Градирни

Градирни (анг. cooling towers) — устройства для передачи атмосферного воздуху теплоты, воспринятой циркуляционной водой при охлаждении продуктов производства или рабочих сред (жидкостей, газов, конденсируемых паров) в теплообменниках и др.

Широко применяют в системах оборотного водоснабжения на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промети. В градирни температура воды снижается в результате частичного ее испарения (массопереноса) и теплообмена с воздухом. Летом, когда преобладающая доля отдаваемой водой теплоты затрачивается на испарение, кол-во испаряющейся воды составляет ок. 0,16% на каждый градус понижения ее температуры, а зимой, когда возрастает роль конвективного теплообмена,-около 0,08%. Потеря воды вследствие ее испарения, уноса водяных капель уходящим из градирни воздухом и продувки системы восполняется свежей водой из внешнего источника, которая подвергается в случае необходимости предварительно обработке для предотвращения отложений и коррозии в системе.

По способу увеличения поверхности соприкосновения воды и воздуха градирни бывают: капельные, имеющие расположенные по высоте оросительного устройства горизонтальные решетки, с которых вода стекает в виде относительно больших капель; пленочные, в которых вода стекает по вертикальным плоским, волнистым листам или другим насадкам в виде тонкой пленки; брызгальные (безнасадочные) с разбрызгиванием воды при помощи сопел.

По направлению движения воздуха относительно воды в оросительном устройстве градирни могут быть противоточными, поперечно-точными и со смешанным током. Водораспределительные устройства градирни выполняют: 1) безнапорными в виде системы лотков, из которых вода переливается через зазубренные верх. края бортов или истекает через отверстия или трубки в днищах; 2) напорными в виде системы труб с соплами. Водоуловитель представляет собой горизонтальные решетки типа одно- и многорядных жалюзи.

По способу создания тяги воздуха различают градирни: вентиляторные, в которых тяга создается отсасывающими или нагнетательными вентиляторами (как правило, осевого типа); башенные, в которых осуществляется естественная тяга; открытые, в оросит. устройства которых, огражденные со всех сторон посредством жалюзи, наружный воздух поступает под действием силы ветра.

Температура охлажденной в градирни воды определяется при прочих равных условиях плотностью орошения [гидравлической нагрузкой на единицу площади оросительного устройства, обычно в м3/(м2*ч)] и перепадом температур воды. Эта температура зависит от метеорологических условий. Плотность орошения, обусловливающая размеры градирни, тем меньше, а стоимость градирни тем больше, чем меньше разность т-р охлажденной воды и т-ры мокрого термометра, к-рая отвечает параметрам наружного воздуха. Принимаемые значения плотности орошения в градирни разных типов 5-18 м3/(м2*ч).

При низких отрицательных температурах наружного воздуха во избежание обледенения воздуховодных окон, опорных стоек и нижней части оросительного устройства температура охлажденной воды поддерживается обычно не ниже 10-12 С двумя способами: уменьшением расхода поступающего в градирни воздуха (путем снижения частоты вращения или отключения вентиляторов, перекрытия щитами части площади окон); созданием тепловой завесы (увеличением плотности орошения со стороны входа наружного воздуха).

Минерализованная вода подлежит обработке: полному выпариванию с удалением содержащихся в ней солей в твердом виде; неполному выпариванию, при котором концентрат сбрасывают в специальный сливной бассейн, а очищенную воду возвращают в систему. Иногда продувку сильно уменьшают и даже исключают путем соответствующей обработки подпиточной воды.

Исп. литература: Берман Л. Д., Испарительное охлаждение циркуляционной воды, 2 изд., М., 1957; Гладков В. А., Арефьев Ю. И., П о нома ренко В. С, Вентиляторные градирни, 2 изд., М., 1976. Л. Д. Бермап.