Что такое градирни и где они используются

Если вы когда-нибудь видели большие башни возле заводов или электростанций, из которых идет пар — это и есть градирни. Сегодня разберемся, зачем они нужны и как работают. А если вам понадобится градирня для охлаждения воды на вашем предприятии, можете обратиться к специалистам chiller.in.ua — они устанавливают такое оборудование «под ключ» по всей Украине.

Градирни это что? Простое объяснение

Что такое градирни простыми словами? Это большие установки для охлаждения горячей воды. Представьте, что у вас есть стакан горячего чая. Вы дуете на него, и чай остывает быстрее. Градирня работает похожим образом, только в промышленных масштабах.

На заводах много оборудования нагревается во время работы. Чтобы техника не сломалась от перегрева, ее охлаждают водой. Эта вода нагревается и ее нужно остудить, чтобы использовать снова. Вот тут и помогает градирня для охлаждения воды.

Как работает градирня

Горячая вода попадает в градирню сверху и распыляется на мелкие капли. Снизу подается воздух — естественным путем или с помощью вентиляторов. Когда воздух проходит через капли воды, происходит испарение. А при испарении температура падает.

Знаете, почему после душа становится прохладно? Вода с кожи испаряется и забирает тепло. В градирне происходит то же самое, только в огромных объемах. За час одна градирня может охладить десятки тысяч литров воды.

Внутри градирни есть специальная насадка — она называется ороситель. Это пластиковые или деревянные конструкции, которые увеличивают площадь контакта воды с воздухом. Чем больше площадь — тем лучше охлаждение.

Где используют градирни

Градирни нужны везде, где есть большое количество горячей воды, которую надо охладить. Вот основные места:

• Электростанции. На тепловых и атомных электростанциях градирни — самое заметное сооружение. Те самые огромные башни высотой с 40-этажный дом. После того как пар крутит турбины и вырабатывает электричество, его нужно превратить обратно в воду. Для этого пар охлаждают водой, которая сама нагревается до 40-50 градусов. Эту воду и охлаждают в градирнях.
• Химические заводы. При производстве пластика, удобрений, красок происходят химические реакции с выделением тепла. Реакторы и другое оборудование охлаждают водой. На крупном химзаводе может работать 5-10 градирен одновременно.
• Металлургия. Когда раскаленный металл обрабатывают, его охлаждают водой. Температура воды после контакта с металлом может достигать 60-70 градусов. Без градирен пришлось бы постоянно брать новую холодную воду из реки или скважины, а это дорого и вредно для экологии.
• Пищевая промышленность. На молокозаводах, пивоварнях, консервных заводах тоже нужно охлаждение. Правда, градирни там поменьше — высотой 3-5 метров.
• Торговые центры и офисные здания. Да, и здесь есть градирни! Только они спрятаны на крышах. Летом кондиционеры выделяют много тепла, и это тепло отводят с помощью воды, которую охлаждают в небольших градирнях.

Типы градирен: какие бывают

Градирни отличаются по способу подачи воздуха и конструкции. Разберем основные типы.

• Башенные градирни — те самые гиганты на электростанциях. Воздух в них движется за счет естественной тяги, как в печной трубе. Теплый воздух поднимается вверх, а снизу засасывается холодный. Высота башни может достигать 150 метров — это как 50-этажный дом. Строить такие градирни дорого, зато они работают без электричества.
• Вентиляторные градирни — более компактные установки с принудительной подачей воздуха. Вентилятор может стоять снизу (тогда он нагнетает воздух) или сверху (вытягивает воздух). Такие градирни занимают меньше места и стоят дешевле башенных. Их высота обычно 10-30 метров.
• Открытые градирни — в них вода напрямую контактирует с воздухом. Это самый распространенный тип. Минус — часть воды испаряется, и ее нужно постоянно добавлять.
• Закрытые градирни — вода течет по трубкам, а снаружи трубки обдуваются воздухом и орошаются водой. Охлаждаемая вода не контактирует с воздухом, поэтому остается чистой. Такие градирни дороже, но они нужны там, где важна чистота воды — например, в фармацевтической промышленности.

Реальные примеры, как градирни экономят деньги

Случай первый: молокозавод в Полтавской области. Предприятие перерабатывает 100 тонн молока в сутки. При пастеризации молоко нагревают до 75 градусов, потом охлаждают. Раньше для охлаждения использовали артезианскую воду — 500 кубометров в сутки. Вода стоила денег, плюс штрафы за превышение лимитов.

Установили вентиляторную градирню за 1,5 миллиона гривен. Теперь используют только 50 кубометров воды в сутки — остальное охлаждается и идет по кругу. Экономия — 300 тысяч гривен в месяц. Градирня окупилась за 5 месяцев.

Случай второй: торговый центр в Киеве. Площадь 30 000 квадратных метров, летом на охлаждение уходило огромное количество электроэнергии. Установили на крыше три градирни закрытого типа. Эффективность системы кондиционирования выросла на 30%, расход электроэнергии снизился на 25%. Экономия летом — до 200 тысяч гривен в месяц.

Как выбрать градирню — практические советы

Выбор градирни зависит от многих факторов. Вот на что обратить внимание:

• Объем воды и температура. Сколько воды нужно охладить за час? С какой температуры и до какой? От этого зависит мощность градирни. Например, чтобы охладить 100 кубометров воды в час с 40 до 30 градусов, нужна градирня мощностью примерно 1 МВт.
• Место установки. Есть свободная площадка 50×50 метров? Можно поставить башенную градирню. Места мало? Тогда вентиляторная градирня — она займет 10×10 метров.
• Качество воды. Если вода жесткая, с большим количеством солей — выбирайте градирню с капельным орошением. В пленочных градирнях соли быстро забьют все каналы.
• Климат. В южных регионах Украины летом жарко, и естественное охлаждение работает хуже. Там лучше ставить вентиляторные градирни. На севере страны можно обойтись более простыми конструкциями.
• Шум. Вентиляторные градирни шумят -до 70 децибел на расстоянии 10 метров. Если рядом жилые дома, нужны специальные шумоглушители или тихоходные вентиляторы.

Обслуживание градирен: что нужно знать

Градирня — это не поставил и забыл. За ней нужен уход. Раз в месяц проверяют форсунки — они могут забиться. Раз в квартал чистят ороситель от накипи и грязи. Раз в год проверяют вентиляторы и насосы.

Вода в градирне постоянно испаряется — примерно 1-2% от общего объема. Эти потери нужно восполнять. А еще в воде накапливаются соли, поэтому часть воды регулярно сливают и заменяют свежей.

Зимой градирни тоже работают, но есть нюансы. При температуре ниже нуля вода может замерзнуть. Поэтому зимой уменьшают подачу воздуха или добавляют в воду антифриз.

Градирни и экология

Многие думают, что из градирен идет дым. На самом деле это водяной пар — абсолютно безвредный. Градирни наоборот помогают экологии. Как? Очень просто.

Без градирен заводы сбрасывали бы горячую воду в реки. Температура реки повышается, рыба гибнет, экосистема нарушается. А с градирнями вода охлаждается и используется повторно. В реку ничего не сбрасывают.

Современные градирни экономят воду. Старые системы охлаждения расходовали 100 литров воды на охлаждение 1 кВт тепла. Новые градирни — всего 2-3 литра. Для крупного завода это экономия миллионов литров воды в год.

Сколько стоит градирня

Цена зависит от размера и типа. Маленькая градирня для частного предприятия (10-50 кВт) стоит от 100 тысяч гривен. Градирня средней мощности (500-1000 кВт) — от миллиона гривен. Промышленные гиганты для электростанций — это уже миллионы долларов.

Но градирня быстро окупается. Экономия на воде, электроэнергии, отсутствие штрафов за тепловое загрязнение — все это дает эффект уже в первый год работы.

Подводим итоги

Градирни — это не большие башни с паром. Это важное оборудование, которое экономит воду, деньги и бережет экологию. Они нужны везде — от огромных электростанций до обычных торговых центров.

Правильно подобранная градирня работает десятилетиями и экономит миллионы гривен. Главное — выбрать подходящий тип, правильно установить и регулярно обслуживать.

А если у вас остались вопросы или нужна градирня для вашего предприятия — обращайтесь к профессионалам в chiller.in.ua. Они помогут с расчетами, подберут оборудование и установят все «под ключ».