, но и для регулярной очистки от накопившейся грязи.

Максимальная выгода для производства

В ряде ситуаций использование сухой градирни является более целесообразным вариантом, который поможет урезать расходы на производство, без ущерба качеству и безопасности работы предприятия.

  • Необходимость непрекращающегося охлаждения жидкости, соблюдение высокого уровня чистоты.
  • В случае отсутствия возможности регулярно восполнять нужный баланс жидкости в оборудовании.
  • При наличии ряда ограничений, препятствующих установке другого водоохлаждающего оборудования, в том числе отсутствия необходимого уровня энергоснабжения, при необходимости работы с водой высокой жёсткости, в случаях, когда оборудование невозможно использовать в определённом расположении из-за образования испарения или недостатке свободного пространства.
Читайте также  Установка индивидуальных приборов учета тепла в квартире

Мы с радостью поможем вам с подбором сухой градирни. Просто заполните форму для расчёта, внеся в неё необходимые данные, на странице оформления запроса, или же свяжитесь с нами напрямую через адрес электронной почты. Мы сами уточним у вас необходимую информацию для проведения расчётов и подбора устройства, которое вам подойдёт и сможет справиться с рядом поставленных задач.

Можно ли провести расчёт самостоятельно?

Поскольку этот процесс требует наличия определённых знаний и навыков, провести расчёт самостоятельно не получится, ведь необходимо учитывать множество показателей, в том числе и таких как:

  • Температура.
  • Теплоёмкость.
  • Влажность.
  • Химический состав.
  • Относительный расход.
  • Особенности окружающей среды, в которой устройство будет эксплуатироваться.
  • Хладоноситель.
  • Перепад физических параметров в разной среде.

Установка сухой градирни позволит оптимизировать процесс производства, снизить затраты и тем самым сделать более доступными выпускаемые товары для потребителя, повышая прибыльность предприятия и расширяя клиентскую базу. Для ее длительного использования достаточного минимального сервисного обслуживания, а само оборудование быстро окупится.

Лучшее оборудование для вашего предприятия по самым выгодным ценам

Не можете определиться с выбором и нуждаетесь в подробной консультации опытных специалистов? Тогда вы попали по адресу. В компании «Питер Холод» работают лучшие мастера, способные справиться с задачами любой сложности и имеющие за своими плечами множество успешно реализованных проектов.

Мы внимательно и с пониманием относимся к каждому новому клиенту и стремимся предоставлять услуги и товары высочайшего качества, которые полностью оправдают все возложенные ожидания. Обратившись к нам, вы смело сможете рассчитывать на подробную консультацию по интересующим вас вопросам, помощь в подборе подходящего оборудования, широкий ассортимент и целый спектр услуг. У нас вы сможете приобрести продукцию от ведущих производителей в данной отрасли, включая thermokey, и подобрать оборудование промышленного значения разной мощности по самым выгодным ценам.

Мы работаем для вас и легко справляемся с задачами любой сложности. Доверьтесь в вопросах водоохлаждения профессионалам и избавьте себя от необходимости самостоятельно их решать.

Драйкулеры (сухие градирни) – что это такое, конструкция, сфера применения

Драйкулеры (Dry Cooler — сухой охладитель, или, как его ещё называют, сухая градирня) — это агрегаты, предназначенные для охлаждения теплоносителя за счёт окружающей среды. Они применяются в промышленности для охлаждения воды, которая в свою очередь охлаждает различное технологическое оборудование. Драйкулеры также нашли своё применение в системах вентиляции и кондиционирования — для сброса в окружающую среду тепла от чиллеров внутренней установки.

Конструкция и принцип работы драйкулера

Драйкулер состоит из трёх основных элементов — водо-воздушного теплообменника, вентилятора и корпуса, внутри которого этот теплообменник и вентилятор установлены. Корпус драйкулера часто бывает оснащён ножками для горизонтальной установки, или же охладитель устанавливается вертикально на кронштейнах без применения ножек.

В теплообменнике происходит охлаждение теплоносителя. Горячий поток поступает на вход драйкулера и проходит по змеевику, который обдувается наружным воздухом. Для улучшения теплообмена предусмотрен вентилятор, который делает этот обдув принудительным и более эффективным. Кроме того, на змеевик насажены рёбра, через которые отводится часть тепла теплоносителя. В среднем, за счёт применения рёбер, теплосъём возрастает на 30% и более. Охлаждённый теплоноситель выходит из драйкулера и направляется к чиллеру или иному оборудованию.

Отличия сухих градирен от мокрых градирен и выносных конденсаторов:

  • В отличие от мокрых градирен, в сухих градирнях теплоноситель не распыляется в потоке воздуха с целью его охлаждения за счёт насыщенного влагой воздуха. Именно поэтому рассматриваемый вид градирен и называется «сухим».
  • В отличие от выносного конденсатора, в котором выполняется охлаждение хладагента за счёт окружающей среды, в драйкулере не происходит изменения агрегатного состояния теплоносителя: до и после драйкулера он представляет собой жидкость.

Сфера применения сухих охладителей

Сухие градирни применяются в двух основных схемах систем холодоснабжения:

  1. в схемах с чиллером с водяным охлаждением конденсатора
  2. в системах холодоснабжения, работающих круглый год.

Схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора представляет собой трехконтурную систему и работает следующим образом. Во внутреннем контуре циркулирует чистая вода, которая передаёт тепло от фанкойлов к испарителю чиллера. Далее следует фреоновый контур, который расположен полностью внутри чиллера. В нём тепло от испарителя передаётся к конденсатору.

Конденсатор, как было сказано выше, водяного охлаждения. Следовательно, третий контур — контур отвода тепла от конденсатора в окружающую среду. Обычно это гликолевый контур, так как он контактирует с наружным воздухом, который может иметь отрицательную температуру, следовательно, теплоноситель должен быть незамерзаемым. В третьем контуре теплоноситель нагревается в конденсаторе и за счёт наружного воздуха охлаждается в драйкулере.

На ряде объектов (центры обработки данных, кинотеатры, промышленные здания и другие) требуется охлаждение не только в теплое, но и в холодное время года. Однако зимой наружная температура ниже внутренней, поэтому появляется возможность охлаждать воздух в помещении напрямую за счёт холода наружного воздуха. И здесь также на помощь приходят драйкулеры.

Система холодоснабжения в зимнем режиме работает следующим образом. Теплоноситель циркулирует напрямую между фанкойлами и драйкулерами. Охлаждённый за счёт наружного воздуха теплоноситель поступает к фанкойлам и охлаждает воздух в помещении.

Важно понимать, что первая (схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора) и вторая (система холодоснабжения, работающая круглый год) схемы никак не связаны между собой. То есть во втором случае речь не идёт о зимнем режиме первой схемы. Круглогодичная система холодоснабжения в описанном виде применима как для чиллеров с водяным, так и с воздушным охлаждением конденсатора.

Ещё один важный момент — в круглогодичной системе холодоснабжения через фанкойлы циркулирует антифриз, значит, они (и драйкулеры) должны быть рассчитаны исходя из его физических свойств (вязкость, плотность, теплоёмкость). Эти свойства, как правило, хуже, чем у воды, что находит своё отражение при подборе моделей фанкойлов и драйкулеров.

Преимущества и недостатки драйкулеров

К преимуществам драйкулеров относят простоту конструкции, низкую стоимость, простой и понятный механизм работы, небольшую массу агрегатов и гибкость при их установке — они могут быть установлены горизонтально или вертикально как на кровле здания, так и на земле. При размещении на кровле ввиду малой массы они не требуют устройства сложной разгрузочной рамы, которая необходима при установке чиллеров.

Драйкулеры применяются в закрытых контурах, в которых циркулирует один и тот же заранее подготовленный теплоноситель. Этот фактор говорит о надёжности систем с драйкулерами — теплоноситель не подвержен внешним загрязнениям, практически не требуется подпитка системы.

Недостаток у сухих охладителей, пожалуй, один — они не способны охладить теплоноситель до температуры, которая ниже температуры окружающей среды. Более того, разница температур между охлажденным теплоносителем и наружным воздухом обычно составляет 4-10°С, то есть реально температура теплоносителя всегда выше температуры наружного воздуха.

В некоторых пределах с этим недостатком можно бороться, например, установив распылители воды в зоне всасывания драйкулера. Наружный воздух, испарив воду, охладится на несколько градусов и позволит понизить температуру теплдоносителя на выходе. Такой приём позволит оптимизировать работу системы холодоснабжения в летнее время и повысить её холодильный коэффициент на

Читайте также  Укладка теплого пола в каркасном доме

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир Климата»

Применение и принцип работы сухих градирен

  • Сухая градирня: принцип работы
  • Особенности размещения градирен
  • Условия, рекомендуемые при использовании сухих градирен
  • Область применения сухих градирен
  • Сухие градирни: преимущества и недостатки применения

В промышленности постоянно возникает необходимость в охлаждении водных запасов. В связи с ростом стоимости электрической энергии – применение и принцип работы сухих градирен становится очень актуальным. Градирня (теплообменник) это оборудование, которое используется для охлаждения воды или другой жидкости, как в промышленности, так и в различных системах кондиционирования.

Сухая градирня: принцип работы

При помощи сухих градирен происходит охлаждение водных запасов, которые участвуют в технологическом процессе на 5-7 градусов по Цельсию. Принцип работы сухой градирни (драйкулера) очень прост: охлаждаемая жидкость подается в теплообменник, двигаясь по нему, она охлаждается потоком воздуха, который подается вентилятором из окружающей среды. Теплообменник состоит из множества медных трубок с алюминиевым оребрением, суммарная площадь которых довольно высока. Вентиляторы, нагнетая наружный воздух, обеспечивают теплообмен, в результате чего происходит охлаждение жидкости, которая затем по трубопроводу подается по назначению.

Для предотвращения повреждения труб в процессе работы, предусмотрены ребра жесткости, выполненные из стали. Корпус выполнен также из стали и покрыт эмалью для предотвращения и защиты от коррозии.

Охлаждаемая в драйкулере жидкость, может быть различной: например, вода для потребителей, разнообразные водные растворы для нужд промышленности.

Используемые вентиляторы, оборудованы защитными решетками и имеют низкий коэффициент шума. Для экономии электроэнергии, вентиляторы, подающие вентиляторы можно оснастить регулятором, который будет контролировать скорость вращения лопастей. При необходимости точно контролировать температуру воздуха на выходе также необходимо установить регулятор.

Наибольшая эффективность использования драйкулеров в районах, где низкая средняя температура окружающей среды. Следует отметить, что температура охлаждаемой в градирне воды будет на 5 градусов по Цельсию выше температуры окружающей на входе в теплообменник. Это так называемый термодинамический предел. Для получения температуры на выходе из охладителя на пару градусов ниже можно применить специальную систему орошения. Суть ее заключается в том, что при высоких градусах окружающего воздуха, форсунками подается вода на трубки теплообменника. Испаряясь, вода дополнительно охлаждает рабочую жидкость и одновременно очищает теплообменник от нежелательного загрязнения. Грязная жидкость попадает в специальный резервуар, который по мере загрязнения надо чистить.

Особенности размещения градирен

Традиционно градирни устанавливают под открытым небом, однако имеются модели, которые могут монтироваться внутри помещения, например, подвального, при условии подведения системы воздуховодов. Варианты установки также могут быть различными: как вертикальное, так и горизонтальное расположение. В условиях экономии полезной площади их располагают на крыше или на стене производственного здания.

Необходимо помнить, что для рациональной работы драйкулера, необходимы большие воздушные потоки, поэтому при установке необходимо это учитывать и обеспечить свободную подачу воздуха к вентиляторам.

При наружной установке охладителя, следует помнить, что при минусовых температурах возможно замерзание воды, которая используется. Для предотвращения этого, в холодное время года необходимо использовать гликоль.

Также возможно организация тандема драйкулера с чиллером, который выполняет роль охладителя. При этом необходимо чиллер установить внутри помещения, а градирню снаружи.

Условия, рекомендуемые при использовании сухих градирен

При применении и принципе работы сухой градирни необходимо правильно рассчитать параметры температур наружной среды в каждом сезоне. Это напрямую влияет на выбор мощности градирни и как следствие на качество ее работы.

Для эффективности, необходимо контролировать параметры, которые позволят применять ее с наибольшей эффективностью. Осуществлять контроль параметров возможно, с помощью:

  1. Датчиков (измеряют температуру теплоносителя и окружающей среды, делая возможным контроль всей системы охлаждения).
  2. Регуляторов вращения (регулируют скорость вращения лопастей и как следствие объем подаваемого в систему воздуха).
  3. Вентиляторов (правильный выбор количества обеспечит охлаждение рабочей жидкости до требуемого предела).

В зимнее время при низких температурах обслуживание и эксплуатация градирен может усложниться из-за обледенения конструкции. Как правило, при снижении температуры от – 10 градусов по Цельсию начинается процесс обледенения, который может вызвать поломку системы. Для исключения данной ситуации необходимо уменьшить поток подаваемого воздуха. Это можно достичь за счет отключения вентилятора или за счет перевода его в режим работы на пониженных оборотах.

Если возникла необходимость в установке сухого теплообменника, то необходимо заранее рассчитать необходимую мощность, чтобы приобретенное оборудование справлялось с объемами, необходимыми для производства. Перед установкой учитывается множество параметров, и только квалифицированный специалист сможет правильно учесть все факторы, обуславливающие эффективность в каждом конкретном случае.

Область применения сухих градирен

За счет энергосбережения, простоты применения и принципов работы сухих градирен их широко используют в промышленности. В настоящее время многие производственные процессы требуют охлаждения водных запасов и других жидкостей. Поэтому установка драйкулера на предприятиях химической, пищевой, перерабатывающих отраслях существенно помогает снизить себестоимость готовой продукции, за счет рационализации затрат на производство.

Также они используются при производстве пластмасс, в стекольном производстве, машиностроении, деревообрабатывающей промышленности. Достойное место занимают в технологических процессах атомных и тепловых электрических станций. Незаменимы они при охлаждении конденсаторов и электрогенераторов.

Драйкулеры применяются на производствах, где надо избавиться от избыточного тепла, где существует разница в температурах воды и окружающей среды.

Немаловажным является то, что как такового нет испарения воды, так как теплоотдача происходит в трубках устройства с тепловым обменом. Из этого следует, что влажность в помещении (если охладитель установлен в здании) не будет повышаться. Также, за счет замкнутого цикла устройства теплового обмена, не загрязняется атмосферная среда (если охладитель установлен на площадке возле производственного здания). Последний факт имеет огромное значение для предприятий, т.к. требуется соблюдение санитарно-гигиенических норм.

Сухие градирни: преимущества и недостатки применения

Наличие неоспоримых выгод при применении драйкулеров объясняет их массовое использование. Рассмотрим основные преимущества использования охладителей.

  • Существенная экономия электрической энергии (энергия расходуется только на привод вентиляторов, а в холодное время года экономия увеличивается за счет частичного отключения вентиляторной системы).
  • Не существует расхода воды из-за применения закрытого контура.
  • Нет загрязнения производственной воды.
  • Относительная дешевизна при сравнении с другими аналогами и короткий срок окупаемости.
  • Большой выбор охлаждаемых жидкостей (вода, масло, водные растворы).
  • Выбор варианта монтажа (внешняя установка или внутренняя, горизонтальная или вертикальная, установка на крыше или стене).
  • Дешевизна обслуживания и ремонта.
  • Надежность насоса и трубопровода.
  • Простота при выполнении монтажных работ и процесс эксплуатации.
  • Не увеличивает процент влажности.
  • Нет выброса вредных веществ в атмосферу.
  • Возможность использования в холодную погоду любого антифриза.
  • При необходимости возможна установка новых блоков к уже существующим.

К недостаткам драйкулеров относится невозможность охлаждения рабочего вещества до состояния ниже температуры окружающей среды. Из-за этого фактора область их использования несколько ниже. В летний период, при повышенных температурах, эффективность снижается.