Отдел продаж: +7 727 312-27-01
Отдел закупок: +7 777 010-85-89
WhatsApp: +7 705 739-93-41

Типы и виды градирен. Как выбрать нужный?


Типы и виды градирен. Как выбрать нужный тип?

Т воды на входе (до охлаждения)

Т воды на выходе (после охлаждения)

Вариант охлаждения рекомендуемый

Выше 66°C

Выше ~56°C (в зависимости от региона Казахстана)

Так как температурный напор (разница между температурой воздуха и требуемой температурой охлаждённой воды) большой, поэтому в данном случае наиболее целесообразное решение – это использование сухих градирен (драйкулеров). При таких температурных параметрах сухая градирня будет компактной, энергоэффективной.

Если температура горячей воды, которую нужно охладить, выше 75°C, и если одновременно нужно низкотемпературное охлаждение на предприятии, то целесообразно рассмотреть использование АБХМ – холодильных машин, которые работают на тепловой энергии. В результате данные АБХМ и охладят горячую воду, использовав это как источник энергии для своей работы, а также дадут эффект низкотемпературного охлаждения (до 10°C, до 7°C, до 5°C и т.д.)

Выше 50°C

От 46 до ~55°C (в зависимости от региона Казахстана)

Это промежуточный вариант, при котором возможно использование как испарительных градирен, так и сухих градирен.

При наличии подпиточной воды на Объекте – применение испарительных градирен позволит:

- уменьшить стоимость покупки градирен, так как испарительное охлаждение эффективнее и проще, чем сухое;

- уменьшить электропотребление – по той же причине;

- уменьшить занимаемую площадь – по той же причине.

То есть, по всем экономическим параметрам, кроме потребления подпиточной – более выгодное использование испарительной градирни открытого или закрытого типа. Для определения наиболее выгодного варианта специалисты ТОО «ЭнергоПро» могут выполнить расчёт ТЭО.

Выше 66°C

От 23 до 45 °C

В данном случае, когда температура воды на входе выше 65°C – такую воду нельзя направлять напрямую в открытую испарительную градирню, так как может расплавиться ороситель и каплеуловитель.

Для решения данного вопроса есть следующие варианты:

- последовательное охлаждение воды сначала в сухой градирне (драйкулере);

- использование в открытой испарительной градирне оросителя и каплеуловителя с повышенными пределами по температуре (есть ограничение);

- использование испарительной градирни закрытого типа;

- использование оребренного теплообменника EnergoPro Steamblocker (устанавливается в верхней части градирни, над система водораспределения)

- использование системы подмеса (к горячей воде, которая подаётся на гра

- использование промежуточного теплообменника (контур 1 – охлаждение воды между потребителем и теплообменником; контур 2 – охлаждение воды между теплообменником и градирней) – в данном варианте есть ограничение по нижней температуре, до которой возможно охлаждение, в зависимости от температуры мокрого термометра.

От 27 до 65 °C

От 23 до 45 °C

Единственный рабочий вариант – это испарительные градирни, так как с помощью сухих градирен нет возможности охладить. Температура воздуха в Казахстане летом достигает 35-45 °C и охладить воду, либо другие растворы до 45 °C, а тем более ниже, вплоть до 23 °C– не возможно.

Ниже ~23°C (в зависимости от региона Казахстана)

При таких температурах требуется использовать искусственное охлаждение – то есть не за счёт прямого использования атмосферного воздуха. Для данных температур требуется использование чиллеров. В зависимости от технических условий – это могут быть:

- компрессорные фреоновые чиллеры (электрические);

- либо абсорбционные чиллеры – АБХМ (теплоиспользующие).

Для расчёта и выбора наиболее подходящего варианта для Ваших технических условий – обращайтесь к инженерам ТОО «ЭнергоПро».



02| Сухая или мокрая (испарительная) градирня?

Зачастую складывается ситуация, когда температуры охлаждения позволяют применить как мокрую (испарительную) градирню, так и сухую градирню. Таблица ниже поможет выбрать тип градирни, исходя из экономических и эксплуатационных показателей:

Особенности, условия на Объекте: Сухие градирни Мокрые (испарительные) градирни
Наличие подпиточной воды: Подпиточная вода не требуется Необходима подпиточная вода, если её нет - то применение испарительных градирен невозможно
Необходимость продувки испарительного контура: Не требуется Испарительный контур требует не только подпитки для восполнения испарившихся объёмов, но и подпитки для регулярного обновления контура - продувки. Это связано с постоянным накомплением количества солей в испарительном контуре - дистилят испаряется, соли остаются. В результате - нужно сливать часть воды, накопившей соли, и добавлять новую подпиточную воду.
Для решения этой задаче в линейке оборудования ЭнергоПро предусмотрены автоматические системы контроля качества и обработки испаряемой воды:
Системы контроля качества и обработки воды EnergoPro
Электропотребление: Повышенное электропотребление, так как охлаждение осуществляется только за счёт обдува воздуха по трубам и рёбрам (ламелям) градирни Меньшее электропотребление, так как используется более эффективное охлаждение за счёт фазового перехода испаряемой воды - поглощение теплоты парообразования. В результате - теплообмен эффективнее, а электропотребления на работу вентиляторов требуется меньше
Стоимость самой градирни: По той же причине, что и в пункте выше - сухой градирне (драйкулеру) требуется повышенная поверхность теплообмена, соответственно, и стоимость градирни выше У испарительной градирни теплообмен эффективнее, соответственно, поверхность теплообмена требуется меньше, и цена градирни также меньше.
Загрязнение и очистка элементов градирни: Нет орошения и испарения воды на элементах сухой градирни, соответственно, нет активного зарастания этих поверхностей. Однако, внешние факторы (осадки, пыль, пух, листва и т.д.) могут привести к зарастанию сухой градирни. Учитывая, что у сухой градирни повышенные поверхности теплообмена и малый шаг между рёбрами (ламелями) теплообменника - это приводит к частым и большим объёмам работы. У испарительной градирни противоположная ситуация - зарастание может происходить чаще (при отсутствии системы контроля качества и обработки воды), а конструкция теплообменника имеет больший шаг между элементами (между панелями оросителя в открытой градирне или между трубками в закрытой градирне).
При наличии фильтрации и системы контроля качества и обработки воды - данная проблема отсутствует в принципе.
Габариты: Занимаемая площадь больше Высота больше

Вывод - для правильного выбора типа градирни - сухого или мокрого - необходимо учитывать разные условия, имеющиеся на Объекте, например, что для Заказчика важнее - потребление электроэнергии или потребление воды.

Для расчёта экономических показателей применения сухих и испарительных градирен, их сравнения, инженеры ТОО "ЭнергоПро" разработают ТЭО - технико-экономическое обоснование, рассчитав капитальные затраты по обоим вариантам, ежегодные затраты на электропотребление, подпитку, эксплуатацию, рассчитают приведённые затраты за несколько лет владения оборудованием. Для заявки на ТЭО - перейдите по ссылке: Заявка на ТЭО между сухой и испарительной градирней


03| Выбор среди испарительных градирен:


Открытая или закрытая градирня? Нужен чистый контур?

Основной причиной применения закрытой градирни является необходимость сохранения чистоты охлаждаемого контура. Однако есть и другие нюансы применения открытой или закрытой градирни. Таблица ниже позволит определиться с выбором:

Особенности, условия на Объекте: Открытые испарительные градирни Закрытые испарительные градирни
Стоимость
(при охлаждении воды на одни и те же параметры, без требования чистого контура):
Оптимальная стоимость, охлаждение воды напрямую в градирне Дороже в 2-3 раза, так как охлаждение осуществляется через поверхность трубчатого теплообменника закрытой градирни, вместо открытого теплообмена в оросителе открытой градирни. Сами градирни из-за этого больше, и трубчатые теплообменники дороже, чем оросители
Стоимость
(с требованием чистого контура):
Повышенная, так как помимо открытой градирни в системе, обеспечивающей чистый контур, также должны быть:
- промежуточный теплообменник;
- дополнительная насосная группа;
- система фильтрации;
- трубопроводы
Оптимальная стоимость, так как все необходимые элементы уже установлены на закрытой градирне, теплообменник трубчатый уже находится в градирне и установлен вместо оросителя - то есть не надо платить и за ороситель и за трубчатый теплообменник
Зимняя эксплуатация: Зависит от используемой серии открытой испарительной градирни. Для противоточных градирен с нижними вентиляторами нет никаких проблем при зимней эксплуатации Так как вода в закрытых градирнях охлаждается в трубках теплообменника, поэтому крайне рекомендуется использовать незамерзающие жидкости в качестве хладоносителя вместо воды, что приводит к увеличению модели закрытой градирни и дополнительному увеличению стоимости.
Кроме того, рекомендуется выносить насос орошения с градирни в отапливаемое помещение.
Электропотребление: Минимальное электропотребление, так как охлаждение осуществляется при непосредственном контакте между воздухом и водой - в оросителе градирни Повышенное электропотребление, так как охлаждение осуществляется через поверхность трубчатого теплообменника, в результате - поверхность теплообмена требуется больше, расход воздуха и электропотребление - больше
Загрязнение и очистка: В случае открытой градирни и промежуточного теплообменника - может потребоваться очистка всего контура между градирней и теплообменником (при отсутствии подходящей системы обработки воды), а также - очистка элементов самой градирни. При закрытой градирне - нет загрязнения всего контура, контур остаётся чистым. Происходит загрязнение только наружных поверхностей встроенного в закрытую градирню трубчатого теплообменника, а также других элементов градирни. Но, опять же, при правильной системе фильтрации и обработки воды - данных проблем не будет в обоих вариантах:
Системы контроля качества и обработки воды EnergoPro


Типы и виды испарительных градирен в зависимости от требуемого расхода охлаждаемой воды:

В зависимости от требуемых расходов (больших или малых) охлаждаемой воды – целесообразно применение различных типов градирен, чтобы Заказчик произвёл оптимальные затраты на приобретение градирен, а также получил оптимальные затраты на их эксплуатацию.

Расход охлаждаемой воды

Тип градирен по виду сборки

До 1000 м3/ч

Тип градирен – модульные.

Вид сборки – заводская, поставляются на Объект в виде собранных блоков.

От 1000 м3/ч
до 6000 м3/ч

Могут использоваться оба типа градирен, в зависимости от задач Заказчика.

Преимущества модульных:

- Поставка в готовом виде, не надо тратить дополнительные деньги и время на сборку на Объекте. То есть – будет выдержан бюджет и сроки.

- Качество сборки градирен не зависит от нанятой монтажной организации.

- Большое количество двигателей и вентиляторов – позволяет распределить общую нагрузку и не сильно зависеть от отключения одного из вентиляторов.

- Можно установить на кровле.

Преимущества строительных:

- Сбалансированное количество секций и электродвигателей с точки зрения количества элементов, требующих обслуживания.

- Меньшее электропотребление.

- Меньшая занимаемая площадь.

От 6000 м3/ч

Тип градирен – строительные вентиляторные.

Вид сборки – на Объекте, поставляются на Объект поэлементно.



Типы и виды испарительных градирен в зависимости от сезонности работы:

В зависимости от сезонности работы – важно выбрать подходящий тип испарительной градирни. Основная проблема у испарительных градирен при работе зимой – это обмерзание элементов. Есть типы градирен, которые крайне не рекомендуется использовать зимой, есть типы, которые допускается использовать зимой, есть типы градирен, которые идеальны для использования зимой.

Соответственно, летом, весной и осенью (в тёплый период года) могут использоваться любые из видов градирен.

Тип градирни

Специфика, влияющая на обмерзание

Элементы, подверженные обмерзанию

Резюме и решения по исключению обмерзания

Перекрёстно-точный тип градирен

Открытые (не закрыты корпусом) поверхности оросителя, по которым стекает вода

Ороситель

Вентиляторы

Решений по исключению обмерзания оросителя нет. Данный тип градирен крайне не рекомендуется использовать при зимней эксплуатации.

Противоточный тип с осевым вентиляторами сверху

Ороситель закрыт внутри панелей корпуса градирни, поэтому не подвержен обмерзанию

Вентиляторы

Воздухозаборные окна

Для уменьшения обмерзания вентиляторов в данном типе градирен EnergoPro используются:

- частотные приводы

- подогрев обечайки вентилятора

- для предотвращения разрушения – реле предельной вибрации

- улучшенный вариант – многовентиляторный тип с большим количеством вентиляторов малого диаметра

Для уменьшения обмерзания воздухозаборных окон используются:

- козырьки внутри градирни;

- реверсный ход вентиляторов;

- подогрев периметра воздухозаборных окон.

Таким образом, круглогодичная эксплуатация данного вида градирен допускается.

Противоточный тип градирен EnergoPro с центробежными вентиляторами снизу

Ороситель закрыт.

Вентиляторы работают на всасе воздуха, а не на выбросе пара из градирни.

Воздухозаборное окно – единственное – и отдалено от стекания воды в градирне

Нет

Обмерзания всех элементов исключены конструкцией. Дополнительных решений не требуется.

Данный вид градирни идеально подходит для круглогодичной эксплуатации.

Градирни типа Росинка и ГРД

Малая высота между осевым нагнетающим вентилятором и выходом пара из градирни, а также низкая напорная характеристика используемых осевых вентиляторов, малая скорость пара на выходе (большое сечение на выходе пара) при большой скорости на всасывании воздуха (малое сечение у вентиляторов).

Обмерзание нагнетательных осевых вентиляторов

Данный тип градирен крайне не рекомендуется использовать при зимней эксплуатации.