Что можно проверить своими силами до вызова сервиса и до разговора о замене оборудования
Если летом градирня отдаёт воду теплее, чем записано в паспорте, причину обычно удаётся найти за один осмотр. Чаще всего это одна из шести вещей:
- Жаркая и влажная погода сверх расчётной: температура по влажному термометру выше принятой при подборе;
- горячий выброс, который возвращается на вход (самоподхват выбросного воздуха)
- недобор воздуха (недостаточный расход воздуха от вентиляторов градирни);
- Неравномерное орошение оросителя в узле распыления воды;
- Ороситель, заросший солевыми отложениями и биоплёнкой;
- выросшая тепловая нагрузка (нагрузка от потребителей не соответствует расчётной)
Ниже разобрано, как отличить одно от другого по трём температурам и короткому осмотру.
Какая температура воды считается нормальной
Градирня охлаждает воду за счёт испарения, поэтому предел для неё задаёт температура по влажному термометру. Эта величина учитывает и жару, и влажность. В душный день она может оказаться на несколько градусов выше, чем в сухой с той же жарой, и тогда вода на выходе будет теплее при полностью исправном оборудовании.
Разницу между охлаждённой водой и влажным термометром инженеры называют приближением (по-английски approach). Пособие по проектированию градирен ВНИИ ВОДГЕО советует закладывать 4–5 °C и в любом случае не меньше 2–2,5 °C. Вторая важная величина, перепад температур между входом и выходом, показывает, на сколько градусов градирня остужает воду.
Паспортная температура посчитана для расчётной погоды, в соответствии с данными из строительной климатологии СП 131.13330, либо в соответствии с особыми требованиями заказчика. Для Санкт-Петербурга при обеспеченности 95 % параметры следующие: влажный термометр 18,3 °C, то есть за лето набирается несколько дней, когда воздух хуже расчётного. В такие дни вода теплее паспортных показателей, и ремонт тут ничего не изменит.
Единственный надёжный способ измерения температуры прямо у воздухозаборных окон – измерение цифровым гигрометром, также допустимо измерять аналоговым психрометром, но нужно держать в уме, что скорость аспирации не должна превышать 0,5 м/с, сайты с погодой можно использовать только в крайнем случае, лучше использовать данные с narodmon.ru. На кровле рядом с вентиляционными выбросами и другими градирнями воздух бывает заметно теплее и влажнее, чем на метеостанции. Датчики температуры воды по нашему руководству по эксплуатации ставят не дальше 0,5 м от градирни, иначе в показания попадает нагрев или охлаждение трубопровода.
«Когда заказчик звонит с жалобой на тёплую воду, мы сначала просим три цифры, снятые в один и тот же момент: температуру воды на входе, на выходе и влажный термометр (либо температуру наружного воздуха и относительную влажность) у самой градирни. По ним обычно уже видно, искать неисправность или пересчитывать нагрузку.»
Сервисная служба NCT
Как по признакам понять причину
Таблица помогает сузить поиск до того, как кто-то полезет внутрь градирни.
| Что видно | Вероятная причина | Что проверить |
|---|---|---|
| Запас до влажного термометра вырос, у воздухозаборных окон жарко и влажно | Горячий выброс возвращается на вход | Высоту градирни относительно соседних стен, расстояние до стен и других градирен |
| Звук вентилятора изменился, ток двигателя отличается от записанного при пуске | Вентилятор подаёт меньше воздуха | Ремень, направление вращения, настройки частотного преобразователя, решётки и каплеуловители, состояние и чистоту рабочего колеса вентилятора |
| На оросителе сухие полосы, вместо дождя отдельные струи | Неравномерное распределение воды | Состояние форсунок, давление в коллекторе оросителя (либо подающего трубопровода), мусор в трубах, факел распыла воды и направление распыления на форсунках |
| Ороситель потемнел или провис, в поддоне шлам | Отложения в оросителе | Состояние блоков, качество воды, работу системы водоподготовки |
| Перепад больше паспортного, расход воды вырос | Тепловая нагрузка выше расчётной | Новых потребителей, расход воды от насосов |
| Вода тёплая с первого лета | Ошибка в исходных данных подбора | Какую погоду и какой температурный график заложили в расчёт |
Почему горячий воздух возвращается в градирню
Воздух на выходе из градирни тёплый и почти насыщен влагой. Если он снова попадает в воздухозаборные окна, градирня охлаждает воду воздухом, который сама же нагрела. Влажный термометр на входе растёт, следом растёт и температура воды.
В руководстве по эксплуатации градирен NCT серии VR правило звучит так: верх градирни должен быть на одном уровне с соседними стенами и зданиями или выше. Когда машина стоит ниже, ветер прижимает выброс к стене, и тот стекает обратно к окнам.
Помогают два решения. Градирню поднимают на раму, чтобы выброс уходил выше кровли соседнего корпуса, или ставят сужающийся кверху вытяжной колпак. Колпак добавляет сопротивление, поэтому вместе с ним иногда приходится ставить двигатель вентилятора мощнее, либо увеличивать обороты электродвигателя, если есть запас по мощности и частотный преобразователь.
Отдельный случай: воздухозаборные окна смотрят на стену. Для каждой модели в руководстве есть таблица минимального расстояния. Например: для градирни шириной 2,4–3 м и длиной до 3,6 м, стоящей на земле, нужно 2,1 м до стены, а на раме высотой 1,8 м хватает 1,8 м. Таблица рассчитана на то, что воздух входит в окна со скоростью не больше 3 м/с.
Похожим образом мешают друг другу градирни, поставленные плотной группой, особенно при боковом ветре. Расстояния между градирнями и до парапета считают ещё на стадии проектирования. Переставлять готовую группу дорого.
Что мешает вентилятору подавать воздух
Расход воздуха обычно падает постепенно, и на слух это почти незаметно. Чаще всего встречаются такие причины:
- ослаб или проскальзывает ремень привода;
- вентилятор вращается в обратную сторону после ремонта электрики;
- частотный преобразователь ограничен по верхней частоте или получает сигнал от неисправного датчика;
- забиты воздухозаборные решётки, каплеуловители заросли или сдвинуты;
- у осевых вентиляторов изменён угол установки лопастей.
Полезная привычка: при пуске записать ток двигателя и частоту, а потом сравнивать с ними. Заметное отклонение при той же частоте говорит о том, что вентилятор работает в другом режиме, и это повод разобраться. Подробнее об устройстве узла в статье «Вентилятор градирни».
Как проверить распределение воды
Ороситель работает только там, где на него попадает вода. Засорившаяся или выпавшая вследствие превышения рабочего давления форсунка оставляет сухую полосу. Струя из повреждённого узла может разрушить ороситель, а воздух через сухой участок проходит почти без полезного охлаждения.
Проверку распределения воды выполняют по инструкции изготовителя, с безопасной точки наблюдения и при остановленном и заблокированном приводе вентилятора. Доступ внутрь, снятие каплеуловителей, промывку коллектора и замену форсунок проводят после остановки насосов и сброса давления. После обслуживания восстанавливают защитные элементы и проверяют работу системы в предусмотренном режиме.
Почему зарастает ороситель
Соли жёсткости, взвесь из воды и биоплёнка оседают в каналах оросителя. Каналы сужаются, вода стекает струями, площадь контакта с воздухом падает. В тяжёлых случаях блоки набирают вес в несколько раз и проседают. В опубликованном случае с завода удобрений во Вьетнаме плёночный ороситель за десять лет стал в среднем на 617 % тяжелее. После замены пакета приближение снизилось с 4,8 до 2,9 °C (данные поставщика оросителя).
По графику обслуживания в нашем руководстве ороситель, каплеуловители и систему распределения воды осматривают раз в полгода, качество циркулирующей воды проверяют раз в месяц. Если вода жёсткая или с большим количеством взвеси, без водоподготовки ороситель будет зарастать снова. Как устроен сам ороситель, рассказано в отдельной статье.
Отдельно про замену оросителя. Новый пакет должен давать не меньше теплообмена, чем старый. В одном из описанных в отраслевой прессе случаев подрядчик поставил более «эффективный» ороситель в меньшем объёме, и в жаркий август градирня перестала выдавать расчётную температуру.
Что делать, если выросла нагрузка
Цех расширили, поставили ещё один пресс или компрессор, производительность насосов оборотной воды увеличилась. Градирня при этом исправна, ей просто отдают больше тепла, чем она рассчитана снимать. Это видно по цифрам: перепад температур больше паспортного, расход воды выше расчётного.
Варианты решения зависят от запаса площадки и бюджета: градирня, дополнительная секция оросителя большей высоты, более производительный вентилятор с электродвигателем большей мощности или разделение потребителей на два контура. Иногда хватает перенастроить насосы, если расход вырос без реальной необходимости.
Когда причина в подборе градирни
Если вода тёплая с первого же лета, стоит поднять исходные данные. Климатические ряды в Пособии ВНИИ ВОДГЕО доведены до конца 1980-х годов. Свежие данные есть в СП 131.13330.2025, но влажного термометра там нет, его получают пересчётом. Поэтому расчётную точку лучше закрепить в техническом задании письменно: откуда взята погода, какая обеспеченность и какой влажный термометр принят.
При сравнении предложений разных поставщиков обращайте внимание на температурный график, заложенный в подбор. Одна и та же машина на разных режимах может отличаться по мощности почти в полтора раза, поэтому модели честно сравнивать только на одинаковом режиме. О типичных промахах при выборе есть статья «Подбор градирни: ошибки при выборе».
Порядок проверки за семь шагов
- Записать температуру воды на входе и выходе, расход и влажный термометр у воздухозаборных окон, лучше выполнить серию замеров в разное время в течение одного дня.
- Сравнить перепад и приближение с паспортом и с расчётной погодой.
- Осмотреть окружение: стены, соседние градирни, вентиляционные выбросы.
- Проверить вентилятор: направление вращения, ремень, ток, частоту, состояние.
- По инструкции изготовителя проверить форсунки и состояние оросителя. Перед доступом внутрь оборудования остановить и заблокировать привод вентилятора; обслуживание выполнять при остановленных насосах.
- Проверить воду: жёсткость, взвесь, работу продувки и водоподготовки.
- Если всё в порядке, а вода тёплая, посчитать фактическую тепловую нагрузку.
Частые вопросы
До какой температуры градирня может охладить воду?
Ниже температуры по влажному термометру не может ни одна испарительная градирня. На практике вода выходит на 4–5 °C теплее влажного термометра, если градирню подбирали с обычным запасом.
Насколько теплее паспорта может быть вода в жару?
В дни, когда влажный термометр выше расчётного, вода выходит теплее паспортной. Ориентир такой: на сколько градусов влажный термометр выше расчётного, на столько же или чуть меньше теплеет и вода на выходе. Если разница заметно больше, ищите одну из причин из таблицы выше.
Как часто чистить ороситель?
Осматривать раз в полгода, чистить по состоянию. При жёсткой воде и без водоподготовки отложения набираются за один-два сезона.
Можно ли увеличить мощность действующей градирни без замены?
Часто можно: заменить или нарастить ороситель, поставить более производительный вентилятор, добавить секцию. Сначала нужен замер, чтобы понять, чего не хватает: воздуха, площади оросителя или самой градирни.
