Градирни – это устройства, используемые для охлаждения оборотной воды в промышленных и производственных процессах, где тепло вырабатывается за счет различных видов энергии (химической, механической, электрической и др.). Вырабатываемое тепло, если оно не используется в технологическом процессе, становится отходящим теплом и должно отводиться через градирни. Вода является наиболее часто используемым хладагентом в технологическом оборудовании. В настоящее время градирни в основном строятся исключительно с целью охлаждения воды крупных энергоблоков подробнее.
Принцип работы градирен
Водяное охлаждение достигается в основном за счет испарения небольшой части водяного потока (около 2%) и теплообмена между водой и воздухом путем конвекции.
Вода, нагретая в технологической установке, подается с помощью циркуляционных насосов по трубопроводам в холодильную камеру. Нагретая вода распределяется с помощью системы вертикальных и горизонтальных каналов и распределительных труб, оснащенных форсунками. Струи воды, вытекающие из форсунок, дробятся в виде мелких капель — так называемых дождь, который стекает на спринклерную площадку, расположенную ниже точки разделения.
Задача оросителя – создать максимально большую площадь контакта воды с атмосферным воздухом, который, протекая противотоком, должен собрать от него как можно больше тепла.
Движение воздуха в направлении, противоположном потоку воды, вызывается так называемым тяга дымохода холодильной камеры. Эта тяга вызвана разницей в плотности атмосферного воздуха вне охладителя и воздуха, нагретого внутри охладителя. Нагретый воздух внутри поднимается вверх и вызывает приток атмосферного воздуха через так называемые входные окна непосредственно над уровнем воды в баке-охладителе, а затем вверх через спринклер к его выходу.
Охлажденная в результате контакта с атмосферным воздухом вода попадает в бак, далее по трубопроводам поступает в насосную станцию и далее возвращается в технологическую установку.
Ограничение сноса мельчайших капель воды возможно благодаря установке над водоразделом специального устройства, называемого каплеуловителем. Использование этого устройства снижает потери воды, а также ограничивает воздействие градирни на прилегающие территории.
Для обеспечения безопасной и безотказной работы градирни в климатических зонах с низкими температурами в зимнее время во входных окнах градирни устанавливается так называемая градирня. зимний монтаж. Данная установка защищает холодильную камеру от образования наледи внутри холодильной камеры при низких температурах. Зимняя установка распределяет горячую воду непосредственно в места, где внешний холодный воздух поступает в холодильную камеру. В результате воздух, поступающий в охладитель, прогревается и на поверхности оросителя не образуется лед.
Прилегающие помещения защищены от шума, создаваемого градирней, за счет установки шумоглушителей на входных окнах.
Современные градирни также могут выступать в качестве дымоходов для отвода очищенных дымовых газов в установках мокрой сероочистки дымовых газов.
Способ возведения железобетонных оболочек
После многих усовершенствований, в основном заключавшихся в снижении материалоемкости и трудоемкости, в середине семидесятых годов прошлого века нами была внедрена технология строительных покрытий методом передвижных подмостей. В этой технологии покрытия опалубка не зависит от конструкции лесов. Клетки мобильных подмостей крепятся к оболочке только с внутренней ее стороны. Все леса клетки сделаны из алюминия. Клети перемещаются гидравлическими подъемниками. Вертикальная и горизонтальная транспортировка материалов обеспечивается краном, расположенным в центре холодильной камеры.
Градирни — применение
Вентиляторные градирни являются доминирующим типом градирен в промышленности (помимо энергетики). Их популярность обусловлена возможностью гибкой настройки размера градирни под нужды заказчика и лучшими возможностями охлаждения по сравнению с градирнями. Градирни обычно состоят из комплектов от нескольких до дюжины или около того единиц. Достижение соответствующей температуры воды в охладителе достигается, прежде всего, за счет использования соответствующего вентилятора, нагнетающего тягу воздуха в охладитель.
Благодаря этим преимуществам вентиляторные градирни работают в таких сферах, как металлургия, нефтехимия, химия, фармацевтика, пищевая промышленность и многих других.
Градирни — конструкция и схема работы
Обычно градирня состоит из нескольких, а иногда и дюжины ячеек, каждая из которых представляет собой технологически обособленное устройство. Клетки чаще всего выстраиваются рядом друг с другом. Горячая вода поступает в градирню через напорный коллектор, разделяющий ее на отдельные ячейки, а охлажденная вода из каждой ячейки поступает в общий коллектор или канал охлажденной воды, по которому самотеком поступает к насосам.
В градирнях прохождение воздуха через градирню достигается за счет работы вентилятора, чаще всего установленного на потолке объекта, который всасывает нагретый и влажный воздух изнутри градирни.
Они сконструированы так, чтобы понизить температуру охлажденной воды в большей степени, чем это возможно в градирнях с естественной тягой.