Градирни металлические что это – Внутреннее устройство градирни (25 фото)

Содержание

что это такое? Виды, характеристики, устройство и принцип действия

Эксплуатация промышленных энергетических станций сопряжена с множеством технологических процессов, часть из которых выполняют тепловые и охлаждающие сооружения. Они предназначены для регуляции температур рабочих сред и коммуникационной инфраструктуры в системах ТЭЦ и АЭС. Наиболее заметным и производительным объектом такого типа является градирня. Что это такое? В общем понимании это башенное сооружение, внутри которого происходят микроклиматические процессы обработки различных сред посредством направления атмосферного воздуха. На практике встречаются разные виды данной конструкции, отличающиеся и техническим устройством, и функциональностью.

Конструкция башенной градирни

Наиболее распространенная формация градирни, которая чаще выполняется на железобетонной основе в виде конуса. Внутри размещаются обязательные функциональные блоки – система водоснабжения, ороситель, емкость и сопутствующая запорно-регулирующая арматура. Классическая башенная градирня, фото которой представлено выше, может обслуживать не только воду как рабочий ресурс энергоблока, но и технические жидкости с топливными элементами. Активной средой воздействия является наружный воздух, для поступления которого предусматриваются отверстия в нижней части (подошве) сооружения. Через вентиляционные каналы воздушная масса поднимается вверх и благодаря естественной тяге охлаждает целевые жидкости в резервуарах.

Плюсы и минусы башенной градирни

Среди преимуществ башенных конструкций можно отметить отсутствие потребителей электроэнергии. То есть функциональные системы и агрегат не нуждаются в специальной подводке источников питания и действуют автономно. На это же сделан акцент и в реализации воздухозаборного устройства градирни, принцип действия которого основывается на естественном замещении теплого воздуха холодным. Впрочем, реализация вентиляционных и охлаждающих систем может быть разной. Если говорить о недостатках башенной градирни, то на первый план выйдет дороговизна строительства и низкий потенциал охлаждающего эффекта. Причем в зимнее время требуются специальные обслуживающие мероприятия по защите коммуникаций от переохлаждения.

Конструкция эжекторной градирни

Главным отличием этой разновидности градирни является применение стали в корпусе. Причем не частично, а в качестве основного материала. Внутри конструкции устанавливается высоконапорный трубопровод с эжекторами – распределительными патрубками. В процессе работы функционального блока происходит распыление воды через сопла эжекторов с последующим поднесением воздушных потоков в зону разрежения. Контакт с холодными потоками охлаждает мелкодисперсинонные капли жидкости, что обуславливает высокую эффективность данной системы с точки зрения выполнения целевой задачи. Но, производительность металлической градирни с эжекторами обеспечивается не сама собой путем естественных физических процессов как в случае с башенными конструкциями, а за счет работы насосов. Благодаря насосным станциям в распыляющих механизмах поддерживается достаточное давление, что в итоге упрощает процесс охлаждения.

Принцип работы градирни

Как видно, задачи охлаждения целевых жидкостных сред выполняются благодаря продуву потоками холодного воздуха. В то же время могут выполняться и дополнительные, а также промежуточные функции наподобие испарения. Каждый раз по мере выделения конденсата через контуры подачи воды происходит ее восполнение в рабочей зоне. Или наполняются емкости эжекторов, или происходит подача жидкости на стенки поверхности оросителя. Важно подчеркнуть и наличие фильтрационных барьеров, которые отделяют водопроводный канал от резервуара градирни. Принцип действия очистительных мембран определяется назначением обслуживаемой жидкости – как минимум, реализуется грубая крупнофракционная задержка механических примесей, но в современных системах может присутствовать и комплексная тонкая обработка воды с элементами биохимической фильтрации.

Что же происходит с жидкостью после охлаждения? Это тоже зависит от характера общего технологического процесса, в котором косвенно участвует градирня. Как правило, горячая вода является использованным продуктом производства, поэтому ее сбрасывают в подключенные очистительные или сточные каналы. Также применяется схема и постоянной циркуляции жидкости, при которой охлажденная среда возвращается на первичный технологический участок для температурной регуляции оборудования ТЭЦ и АЭС.

Характеристики градирни

К основным эксплуатационным параметрам можно отнести производительность и температурные режимы, с которыми в принципе может работать конкретная станция. Что касается первого значения, то крупные градирни могут охлаждать ресурс на скорости порядка 200 м3/ч. Высота таких сооружений составляет 150-170 м при диаметре основы около 150 м. Температурные величины, как уже отмечалось, напрямую зависят от принципа работы станции. Например, конструкции с естественной циркуляцией воздуха работают с теплой жидкостью на 30-40 °C. В таком состоянии она поступает в резервуар, а после охлаждения ее температура понижается до 15-20 °C. Не делает воду ледяной и эжекторный комплекс. Его преимущество скорее заключается в возможностях работы с входящими температурами свыше 60 °C. Степень понижения может достигать 20 °C. На работоспособность эжекторов влияет и величина плотности орошения градирни. Что это за показатель? Он определяет удельную величину жидкостного расхода на 1 м2 орошаемой площади. Оптимальные значения приходятся на диапазон от 6 до 12 м3/ч.

Особенности «сухих» конструкций

В таких системах предусматриваются теплообменные конструкции с радиаторами, которые выводят потоки уже нагретого воздуха. Их отвод за пределы рабочей площадки по специальным каналам обеспечивают вентиляторные установки. При компоновке подобных конструкций инженеры стараются минимизировать или вовсе исключить прямой контакт процессов охлаждения (обдува) с тепловой передачей и циркуляцией горячих потоков. К плюсам «сухой» градирни относят высокое качество охлажденной воды (отсутствие загрязнений, сохранение объема и т. д.), возможность работы с высокими температурами и долговечность конструкционных поверхностей. Минимальная степень увлажнения воздушной среды снижает риски коррозийного поражения металлических элементов сооружения, поэтому продлевается и эксплуатационный ресурс оборудования.

Особенности «мокрой» градирни

Также подобные станции называют испарительными, так как принцип их работы основывается на передаче тепловой энергии от жидкости воздуху в результате непосредственного контакта сред. Как же функционирует «мокрая» градирня и что это такое с точки зрения технического устройства? Внутренняя компоновка функциональных блоков так же предусматривает наличие вентиляторных установок (отдельно стоящих или секционных), которые выводят оставшийся воздух, но главную функцию испарения выполняет конденсационный змеевик. Это контур, в котором циркулирует жидкость под воздействием высоких температур. Завершается движение воды ее распылением через мелкоформатные форсунки под интенсивным обдувом вентиляторами.

Система орошения градирни

Один из ключевых компонентов градирни, от которого зависит охлаждающая способность сооружения. Собственно, задача оросителя заключается в обеспечении максимальной площади мелкодисперсионного (капельного) распределения воды для контакта с потоками воздуха. Этот элемент инфраструктуры может иметь разное конструкционное исполнение – например, встречаются брызгальные, пленочные, капельные и другие типы устройств. В качестве материала для изготовления чаще применяют легкие пластиковые сплавы на основе полипропилена и полиэтилена. В частности, пленочный ороситель градирни выполняется из высокотехнологичных полимеров, обеспечивающих эффективное охлаждение при минимальных ресурсах. Но, эти же устройства имеют ряд недостатков, среди которых забивание разделительных секций мелкими взвесями и примесями. Опять же, стоит подчеркнуть значимость предварительной фильтрации воды не только для качества жидкости как таковой.

Система водораспределения

Если ороситель отвечает непосредственно за распыление, то водораспределители выполняют равномерную регуляцию потоков по соплам и патрубкам. На сегодняшний день чаще используются напорные водораспределительные агрегаты, базирующиеся на системе трубопроводов и подсоединенных к ним форсунок. Для изготовления такого коллектора применяются металлические и композитные материалы, а также пластмассовые сопла. На этапе распределения воды работа градирни может обеспечиваться автономными факелами с радиусом действия порядка 150-200 см. Интенсивность подачи воды к оросителю будет зависеть от принципа действия сопла – это может быть центробежная, ударная или струйная установка.

Вентиляционная система

Параметры вентилятора будут определяться площадью орошения. Стандартная система предусматривает использование вытяжных и нагнетательных установок с разными мощностными потенциалами. Например, если рабочая площадь составляет не более 15 м2, то тяга нагнетательного вентилятора может полностью обслуживать функции воздуховода. Конструкция таких агрегатов обычно формируется двумя элементами – диффузором и рабочим колесом. Для изготовления корпуса применяются композитные материалы, позволяющие интегрировать ребра жесткости под корпус. Диффузор может выполнять задачи регуляции давления, которое возникает при интенсивном охлаждении градирен на выходе по направлению воздушного потока. В свою очередь, рабочее колесо формируется комбинацией лопастей и ступицы, а в процессе работы создает постоянный охлаждающий поток. Диаметр такого колеса имеет от 2,5 м до 20 м в зависимости от масштабов сооружения.

Заключение

За исключение отдельных технико-конструкционных решений внутри станции конструкция градирни как промышленного объекта может показаться принципиально устаревшей. Но есть ли альтернатива таким сооружениям? Задачи охлаждения различных технических жидкостей в больших объемах также решаются с помощью брызгальных бассейнов и прудов-охладителей. Но и в этих случаях наблюдаются те же проблемы в виде низкой производительности, которые дополняются и спецификой использования естественных рабочих сред. В том же пруду регулярно цветет вода, что требует выполнения специальных мер по биологическому обслуживанию объекта.

И на этом фоне не так уж плоха градирня. Что это с точки зрения самих эксплуатирующих предприятий? Как минимум оптимальное по финансовым и трудовым затратам технологическое средство для поддержки вспомогательных процессов охлаждения рабочего оборудования. Причем в некоторых случаях такая переработка технической жидкости является единственно оправданным способом, так как производительность в плане температурной регуляции вполне укладывается в нормативы отвода производственных стоков.

www.nastroy.net

Промышленные градирни в металлургии | Агростройсервис

Россия занимает 1-е место в мире по запасам железной руды и входит в пятерку ведущих стран по её добыче и по выплавке стали. Металлургия включает несколько производств, среди них: горно-обогатительное, агломерационное, коксохимическое, доменное, сталеплавильное, горячекатаного и холоднокатаного проката, проката с цинковым и полимерным покрытиями. Во всех процессах производства металла используется система оборотного водоснабжения, которая состоит из отдельных циклов для каждого из цехов и оборудования, отличающихся объемом воды, качеством и напором.

КАК РАБОТАЕТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ

Приведем схему производства одного из наших партнеров — Череповецкого комбината ОАО «Северсталь», и на её примере рассмотрим вопрос.

Во-первых, для выплавки металла нужно сырье.

В природе большинство металлов находится в виде химических соединений (окислов, силикатов, карбонатов, сернистых соединений), входящих в состав различных минералов, образующих горные породы. Добывается в шахтах, при помощи буровых установок и направленных взрывов руда дробиться на горнообогатительных комбинатах.

Далее на специальных установках — грохотах, пустая порода отделяется от руды с металлами.

Полученный просев обогащают, то есть еще раз отделяют пустые части из сырья. Для этого используют различные операции, изменяющие физико-химические свойства минералов.

Помимо рудного концентрата, сырьем для черной металлургии служит коксующийся уголь.

Его привозят в вагонах и на Коксо-химическом производстве коксуют: нагревают без доступа кислорода длительное время. В результате получается кокс, который в горячем виде загружают в вагонетки и поливают водой. При поливании улетучиваются газы (угарный, углекислый) и азот, фосфор.

На другом производстве — агломерационном, привезенная железная руда склеивается из мелких частиц в более крупные куски. И кокс, и агломерат поступают в доменную печь, где из них получают чугун.

Чугун — cплав углерода и железа, который имеет большую твердость, чем просто сталь. Он прекрасно подходит для дальнейших этапов литья и переработки.

Чугун направляют в конвертерный цех, где в специальных машинах-конвертерах плавят вместе с металлоломом, получая сталь. При плавке через смесь расплавленной чугунно — металлической массы продувают кислород. В ходе физико-химической реакции окисления железа и происходит замещение фосфора оксидами, также удаляют серу. Расплавленную и подготовленную по составу сталь разливают в специальный ковш — фурму.

Некоторые заводы для получения жидкой стали используют металлолом. Его плавят с присадками при высоких температурах. Из нее сталь и разливают в «формы – изложницы», или перерабатывают непрерывном способом. Это очень важный процесс, который определяют качество стали и качество отходов.

Изложницы, подготовленные из чугуна, задают форму слитка: квадрат, прямоугольник, круг и т.д. Исходя из того, что потом будет произведено: лист, сортовой прокат, трубы и т.д.

При непрерывной разливке из фурмы металл подается на МНЛЗ- машину непрерывного литья заготовок, или УНРС- установку непрерывной разливки стали.

Эти агрегаты, используя оборотную воду, охлаждают протекающий расплав стали и выдают заготовки нужной формы.

Из слитков — сплавов далее в листопрокатных, трубных и сортопрокатных цехах изготавливают конечную продукцию.

 

ДЛЯ ЧЕГО ПРИМЕНЯЮТ ГРАДИРНИ В МЕТАЛЛУРГИИ

Все описанные процессы потребляют очень много воды. Суммарно, на 1 тонну стали используют 200-220 м3 воды.

Так, на первом этапе, зимой вагоны с коксом размораживают в гаражах. Для этого целый состав поливают теплой водой, или греют горелками. На КХП градирни применяют для охлаждения холодильников коксового газа, разогревающихся в процессе работы. Так же в системах очистки и отстоя воды, использованной при тушении кокса.

При плавке металла градирни задействованы для охлаждения кожухов печных ванн, доменных и мартеновских печей, на газоочистке. В ККУ кислородно-конвертерном цеху градирни охлаждают мощные компрессора, а на разливке стали для изложниц, или МНЛЗ — водой поливают рамки. Для прокатных цехов вода охлаждает валки и рамы стана, нагревающиеся от металла.

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис»
Дата публикации: 06.08.2017

acs-nnov.ru

Что такое градирня ?


masterok — 20.02.2014
— Ликбез

Все наверное видели подобного рода сооружения ? А знаете ли вы что
это такое и для чего они используются ?

Давайте еще раз почитаем и посмотрим …

Градирни — это специальные устройства для
охлаждения большого количества воды посредством направленного
потока воздуха. Также их называют охладительными башнями — это
более понятно звучит.
Башенная градирня – это одно из наиболее
эффективных устройств для охлаждения воды в системах оборотного
водоснабжения промышленных предприятий. Высокая башня создает ту
самую тягу воздуха, которая необходима для эффективного охлаждения
циркулирующей воды. Вытяжные башни служат для создания естественной
тяги благодаря разности удельных весов воздуха, поступающего в
градирню, и нагретого воздуха, выходящего из градирни. Под
оросителем располагается водосборный резервуар. Вода подается в
водораспределительное устройство по размещаемым в центре градирни
стоякам. Благодаря высокой башне одна часть испарений возвращается
в цикл, а другая – уносится ветром. Из-за этого в округе не
образуется сырости, тумана и обледенений в зимнее время, хотя
возможно появление льда вокруг оросительных устройств.

 

 

ГРАДИРНЯ (от нем. gradieren — cгущать соляной раствор;
первоначально Градирни служили для добычи соли выпариванием) ,
устройство для охлаждения воды атмосферным воздухом.

Градирня — это устройство для незначительного охлаждения теплой
воды. «Незначительное» означает, что после градирни вода не
становится ледяной, как в чиллере (+7 градусов) . Температура
поступающей воды в градирню — около 40-50 градусов, после градирни
— 25-30 градусов (в лучшем случае) .
Фото 2.

 

Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует
технологический процесс на производстве или в случае охлаждения
воды для чиллера с водяным конденсатором.

Градирни бывают двух типов: собственно градирни и «сухие градирни»
(« drycooler » / «драйкулер») .

ТЭ C, АЭС, промышленные предприятия потребляют огромное количество
технической воды, прежде всего, для охлаждения узлов и агрегатов.
Вода при этом, естественно, нагревается. Поскольку зачастую вода
двигается по замкнутому конту

yablor.ru

Этапы строительства градирни. Монтаж и технологии

Согласно «Большой Энциклопедии Нефти и Газа», обеспечение всего цикла строительства градирен должно обеспечиваться только опытными специализированными организациями.

Почему это так важно? В чём заключается сложность строительства градирни?

Давайте разбираться вместе.

Практика показывает, что строительство охлаждающих установок, как и любого другого инженерного сооружения, невозможно выполнить без профессионально подготовленного проекта. Об организации проектных решений и как проектируются градирни, читайте в статье «Проектирование градирни».

После того, как проект будущей водооборотной системы и её градирен утверждён, приступают непосредственно к монтажу.

МОНТАЖ БАССЕЙНА (ЧАШИ) ГРАДИРНИ

Стоит оговориться, что на этапе проектирования заказчик и генпроектировщик определяют, какой тип водосборного бассейна будет применен.

Возможно несколько вариантов:

  • Железобетонная чаша, заглубленная в землю;
  • железобетонная чаша на поверхности земли с обваловкой;
  • железобетонная чаша над насосной или иным зданием;
  • металлический поддон наземного исполнения;
  • стеклопластиковый бассейн на железобетонной плите;

Как выбрать наиболее подходящий  вариант в том, или ином случае, зависит от нескольких факторов. Более подробно этот выбор описан в отдельной статье «Бассейн градирни».

В случае модернизации уже имеющейся градирни, возможно использование существующего бассейна. Если заказчик выполняет эту часть работы самостоятельно в рамках общестроительных работ будущего производства, то в комплекте чертежей строителям передается часть КЖ или выдаются чертежи задания на проектирование фундаментов и габаритно-привязочные чертежи для подводки коммуникаций.

Как правило, в проектах типовых советских градирен бассейн выполнялся из железобетона. Такой бассейн возводился под типовую градирню и имел размер, совпадающий с размером самой градирни. Если говорить о вентиляторных градирнях, то размер зависел от количества секций. Например, если градирня четырехсекционная с размером секции 8х8 м, то размер бассейна соответственно 8х32 м.

На сегодняшний день самым распространенным является именно железобетонный бассейн. Он может быть выполнен как заглубленным относительно поверхности земли, так и надстроенным.

 

Недостатком такого решения является необходимость проведения значительного объема земляных и бетонных работ. Однако минус окупается долговечностью и отсутствием необходимости частого проведения обслуживания и ремонтов.

Стоит отметить, что при выборе варианта строительства ж/б бассейна Заказчик может уйти от строительства насосной станции. В таком случае целесообразно строить заглубленный железобетонный бассейн увеличенного размера. При таком варианте пристраивается приемная камера, которая представляет собой такой же бассейн меньшего размера. В ней размещаются полупогружные насосы с электроприводами, которые берут на себя роль самой насосной станции. При таком расположении насосов уместно сказать об экономии места на площадке, а также снижении затрат на капитальное строительство насосной станции.

Прежде чем приступать к строительству ж/б бассейна, необходимо провести геологические и геодезические изыскания. На основании полученных данных разрабатывается проект самого бассейна. Здесь стоит отметить, что в проектных работах рассчитывается его глубина, толщина стенок и толщина дна. Как правило, глубина бассейна будет составлять 2-2,5 м, что рассчитывается, исходя из объема воды в бассейне с учетом работы насосов в течение 30 мин на случай аварии или остановки.

После выдачи проектной документации можно приступать к строительству. Если бассейн заглублен, то производится обустройство котлована, при необходимости забиваются сваи. После этого проводятся работы по заливке фундаментной плиты. Затем монтируется опалубка, вяжется арматура и заливаются гидротехническим бетоном стенки бассейна и несущие колонны под основание градирни. По окончании заливки и выдержки бетона, производятся изоляционные работы с нанесением на внутреннюю поверхность чаши гидроизоляции. Заключительным этапом при строительстве заглубленного бассейна является изготовление отмостки и розетты, которые служат для направления воды, собирающейся возле градирни, в бассейн. Срок службы таких бассейнов может достигать 40-50 лет.

Менее распространенными являются бассейны вентиляторных градирен из металла. Стоимость такого сооружения градирни ниже, чем железобетонного, но и срок службы гораздо меньше. Объем такого бассейна обычно принимается меньше чем железобетонного. Высота металлической чаши составляет от 0,6 до 1,5 метров. Такие бассейны устанавливаются, когда отсутствует возможность заглубления.  Для градирни большого размера они свариваются на месте строительства из листового металла с применением ребер жесткости, а для небольших, например ВЕНТА-250, производятся в цеху крупными блоками.

После монтажа металлического бассейна на подготовленной площадке, осуществляется его антикоррозионная обработка для увеличения срока службы. Кроме того, такие поддоны в зимнее время года требуют постоянного наличия теплой воды для предотвращения замерзания. Для предотвращения обмерзания бассейна производится обваловка грунтом его внешних сторон. Это делается и с ж/б бассейном, расположенным на земле.

Основным недостатком металлического бассейна является его недолговечность по сравнению с железобетонным или стеклопластиковым аналогом.

Самым современным материалом для изготовления бассейна является стеклопластик.
Стеклопластиковый бассейн изготавливается на производстве из стеклоровинга и смолы. Он состоит из нескольких частей для удобства перевозки и монтажа. На производстве происходит контрольная сборка и маркируется каждый элемент будущего бассейна.

Чаша бассейна собирается на подготовленной ровной поверхности на объекте строительства. После стыковки всех промаркированных частей с помощью болтов, производится стягивание монтажных стыков между сегментами бассейна. Воизбежание воздействия атмосферных осадков над монтажными стыками устанавливается навес.

Далее, стыки на месте сформовываются стеклопластиком и, после проклейки всех швов с выдержкой нескольких часов для полимеризации смолы, получается монолитная стеклопластиковая чаша бассейна. Вокруг колонн устанавливаются специальные нащельники, которые изготавливаются из оцинкованного металлического листа. Они служат для предотвращения попадания воды между железобетонной колонной и стенкой бассейна.

 После формования монолитной чаши, бассейн наполняется водой и выдерживается несколько дней. Таким образом проверяется его герметичность. После этого можно начинать монтаж градирни. Воду из бассейна при этом можно не сливать. Это позволит обезопасить его от повреждения различными строительными предметами (окалиной, электродами, искрами от сварки).

После выбора и монтажа бассейна можно приступать к сборке каркаса водоохлаждающего оборудования.

Далее мы будем рассматривать вариант полностью нового строительства, когда никаких существующих коммуникаций нет.

После завершения разработки нашими инженерами проектной документации, все необходимые чертежи передаются строителям. Среди прочих чертежей передаются сборочные чертежи металлокаркаса в части КМ или проект железобетонной оболочки в части КЖ.

СБОРКА КАРКАСА ГРАДИРНИ

Здесь также существует несколько вариантов:

  • Железобетонный монолитный каркас
  • Сборный железобетонный каркас
  • Сборный металлический каркас секционной или башенной установки
  • Многоэлементный каркас из композитных профилей (FRP или GRP).

МОНТАЖ БАШЕННОЙ ГРАДИРНИ

Как видно из перечня, башенные градирни могут иметь 2 варианта оболочки: из железобетона, или металла, покрытого обшивкой.

Более подробно о выборе материала обшивки читайте в статье «Какую обшивку для градирни выбрать?».

Процесс заливки бетонного параболического гиперболоида градирни сложен, требует наличия специальных навыков и техники, поэтому данное решение очень дорогое. Оно может оправдать себя только при строительстве громадных мегаградирен, площадью орошения 10 000м² и больше. Такие градирни чаще всего применяются на атомных электростанциях, где большая стоимость оправдана запредельными требованиями к надежности и производительности водоохлаждающей  установки.

В остальных случаях современные башенные градирни возводятся с металлическим каркасом. Процесс заливки бетонной градирни ведется в несколько шагов, ярус за ярусом.

Для этого процесса применяется подъемно-переставная или скользящая опалубка. Принцип её действия заключается в том, что каждый следующий ряд заливается ещё до схватывания предыдущего. Для этого используется гряда щитов, скрепленных металлической рамкой, опирающейся на уровни башни, расположенные ниже.

Рама фиксирует щиты, не давая им расходиться в стороны, исключая неровности получившейся поверхности. Иногда, для усилия щитов применяются домкраты.

Подача бетона на высоту ведется через систему шлангов мощным бетононасосом, расположенным на земле. Реже бетон поднимается краном.

После заливки кольца градирни высотой около 1 метра, опалубка начинает смещаться вверх. Освободившееся место заливают бетоном. Процесс повторяется до полного монтажа башенной градирни. Скорость смещения зависит от скорости подачи бетона и схватывания смеси в текущих погодных условиях.

Так, шаг за шагом будущая охлаждающая башня вырастает ввысь, пока не достигает проектных значений. Учитывая, что высота может быть и 50, и 150 метров, то на возведение башни требуется огромное количество бетона.

Для примера, башенная градирня БГ-7200 Троицкой ГРЭС в Челябинской области имеет диаметр 96 и высоту 130 метров. Она состоит из 96 ярусов бетона общим объемом 6 607 м³. Это 100 полных железнодорожных вагонов. Её вес с водой около 15 000 тонн! Можете представить, сколько стоит такое строительство…

Монтаж металлического каркаса башенной градирни намного проще и повторяет процесс монтажа вентиляторной, описанный ниже. Основным отличием будет работа на высоте и применение специальных высотных или сборных кранов для подъема секций металлокаркаса.

МОНТАЖ ВЕНТИЛЯТОРНОЙ ГРАДИРНИ

Строительство каркаса вентиляторной установки рассмотрим на примере Вента-2000. Она имеет 2 типа исполнения несущего металлического каркаса: рамочный и каркасный.

  • Для рамочной — это набор однотипных рамок, собранных в единую конструкцию.
  • Для каркасной — это несущие колонны с технологическими площадками и опорами под ороситель, водораспределительную систему, водоуловитель и т.п. Для двигателей монтируются собственные опоры.

Задача каркаса состоит в передаче нагрузок от технологических элементов и вентилятора к опорам фундамента градирни. Сборка может вестись, как при помощи монтажной сварки, так и на болтовых соединениях.

Второй вариант единственно возможный при использовании каркаса из FRP, или горячеоцинкованной стали.

Недостатком болтового метода является необходимость постоянной протяжки соединений из-за воздействия динамических нагрузок от вентилятора на каркас. Если такую протяжку не делать регулярно, то вибрации, передаваемые на каркас двигателем, будут приводить к ограничению мощности и ухудшению охлаждения из-за постоянного срабатывания защиты двигателя.

В каркасном варианте вентиляторной градирни это проблема решена введением отдельной опоры под двигатель. Как результат — вибрация на каркас не передается и двигатель автономен.

При сборке градирни, в первую очередь, выполняется монтаж силовых и несущих конструкций каркаса на имеющихся закладных деталях железобетонного фундамента.

Затем выполняется монтаж рамок нижнего пояса каркаса для рамочной градирни или связующих ригелей для каркасной градирни.

Далее последовательно снизу вверх монтируются связующие металлоконструкции, площадки под ороситель и водоуловитель, представляющие собой сетку с шагом 200-300 мм.

Если Заказчик выбрал поставку металлоконструкций в заводском грунте, без покраски в цеху, то после монтажа каркас надо окрасить.

Заводская обработка надежнее и долговечнее благодаря более качественной подготовке поверхностей перед окрашиванием. Однако, если на монтаже применялась сварка, или конструкции были поцарапаны, сколоты при транспортировке/монтаже, то и заводской окраске требуется дополнительная защита. Обычно уже окрашенные конструкции не покрывают еще одним полным слоем, а только докрашивают поврежденные места.

Окраска в условиях монтажа ведется в несколько этапов.

Сначала поврежденные места зачищают вручную щетками или с помощью мобильных пескоструйных или дробеструйных аппаратов. Далее участок обезжиривается, например уайт-спиритом, после чего наносится краска. Реже кистью вручную, чаще переносным аппаратом для окрашивания под давлением.

Если не провести тщательную окраску и восстановление лакокрасочного покрытия металлокаркаса градирни, то под действием воды он начнет быстро ржаветь и придет в негодность очень скоро.

Третьим этапом строительства будет монтаж водораспределительной системы и подводка воды. Для этого сначала подвешиваются на шпильки и хомуты, или опираются на стальные элементы основные коллектора градирни.

Есть два типа технических решений разводки воды в градирне:

  • Первый тип: кольцевая замкнутая.
  • Второй тип: гребенчатая, не замкнутая.

Первый вариант подразумевает, что основные коллектора и лучи ВРС образуют замкнутый многогранник:

   Рис.1 Замкнутая ВРС градирни СК-400                                         Рис.2 Замкнутая ВРС вентиляторной градирни или башенной градирни

Второй тип ВРС содержит центральный коллектор и отходящие от него в разные стороны лучи. Лучи в такой системе часто выполняются переменного сечения для поддержания равномерной скорости жидкости и предотвращения забивания ВРС.

После установки труб водораспределения, в патрубки, или посадочные места закручиваются сопла. О том, какие сопла лучше использовать, читайте в статье «Как подобрать форсунки градирни?».

После того, как внутренняя разводка сделана, монтируются подводящие стояки. Они не должны давать нагрузку на внутреннюю часть ВРС, поэтому при их установке используют кран и временные опоры.

Один конец стояка через фланец и прокладку притягивается к задвижке на основной трубе водоблока, а второй  конец соединяется с вводным коллектором ВРС.

После протягивания болтов можно убрать опоры-времянки и отделить стропы крана. Труба стояка будет держать сама себя.

УСТАНОВКА ВЕНТИЛЯТОРА ГРАДИРНИ

Следом за ВРС, или параллельно с ней, в зависимости от количества техники и людей у подрядчика, монтируется вентилятор градирни.

Процесс его установки зависит от типа выбранного привода градирни: прямого или через редуктор, а также наличия или отсутствия конфузора.

Если вентиляторная установка снабжена конфузорной частью, то монтаж начинается с нее. Конфузор расширяет зону выхода воздуха из градирни и состоит из ряда металлических элементов, которые соединяются между собой болтами.

У градирни Вента конфузор представляет собой два соосных восьмиугольника разного размера.

Конструкция собирается из элементов с помощью подпорок, после чего устраняется несоосность (эллипсоисоидность). Затем болты протягивают и обваривают.

Далее устанавливают монтажную раму электродвигателя, или выравнивающую раму системы двигатель-редуктор. Важно, чтобы эта рама была жестко закреплена и не имела уклона относительно горизонта. В противном случае, срок службы вентиляторного оборудования весьма невелик.

После этого при помощи крана на раму поднимают и монтируют приводную технику (электродвигатель, редуктор).

Далее монтируется корпус вентилятора.

В случае отсутствия конфузора, на верхнем перекрытии градирни собирается монтажное кольцо, служащее опорой для корпуса вентилятора (диффузора).

Монтаж самого диффузора внешне несложен. Однако, без шеф-инженера, или опыта подобных работ, есть риск собрать конструкцию с отклонениями. Учитывая, что зазор между рабочим колесом и диффузором должен быть не более 2 сантиметров, то минимальная ошибка на этом этапе приведет к невосстановимой поломке вентилятора градирни при первом же запуске.

Чтобы избежать проблем, требуется выдержать окружность цилиндрической части корпуса вентилятора. При наличии минимальной эллипсности, лопасти рабочего колеса будут задевать за сегменты диффузор и сломают его.

Последний этап монтажа вентилятора — сборка и установка рабочего колеса.

Редко на вал двигателя краном монтируется собранное внизу рабочее колесо. Более распространенным вариантом является монтаж ступицы на вал двигателя, а затем последовательная установка лопастей. Если колесо изготовлено правильно и отбалансировано в цеху, то проблем сборка не представляет.

При установке лопасти зажимаются фланцами к ступице. Стоит учитывать угол установки лопастей. На данном этапе его надо сделать с минимальным разбросом между лопастями, воизбежание поломки при случайном, или пробном включении двигателя. Более точно угол будет установлен инженером на этапе пуско-наладки.

МОНТАЖ ЖАЛЮЗИ И ОБШИВКИ ГРАДИРНИ

На этом этапе устанавливают жалюзи, если они предусмотрены, и обшивку. Жалюзи поставляются в готовом виде отдельными секциями. На монтаже их навешивают на каркас, или опирают на борта бассейна. После чего скручивают между собой и к монтажным проушинам каркаса градирни.

Обшивка градирни крепится к заранее предусмотренным ригелям. Эти ригели (прогоны) могут быть выполнены из стеклопластика или металла.

Шаг ригелей определяется материалом обшивки и ветровой нагрузкой региона строительства. Чем она больше, тем чаще идут опоры.

Для жесткой обшивки с высокими ребрами, или гофрами шаг можно уменьшить. Например, для обшивки ЛСП и профлиста шаг прогонов составляет 1 метр, а для обшивки ЛПВ  шаг уже 0,7 метра.

К ригелям обшивка крепится кровельными саморезами с резиновой прокладкой. Стоит следить за качеством метизов — если прокладка слабая, или болт некачественный, то начинается подтекание и обмерзание градирни.

МОНТАЖ ОРОСИТЕЛЯ И ВОДОУЛОВИТЕЛЯ ГРАДИРНИ

Последний лист обшивки сразу не монтируется. Через это отверстие загружают ороситель градирни. Отверстие зашивают после укладки технологических элементов: оросителя и водоуловителя. Важно: после монтажа этих элементов НЕЛЬЗЯ вести огневые работы!

Что бывает, когда этим правилом монтажники пренебрегают:

Так же важно, в каком виде поставляется ороситель на стройплощадку. Многие поставщики для экономии на транспорте привозят ороситель в разобранном виде. В этом случае требуется предварительно нанять рабочих и арендовать аппарат для сборки (склейки) оросителя.

Если ороситель собран неправильно, то градирня будет плохо работать. Блоки оросителя БНС 5.5.5 всегда поставляются 100% готовыми для монтажа прямо «с колес».

Укладка оросителя и водоуловителя на заранее подготовленные площадки ведется согласно схемы поставщика градирни. Причем для водоуловителя «Полуволна» важно учитывать направление вращения рабочего колеса вентилятора и создаваемого им потока воздуха.

Когда технологические элементы смонтированы, а обшивка окончательно зашита, градирня готова к предварительному запуску и пуско-наладке.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ И СИСТЕМЫ АВТОМАТИКИ

Для того, чтобы пробный запуск состоялся вовремя, параллельно с монтажом каркаса и технологических элементов ведется электромонтаж и подключение приборов КИП. О том, как устроена и работает АСУ читайте в разделе «Автоматика градирни». На этом этапе прокладываются и подключаются силовые и сигнальные кабели — в лотках на самой охлаждающей и по эстакаде или подземно от градирни до операторской.

После устанавливаются шкафы автоматики, обвязываются контроллеры и переключатели.

Когда все готово, начинается тестирование.

ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА ГРАДИРЕН ЗИМОЙ

Все сказанное выше справедливо большей частью для монтажных работ, проводимых в теплое время года — с апреля по октябрь.

Для северных регионов и зимних условий монтаж осложняется минусовыми температурами.

Как выглядит зимний монтаж градирни, опишем в этом разделе на примере реально построенного объекта. Например, установка нового производства формалина на ООО «ГалоПолимер Кирово-Чепецк» потребовала немалых усилий.

На фото вы видите построенную градирню. В настоящий момент она отлично работает на предприятии, обеспечивая необходимое охлаждение оборотной воды.

Однако, добиться такого результата было непросто, учитывая задачи, поставленные Заказчиком перед нашей компанией. В связи с выделением финансирования в конце года, произвести все работы требовалось холодной северной зимой, чтобы к новому весенне-летнему сезону оборудование было введено в эксплуатацию.

Вот так выглядела старая градирня, вместо которой предстояло построить новую, более эффективную Вента-2000.

28 декабря был заключен договор, а уже 5 января специалисты приступили к демонтажу, несмотря на стоящие в регионе морозы, порой достигавшие -37С. Однако, даже такие суровые погодные условия не помешали произвести все работы с высочайшим качеством.

Старая градирня была демонтирована до отметки, соответствующей верху чаши.

На предварительно осушенном бассейне были проведены работы по ремонту и восстановлению гидроизоляции бассейна и укреплению несущих опор.

Для обеспечения заливки фундаментов с требуемой прочностью и долговечностью, каждая опора сооружения укрывалась и прогревалась специальным образом.

На отремонтированном бассейне в минимальные сроки был смонтирован новый каркас, представляющий собой набор однотипных рамок, собранных в единую конструкцию на болтовых соединениях.

После этого были установлены технологические элементы — диффузоры, вентиляторное оборудование, стеклопластиковая водораспределительная система, система зимнего водораспределения, выпускаемые на собственном производстве компании «Агростройсервис».

Современные стеклопластиковые комплектующие не подвержены коррозии, легки, а по надежности не уступают металлическим.

Затем на специальных площадках были уложены ороситель БНС 5.5.5 водоуловитель «Полуволна», а так же установлены  воздухорегулирующие жалюзи.

В завершение работ градирня была закрыта стеклопластиковой обшивкой ЛСП, которая и по прошествии нескольких лет сохранила все свои качества и отличный внешний вид.

Стоит обратить внимание, что градирня изначально проектировалась с учетом эксплуатации в холодном климате.

Так, использование зимней системы водораспределения позволяет в холодный период года проливать оборотную воду помимо оросителя. Это исключает образование льда на технологических элементах и увеличивает срок их службы. А использование жалюзи позволило оперативно управлять расходом воздуха в градирню в зависимости от метеорологических условий и теплового режима градирни. При необходимости, жалюзи обеспечат эффективную консервацию градирни на зиму.

Вот так, всего за 5 месяцев специалисты нашей компании смогли осуществить все работы по демонтажу старой и монтажу новой градирни.

Кстати, о сроках. Это тоже немаловажный фактор, который зависит от опыта, технической оснащенности, наличия людских ресурсов и грамотного управленческого аппарата у подрядчика.

Давайте посмотрим, как варьируются и из чего складываются сроки монтажа градирен. Рассматривать будем на примерах вентиляторных градирен, для башен ситуация схожая.

Итак, первое, с чем часто сталкивается подрядчик, приступая к работе — это появление неучтенных ранее дополнительных объемов.

Нередко Заказчик, планируя строительство, не закладывает время на демонтаж старого сооружения или иных зданий на месте строительства. В среднем срок демонтажа вентиляторной градирни из 2х секций составляет 1 месяц.

Далее встает вопрос об утилизации образовавшегося строительного мусора. Если условия строительной площадки стеснены, то мусор будет мешать начать работу по крупноузловой сборке и монтажу градирни.

После решения вопроса с вывозом мусора, часто в границах стройплощадки обнаруживаются неучтенные коммуникации, требующие бережного обхождения или переноса. Этот факт также удлиняет сроки работ.

Стоит отметить, что опытный профессиональный подрядчик, знающий специфику рынка, учтет все эти вещи ещё на этапе планирования и проектирования при разработке ПОС: проекта организации строительства.

На этапе подготовки фундамента, или чаши градирни, бетонные работы ведутся в зависимости от сезона. Они могут занимать от 15 до 45 дней. После заливки бетона он наберет первоночальную прочность через 12-14 дней, а полностью будет готов через 28-30 дней.

Монтаж каркаса без сильного нагружения фундамента можно начинать через 2 недели после заливки.  В среднем заливка бетона чаши двухсекционной вентиляторной градирни длится 2 месяца.

После старта процесса монтажа каркаса срок будет зависеть от количества элементов и наличия грамотных монтажников в достаточном количестве. Если на большинство работ выбранный поставщик градирни будет привлекать субподрядчиков, то работа пойдет медленно из-за отсутствия необходимой квалификации. Персоналу потребуется время на ее повышение и получение опыта.

Ориентировочно сборка секционной градирни занимает 1 месяц на секцию. Эта цифра приведена для случая, когда сборка ведется из уже поставленных заказчику конструкций.

Если же сборка идет «с колес», точнее прямо «из цехов», то срок может увеличиться. Факторов много, но основной – это взаимодействие производства и монтажников. Если подряд на изготовление и монтаж градирни в одних руках, его ведет одна фирма, то риск задержки заметно снижается. Всегда есть возможность что-то передвинуть, или сместить в очередности поставки.

Установка технологических элементов оборудования может быть организованна параллельно с рядом других работ по вентиляторам, водораспределению и КИП.

Опыт нашей компании показывает, что минимальный срок монтажа двух секций градирни занимает 2 месяца напряженной работы. Оптимально закладывать же трехмесячный отрезок времени.

Автор: ООО «НПО «Агростройсервис»
Дата публикации: 25.09.2017

Другие статьи

acs-nnov.ru

Градирни металлические что это — Генераторы

На любых промышленных предприятиях существует вопрос охлаждения жидкостей, которые непосредственно используют в производстве или получают в результате работы других установок (конденсат). Для решения этой проблемы существуют специальные воздушные охладители – промышленные градирни закрытого типа. Что такое градирня и как она работает? На эти вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Содержание статьи:

Типы производственных градирен

Целью установки градирни на промышленных предприятиях является охлаждение больших объёмов воды при помощи воздушного потока. Отсутствие других охладителей, кроме воздуха, отличает градирню от других устройств этого типа.

Классификация градирен

По принципу действия производители различают следующие типы градирен:

  • Испарительные водоохладители — открытая установка.
  • Сухие градирни — закрытая конструкция.

Градирни открытого типа работают благодаря разбрызгиванию горячей воды и её смешиванию с охлаждённым наружным воздухом. При этом часть оборотной воды превращается в пар и уносится вместе с горячим воздухом за пределы градирни. Оставшаяся в резервуаре вода охлаждается.

Устройство открытой градирни

Сухая градирня охлаждает воду путём прохождения жидкости внутри закрытого отсека, где она принудительно обдувается потоками наружного воздуха. Вода проходит внутри трубок радиатора с ребристой поверхностью, что исключает прямой контакт жидкости с воздухом. Такие водоохладители позволяют поддерживать чистоту обрабатываемого материала и не вызывают проблем при установке.

Устройство закрытой градирни

Виды и возможности открытых градирен

Испарительные водоохладители устанавливают на большинстве предприятий за счёт низкой стоимости этих конструкций. Однако их нельзя назвать универсальными, так как монтаж такой градирни требует большой открытой площади для размещения. Открытые градирни обладают и рядом других недостатков: загрязнение оборотной воды от наружного воздуха, невозможность установки вблизи зданий и вырабатывание больших масс пара.

Открытые охладительные установки обеспечивают снижение температуры воды путём её непосредственного контакта с воздухом. В зависимости от типа смешивания влаги с воздухом, производители выделяют несколько типов испарительных градирен:

  • Насадочные (поперечноточные и противоточные) .
  • Эжекционные.

Мокрые водоохладители первого типа (их также называют оросительными) создают контакт поступающего воздуха с водой на развитой поверхности оросительного слоя.

При этом, если вода и воздушные массы двигаются в противоположных направлениях, устройство относится к противоточному типу. Если воздух проходит сквозь воду перпендикулярно — это градирня поперечноточного вида.

Поперечноточная градирня

Как уже было сказано, конструкция поперечноточной градирни предполагает горизонтальное направление потоков воздуха и вертикальное стекание воды. Подача воздуха может происходить с одной или с двух сторон конструкции. Вода подаётся сверху из резервуара и стекает под собственным весом вниз по слою оросителя. За счёт большого количества поступающего воздуха, вода превращается в пар и охлаждается.

Противоточные градирни

Водоохладители, в которых жидкость и воздушный поток двигаются параллельно друг другу, но в противоположных направлениях, называют противоточными. Они делятся на два больших типа: башенные и вентиляторные градирни. Все модели противоточного типа имеют в конструкции трубопровод для подачи воды, ороситель для её разбрызгивания и резервуар для сбора охлаждённой жидкости. Воздух подаётся через естественные отверстия оросителя. Если подача идёт в режиме самотёка – это башенная конструкция, если нагнетается, то вентиляторная градирня.

  1. Конструкция вентиляторных градирен представляет собой внешний корпус с вентилятором в верхней части. Под ним расположен водоуловитель, система подачи воды с соплами, ороситель и резервуар. Внизу конструкции расположены отверстия для поступления воздуха. Отличие вентиляторных градирен по принципу работы состоит в том, что движение воздушного потока наверх обеспечивается за счёт тяги вентилятора. Чтобы большая часть влаги не испарялась, перед вентилятором устанавливают сетку-водоуловитель. Задерживаясь на ней, вода вновь стекает в резервуар.

  2. Башенный водоохладитель представляет собой большую железобетонную или металлическую трубу, выполненную в форме конуса. Внутри этой конструкции находится резервуар для воды, система подачи жидкости и воздуха и ороситель. Благодаря конусовидной конструкции, воздух, попадающий в отверстия внизу башни, двигается вверх и смешивается с водой под естественной тягой. Такой вид градирен достаточно экономичен, но масштабы охладительной установки создают проблемы для её установки на небольших предприятиях.

Эжекционная градирня

Эжекционные градирни отличаются от других подобных конструкций тем, что для подачи воды в зону охлаждения используются трубопроводы с высоким давлением и соплами (эжекторами). Жидкость разбрызгивается внутри градирни, проходя сквозь эжекторы под большим напором. Далее, в отсек под давлением поступает воздушный поток, где он смешивается с каплями воды.

Главным преимуществом установки с эжекторами является отсутствие ограничений в температуре нагрева воды перед её охлаждением. Сопла трубопровода более устойчивы к воздействию высоких температур в отличие от обычных оросителей, которые устанавливаются в других моделях водоохладителей. Однако у такой конструкции существует серьёзный недостаток – здесь необходимо постоянно поддерживать высокий уровень давления.

Принцип работы сухой градирни

Сухие градирни являются результатом научных разработок венгерских учёных. Изначально они были предназначены для охлаждения конденсаторов на электростанциях. В России существует свой аналог сухих градирен — аппараты воздушного охлаждения, которые снижают температуру используемых в производстве жидкостей.

Закрытая сухая градирня применяется для охлаждения воды и конденсата, путём прохождения жидкости через сеть оребренных трубок, обдуваемых потоками воздуха. Для регулировки температуры и тяги они могут быть оборудованы вентиляторами или вытяжными конструкциями. Сухие градирни могут применяться как для охлаждения конденсата на производстве, так и непосредственно при работе с жидкими материалами. Во втором случае, преимущество закрытого охладителя состоит в изоляции воды от внешних загрязнений.

Охлаждение в сухой градирне происходит без непосредственного контакта воды и воздушного потока. Воздух обдувает ребристую поверхность трубок радиатора, благодаря этому снижается температура жидкости, проходящей по трубкам. Для большей эффективности в некоторых моделях идёт дополнительное орошение трубок водой.

Радиаторы с ребристой поверхностью могут иметь различную конструкцию. Как правило, их изготавливают из стали или алюминия – тонких, но устойчивых к нагреву металлов. Наиболее качественными считаются радиаторы из медных трубок, однако градирни с такими деталями стоят довольно дорого.

Сухая градирня незаменима на тех предприятиях, где к охлаждаемой жидкости предъявляются высокие требования чистоты и качества. В испарительных установках вода загрязняется, вступая в непосредственный контакт с воздухом. Закрытый тип воздухоохладителя подойдёт и для тех производств, где необходимо охлаждать воду высоких температур (вплоть до кипящих жидкостей). Оросители открытых установок не способны справиться с такой нагрузкой.

В других случаях, более выгодным и эффективным будет использование вентиляторных градирен, так как расход воздуха в открытых установках будет меньше.

Условия для эксплуатации сухой градирни

При каких условиях на промышленном предприятии стоит установить сухую систему водоохладителей? Есть несколько рекомендаций к её эксплуатации:

  • Требуется постоянное снижение температуры жидкости – воды, масла или др.
  • Температура воды, до которой её необходимо снизить, приблизительно равна температуре воздуха окружающей среды (±3…5 °C) .
  • На предприятии невозможно установить градирню открытого типа по следующим причинам: недостаточно места, близкое расположение других зданий, непрочный фундамент.
  • Расположение не позволяет использовать оборудование испарительного типа.
  • Система используется не в постоянном режиме, нет возможности организовать постоянный приток жидкости.
  • Высокая жёсткость воды, которую нельзя использовать в открытом охладителе. Жидкость высокой плотности при испарении способна образовывать накипь и другие загрязнения, которые остаются на стенках прибора и в системах разбрызгивания.
  • Нельзя организовать постоянное энергоснабжение открытого водоохлаждающего оборудования.

Комбинация сухой градирни с другими охладительными устройствами

Сухая градирня может использоваться в качестве самостоятельного охладителя воды, или совместно с другим прибором данного типа — чиллером. При этом устройства будут дополнять друг друга, работая с изменяющейся производительностью в соответствии с температурой среды и планируемым уровнем охлаждения жидкости. Принцип действия таких парных установок состоит из двух этапов:

  • Вода поступает в сухую градирню, где её температура постепенно снижается.
  • Жидкость следует в отсек чиллера, который отлаживает температурные показатели до установленной отметки.

Преимущество комбинированной эксплуатации градирни и чиллера состоит в экономии средств и электроэнергии. Чиллеры с предварительным охлаждением стоят дороже и имеют большую мощность, нежели те модели, которые получают уже холодную воду из градирни и доводят её до нужной температуры.

Преимущества установки сухой градирни

Экономный расход электроэнергии. Электричество необходимо только для работы вентиляторов, которые нагнетают воздух в отсеке водоохладителей. В холодное время года некоторые вентиляционные установки отключаются, поскольку среда за пределами градирни изначально имеет низкую температуру. Это также позволяет регулировать и снижать расходы на электричество.

  • Сравнительно небольшие траты на покупку и установку оборудования. Сухие градирни стоят меньше, чем чиллеры той же производительности.
  • Недорогое обслуживание системы. Поскольку конструкция сухой градирни упрощена по сравнению с «мокрыми» аналогами, помощь специалистов при её обслуживании обходится дешевле.
  • Широкий спектр применения. Сухая градирня позволяет охлаждать самые различные жидкости: вода, раствор гликоля, масло и пр.
  • Удобство расположения оборудования. Устройства закрытого типа занимают небольшую площадь, они не создают испарений и проблем с монтажом. Их можно устанавливать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Зачастую производится установка на стену или крышу, таким образом, расширяется показатель использования полезной площади на предприятии.

Расчёты для установки сухой градирни

Чтобы подобрать промышленную модель водоохладителя, необходимо осуществить расчёт его производительности. Для вычислений используется несколько физических параметров, которые невозможно свести в единую формулу. Поэтому перед выбором и покупкой градирни на предприятиях необходимо доверить проведение расчётов специалистам. Профессиональные инженеры быстро произведут требуемые вычисления с использованием компьютерных программ и учтут самые мелкие особенности внешней среды.

Стоит отметить, что подбор модели градирни в соответствии с целями и условиями её работы очень важен. В этом случае не стоит полагаться исключительно на цену и «технические характеристики», которые предлагают производители. При малейших отклонениях в расчётах, этот дорогостоящий прибор может оказаться совершенно не эффективным. Градирня должна быть подобрана с учётом климатических особенностей, энергозатрат и совместимости с другим оборудованием на производстве. Поэтому решение данного вопроса стоит доверить профессионалам.

Source: VentingInfo.ru

Почитайте еще:

generator.uef.ru

Градирни — огромные охлаждающие башни | ФОТО НОВОСТИ

Каждый человек хоть раз в жизни видел тепловые электростанции (ТЭЦ). Это большие заводы по выработке электроэнергии с трубами. Обычно на ТЭЦ трубы двух видов: дымовые — высокие и «стройные» и огромные охладительные башни — более низкие и «толстые». Последние не несут вред окружающей среде. По сути они — увлажнители воздуха, только размером с 12-этажный дом.

19 фото

Фотографии Вадима Махорова

В этот раз мне удалось побывать внутри и на действующей башенной градирне на Карагандинской ТЭЦ-3.

Здесь используется несколько градирен. Для изучения мы выбрали самую большую, высота которой 78 метров.

Взгляд внутрь. На фото можно найти Дмитрия и сопоставить масштабы:

Обычно охлаждающие башни или градирни (анг. cooling towers) используют там, где нет возможности использовать для охлаждения большие водоемы или озера.

Пар:

Вид на саму станцию и соседнюю градирню:

При испарении 1 % воды, температура оставшейся массы понижается на 5,5 градусов Цельсия.

Вентиляторные градирни — они намного меньше, но коэффициент полезности у них больше:

Не смотря на высоту градирни, снимать с неё что-либо кроме станции нечего. Ну разве что теплицы, которые расположены неподалеку:

Выращивают огурцы и помидоры:

Переместимся под градирню, где идет постоянный тропический ливень:

Зимой в этом месте намного красивее, когда образуются наледи:

Процесс охлаждения воды происходит за счет испарения ее части воды при стекании каплями по специальному оросителю, а в противоположном направлении подаётся поток воздуха. Проще говоря, вода льется вниз, а воздух идет вверх, испаряя и охлаждая воду.

Ну и самое интересное — внутри. Я всегда мечтал попасть внутрь действующей градирни. Внутри стоит непроглядный туман. Камера запотевает почти мгновенно, одежда промокает тоже, но чуть медленнее:

Распылители:

Интересный факт: самая большая градирня в мире находится на АЭС Исар II в Германии. Она охлаждает 216 000 кубометров воды в час. Ее высота 165 м и основной диаметр 153 м.

loveopium.ru

Градирни металлические что это такое — Генераторы

На любых промышленных предприятиях существует вопрос охлаждения жидкостей, которые непосредственно используют в производстве или получают в результате работы других установок (конденсат). Для решения этой проблемы существуют специальные воздушные охладители – промышленные градирни закрытого типа. Что такое градирня и как она работает? На эти вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Содержание статьи:

Типы производственных градирен

Целью установки градирни на промышленных предприятиях является охлаждение больших объёмов воды при помощи воздушного потока. Отсутствие других охладителей, кроме воздуха, отличает градирню от других устройств этого типа.

Классификация градирен

По принципу действия производители различают следующие типы градирен:

  • Испарительные водоохладители — открытая установка.
  • Сухие градирни — закрытая конструкция.

Градирни открытого типа работают благодаря разбрызгиванию горячей воды и её смешиванию с охлаждённым наружным воздухом. При этом часть оборотной воды превращается в пар и уносится вместе с горячим воздухом за пределы градирни. Оставшаяся в резервуаре вода охлаждается.

Устройство открытой градирни

Сухая градирня охлаждает воду путём прохождения жидкости внутри закрытого отсека, где она принудительно обдувается потоками наружного воздуха. Вода проходит внутри трубок радиатора с ребристой поверхностью, что исключает прямой контакт жидкости с воздухом. Такие водоохладители позволяют поддерживать чистоту обрабатываемого материала и не вызывают проблем при установке.

Устройство закрытой градирни

Виды и возможности открытых градирен

Испарительные водоохладители устанавливают на большинстве предприятий за счёт низкой стоимости этих конструкций. Однако их нельзя назвать универсальными, так как монтаж такой градирни требует большой открытой площади для размещения. Открытые градирни обладают и рядом других недостатков: загрязнение оборотной воды от наружного воздуха, невозможность установки вблизи зданий и вырабатывание больших масс пара.

Открытые охладительные установки обеспечивают снижение температуры воды путём её непосредственного контакта с воздухом. В зависимости от типа смешивания влаги с воздухом, производители выделяют несколько типов испарительных градирен:

  • Насадочные (поперечноточные и противоточные) .
  • Эжекционные.

Мокрые водоохладители первого типа (их также называют оросительными) создают контакт поступающего воздуха с водой на развитой поверхности оросительного слоя.

При этом, если вода и воздушные массы двигаются в противоположных направлениях, устройство относится к противоточному типу. Если воздух проходит сквозь воду перпендикулярно — это градирня поперечноточного вида.

Поперечноточная градирня

Как уже было сказано, конструкция поперечноточной градирни предполагает горизонтальное направление потоков воздуха и вертикальное стекание воды. Подача воздуха может происходить с одной или с двух сторон конструкции. Вода подаётся сверху из резервуара и стекает под собственным весом вниз по слою оросителя. За счёт большого количества поступающего воздуха, вода превращается в пар и охлаждается.

Противоточные градирни

Водоохладители, в которых жидкость и воздушный поток двигаются параллельно друг другу, но в противоположных направлениях, называют противоточными. Они делятся на два больших типа: башенные и вентиляторные градирни. Все модели противоточного типа имеют в конструкции трубопровод для подачи воды, ороситель для её разбрызгивания и резервуар для сбора охлаждённой жидкости. Воздух подаётся через естественные отверстия оросителя. Если подача идёт в режиме самотёка – это башенная конструкция, если нагнетается, то вентиляторная градирня.

  1. Конструкция вентиляторных градирен представляет собой внешний корпус с вентилятором в верхней части. Под ним расположен водоуловитель, система подачи воды с соплами, ороситель и резервуар. Внизу конструкции расположены отверстия для поступления воздуха. Отличие вентиляторных градирен по принципу работы состоит в том, что движение воздушного потока наверх обеспечивается за счёт тяги вентилятора. Чтобы большая часть влаги не испарялась, перед вентилятором устанавливают сетку-водоуловитель. Задерживаясь на ней, вода вновь стекает в резервуар.

  2. Башенный водоохладитель представляет собой большую железобетонную или металлическую трубу, выполненную в форме конуса. Внутри этой конструкции находится резервуар для воды, система подачи жидкости и воздуха и ороситель. Благодаря конусовидной конструкции, воздух, попадающий в отверстия внизу башни, двигается вверх и смешивается с водой под естественной тягой. Такой вид градирен достаточно экономичен, но масштабы охладительной установки создают проблемы для её установки на небольших предприятиях.

Эжекционная градирня

Эжекционные градирни отличаются от других подобных конструкций тем, что для подачи воды в зону охлаждения используются трубопроводы с высоким давлением и соплами (эжекторами). Жидкость разбрызгивается внутри градирни, проходя сквозь эжекторы под большим напором. Далее, в отсек под давлением поступает воздушный поток, где он смешивается с каплями воды.

Главным преимуществом установки с эжекторами является отсутствие ограничений в температуре нагрева воды перед её охлаждением. Сопла трубопровода более устойчивы к воздействию высоких температур в отличие от обычных оросителей, которые устанавливаются в других моделях водоохладителей. Однако у такой конструкции существует серьёзный недостаток – здесь необходимо постоянно поддерживать высокий уровень давления.

Принцип работы сухой градирни

Сухие градирни являются результатом научных разработок венгерских учёных. Изначально они были предназначены для охлаждения конденсаторов на электростанциях. В России существует свой аналог сухих градирен — аппараты воздушного охлаждения, которые снижают температуру используемых в производстве жидкостей.

Закрытая сухая градирня применяется для охлаждения воды и конденсата, путём прохождения жидкости через сеть оребренных трубок, обдуваемых потоками воздуха. Для регулировки температуры и тяги они могут быть оборудованы вентиляторами или вытяжными конструкциями. Сухие градирни могут применяться как для охлаждения конденсата на производстве, так и непосредственно при работе с жидкими материалами. Во втором случае, преимущество закрытого охладителя состоит в изоляции воды от внешних загрязнений.

Охлаждение в сухой градирне происходит без непосредственного контакта воды и воздушного потока. Воздух обдувает ребристую поверхность трубок радиатора, благодаря этому снижается температура жидкости, проходящей по трубкам. Для большей эффективности в некоторых моделях идёт дополнительное орошение трубок водой.

Радиаторы с ребристой поверхностью могут иметь различную конструкцию. Как правило, их изготавливают из стали или алюминия – тонких, но устойчивых к нагреву металлов. Наиболее качественными считаются радиаторы из медных трубок, однако градирни с такими деталями стоят довольно дорого.

Сухая градирня незаменима на тех предприятиях, где к охлаждаемой жидкости предъявляются высокие требования чистоты и качества. В испарительных установках вода загрязняется, вступая в непосредственный контакт с воздухом. Закрытый тип воздухоохладителя подойдёт и для тех производств, где необходимо охлаждать воду высоких температур (вплоть до кипящих жидкостей). Оросители открытых установок не способны справиться с такой нагрузкой.

В других случаях, более выгодным и эффективным будет использование вентиляторных градирен, так как расход воздуха в открытых установках будет меньше.

Условия для эксплуатации сухой градирни

При каких условиях на промышленном предприятии стоит установить сухую систему водоохладителей? Есть несколько рекомендаций к её эксплуатации:

  • Требуется постоянное снижение температуры жидкости – воды, масла или др.
  • Температура воды, до которой её необходимо снизить, приблизительно равна температуре воздуха окружающей среды (±3…5 °C) .
  • На предприятии невозможно установить градирню открытого типа по следующим причинам: недостаточно места, близкое расположение других зданий, непрочный фундамент.
  • Расположение не позволяет использовать оборудование испарительного типа.
  • Система используется не в постоянном режиме, нет возможности организовать постоянный приток жидкости.
  • Высокая жёсткость воды, которую нельзя использовать в открытом охладителе. Жидкость высокой плотности при испарении способна образовывать накипь и другие загрязнения, которые остаются на стенках прибора и в системах разбрызгивания.
  • Нельзя организовать постоянное энергоснабжение открытого водоохлаждающего оборудования.

Комбинация сухой градирни с другими охладительными устройствами

Сухая градирня может использоваться в качестве самостоятельного охладителя воды, или совместно с другим прибором данного типа — чиллером. При этом устройства будут дополнять друг друга, работая с изменяющейся производительностью в соответствии с температурой среды и планируемым уровнем охлаждения жидкости. Принцип действия таких парных установок состоит из двух этапов:

  • Вода поступает в сухую градирню, где её температура постепенно снижается.
  • Жидкость следует в отсек чиллера, который отлаживает температурные показатели до установленной отметки.

Преимущество комбинированной эксплуатации градирни и чиллера состоит в экономии средств и электроэнергии. Чиллеры с предварительным охлаждением стоят дороже и имеют большую мощность, нежели те модели, которые получают уже холодную воду из градирни и доводят её до нужной температуры.

Преимущества установки сухой градирни

Экономный расход электроэнергии. Электричество необходимо только для работы вентиляторов, которые нагнетают воздух в отсеке водоохладителей. В холодное время года некоторые вентиляционные установки отключаются, поскольку среда за пределами градирни изначально имеет низкую температуру. Это также позволяет регулировать и снижать расходы на электричество.

  • Сравнительно небольшие траты на покупку и установку оборудования. Сухие градирни стоят меньше, чем чиллеры той же производительности.
  • Недорогое обслуживание системы. Поскольку конструкция сухой градирни упрощена по сравнению с «мокрыми» аналогами, помощь специалистов при её обслуживании обходится дешевле.
  • Широкий спектр применения. Сухая градирня позволяет охлаждать самые различные жидкости: вода, раствор гликоля, масло и пр.
  • Удобство расположения оборудования. Устройства закрытого типа занимают небольшую площадь, они не создают испарений и проблем с монтажом. Их можно устанавливать как в горизонтальном, так и в вертикальном положении. Зачастую производится установка на стену или крышу, таким образом, расширяется показатель использования полезной площади на предприятии.

Расчёты для установки сухой градирни

Чтобы подобрать промышленную модель водоохладителя, необходимо осуществить расчёт его производительности. Для вычислений используется несколько физических параметров, которые невозможно свести в единую формулу. Поэтому перед выбором и покупкой градирни на предприятиях необходимо доверить проведение расчётов специалистам. Профессиональные инженеры быстро произведут требуемые вычисления с использованием компьютерных программ и учтут самые мелкие особенности внешней среды.

Стоит отметить, что подбор модели градирни в соответствии с целями и условиями её работы очень важен. В этом случае не стоит полагаться исключительно на цену и «технические характеристики», которые предлагают производители. При малейших отклонениях в расчётах, этот дорогостоящий прибор может оказаться совершенно не эффективным. Градирня должна быть подобрана с учётом климатических особенностей, энергозатрат и совместимости с другим оборудованием на производстве. Поэтому решение данного вопроса стоит доверить профессионалам.

Source: VentingInfo.ru

Почитайте еще:

generator.uef.ru

Опубликовано в категории: Разное

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о