В данной статье мы постараемся кратко разобрать критерии выбора градирен (чиллеров) и дадим основные параметры в табличном виде. Статья является справочной.
Добавьте в избранное, чтобы не потерять.
01. Выбор холодильного оборудования в зависимости от температуры
Т воды на входе (до охлаждения) | Т воды на выходе (после охлаждения) | Вариант охлаждения рекомендуемый |
|---|---|---|
Выше 66°C | Выше ≈56°C (в зависимости от региона) | Рациональным решением будет применение сухих градирен (драйкулеров). По той причине, что существует разница между необходимой температурой воды (охлажденной) и температурой воздуха. При данных показателях температуры сухая градирня будет компактной и энергоэффективной. При условии температуры горячей воды выше 75°C, необходимо снизить температуру. Если в этот же период есть необходимость охлаждение на предприятии (низкотемпературное), то есть смысл рассмотреть вариант эксплуатации АБХМ – холодильных машин. Работают на тепловой энергии. В конечном итоге, данные АБХМ охладят горячую воду. Применив как исходный источник энергии для работы. К тому же, будет результат низкотемпературного охлаждения (до 10°C, до 7°C, до 5°C) |
Выше 50°C | От 46 до ≈55°C (в зависимости от региона) | Предварительная версия, при котором есть возможность применение испарительных и сухих градирен. При присутствии подпиточной воды (на объекте), использование испарительных градирен даст возможность:
Судя по всем экономическим габаритам, помимо потребления подпиточной – наиболее подходящее пользование испарительной градирни открытого или закрытого типа. Для определения более выгодной вариации наши специалисты имеют возможность совершить расчёт ТЭО. |
Выше 66°C | От 23 до 45 °C | Если температура на входе выше, чем 65°C, ее нельзя направлять напрямую в открытую испарительную градирню. Потому, что есть вероятность расплавления оросителя и каплеуловителя. Чтобы разрешить эту ситуацию есть другие версии:
|
От 27 до 65 °C | От 23 до 45 °C | Есть всего один рабочий вариант: При помощи сухих градирен в данной диапазоне невозможно охладить, поэтому — испарительные градирни единственная вариация. В южных регионах России, Казахстане, Узбекистане температура летом достигает 35-45 °C и охладить воду, либо другие растворы до 45 °C, а тем более ниже, вплоть до 23 °C – нереально. |
Ниже ≈23°C (в зависимости от региона) | Учитывая такие температуры, применить можно только искусственное охлаждение. Для данных температур требуется использование чиллеров. В зависимости от технического положения– это могут оказаться:
|
02. Сухая или мокрая (испарительная) градирня? Что выбрать в зависимости от условий эксплуатации?
Как правило, температурный режим охлаждения дает возможность использовать и испарительную (мокрую) градирню, и сухую.
Ниже приведена таблица, при помощи которой возможно определить тип градирни. Учитывая экономические и эксплуатационные критерии:
Особенности, условия на объекте: | Сухие градирни | Мокрые (испарительные) градирни |
|---|---|---|
Наличие подпиточной воды: | Подпиточная вода не требуется | Необходима подпиточная вода, если её нет — то использование испарительных градирен не предоставляется возможным. |
Необходимость продувки испарительного контура: | Не требуется | Испарительный контур требует не только подпитки для восполнения испарившихся объёмов, но и подпитки для систематического обновления контура — продувки. Это обусловлено постоянным накоплением объема солей в испарительном контуре — дистилят испаряется, соли остаются. В итоге — необходимо сливать часть воды, накопившей соли, и добавлять новую подпиточную воду. Для решения этой задачи в линейке оборудования NCT предусмотрены автоматические системы контроля качества и обработки испаряемой воды. |
Электропотребление: | Повышенное электропотребление, в связи с охлаждением, которое осуществляется только за счёт обдува воздуха по трубам и рёбрам (ламелям) градирни. | Более меньшее электропотребление, так как применяется более эффективное охлаждение за счёт фазового перехода испаряемой воды — поглощение теплоты парообразования. В итоге — теплообмен эффективнее, а электропотребления на работу вентиляторов требуется меньше. |
Цена самой градирни: | По той же причине, что и в пункте выше — сухой градирне (драйкулеру) необходимо повышенная поверхность теплообмена, соответственно, и стоимость градирни выше. | У испарительной градирни теплообмен эффективнее, соответственно, поверхность теплообмена требуется меньше, и стоимость градирни — меньше. |
Загрязнение и очистка элементов градирни: | Нет орошения и испарения воды на элементах сухой градирни, соответственно, нет активного зарастания этих поверхностей. Однако, внешние факторы (осадки, пыль, пух, листва и т.д.) могут привести к зарастанию сухой градирни. Учитывая, что у сухой градирни повышенные поверхности теплообмена и малый шаг между рёбрами (ламелями) теплообменника — это приводит к частым и большим объёмам работы. | У испарительной градирни противоположная ситуация — зарастание может происходить чаще (при отсутствии системы контроля качества и обработки воды), а конструкция теплообменника имеет больший шаг между элементами (между панелями оросителя в открытой градирне или между трубками в закрытой градирне). Трудностей не будет, при наличии фильтрации и системы контроля качества и обработки воды. |
Габариты: | Занимаемая площадь больше | Высота больше |
Заключение — для верного выбора типа градирни — сухого или мокрого — надо принимать во внимание разные условия, которые есть на объекте, к примеру, что для Заказчика более важно — потребление электроэнергии или водоснабжения.
Для вычисления экономических критериев использования сухих и испарительных градирен, их сравнения, инженеры NCT разработают ТЭО — технико-экономическое обоснование, рассчитав капитальные затраты по обоим вариантам, ежегодные затраты на электропотребление, подпитку, эксплуатацию, рассчитают приведённые затраты за несколько лет владения оборудованием. Если Вам необходимо проектирование, перейдите по ссылке: проектирование.
Также Вы можете записаться на абсолютно бесплатную онлайн-консультацию с техническим специалистом NCT.
03. Выбор среди испарительных градирен
А) Чистота охлаждаемого контура
Главной причиной использования закрытой градирни является потребность сохранения чистоты охлаждаемого контура. Однако есть и другие моменты применения открытой или закрытой градирни. При помощи таблицы можно определиться с выбором:
Особенности, условия на объекте: | Открытые испарительные градирни | Закрытые испарительные градирни |
|---|---|---|
Стоимость (при охлаждении воды на одни и те же параметры, без требования чистого контура): | Приемлемая цена, охлаждение воды напрямую в градирне. | Дороже в 2-3 раза, В связи с тем, что охлаждение выполняется через поверхность трубчатого теплообменника закрытой градирни, вместо открытого теплообмена в оросителе открытой градирни. Сами градирни из-за этого больше, а трубчатые теплообменники дороже, чем оросители. |
Стоимость (требование чистого контура): | Повышенная, так как помимо открытой градирни в системе, обеспечивающей чистый контур, также должны быть:
| Оптимальная стоимость, так как все необходимые элементы уже установлены на закрытой градирне, теплообменник трубчатый уже находится в градирне и установлен вместо оросителя — то есть не надо платить и за ороситель и за трубчатый теплообменник. |
Зимняя эксплуатация: | Зависит от используемой серии открытой испарительной градирни. Для противоточных градирен с нижними вентиляторами нет никаких проблем при зимней эксплуатации. | Так как вода в закрытых градирнях охлаждается в трубках теплообменника, крайне рекомендуется использовать незамерзающие жидкости в качестве хладоносителя вместо воды, что приводит к увеличению модели закрытой градирни и дополнительному увеличению стоимости. Кроме того, рекомендуется выносить насос орошения с градирни в отапливаемое помещение. |
Электропотребление: | Минимальное электропотребление, так как охлаждение осуществляется при непосредственном контакте между воздухом и водой — в оросителе градирни. | Повышенное электропотребление, так как охлаждение осуществляется через поверхность трубчатого теплообменника, в результате — поверхность теплообмена требуется больше, расход воздуха и электропотребление — больше. |
Загрязнение и очистка: | В случае открытой градирни и промежуточного теплообменника — может потребоваться очистка всего контура между градирней и теплообменником (при отсутствии подходящей системы обработки воды), а также — очистка элементов самой градирни. | При закрытой градирне — нет загрязнения всего контура, контур остаётся чистым. Происходит загрязнение только наружных поверхностей встроенного в закрытую градирню трубчатого теплообменника, а также других элементов градирни. Но, опять же, при правильной системе фильтрации и обработки воды — данных проблем не будет в обоих вариантах. |
B) Расход охлаждаемой воды
В зависимости от требуемых расходов (больших или малых) охлаждаемой воды – целесообразно применение различных типов градирен, чтобы Заказчик произвёл оптимальные затраты на приобретение градирен, а также получил оптимальные затраты на их эксплуатацию.
Расход охлаждаемой воды | Вид градирен по виду сборки |
|---|---|
До 1000 м3/ч | Тип градирен – модульные. Вид сборки – заводская, поставляются на Объект в виде собранных блоков. |
От 1000 м3/ч
до 6000 м3/ч
| Могут применяться оба вида градирен, в зависимости от поставленных задач Заказчика. Преимущества модульных:
Приоритет строительных:
|
От 6000 м3/ч | Вид градирен – строительные вентиляторные. Вид сборки – на объекте, поставляются на объект поэлементно. |
С) Сезонность
В зависимости от сезонности работы – важно выбрать подходящий тип испарительной градирни. Основная проблема у испарительных градирен при работе зимой – это обмерзание элементов. Есть типы градирен, которые крайне не рекомендуется использовать зимой, есть типы, которые допускается использовать зимой, есть типы градирен, которые идеальны для использования зимой.
Следовательно, летом, весной и осенью (в тёплый период года) могут применяться любые из видов градирен.
Тип градирни | Специфика, влияющая на обмерзание | Элементы, подверженные обмерзанию | Резюме и решения по исключению обмерзания |
|---|---|---|---|
Перекрёстно-точный тип градирен | Открытые (не закрыты корпусом) поверхности оросителя, по которым стекает вода | Ороситель Вентиляторы | Определенного разрешения по исключению обмерзания оросителя нет. Данный тип градирен крайне не рекомендуется использовать при зимней эксплуатации. |
Противоточный вид с осевым вентиляторами сверху | Ороситель закрыт внутри панелей корпуса градирни, поэтому не подвержен обмерзанию | Вентиляторы Воздухозаборные окна | Чтобы уменьшить обмерзание вентиляторов в данном виде градирен используются:
Для уменьшения обмерзания воздухозаборных окон используются:
Таким образом, круглогодичная эксплуатация данного вида градирен допускается. |
Противоточный тип градирен с центробежными вентиляторами снизу | Ороситель закрыт.
Вентиляторы работают на всасе воздуха, а не на выбросе пара из градирни.
Воздухозаборное окно – единственное – и отдалено от стекания воды в градирне.
| Нет | Обмерзания всех элементов исключены конструкцией. Вспомогательных решений не требуется.
Текущий вид градирни идеально подходит для использования в любой период года. |
Градирни типа Росинка и ГРД | Небольшая высота между осевым нагнетающим вентилятором и выходом пара из градирни, а также низкая напорная характеристика используемых осевых вентиляторов, малая скорость пара на выходе (большое сечение на выходе пара) при высокой скорости на всасывании воздуха (малое сечение у вентиляторов). | Обмерзание нагнетательных осевых вентиляторов | Текущий вид в зимний период использовать не рекомендуется |
