Градирни

Главная / Продукция / Градирни

НАЗНАЧЕНИЕ

Компактные пленочные градирни серии ГРАД ( далее градирни ) представляют из себя испарительные градирни открытого типа и широко применяются как в гражданском , так и в промышленном строительстве , поскольку при весьма умеренном энергопотреблении обеспечивают приготовление воды , используемой в целях охлаждения с температурой , близкой к температуре мокрого термометра . Такие градирни применяются охлаждения конденсаторов холодильных агрегатов , реже - для охлаждения аварийных электрогенераторных агрегатов большой мощност , в технологических операциях широкого профиля , требующих эффективного и неэнергоемкого рассеяния тепла , создаваемого во время рабочего цикла компрессорных установок , металлургических производств , машин по формовке пластических масс , технологических процессов по химической очистке веществ , восстановления чистых химических растворителей и т . п .

Создание систем оборотного водоснабжения с использованием градирен позволяет уменьшить затраты предприятий на потребление и сброс технической воды , повысить КПД использования оборудования , благодаря чему затраты на приобретение и монтаж градирен окупаются в течение нескольких месяцев . Одновременно подобные системы позволяют решать актуальные сегодня проблемы экологии .

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Градирня конструктивно состоит из двух частей : верхней - корпуса (1), в нижней части которого находится ороситель (3), в верхней - каплеотделитель (4), а между ними расположены коллекторы разбрызгивающего устройства с цельнофакельными форсунками (5) и нижней - бака - водосборника (2) для сбора охлаждаемой воды с установленными на нем вентилятором (6). Эффект охлаждения в градирне достигается за счет испарения -1% циркулирующей через градирню воды , которая разбрызгивается форсунками и в виде пленки стекает в бак через сложную систему каналов оросителя навстречу потоку охлаждающего воздуха , нагнетаемого вентиляторами .


Эффективный каплеотделитель снижает потери воды в результате капельного уноса 1 до 0,1% от величины объемного расхода воды , циркулирующей через ¦\ градирню .

ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГРАДИРНИ В СИСТЕМАХ ОХЛАЖДЕНИЯ

Одним из важных моментов для наиболее эффективного использования градирен в водооборотной системе является оптимальный выбор схемы гидравлических контуров подключения . Схемы гидравлических контуров могут различаться в зависимости от количества градирен , используемых в одном контуре , а также от характера потребителя . Диапазон регулирования производительности градирни определяется характером потребителя .

Самый простой гидравлический контур отдельной градирни , используемый для одного участка обслуживания , приведен на рис .1. Вода из градирни поступает в бак , откуда циркуляционным насосом подается потребителю и далее в градирню . В области промышленного строительства , особенно когда

расход воды , циркулирующий через охладитель потребителя заметно меньше расхода воды , циркулирующего через градирни , применяется схема , приведенная на рис .2. Здесь обратная вода , поступающая от потребителей , отстаивается в накопительных емкостях ( объем которых рассчитывается примерно на 5-10 минут работы установки ). Из нее насос ( насосы ) контура приготовления рабочей жидкости откачивают воду на испарительные градирни . Из градирни охлажденная вода поступает в аналогичную ванну . Основная отличительная черта такой схемы - гидравлическая независимость контуров приготовления рабочей воды и потребления , обеспечиваемая наличием компенсационной трубы между емкостями ( может использоваться также и одна емкость с перегородкой , обеспечивающей перелив между ее частями ). Вследствие этого совершенно не обязательно постоянно регулировать мощность градирен в соответствии с требованиями пользователя . Вентиляторы градирен могут работать в режиме просто " Вкл / Выкл ". Кроме этого , каждая такая градирня работает всегда с полной нагрузкой и обеспечивает максимально возможное охлаждение воды для данных погодных условий .

Обе схемы не чувствительны к заморозкам , поскольку градирни полностью дренируются в накопительные емкости , устанавливаемые в помещении , либо расположенные под землей .

Рис . 1. Схема гидравлического контура охлаждения градирни для одного потребителя
Рис . 2. Система охлаждения с градирнями , имеющими раздельные контуры приготовления и потребления

РАЗМЕЩЕНИЕ ГРАДИРЕН

При размещении градирен на площадке предприятия учитывают характер застройки окружающей территории , стремятся к меньшей протяженности циркуляционных трубопроводов , соединяющих потребителей охлаждающей воды с градирнями , а также учитывают направление господствующих ветров зимой и летом , туманообразование и вынос капель воды за пределы градирни , вызывающие обмерзание расположенных вблизи сооружений . При проектировании оборотных систем следует руководствоваться требованиями СНиП 2.04.02-84 " Водоснабжение . Наружные сети и сооружения ". В целях уменьшения диаметров и протяженности трубопроводов водопроводных сетей применяют при соответствующем техникоэкономическом обосновании децентрализацию систем оборотного водоснабжения с максимальным приближением градирен к цехам потребителям воды .

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ ГРАДИРЕН

Для обеспечения удобства и безопасности обслуживания градирни должны иметь площадки , устроенные в соответствиями с требованиями действующих норм и правил по обеспечению безопасности . Перед началом эксплуатации вентиляторной градирни нужно проверить гидравлическую плотность трубопроводов , резервуаров , а также состояние установленной арматуры . Зазор между корпусом и баком - водосборником должен быть заполнен силиконовым герметиком . Особое внимание следует уделять качеству монтажа вентиляторных агрегатов , в частности , правильности их центровки и балансировки . Ороситель должен равномерно заполнять все горизонтальное сечение градирни , между листами оросителя не должно оставаться промежутков . Необходимо устранить все повреждения конструкций оросителя и завалы их посторонними предметами , влияющими на равномерность распределения воды и воздуха . Стеснение живого сечения градирни вызывает неравномерность распределение воздуха и воды и , как следствие , ухудшение работы градирни . Перед первым пуском необходимо осуществить промывку водяных магистралей для удаления сора и окалины , которые могли там образоваться в процессе проведения сварочных работ , и затем визуально проверить равномерность работы всех форсунок . Все обнаруженные дефекты должны быть устранены до начала эксплуатации .

Во избежание повышенного капельного уноса следует контролировать параметры расхода и давления в соответствии с характеристикой форсунки ( см . стр . 4). Для этого перед входным коллектором следует установить манометр . Превышение давления сверх установленного свидетельствует о засорении форсунок . Для снятия форсунки необходимо вынуть шпильку , снять форсунку и удалить посторонние предметы . Для обеспечения нормальной эксплуатации градирен должна быть обеспечена соответствующая инструкция для обслуживающего персонала . Периодические осмотры градирен рекомендуется производить не реже чем один раз в месяц .

Текущие ремонты градирен должны производиться по мере надобности , но не реже одного раза в год , и приурочиваться , по возможности , к летнему времени . В объеме текущих ремонтов входят работы , не требующие остановки градирни на длительный срок , например очистка и ремонт водораспределительного устройства , трубопроводов и сопел , водоуловителей , приведение в порядок регулировочных и запорных устройств . При капитальном ремонте выполняются все работы , требующие длительного отключения градирни : устранение повреждений оросителя , водораспредельной системы , ремонт или замена вентиляторной установки и др . рекомендуется производить не реже чем один раз в месяц .

Текущие ремонты градирен должны производиться по мере надобности , но не реже одного раза в год , и приурочиваться , по возможности , к летнему времени . В объеме текущих ремонтов входят работы , нетребующие остановки градирни на длительный срок , например очистка и ремонт водораспределительного устройства , трубопроводов и сопел , водоуловителей , приведение в порядок регулировочных и запорных устройств . При капитальном ремонте выполняются все работы , требующие длительного отключения градирни : устранение повреждении оросителя , водораспредельнои системы , ремонт или замена вентиляторной установки и др .

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГРАДИРЕН В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

В зимнее время эксплуатация градирен может усложняться из - за обмерзания их конструкций , особенно это относится к градирням расположенным в суровых климатических условиях . Обмерзание градирен может привести к аварийному состоянию , вызывая деформации и обрушение оросителя из - за дополнительных нагрузок от образовавшегося на нем льда . Обмерзание начинается обычно при температурах наружного воздуха ниже -10 °С и происходит в местах , где входящий в градирню холодный воздух соприкасается с относительно небольшим количеством теплой воды .

Внутреннее обледенение является опасным потому , что из - за интенсивного туманообразования оно может быть обнаружено только после разрушения оросителя . Поэтому в зимний период не следует допускать колебаний тепловой и гидравлической нагрузок , необходимо обеспечивать равномерное распределение охлаждаемой воды по всей площади оросителя и не допускать понижения плотности орошения на отдельных участках .

В связи с большими скоростями входящего воздуха плотность орошения в вентиляторных градирнях в зимнее время целесообразно поддерживать не менее 10 м 3 / м 2 ( не ниже 40% от полной нагрузки ).

Критерием для определения необходимого расхода воздуха может служить температура охлажденной воды . Если расход поступающего воздуха регулировать таким образом , чтобы температура охлажденной воды не была ниже +12 - н +15 °С , то обледенение градирен обычно не выходит за пределы допустимого . Уменьшение поступления в градирню холодного воздуха может быть достигнуто отключением вентилятора или переводом его на работу с пониженным числом оборотов .

Исключить обледенение градирен можно путем подачи всей воды только на часть градирен с полным отключением остальных , иногда со снижением расхода циркуляционной воды .

Нагнетательные вентиляторы подвержены обмерзанию . Это может вызываться двумя причинами : попаданием на вентилятор водяных капель изнутри градирни и рециркуляцией уходящего из градирни воздуха , содержащего мелкие капли воды и пар , который конденсируется при смешении с холодным наружным воздухом . В таких случаях можно избежать обледенения лопастей вентилятора следующими способами : - снизить скорость вращения вентилятора ,

  • проконтролировать давление перед форсунками и при необходимости произвести их очистку ,
  • использовать стеклопластиковые лопастиковые рабочие колеса ,

- использовать автономный обогрев обечаек вентилятора с помощью гибких электронагревателей .
Следует отметить , что неравномерное образование льда на лопастях может приводить к разбалансировке и вибрации вентилятора .

Если в зимний период по какой - либо причине производилось отключение вентиляторов градирен , то перед их пуском необходимо проконтролировать состояние обечаек на наличие на них наледи . При обнаружении наледи ее необходимо удалить во избежание поломки рабочих колес вентиляторов .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГРАДИРНИ

Основными параметрами , определяющими рабочие процессы в градирне , являются : G m - расход охлаждаемой воды , м 3 / ч ;

Дд„ - количество воды для подпитки системы водоснабжения ( восполнение испарения ), м 3 / ч ; Q r - тепловой поток , кВт .

Расход воды через градирню может быть определен по давлению воды во входном коллекторе . Абсолютное давление воды необходимо определять по манометру , устанавливаемому перед входным коллектором :

Н =10 Р„ где Н - напор перед форсункой ( м вод . ст .),

Р а - показания манометра ( кг / см 2 ).

Зная полный напор и количество форсунок , используя график можно определить расход воды через градирню :

G w = G 1 w n , где G 1 W - расход воды через одну форсунку ( м 3 / ч ),

п - количество форсунок ( шт .).

Количество воды , которое необходимо добавлять в систему для компенсации испарения , определяется исходя из расхода воды и разности температур воды на входе и на выходе из градирни :

AG w =1,67 G wC p ( t BX - t BJ , где AG W - величина подпитки ( кг / час ),

С р - теплоемкость воды ( ккал / кгград ),

t BX - температура воды на входе в градирню ( °С ),

^ „ - температура воды на выходе из градирни ( °С ).

КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ ГРАДИРНИ

1 . Пуск воды в градирню производится только после включения электровентилятора . 2. В случае неудовлетворительной работы градирни необходимо вынуть из коллектора и механически очистить форсунки водораспределительного устройства , очистить трубы коллектора при снятых форсунка , пустив на градирню воду ; вынуть пакеты каплеотделителя и оросителя и промыть их струей воды с температурой не более 50 °С .

З . При возникновении вибраций устранить причину дисбаланса вентилятора . Примечание :

Использование градирен для охлаждения загрязненных , подкисленных и слабощелочных вод , а также охлаждение воды в зимних условиях ниже +10 °С , должно быть согласовано с предприятием - изготовителем .

МЕТОДИКА ВЫБОРА ГРАДИРЕН

Первоначально необходимо определить следующие исходные данные :

Q , кВт - тепловой поток ( количество тепла ), который необходимо отвести в окружающую среду ,

t мт , °С - температура мокрого термометра в самое жаркое время , характерная для данного региона ,

t вых ., °С - температура воды , которая должна быть получена в конце процесса охлаждения .

Необходимо отметить , что тепловой поток для воздушных компрессоров обычно не превышает электрической мощности привода компрессора ; для холодильной машины является суммой холодопроизводительности и электрической мощности привода компрессорного агрегата ; тепловой поток для технологических установок , где не происходит сжигания каких - либо видов топлива , обычно не превышает электрической мощности приводов и т . д .

Температуру мокрого термометра выбираем поданным из Таблицы 1.

Температура воды , которая должна быть получена в конце процесса охлаждения в градирне , обуславливается техническими параметрами охлаждаемого оборудования и , как правило , указана в паспортных данных оборудования .

Определив необходимые параметры , можно произвести предварительный подбор градирен , используя

РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

для некоторых населенных пунктов России для 1- ой категории водопотребителя .

Таблица 1.

Населенный пункт

Температура по сухому термометру , и , °С

Огноситегьная влажность воздуха ,

Ф ,%

Температура по " мокрому " термометру , т , °С

Архангельск

23,3

58

18

Астрахань

30,4

52

23,2

Волгоград

31

33

20

Вологда

24,5

56

18,8

Грозный

29,8

43

21

Дудинка

22,9

59

17,9

Екатеринбург

25,8

49

18,8

Иркутск

22

63

17,6

Казань

26,8

43

18,7

Краснодар

28

55

21,6

Красноярск

24,4

55

18,6

Луганск

30,1

30

18,8

Магадан

19,5

61

15,2

Мончегорск

24,6

53

18,5

Москва

27

55

20,8

Мурманск

22

58

17

Нижний Новгород

26,8

48

19,6

Новосибирск

25,4

54

19,3

Омск

27,4

44

19,4

Петрозаводск

24,5

58

19,1

Ростов - на - Дону

29,2

37

19,5

Сагвхард

23,7

57

18,3

Самара

28,5

44

20,2

Санкт - Петербург

26

56

20,1

Сыктывкар

25,1

49

18,3

Тобольск

26,5

53

20

Томск

24,3

60

19,2

Тула

25,5

56

19,6

Уфа

27,6

44

19,5

Ханты - Мансийск

26,5

55

20,3

Челябинск

26

51

19,4

Чита

25

48

18

Якутск

26,3

40

17,8

Ярославль

24,8

53

18,7


КРИВЫЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ГРАДИРЕН