Водораспределительное устройство градирни. Устройство градирни

Водоохладительное устройство градирни

Использование: строительство градирен для охлаждения оборотной воды. Сущность изобретения: несущий каркас водоохладительного устройства выполнен из рам 10 для опирания магистральных водосборных лотков 6, стоек с консолями 11 для магистральных трубопроводов водораспределения и Г-образных модулей 12 со стойками с консолями и опорными балками для размещения оросителя 13, водораспределительных трубопроводов 3 и водоуловителя 4 В нижней части модулей установлены водосборные секции, наклонные поддоны 8 которых выполнены в виде мембран. Модули оперты на лотки б и на консоли стоек смежных модулей. Стойки с консолями 11 установлены на лотки 6. 2 з.п.ф-лы, 5 ил. со с V4 СО о ь. о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 04 Н 5/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (53) 621.175 (088,8) (56) Патент Англии М 2153059, кл. F28 С 1/00,,опублик. 1985.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765841/33 (22) 08.12.89 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Всесоюзный институт по проектированию организации энергетического строительства "Оргэнергострой" и Всесоюзный государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" (72) Р,Г.Минасян, M.Á.Äæóðèíñêèé, Н.В.костиков, О.Ш.Оспанов и В.А.Морозов (54) ВОДООХЛАДИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ГРАДИРНИ. 5U, 1730406 А1

2 (57) Использование: строительство градирен для охлаждения оборотной воды. Сущность изобретения: несущий каркас водоохладительного устройства выполнен из рам 10 для опирания магистральных водосборных лотков 6, стоек с консолями 11 для магистральных трубопроводов водораспределения и Г-образных модулей 12 со стойками с консолями и опорными балками для размещения оросителя 13. водораспределительных трубопроводов 3 и водоуловителя 4. В нижней части модулей установлены водосборные секции, наклонные поддоны 8 которых выполнены в виде мембран. Модули оперты на лотки 6 и на консоли стоек смежных модулей. Стойки с консолями 11 установлены на лотки 6. 2 з.п,ф-лы, 5 ил.

1730406

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в градирнях, предназначенных для охлаждения оборотной воды тепловых электростанций и промышленных предприятий, Известно водоохладительное устройство градирни включающее ороситель, состоящий из листов, снабженных в нижней части водосборными желобами, взаимодействующими с лотками.

Недостатком указанного устройства является повышенная трудоемкость изготовления и монтажа.

Наиболее близким к предлагаемому является водоохладительное устройство градирни, включающее водоподающие стояки, магистральные и водораспределительные . трубопроводы, водоуловитель, несущий каркас из стоек и балок, водосборные стояки, магистральные лотки и размещенные на них водосборные секции из наклонных поддонов с желобами и установленный на секциях ороситель.

Недостатком указанного устройства градирни является повышенная трудоемкость монтажа и изготовления.

Цель изобретения вЂ” снижение трудоемкости и сроков возведения.

Указанная цель достигается тем, что в водоохладительном устройстве градирни, включающем водоподающие стояки, магистральные и рабочие водораспределительные трубопроводы, водоуловитель, несущем каркас из стоек и балок, водосборные стояки, магистральные лотки и размещенные на них водосборные секции из наклонных поддонов с желобами и установленный на секциях ороситель, несущий каркас выполнен в виде рам (для опираиия магистральных водосборных лотков, стоек с консолями) для магистральных трубопроводов водораспределения и Г-образных модулей со стойками с консолями и опорными балками для размещения оросителя, рабочих водораспределительных трубопроводов и водоуловителя, причем в нижней части модулей установлены водосборные секции, наклонные поддоны которых выполнены в виде мембран, закрепленных к желобам и опорным балкам, а модули оперты с одной стороны посредством стоек на лотки, а с другой вЂ” на консоли стоек смежных модулей, при этом стойки с конЧолями для магистральных трубоп- 55 роводов водораспределения установлены на лотки, желоба установлены с возможностью вертикального перемещения вдоль стоек модулей, водоподающие стояки размещены внутри водосборных стояков.

На фиг.1 схематично показано водоохладительное устройство; на фиг, 2 вЂ” водоподающий и водосборный стояки, разрез; на фиг. 3 вЂ” фрагменты плана магистральных водосборных лотков и плана водораспределительного устройства; на фиг. 4 вЂ” модуль несущего каркаса с размещенными íà его опорах водоуловителем, трубами водораспределения и оросителем; на фиг. 5 вЂ” узел соединения желоба со стойкой, Водоохладительное устройство градирни включает водоподающие стояки 1, магистральные 2 и рабочие 3 водораспределительные трубопроводы, водоуловитель 4, водосборные стояки 5, магистральные водосборные лотки 6 и размещенные на них водосборные секции

7, состоящие из наклонных поддонов 8 с желобами 9, Несущий каркас выполнен раздельным, часть его вЂ” из рам 10 для магистральных водосборных лотков 6, часть из стоек с консолями 11 вЂ” для магистральных трубопроводов водораспределения и часть модулей Г-образной формы 12 для размещения оросителя 13 рабочих трубопроводов водораспределения 3 и водоуловителя 4.

Модули 12 снвбжены с одной:стороны стойками 14 с коксоаями 15 и в нижней части модулей 12 установлены водосборные сек-. ции 7, наклонные поддоны 8 которых выполнены в виде мембран 16, размещенных между желобами 9 и опорными балками 17 оросителя 13 и натянуты посредством массы желобов 9, установленных с возможностью вертикального перемещения вдоль стоек 14. Модули 12 с одной стороны установлены стойками 14 на лотки 6, а с противоположной вЂ” на консоли 15 смежных модулей 12. Магистральные трубопроводы 2 водораспределения установлены соосно с магистральными водосборными лотками 6 и стойками с консолями 11. Поддерживающие магистральный трубопровод 2 водораспределения установлены на магистральных водосборных лотках 6. Водоподающие стояки

1 размещены внутри водосборных стояков 18, Водоохладительное устройство градирни работает следующим образом.

Оборотная вода поступает через водоподающие стояки 1 в магистральные 2 и рабочие 3 водораспределительные трубопроводы и, разбрызгиваясь„стекает по оросителю 13 на водосборные секции 7 и через наклонные мембраны 16 и желоба 9 поступает на магистральные водосборные лотки

6 и водосборные стояки 18. Далее охлажденная вода направляется для повторного использования. С

1730406 иг.

Формула изобретения

1, Водоохладительное устройство градирни, включающее водоподающие стояки, магистральные и рабочие водораспределительные трубопроводы, водоуловитель, несущий каркас из стоек и балок, водосборные стояки, магистральные лотки и размещенные на них водосборные секции из наклонных поддонов с желобами и установленный на секциях ороситель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и сроков возведения, несущий каркас выполнен в виде рам для опирания магистральных водосборных лотков, стоек с консолями для магистральных трубопроводов водораспределения и Г-образных модулей со стойками с консолями и опорными балками для размещения оросителя, рабочих водораспределительных трубопроводов и водоуловителя, причем в нижней части модулей установлены водосборные секции, наклонные поддоны которых выполнены в виде мемб5 ран, закрепленных к желобам:и опорным балкам, а модули оперты с одной стороны посредством стоек на лотки, а с другой вЂ” на консоли стоек смежных модулей, при этом стойки с консолями для магистральных тру10 бопроводов водораспределения установлены на лотки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что желоба установлены с возможностью вертикального перемещения вдоль

15 стоек модулей, 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что водоподающие стояки размещены внутри водосборных стояков, 1730406

1730406

ФИГ. 4

www.findpatent.ru

ГРАДИРНИ-ПРАГМА-ЭЖЕКЦИОННЫЕ-ИЦВК

Градирни – что это такое?
Градирни – это устройства для охлаждения воды на промпредприятиях, ТЭС, АЭС, т.е. везде, где для осуществления технологического процесса требуется охлаждение оборудования за счёт передачи тепла воде. Почему именно воде? Потому что вода – самое распространённое вещество на поверхности земли, у неё высокая теплоёмкость – способность аккумулировать и переносить тепловую энергию. Более того, воду легко охладить, поскольку можно применить процесс испарительного охлаждения, который позволяет получать температуру воды ниже температуры воздуха, измеренной обычным термометром. Теплоносителем в большинстве градирен является вода, а хладагентом – атмосферный воздух.
Какие бывают градирни?
Тип градирни определяется способом нагнетания охлаждающего воздуха и способом его контакта с водой.Градирни бывают следующих типов:
	Башенные градирни, которые применяются большей частью на ТЭС, АЭС и предприятиях чёрной и цветной металлургии. Такие, как в известной игре STALKER (Зов Припяти). Башенная градирня состоит в основном из железобетонной или металлической башни, установленной на водосборном бассейне. Высота такой башни достигает 180 м, диаметр в основании – до 120 м, то есть в неё можно «поставить» Исаакиевский собор.		Вентиляторные градирни отличаются от башенных градирен тем, что вместо строительства вытяжной башни применяют для обеспечения необходимого расхода воздуха вентиляторы. Марки типовых секционных градирен с вытяжным вентилятором означаются по диаметру вентилятора, выраженному в дм: ВГ-25, ВГ-50, ВГ-70. Марки отдельно стоящих
Башня может быть как круглой в плане, так и квадратной, восьмигранной и пр. Эта башня пустая внутри, только в самой нижней её части расположены система водораспределения, ороситель и водоуловитель, которые располагаются над воздуховходными окнами, имеющими высоту 3-7 м.Ороситель – это развитая поверхность тепломассообмена, предназначенная для максимизации площади контакта воды и воздуха. Ороситель может быть плёночным – из специальных гофрированных полимерных листов, а также капельным – в виде полимерных сеток. Раньше применялись асбестоцементные листы и деревянные оросители.Водоуловитель, часто называемый каплеотбойником, предназначен для сепарации капельной влаги из потока		вентиляторных градирен большой производительности обозначаются их площадью: СК-400, СК-1200. Марки вентиляторных градирен малой производительности обычно включают расход на такую градирню в м3/ч (ГРАД-90, ГРД-350, Росинка-80/100) или теплосъём такой градирни в кВт (ГПВ-180, НИАГАРА-3500). Скорость воздуха в вентиляторных градирнях – от 2 до 4 м/с. В вентиляторные и башенные градирни вода может подаваться под напором около 10 м вод. ст. и меньше, вплоть до распределения воды не по трубам, а по лоткам. Вентиляторные градирни без оросителя называют брызгальными. Вентиляторная градирня требует обязательного резервирования как самой градирни (её секции), так и запчастей.
восходящего воздуха. Принцип действия башенной градирни самый простой: тёплая вода разбрызгивается над оросителеми и нагревает находящийся вокруг воздух. Воздух становится легче (меняется его удельный вес) и начинает подниматься вверх, «всплывать» на фоне окружающего градирню более тяжёлого воздуха. Возникает тепловая тяга, как в вытяжной трубе печи. Скорость воздуха и его расход напрямую зависят от температуры охлаждаемой воды, от высоты башни и от аэродинамического сопротивления внутренних конструкций градирни, прежде всего оросителя и водоуловителя.			«Сухие» градирни (они же «драйкулеры», они же аппараты воздушного охлаждения – АВО, они же – градирни закрытого типа) применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить отсутствие непосредственного контакта воздуха и воды. Это нужно обеспечивать, если стоят повышенные требования по качеству воды, подаваемой на
Устройство башенной градирни самое простое, расходы наэлектроэнергию для подачи воздуха нулевые, но цена градирни – самая высокая, примерно вдвое дороже вентиляторной градирни. Зато очень высока надёжность. В СССР и России применяются типовые конструкции башенных градирен, такие как БГ-750, БГ-3200, БГ-10000 и пр., где число обозначает площадь градирни в квадратных метрах. Чем больше площадь градирни, тем обычно больше её высота.		охлаждаемое оборудование, а именно – по её чистоте, а также тогда, когда охлаждается не вода, а вещество, не подверженное замерзанию (например – этиленгликоль), но – ядовитое.Также «сухие» градирни применяют в местах, где очень остро стоит проблема нехватки пресной воды, например в южных пустынных странах. Воздух здесь подаётся вентилятором, а вода проходит через оребренные трубы. В «сухих» градирнях нельзя достичь такой низкой температуры охлаждаемой жидкости, как в перечисленных выше «мокрых» градирнях.
И, наконец, еще один тип градирен, который получает все большее распространение в последнее время - это эжекционные градирни:
	Эжекционные градирни используют для нагнетания воздуха сам процесс разбрызгивания охлаждаемой воды под напором 20-55 м вод. ст. Особенностью эжекционных градирен является наличие эжекционного канала. По этому признаку их можно чётко отличить от брызгально-эжекционных градирен. Эжекционные градирни надёжнее вентиляторных, поскольку вместо двух нагнетательных аппаратов (насос для воды и вентилятор для воздуха) применяется только один – насос с обязательным резервированием. Кроме того, в эжекционной градирне нет оросителя, а чем меньше число объектов в технической системе тем она надёжнее по определению. Эжекционная градирня безопасна для людей, поскольку к ней не надо подводить электроэнергию, она не издаёт низкочастотного шума и не имеет движущихся механизмов. Особенно эжекционные градирни востребованы в России – стране с жёстким климатом и оставляющей желать лучшего культурой эксплуатации технических объектов.
Эжекционная градирня – явление в технике сравнительно молодое, хотя теоретические разработки были ещё во времена СССР, а фирма BAC (США) выпускала эжекционные градирни серийно достаточно давно. Основные марки эжекционных градирен: ПРАГМА (СПб, сокращение от «прямоточный распылительный аппарат – градирня малогабаритная») и ЭГРА (В. Новгород, сокращение понятно – «эжекционная градирня»).
До какой температуры можно охладить воду в градирнях?
Теоретически воду можно охладить до температуры воздуха по мокрому термометру. Для этого нужна бесконечно большая градирня и, соответственно, бесконечный расход воды через градирню. Фактически вода может быть охлаждена (в экономически приемлемых диапазонах цены градирни) до температуры на 3-5 градусов выше. Для средней полосы России температура мокрого термометра составляет летом 20оС, то есть говорить об охлаждении воды до 20оС экономически не целесообразно. Если надо действительно получить летом воду с низкой температурой, то имеет смысл применить холодильную машину. Но при этом надо учесть, что цена холодмашины на порядок больше цены градирни и холодмашина большой мощности обычно должна сама охлаждаться той же градирней. Говорить о низкой температуре воды в «сухой» градирне не приходится – там пределом охлаждения является температура воздуха по сухому термометру и если на улице 35оС – ниже этого никак.
Сколько градусов снимает градирня?		Какая градирня выгоднее?
Градирня снимает не градусы, а тепловую мощность, обеспечивает теплосъём. Тепловая мощность не зависит от градирни – тепло выделяет охлаждаемое оборудование (печь, компрессор, холодмашина, ректификационная колонна и пр.). Любое тепло, за исключением каких-то экстремальных случаев – когда мощность и температура очень велики, градирня снимет. Но – чем больше тепла поступит на градирню, тем выше будет температура охлаждённой воды. Что такое в данном случае тепло? Грубо – это произведение расхода воды на перепад её температуры. При этом это произведение равно для градирни и для охлаждаемого оборудования. Большинство систем оборотного охлаждения воды построены по двухконтурной схеме: мы можем прокачивать через градирню как столько же воды, как через оборудование, так и больше (летом) и меньше (зимой). Пример. Надо охладить печь. По паспорту на печь температура на входе печи должна быть не выше 30оС, а перепад температуры может достигать 40оС, расход – 200 м3/ч. Имеем тепловую мощность 40х200=8000. Решено применить малогабаритную (умещающуюся целиком в еврофуру) градирню. Для прикидочного расчёта градирни можно считать (в данном случае – с большим запасом надёжности), что градирня снимет не менее 5оС при номинальном расходе через неё и стандартных метеоусловиях лета. Делим: 8000/5=1600 м3/ч, т.е. через градирню (градирни) надо качать в 8 раз больше воды, чем через печь. Любая компактная градирня вне зависимости от типа охлаждает примерно одинаково, но вентиляторные градирни боятся высокой температуры воды – пластики оросителя не работают долго. Вывод: применяем эжекционную градирню ПРАГМА. Далее – вопрос технико-экономического обоснования (ТЭО) на основе более точного расчёта градирни и параметров, заложенных в инвестиционный проект.Понятно, что цифры приведены условно, но принцип – понятен.		Вопрос поставлен правильно. Не дешевле, а именно выгоднее, поскольку дешёвое не бывает выгодным: мы не такие богатые люди, чтобы покупать дешёвые вещи. «Дешёвая» градирня никак не вписывается в понятие «надёжная» по вполне ясным причинам: качество материалов, применяемые технологии производства, профессионализм проектировщика, сварщика и монтажника. Ключевое понятие – «стоимость владения», причём речь идёт отнюдь не только о цене приобретения градирни. Здесь надо учесть следующее: Каков планируемый срок эксплуатации этой градирни? Если это – 3-5 лет, то вполне достаточно и вентиляторной градирни с корпусом из чёрной стали. Если её не красить каждый год, то такая градирня столько и прослужит (в том, конечно, случае, если раньше не сломается вентилятор и не обрушится от обмерзания ороситель). Если надо 25 лет – однозначно эжекционная градирня, выполненная полностью из нержавейки. Такая градирня полностью окупается за1-2 года, а потом начинает давать прибыль. Исходный пункт – срок окупаемости инвестпроекта. Какова цена простоя основного производства? Градирня как вспомогательное оборудование обязана быть надёжнее основного оборудования. А чем меньше элементов включено в техническую систему, тем она надёжнее. В этом плане вентилятор и ороситель, пластиковые форсунки – объективное зло, хотя бы потому, что их надо постоянно покупать (как аналог – вспомните цену на расходные материалы для цветных лазерных принтеров и «бритвенных систем»). Каковы требования по промбезопасности? И не только «пром». Если градирня установлена рядом с обитаемыми помещениями (на крыше торгового центра, к примеру), если Ростехнадзор делает проверки на возможность возгорания от искры, а охрана труда заботится о тружениках – ПРАГМА без вопросов. Вы же не хотите, в самом деле, чтобы градирня кого-то убила (а такие случаи есть)?..
При реальном расчёте градирни учитывается тот факт, что теплосъём градирни увеличивается при повышении температуры охлаждаемой воды и понижении температуры и влажностивоздуха. Расчёт градирни производится итерационным процессом, для чего используется компьютерная программа.		Валуев. А. В. 15.11.2012

www.icvk.ru

Водораспределительное устройство градирни

Изобретение относится к устройствам распределения воды градирен систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий. Устройство содержит водоподводящие трубопроводы, подключенные каждый к своей водоразбрызгивающей секции, при этом водораспределительное устройство содержит две идентичные, рядом расположенные водоразбрызгивающие секции, каждая водоразбрызгивающая секция подключена к своему водоподводящему трубопроводу посредством трех опорных трубопроводов, расположенных на одинаковом расстоянии относительно друг друга вдоль водоподводящего трубопровода, каждый опорный трубопровод подключен к горизонтальному водораспределительному трубопроводу в средней его части, причем последние установлены параллельно друг другу и сообщены между собой посредством системы параллельных водораздающих трубопроводов, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла, при этом водоразбрызгивающие сопла равномерно распределены вдоль водораздающих трубопроводов и два смежных водоразбрызгивающих сопла каждого водораздающего трубопровода расположены на одинаковом расстоянии от ближайшего к ним водоразбрызгивающего сопла на соседнем водораздающем трубопроводе, равном расстоянию между смежными водоразбрызгивающими соплами, диаметр проходного сечения водораспределительных трубопроводов ступенчато уменьшается в направлении от места подключения опорного трубопровода к его концам, на каждом конце водораспределительного трубопровода выполнены промывные отверстия диаметром 25 мм и диаметр опорного трубопровода, расположенного между двумя другими опорными трубопроводами, превышает диаметр этих опорных трубопроводов на 20-30%. В результате достигается повышение эффективности распределения воды между кольцеобразными водоразбрызгивающими секциями и повышение эффективности охлаждения воды в градирне. 3 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам распределения воды градирен систем оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий.

Известно водораспределительное устройство градирни, содержащее водоподводящий трубопровод, подключенный к системе водораспределительных трубопроводов, которые, в свою очередь, подключены к кольцеобразным внутренней и периферийной водоразбрызгивающим секциям градирни (см. патент РФ №2193148, кл. F 28 С 1/00, 20.11.2002).

Однако данное водораспределительное устройство достаточно сложно, что снижает его надежность и эффективность водораспределения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является водораспределительное устройство градирни, содержащее водораспределительные секции, снабженные индивидуальными подводящими трубопроводами, которые проложены в нижней части башни (см. авторское свидетельство СССР №1134875, кл. F 28 С 1/06, 15.01.1985).

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и невысокая эксплуатационная надежность.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эффективности распределения воды между водоразбрызгивающими секциями и за счет этого повышение эффективности охлаждения воды.

Указанная задача решается за счет того, что водораспределительное устройство градирни содержит водоподводящие трубопроводы, подключенные каждый к своей водоразбрызгивающей секции, при этом водораспределительное устройство содержит две идентичные, рядом расположенные водоразбрызгивающие секции, каждая водоразбрызгивающая секция подключена к своему водоподводящему трубопроводу посредством трех опорных трубопроводов, расположенных на одинаковом расстоянии относительно друг друга вдоль водоподводящего трубопровода, каждый опорный трубопровод подключен к горизонтальному водораспределительному трубопроводу в средней его части, причем последние установлены параллельно друг другу и сообщены между собой посредством системы параллельных водораздающих трубопроводов, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла, при этом водоразбрызгивающие сопла равномерно распределены вдоль водораздающих трубопроводов и каждые два смежных водоразбрызгивающих сопла каждого водораздающего трубопровода расположены на одинаковом расстоянии от ближайшего к ним водоразбрызгивающего сопла на соседнем водораздающем трубопроводе, равном расстоянию между смежными водоразбрызгивающими соплами, диаметр проходного сечения водораспределительных трубопроводов ступенчато уменьшается в направлении от места подключения опорного трубопровода к его концам, на каждом конце водораспределительного трубопровода выполнены промывные отверстия диаметром 25 мм и диаметр опорного трубопровода, расположенного между двумя другими опорными трубопроводами, превышает диаметр этих опорных трубопроводов на 20-30%.

В ходе проведенного исследования было установлено, что можно добиться повышения эффективности работы водораспределительного устройства градирни путем оптимизации распределения воды при ее подводе к водоразбрызгивающим соплам.

Выполнение водораспределительной системы в виде двух идентичных рядом расположенных водоразбрызгивающих секций, в сочетании с выполнением каждой водоразбрызгивающей секции, подключенной к своему водоподводящему трубопроводу посредством трех опорных трубопроводов, расположенных на одинаковом расстоянии относительно друг друга вдоль водоподводящего трубопровода и каждого опорного трубопровода, подключенным к горизонтальному водораспределительному трубопроводу в средней его части и установки последних параллельно друг другу и сообщения их между собой посредством системы параллельных водораздающих трубопроводов, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла, обеспечивает более равномерное распределение сопел по сечению градирни, напор на всех соплах не менее 1,6 м и неравномерность распределения напоров по соплам ±14,9%. В результате достигается возможность проводить эффективное орошение как в летний период, так и в зимнее время.

Вместе с этим благодаря распределению водоразбрызгивающих сопел равномерно вдоль водораздающих трубопроводов и расположению каждых двух смежных водоразбрызгивающих сопел каждого водораздающего трубопровода на одинаковом расстоянии от ближайшего к ним водоразбрызгивающего сопла на соседнем водораздающем трубопроводе, равном расстоянию между смежными водоразбрызгивающими соплами, а также благодаря выполнению диаметра проходного сечения водораспределительных трубопроводов ступенчато уменьшающимся в направлении от места подключения опорного трубопровода к его концам, выполнению на каждом конце водораспределительного трубопровода промывных отверстий диаметром 25 мм и диаметра опорного трубопровода, расположенного между двумя другими опорными трубопроводами, превышающим диаметр этих опорных трубопроводов на 20-30% позволило создать простую легко монтируемую систему с минимальным гидравлическим сопротивлением, причем удалось уменьшить количество сопел с 184 до 168 штук, уменьшить диаметр промывных отверстий с Ду32 на Ду25 и заменить диаметр трубы ⊘273×6 на водораспределительном трубопроводе в средней его части на ⊘219×5 и добиться неравномерности распределения расходов воды через сопла ±6,4%. Все это позволило добиться снижения себестоимости водораспределительного устройства.

Таким образом, достигнуто выполнение поставленной в данном изобретении задачи - повышение эффективности распределения воды между водоразбрызгивающими секциями и за счет этого повышение эффективности охлаждения воды.

На фиг.1 показано схематически водораспределительное устройство градирни, на фиг.2 показан вид сверху на водораспределительное устройство, установленное в градирне, и на фиг.3 показан вид сверху на одну из водоразбрызгивающих секций градирни.

Водораспределительное устройство содержит две идентичные, рядом расположенные водоразбрызгивающие секции 1. Каждая водоразбрызгивающая секция 1 подключена к своему водоподводящему трубопроводу 2 посредством трех опорных трубопроводов 3, расположенных на одинаковом расстоянии относительно друг друга вдоль водоподводящего трубопровода 2. Каждый опорный трубопровод 3 подключен к горизонтальному водораспределительному трубопроводу 4 в средней его части, причем последние установлены параллельно друг другу и сообщены между собой посредством системы параллельных водораздающих трубопроводов 5, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла 6, которые равномерно распределены вдоль водораздающих трубопроводов 5. Каждые два смежных водоразбрызгивающих сопла 6 каждого водораздающего трубопровода 5 расположены на одинаковом расстоянии от ближайшего к ним водоразбрызгивающего сопла 6 на соседнем водораздающем трубопроводе 5, равном расстоянию между смежными водоразбрызгивающими соплами 6. Диаметр проходного сечения водораспределительных трубопроводов 4 ступенчато уменьшается в направлении от места подключения опорного трубопровода 3 к его концам. На каждом конце водораспределительного трубопровода 4 выполнены промывные отверстия 7 диаметром 25 мм и диаметр опорного трубопровода 3, расположенного между двумя другими опорными трубопроводами 3, превышает диаметр этих опорных трубопроводов 3 на 20-30%.

Водораспределительное устройство градирни работает следующим образом.

Охлаждаемая вода по водоподводящим трубопроводам 2 поступает в опорные трубопроводы 3 и из последних поступает в водораспределительные трубопроводы 4. Из водораспределительных трубопроводов 4 охлаждаемая вода распределяется по водораздающим трубопроводам 5 и истекает из установленных на них водоразбрызгивающих сопел 7. Часть охлаждаемой воды истекает через промывные отверстия 7 на концах водораспределительных трубопроводов 4. Разбрызгаваемая вода в результате теплообмена с воздухом охлаждается, нагревая одновременно воздух, что создает в градирне тягу и поступление в нее более холодного воздуха из окружающей градирню воздушной среды. Кроме того, может быть создана искусственная тяга с помощью установленного в градирне вентилятора (на чертеже не показано). Падая на расположенный под водораздающими трубопроводами 5 ороситель, капли воды дополнительно охлаждаются и стекают по оросителю в бассейн (бассейн и ороситель не показаны), а из последнего охлажденную воду подают по назначению.

Настоящее изобретение может быть использовано в энергетике и теплоэнергетике в системах оборотного водоснабжения электростанций и промышленных предприятий.

Водораспределительное устройство градирни, содержащее водоподводящие трубопроводы, подключенные каждый к своей водоразбрызгивающей секции, отличающееся тем, что оно содержит две идентичные рядом расположенные водоразбрызгивающие секции, при этом каждая водоразбрызгивающая секция подключена к своему водоподводящему трубопроводу посредством трех опорных трубопроводов, расположенных на одинаковом расстоянии относительно друг друга вдоль водоподводящего трубопровода, каждый опорный трубопровод подключен к горизонтальному водораспределительному трубопроводу в средней его части, причем последние установлены параллельно друг другу и сообщены между собой посредством системы параллельных водораздающих трубопроводов, на которых установлены водоразбрызгивающие сопла, при этом водоразбрызгивающие сопла равномерно распределены вдоль водораздающих трубопроводов и каждые два смежных водоразбрызгивающих сопла каждого водораздающего трубопровода расположены на одинаковом расстоянии от ближайшего к ним водоразбрызгивающего сопла на соседнем водораздающем трубопроводе, равном расстоянию между смежными водоразбрызгивающими соплами, диаметр проходного сечения водораспределительных трубопроводов ступенчато уменьшается в направлении от места подключения опорного трубопровода к его концам, на каждом конце водораспределительного трубопровода выполнены промывные отверстия диаметром 25 мм и диаметр опорного трубопровода, расположенного между двумя другими опорными трубопроводами, превышает диаметр этих опорных трубопроводов на 20-30%.

www.findpatent.ru

Водораспределительное устройство градирни

Изобретение может быть использовано в устройствах башенных и вентиляционных градиент, а именно, для обеспечения равномерного распределения охлаждаемой воды по площади орошения при одновременном снижении гидравлических потерь. Водораспределительное устройство градирни содержит магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями, периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения. Изобретение позволяет упростить регулирование расходов и напоров охлаждаемой воды при работающей градирне регулирующими задвижками на подводящих трубопроводах, когда за счет разности напоров и расходов охлаждаемой воды в магистральных и рабочих трубопроводах автоматически происходит размыв и вынос ила. 7 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в устройствах башенных и вентиляторных градирен, а именно для обеспечения равномерного распределения охлаждаемой воды по площади орошения при одновременном снижении гидравлических потерь и исключения заиления трубопроводов всей системы водораспределения без останова градирни.

Известен водораспределитель, содержащий подключенные к вертикально установленному стояку раздающие коллекторы, присоединенные к ним раздающие трубопроводы с распределительными трубками, на которых установлены разбрызгиватели, причем коллекторы размещены горизонтально, раздающие трубопроводы установлены к последнему под острым углом в направлении потока воды, а водораспределительные трубки установлены на раздающих трубопроводах попарно по обе стороны последних, при этом одна из трубок каждой пары параллельна коллектору, а другая - перпендикулярна ему (АС СССР №1341485, F 28 F 25/06, опубл. 1987).

Недостатком аналога является то, что даже при уменьшении гидравлических потерь и равномерности водораспределения не исключается заиление тупиковых зон раздающих трубопроводов и распределительных трубок, это вызывает необходимость останавливать градирню и механически очищать эти зоны от заиления, что приводит к снижению эффективности работы водораспределителя и следовательно градирни в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому водораспределителю градирни является водораспределительное устройство, преимущественно градирен, содержащее магистральные и рабочие трубопроводы с форсунками, концевые участки рабочих трубопроводов соединены попарно вспомогательными трубопроводами, а каждая пара трубопроводов снабжена регулирующим органом, установленным на одном из рабочих трубопроводов (АС СССР №901811, F 28 F 25/02, опубл. 1981).

Недостаток прототипа заключается в том, что при накоплении ила в трубопроводах работающей градирни необходимо производить ее останов и закрытие регулирующих органов в начале рабочих трубопроводов внутри градирни, а затем, после выноса потоком воды ила, вновь производить останов градирни для открытия тех же регулирующих органов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение регулирования расходами и напорами охлаждаемой воды при работающей градирне регулирующими задвижками на подводящих трубопроводах, когда за счет разности напоров и расходов охлаждаемой воды в магистральных и рабочих трубопроводах автоматически происходит размыв и вынос ила.

Для достижения технического результата предлагается водораспределительное устройство градирни, которое содержит магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями. В отличие от известного в предлагаемом водораспределительном устройстве периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения.

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что периферийные и центральные задвижки периферийных и центральных подводящих трубопроводов находятся между градирней и насосной станцией, охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, а в рабочих трубопроводах имеют место встречные движения охлаждаемой воды.

Водораспределительное устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.

На фиг.1 представлена схема планового расположения водораспределительного устройства большой башенной градирни с двумя периферийными и двумя центральными подводящими трубопроводами.

На фиг.2 - плановое расположение радиального водораспределительного устройства башенной градирни малой производительности.

На фиг.3 - плановое расположение ортогонального водораспределительного устройства башенной градирни малой производительности.

На фиг.4 схематично показаны три примера ресурсосберегающих участков подсоединения рабочих трубопроводов к магистральным трубопроводам с учетом направления движения охлаждаемой воды, где 1 - подсоединения рабочих трубопроводов к магистральным трубопроводам под острыми углами; 2 - подсоединение с помощью изогнутых участков рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам; 3 - раструбное подсоединение рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам.

На фиг.5 схематично представлено два способа подсоединения по вертикальному расположению рабочих и магистральных трубопроводов, где 1 - осесимметричное подсоединение рабочего трубопровода к магистральным трубопроводам с расположением выходных отверстий патрубков на одном уровне, при их разной высоте, 2 - подсоединение с расположением нижних образующих рабочих и магистральных трубопроводов на одном уровне и с патрубками разбрызгивателей равной высоты.

На фиг.6 представлено расположение периферийного водоподводящего стояка за опорной колонной градирни по направлению движения входящего воздуха в воздуховходных окнах.

На фиг.7 - схематичное подсоединение периферийного водоподводящего стояка к периферийному подводящему трубопроводу и к периферийному подводящему коллектору на уровнях основания градирни и водораспределительного устройства.

Позициями на чертежах обозначены:

1 - водораспределительное устройство,

2 - градирня,

3 - воздуховходное окно,

4 - периферийные подводящие трубопроводы,

5 - центральные подводящие трубопроводы,

6 - периферийные водоподводящие стояки,

7 - центральные водоподводящие стояки,

8 - периферийные подводящие коллекторы,

9 - центральные подводящие коллекторы,

10 - периферийные магистральные трубопроводы,

11 - центральные магистральные трубопроводы,

12 - рабочие трубопроводы,

13 - периферийные задвижки,

14 - центральные задвижки,

15 - насосная станция,

16 - патрубки для разбрызгивателей,

17 - разбрызгиватели,

18 - опорные колонны башни градирни,

19 - водосборный бассейн градирни,

20 - разделительная стенка,

21 - ороситель,

22 - опорная конструкция для оросителя.

23 - направление движения воды в трубопроводах.

Водораспределительное устройство 1 градирни 2 расположено внутри градирни 2, имеющей воздуховходные окна 3, периферийные подводящие трубопроводы 4 и центральные подводящие трубопроводы 5, расположенные на уровне основания градирни 2, периферийные и центральные водоподводящие стояки 6 и 7, соединяющие периферийные и центральные подводящие трубопроводы 4 и 5 с соответствующими периферийными и центральными подводящими коллекторами 8 и 9, расположенными на уровне водораспределительного устройства 1. К периферийным и центральным подводящим коллекторам 8 и 9 подсоединены через один периферийные и центральные магистральные трубопроводы 10 и 11, которые соединены рабочими трубопроводами 12. При входе в градирню 2 периферийные и центральные подводящие трубопроводы 4 и 5 снабжены соответствующими периферийными и центральными задвижками 13 и 14, расположенными между градирней 2 и насосной станцией 15. На периферийных и центральных магистральных трубопроводах 10 и 11 и на рабочих трубопроводах 12 установлены патрубки 16 для разбрызгивателей 17. Подсоединения друг к другу всех трубопроводов выполняются при помощи ресурсосберегающих участков, три из которых, например, приведены на фиг.4, а патрубки 16 на рабочих трубопроводах 12 и на периферийных и центральных магистральных трубопроводах 10 и 11 выполнены такими размерами, чтобы разбрызгиватели 17 оказывались на одном уровне. Периферийные водоподводящие стояки 6 расположены за опорными колоннами 18 башни градирни 2 по направлению движения входящего воздуха. В водосборном бассейне 19 градирни 2 выполнены для периферийных и центральных подводящих трубопроводов 4 и 5 разделительные стенки 20 для предотвращения нагрева охлажденной воды в оросителе 21, установленном на опорной конструкции 22. В водораспределительном устройстве 1 образуются строго последовательные и зависящие друг от друга движения охлаждаемой воды 23.

Водораспределительное устройство 1 градирни 2 работает следующим образом:

При работе градирни 2 в период положительных температур наружного воздуха открыты периферийные и центральные задвижки 13 и 14 периферийных и центральных подводящих трубопроводов 4 и 5. Охлаждаемая вода после прохода периферийных и центральных задвижек 13 и 14 подходит к периферийным и центральным водоподводящим стоякам 6 и 7, затем к периферийным и центральным подводящим коллекторам 8 и 9 и далее в периферийные и центральные магистральные трубопроводы 10 и 11 и из них в рабочие трубопроводы 12. Из периферийных и центральных магистральных трубопроводов 10 и 11 и рабочих трубопроводов 12 охлаждаемая вода через патрубки 16 попадает на разбрызгиватели 17 и равномерно распределяется по всей площади оросителя 21 градирни 2. Поскольку вся система трубопроводов при этом замкнута и соединена ресурсосберегающими участками, то водораспределение практически равномерно по всей площади орошения.

При необходимости проведения ремонта отдельных конструкций градирни 2 предусмотрено отключение любой ее половины. Для этого отключаются правые или левые периферийные и центральные задвижки 13 или 14, и тогда весь необходимый расход воды будет снабжать одну из половин градирни 2.

При работе градирни 2 в период отрицательных температур наружного воздуха необходимо периферийные задвижки 13 открыть полностью, а центральные задвижки 14 перекрыть либо полностью, либо частично. При этом в патрубках 16 разбрызгивателей 17, расположенных на периферийных участках магистральных 10 и рабочих трубопроводов 12, создаются большие напоры и расходы, превалирующие над напорами и расходами на патрубках 16 и разбрызгивателях 17, находящихся в центральной части градирни 2 на центральных магистральных 11, а следовательно, и рабочих трубопроводов 12, и отсюда орошение оросителя 22 происходит неравномерно - большее на периферийной части градирни 2 и меньшее в центральной ее части, но достаточно плавно, поскольку вся система орошения полностью закольцована, создается при этом равномерный перекос напора и расхода охлаждаемой воды от периферии к центру градирни 2.

Благодаря доступной возможности регулировать периферийными и центральными задвижками 13 и 14 вне градирни 2 можно в любое время смещать зоны малых скоростей в любую сторону рабочих трубопроводов 12, т.е. зон возможных заилений трубопроводов, и также повышать или понижать скорости охлаждаемой воды в любых частях водораспределительного устройства 1 градирни 2, так чтобы накопившийся в них ил размылся и вышел через патрубки 16 в водосборный бассейн 19 градирни 2.

Таким образом, манипуляция периферийными и центральными задвижками 13 и 14 на периферийных и центральных подводящих трубопроводах 4 и 5 позволяет равномерно распределять расход охлаждаемой воды по площади орошения, создавая условия для повышения эффективности работы градирни 2, изменять в благоприятную сторону расход воды для безаварийной зимней эксплуатации градирни 2, исключать заиление трубопроводов и создавать возможность без полного отключения градирни 2 необходимые условия для ее ремонта или реконструкции.

Водораспределительное устройство градирни, содержащее магистральные и рабочие трубопроводы с разбрызгивателями, отличающееся тем, что периферийные и центральные магистральные трубопроводы соединены рабочими трубопроводами, причем охлаждаемая вода в соседних любых магистральных трубопроводах движется в противоположных направлениях, периферийные и центральные магистральные трубопроводы подсоединены к соответствующим периферийным и центральным подводящим коллекторам, которые, в свою очередь, посредством периферийных и центральных водоподводящих стояков соединены с периферийными и центральными подводящими трубопроводами, имеющими в качестве регулирующих органов периферийные и центральные задвижки, расположенные между градирней и насосной станцией, кроме того, рабочие трубопроводы подсоединены к периферийным и центральным магистральным трубопроводам либо под острым углом, либо посредством изогнутых участков, либо посредством раструбного подсоединения.

www.findpatent.ru

5 Градирня назначение и применение / Страница с неотображаимыми материалами / Ангара

5. Градирня назначение и применение.

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). Необходимость охлаждать теплую воду возникает, если того требует технологический процесс на производстве или в случае охлаждения воды для чиллера с водяным конденсатором, а также при кондиционировании. Градирни бывают двух типов: собственно градирни и «сухие градирни» (« drycooler » / «драйкулер»). Принцип действия градирни основан на разбрызгивании через форсунки горячей води от чего собственно и происходит ее охлаждение. Очень часто к этому процессу добавляется обдув потоком воздуха при помощи осевых вентиляторов. Башенные градирни — используются для охлаждения больших объемов воды, в несколько раз превышающих объемы воды на промышленных предприятиях. Эти градирни применяются преимущественно на тепловых и атомных электростанциях.

Высота больших башенных градирен, изготавливаемых из монолитного бетона, может достигать 90 метров и иметь площадь орошения до 3200м2.

5.1Варианты использования градирни Ангара 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.

Рис.1 Схема гидравлического контура охлаждения градирни для одного потребителя

Рис.2 Система охлаждения с градирнями, имеющими раздельные контуры приготовления и потребления

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 1-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.

5.2. размещение и эксплуатация градирни ангара (с осевыми вентиляторами)

Для обеспечения удобства и безопасности обслуживания градирни должны иметь площадки, устроенные в соответствиями с требованиями соответствующих СНиП. Перед началом эксплуатации вентиляторной градирни нужно проверить гидравлическую плотность трубопроводов, резервуаров, а также состояние установленной арматуры. Оптимальный вариант, когда каждая градирня устанавливается на крыше отдельно. Если это не возможно, то выбор места установки градирни должно быть таким, что бы не возникало рециркуляции (рис.3) При этом нужно учесть возможные порывы ветра (подветренная сторона) и ближайшее расположение строений, которое может изменить поток нагнетаемого воздуха назад в воздухозаборник.

Рис.3 Влияние ветра и преград на работу 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. 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.

5.3 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 градирни 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 градирни 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 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 м3/м2 (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 oC- +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 градирни, - проконтролировать давление перед форсунками и при необходимости произвести их очистку, - использовать стеклопластиковые 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.

5.4 Методика подбора градирни

Первоначально необходимо определить следующие исходные данные:QГ, кВт - тепловой поток (количество тепла), который необходимо отвести в окружающую среду,tMT, °С - температура мокрого термометра в самое жаркое время, характерная для данного региона, tВЫХ, °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; тепловой поток для холодильной машины представляет собой сумму 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. Температура мокрого термометра определяется по СНиП 23.01-99 "Строительная климатология", или предварительно по данным из Таблицы 1.

Расчетные параметры атмосферного воздуха

Населенный пункт	Температура по сухому термометру, ?, °С	Относительная влажность воздуха, ?, %	Температура по " мокрому " термометру, ?, °С
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
Салехард	23,7	57	18,3
Самара	28,5	44	20,2
Санкт - Петербург	26	56	20,1

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 кривые охлаждения для различных значений tмт. Пример.Необходимо произвести подбор градирен для охлаждения компрессорной станции в г. Петрозаводске. В состав станции входят 3 компрессора 4ВМ10-63/9 с приводом Мэ=380 кВт каждый, причем в работе постоянно находятся два компрессора. Решение.Определяем суммарный отводимый тепловой поток:

Q=Nэ х 2=760 кВт По Таблице 1 для Петрозаводска определяем температуру мокрого термометра: tMT=19,1 °СВ паспортных данных компрессора находим температуру на входе в систему охлаждения компрессора равную температуре на выходе из градирни:tВЫХ=25 °СИспользуя кривые охлаждения для tMT=19,1 °С , находим точки пересечения линий, соответствующих Q=760 кВт и tВЫХ=25 °С с кривыми охлаждения. Из построения видно, что для tВЫХ=25 °С две градирни ГРАД-120 обеспечат тепловой поток равный 1000 кВт, а при Q=760 кВт более низкую tВЫХ=23,8 °С. Таким образом, мы имеем запас ~25% при использовании двух градирен ГРАД-120 Учитывая отсутствие таблицы с расчетными параметрами атмосферного воздуха для Украины и кривых охлаждения градирен при различных температурах воздуха по мокрому термометру, расчет будем выполнять по теплопритоку (как и для чиллера) с поправочным коэффициентом:Q= Q?t*k*859,(ккал),где k=2,5 Тепер по таблице технических данных градирни Ангара в колонке производительность выбираем соответствующую модель.

5.5. Сухая градирня (Драйкуллер)

Этот вид оборудования по конструкции гораздо проще чиллера, поскольку не имеет холодильного контура. Вода в сухих градирнях охлаждается в пластинчатых теплообменниках, на которые несколько вентиляторов направляют уличный воздух. Таким образом, сухие градирни стоят вне производственных помещений. В среднем термодинамический предел сухих градирен составляет порядка 5С. Это означает, что если на улице температура воздуха установилась на уровне +35°С, то градирня способна охлаждать воду до температуры +40°С — для охлаждения гидравлической жидкости или конденсатора чиллера — вполне приемлемая температура. Если на улице ниже +10°С, то градирня элементарно может заменить собой чиллер (точнее временно заменить), снабжая водой не только теплообменник гидравлического контура ТПА, но и охлаждая пресс-форму, для чего нужна вода температурой от +5 до +15°С. С учетом того, что в градирнях охлаждение осуществляется атмосферным воздухом при помощи вентиляторов, не требующих большой мощности, то по сравнению с чиллерами они позволяют добиться экономии электроэнергии. Очевидно, что круглогодично одной только градирней обойтись нельзя, так как в нашей стране, кроме зимы приходит и очень теплое лето — совсем без чиллера не обойтись. С другой стороны — по настоящему теплая погода держится не более 4-5 месяцев кряду. Какой смысл гонять чиллер остальные 7-8 месяцев, когда температура за окном лежит в пределах от -10 до +10°С. Но не смотря на это сухие градирни все еще являются невостребованным оборудованием. Даже не смотря на то, что использовании чилер-драйкулер возможно добиться ежегодной экономии электроэнергии до 40%. Существуют градирни, которые напрямую подключаются к гидравлическому контуру. В них циркулирует не гликолевый раствор, а непосредственно гидравлическая жидкость. В итоге из схемы устраняется посредник в виде промежуточного теплоносителя, что только повышает эффективность охлаждения. В результате гидравлика охлаждается экономичной сухой градирней, а чиллер обслуживает исключительно пресс-форму и узел инжекции. Это позволяет реализовать очень экономичную двухтемпературную схему энергосбережения. Однако на базе чиллера и градирни можно реализовать схемы энергосбережения в более привычном виде. Сухие охладители разработаны для наружной установки, поэтому для предотвращения замерзания в холодное время года, необходимо добавлять гликоль.

Использование сухих охладителей имеет следующие преимущества:

Нет расхода воды. Охладители работают в закрытом контуре, поэтому нет необходимости в добавлении воды в систему, за исключением тех случаев, когда это вызвано небольшими утечками из крепежных соединений или при замене комплектующих;
Не загрязняется производственная вода;
Монтаж охладителя очень прост;
Вновь установленные блоки хорошо взаимодействуют с уже существующими охладительными системами;
Период окупаемости - короткий.