Повышение эффективности систем оборотного водоснабжения путем применения градирен

А.А. Алейникова, ведущий специалист ЗАО «Системы тепло и хладоснабжения»

Рабочие процессы в энергетическом и технологическом оборудовании зачастую требуют отведения теплоты, а проще говоря  -  охлаждения. Как правило, оно обеспечивается пропусканием через теплообменные аппараты и охлаждаемые узлы оборудования эффективного промежуточного теплоносителя — воды из системы оборотного водоснабжения, одним из основных элементов которой являются градирни, предназначенные для охлаждения прошедшей через оборудование воды.

Большинство используемых сегодня градирен старше 30, а то и 50 лет. Практически все эти установки морально и физически устарели. Необходимо отметить, что в старых проектах градирен часто жертвовали эффективностью охлаждения в угоду низким капитальным затратам на саму установку. До сих пор широко распространено мнение, что градирня в системе охлаждения является наименее важной частью, но это далеко не так.

Превышение температуры воды влечёт для охлаждаемого оборудования весьма неприятные последствия в виде различного рода отложений, препятствующих эффективному теплообмену, способствующих коррозии и т.п. Работа оборудования а режиме повышенных температур ускоряет износ узлов и деталей, приводит к росту потерь энергии. При водяном охлаждении конденсатора холодильной машины в градирне должна отводится вся отбираемая от охлаждаемого объекта теплота и тепловой эквивалент процесса сжатия хладагента в компрессоре. Результатом плохой работы градирни или ее неправильного подбора может стать рост температуры конденсации и, как следствие, энергозатрат. В технологиях, где охлажденная вода используется для получения конечного продукта, например, дистилляции спирта, неправильно спроектированная градирня может снизить выход конечного продукта в 1,5-2 раза, не говоря о снижении качества.

Необходимо твёрдо усвоить: «какая попало» градирня не обеспечит оптимально потребности конкретного производственного процесса. При проектировании и строительстве градирни нельзя поддаваться искушению, сделать её «дешёво и сердито». Следует чётко понимать: эксплуатационные расходы за время существования работоспособной системы (15-25 лет) во много раз превысят капитальные затраты на создание.

ЭКОНОМИЯ ЭНЕРГИИ В СИСТЕМАХ ОБОРОТНОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ С ГРАДИРНЯМИ

Компания Jinling Refrigeration Engineering (Китай) разрабатывает и производит современные высокоэффективные градирни JINLING (серий JN, JNT, JLT).

Системы оборотного водоснабжения на базе градирен JINLING позволяют уменьшить затраты предприятий на потребление и сброс технической воды, повысить КПД оборудования. Затраты на приобретение и монтаж градирен окупаются в течение нескольких месяцев. Одновременно решаются актуальные сегодня проблемы экологии и энергосбережения. Благодаря специально разработанным высокоэффективным вентиляторам и двигателям с низким энергопотреблением, Вы получите не только качественное охлаждение, но и экономию электрической энергии.

В свете реализации Директивы Президента Республики Беларусь от 14 июня 2007 г, №3 заслуживают внимания возможности нового оборудования в части экономии электроэнергии. В сравнении с традиционными градирнями (например, с деревянными решетками, с боковым расположением вентилятора и т.д.), мощность привода вентилятора градирен JINLING значительно (в разы) меньше при одинаковой производительности.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ГРАДИРЕН JINLING

Через панель приёма нагретая вода подаётся в бассейн горячей воды, расположенный в верхней части градирни. Через форсунки горячая вода равномерно разбрызгивается на теплообменные пластины и стекает по ним вниз, образуя плёнку на их поверхности. Пластины имеют развитую поверхность и установлены в градирне таким образом, что образуют специальные полости для свободного прохождения воздуха, и в собранном виде напоминают пчелиные соты.

Вентилятор, расположенный сверху градирни, засасывает наружный воздух через полости, образуемые соседними пластинами вовнутрь градирни, и выталкивает его наружу Таким образом, вода движется под действием силы тяжести сверху вниз, а воздух, находящийся снаружи градирни, проходит внутри полостей соседних пластин, охлаждая её. Стекая с теплообменных пластин, охлаждённая вода собирается в бассейн холодной воды, откуда по трубопроводам попадает к потребителю.

Конструкция градирен серий JN, JNT основана на модульном принципе. Каждый модуль представляет собой полноценную отдельную градирню. Сборка на месте применения из модулей позволяет получать градирни в большом диапазоне производительности кратно единичному модулю. Разброс диапазона производительности градирен очень широк — от 3 до 3000 м³/ч.

Каркас градирен изготовлен из оцинкованной стали, наружные панели — из стеклопластика. Электродвигатель вращает вентилятор, используя ременную передачу. Расположение вентилятора в верхней части, а также специально разработанный аэродинамический тракт практически исключают капельный унос. По способу распределения воды внутри градирни и наличию вентиляторов такие градирни называют вентиляторными модульными с капельноплёночным орошением.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ГРАДИРНИ

Экономия энергоресурсов возможна только в системе градирня - охлаждаемый объект. Правильный подбор оборудования с учётом согласованной его работы является залогом снижения эксплуатационных расходов, получения работоспособной системы, которая будет гибко реагировать на изменения как внешних условий, так и тепловой нагрузки производственного процесса.

Выбираемая градирня должна обеспечивать охлаждение воды даже при максимальной тепловой нагрузке в самых неблагоприятных условиях окружающей среды, определяемых по климатическим данным региона (таким показателем может быть температура мокрого термометра). Необходимо помнить, что температура воды на выходе из градирни должна быть на 3-4 °С выше температуры мокрого термометра.

Чтобы обеспечить возможность регулирования, тепловой поток, который требуется отводить в окружающую среду, желательно делить между 2-3 однотипными градирнями. Для этого хорошо подходят секционные градирни JINLING (серий JN или  JNT).

Основные достоинства градирен JINLING.

Устойчивые к коррозии материалы узлов и элементов обеспечивают градирням срок службы не менее 25 лет.

Благодаря большой площади открытой поверхности, запатентованная волнообразная структура материала SX-COMB значительно повышает эффективность охлаждения. Это позволяет использовать насос меньшей мощности и напора, т.к. не требуется создание давления перед форсунками. Материал SX-COMB обладает высокой устойчивостью к гниению и размножению микробов.

Специальная конструкция поддона для сбора охлаждённой воды позволила радикально снизить рабочую массу градирни. Удельная нагрузка, создаваемая градирней, — около 320 кг/м², позволяет устраивать простые и недорогие фундаменты.

Полностью закрытый шарикоподшипник, рассчитанный на длительную работу в тяжёлом режиме.

Официальный представитель Jinling Refrigeration Engineering в Беларуси — компания “Системы тепло и хпадоснабжения”. Наши специалисты обеспечат подбор и поставку оборудования, выполнение монтажных и наладочных работ, гарантийного и сервисного обслуживания.