Что такое градирни, их виды и принцип работы

Градирни играют важную роль в процессе производства и предоставления услуг. В этой статье мы рассмотрим виды градирен, их принцип работы, назначение и область применения. Также мы рассмотрим преимущества и недостатки использования градирен в различных сферах промышленности.

Что такое градирня

Градирня — это устройство для охлаждения жидкости, используемой в различных производственных процессах, в том числе в энергетике, нефтехимической промышленности, производстве целлюлозы и бумаги и других отраслях. Градирня состоит из конструкции, образующей воздушный поток, и системы подачи воды на эту конструкцию.

Воду распыляют воздушным потоком, и она падает на градирню, образуя тонкий водяной слой. Воздушный поток проходит через этот слой и охлаждает воду путем испарения. Охлажденная вода затем снова используется в производственном процессе.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Как отключить кондиционер

Область применения градирни

Градирни, или охладители воздуха с использованием водяных пленок, широко применяются для охлаждения воды, используемой в производственных процессах, а также для охлаждения воздуха в системах кондиционирования и вентиляции. Рассмотрим подробнее область применения градирней:

1. Промышленность. Градирни используются для охлаждения воды, используемой в различных производственных процессах, таких как производство стали, нефтехимическая промышленность, производство целлюлозы и бумаги, производство электроэнергии и т.д. В этих процессах требуется охлаждение большого объема воды, и градирни обеспечивают высокую эффективность охлаждения при минимальных затратах на энергию.
2. Кондиционирование и вентиляция. Градирни используются для охлаждения воздуха в системах кондиционирования и вентиляции зданий. Они могут быть установлены как на открытом воздухе, так и внутри зданий. Градирни позволяют охлаждать большие объемы воздуха при минимальных затратах на энергию, что делает их более эффективными, чем традиционные кондиционеры.
3. Химическая промышленность. Градирни используются для охлаждения жидких химических продуктов, которые требуют охлаждения до определенной температуры для обеспечения безопасности и стабильности производственного процесса.
4. Электроэнергетика. Градирни используются для охлаждения воды, используемой в системах охлаждения электростанций. Это позволяет повысить эффективность работы электростанций и увеличить их производительность.

Градирни могут быть использованы во многих других отраслях, где требуется охлаждение большого объема воды или воздуха. Они позволяют значительно снизить затраты на энергию и улучшить эффективность производственных процессов.

Виды градирни

Существует несколько типов градирен, различающихся по конструктивным особенностям и методам охлаждения.

Проточная градирня

Наиболее распространенный тип градирен, который используется для охлаждения воды в промышленных процессах. В такой градирне воздух подается внутрь проточной камеры, где через систему каналов или штырей проходит вода. В результате контакта воздуха и воды происходит процесс испарения, что позволяет охладить жидкость. Проточные градирни могут быть изготовлены из металла, бетона или других материалов, в зависимости от условий эксплуатации.

Штыревая градирня 

Тип градирен, который используется для охлаждения жидкости в процессах, требующих очень высокой степени охлаждения. В такой градирне вода циркулирует через систему вертикально расположенных штырей, на которые подается воздух. Воздух, проходя через штыри, охлаждает воду путем испарения. Штыревые градирни обычно используются в энергетических и химических производствах.

Воздушно-жидкостная градирня

Тип градирен, который используется для охлаждения газов и паров. В такой градирне газ проходит через колонну, в которой расположены трубки с водой, а вода распыляется через насадки, создавая плёнку на трубках. В результате происходит теплообмен между газом и водой, что позволяет охладить газ.

Этот тип градирен часто используется в нефтегазовой промышленности и в энергетике для охлаждения паров воздушно-охлаждаемых турбинводы в промышленности и энергетике. В такой градирне вода охлаждается при прохождении через систему распылителей, которые распыляют воду в виде тонких струй. Воздух подается в градирню и пропускается через струи воды, что позволяет произвести охлаждение жидкости. Мокрые градирни эффективны и экономичны, но требуют регулярной чистки для предотвращения образования накипи.

ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО: Как включить кондиционер без пульта

Сухие градирни

Тип градирен, который используется для охлаждения воздуха в системах кондиционирования. В такой градирне воздух проходит через специальные ячейки, где его охлаждают мокрыми перегородками. В результате контакта воздуха и перегородок происходит процесс испарения, что позволяет охладить воздух. Сухие градирни не требуют больших затрат на обслуживание и не имеют проблем с образованием накипи, но они менее эффективны, чем мокрые градирни, и не могут использоваться для охлаждения жидкостей.

В зависимости от применения и требуемой производительности можно выбрать наиболее подходящий тип градирни. Кроме того, важно учитывать условия эксплуатации и требования к качеству охлаждаемой жидкости для выбора наиболее эффективного варианта градирни.

Испарительные мокрые градирни

Испарительные мокрые градирни представляют собой вариант градирни, которая используется для испарения влаги из продуктов. Этот тип градирни используется для производства варенья, сиропов, консервированных фруктов и овощей, процессированных мясных продуктов и других продуктов.

Они также используются для производства биоэтанола, алкоголя и других спиртных напитков. Они обычно состоят из контейнера, нагревательной панели, вентилятора и регулятора температуры. В них происходит испарение влаги путем распространения горячего воздуха по всему продукту. После этого испаренная влага выводится из градирни.

Вентиляторная градирня

Вентиляторная градирня представляет собой конструкцию для контроля и регулирования температуры в пространстве. Она может использоваться для постоянного поддержания необходимой температуры в помещениях, таких как холодильники, производственные помещения и другие.

Вентиляторная градирня может быть оснащена датчиками температуры, а также вентиляторами для регулирования температуры. Для обеспечения постоянной температуры в помещении вентиляторы включаются или отключаются автоматически в зависимости от значения датчиков температуры. Вентиляторная градирня может также иметь систему отопления, которая позволяет поддерживать необходимую температуру в помещении даже при низких температурах на улице.

Градирня открытого типа

Градирня открытого типа представляет собой простейшую форму вентиляции, при которой воздух поступает в помещение через открытые окна и двери. Такая градирня позволяет освежить воздух и улучшить его качество, а также осветить помещение. Установка градирни открытого типа требует минимальных затрат и может быть осуществлена за короткое время.

Однако такая градирня имеет ряд недостатков: в помещении могут проникать пыль и прочие загрязнения, а также возможно проникновение вредителей, например, насекомых. Поэтому градирня открытого типа не рекомендуется для помещений, где требуется строгий режим санитарно-гигиенического контроля.

Градирня закрытого типа

Градирня закрытого типа — это вид градирни, который представляет собой закрытую конструкцию, которая имеет полностью закрытую крышу и стены. Градирня закрытого типа предназначена для хранения и защиты от неблагоприятных погодных условий и других внешних факторов влияния.

Такая градирня обычно имеет просторное внутреннее пространство, которое может быть использовано для хранения овощей, фруктов и других продуктов питания. Также градирня может использоваться для проведения некоторых процессов приготовления пищи.

Башенная градирня

Башенная градирня — это вид градирни, представляющий собой конструкцию из нескольких ярусов, соединенных друг с другом. Она предназначена для проведения процесса охлаждения или нагревания вещества или продукта.

Башенная градирня может иметь различное количество ярусов, которые могут быть оборудованы различными типами нагревательных элементов, таких как газовые или электрические нагреватели. Башенная градирня используется в различных процессах, например при производстве пищевых продуктов, химических веществ, нефтепродуктов и т.д.

ИНТЕРЕСНО: Что такое форкамера

Гибридная градирня

Прибор, предназначенный для охлаждения или прогрева блюд и других продуктов питания. Она объединяет в себе принципы работы обычной градирни и микроволновой печи. Таким образом, гибридная градирня может одновременно применять к продуктам и микроволновую энергию, и тепло от градирни. Это позволяет достичь более быстрого и равномерного приготовления продуктов, и обеспечить их пищевую ценность.

Эжекционные градирни

Простое и надежное оборудование, предназначенное для регулирования температуры воды и других жидкостей. Они могут использоваться для настройки процесса охлаждения и нагревания воды и других жидкостей в процессах производства, а также для поддержания температуры в процессах охлаждения и нагревания.

Также они могут использоваться для других применений, таких как поддержание константной температуры в процессах производства, а также для настройки температуры воды в бассейнах и других применениях.

Поперечноточные градирни

Это механизмы, предназначенные для регулирования температуры и давления в вакуумных системах. Они состоят из двух прямоугольных пластин, перекрытых поперечными стержнями. Одна из пластин расположена внутри системы, а другая — вне ее.

Стержни представляют собой пружины, которые позволяют пластинам двигаться по направлению к или от системы. Это позволяет регулировать температуру и давление в ней. Поперечноточные градирни могут быть использованы для контроля температуры и давления в большинстве вакуумных систем, включая термоядерные реакторы, промышленные газовые турбины и вакуумные насосы.

Противоточные градирни

Противоточные градирни используются для регулирования температуры и давления жидкостей или газов при процессах производства. Они состоят из трубок, которые пересекают друг друга в противоположных направлениях, что позволяет им предотвратить протекание жидкости, газа или пара в другую сторону. Они могут быть использованы для поддержания постоянной температуры и давления во время процесса, а также для защиты оборудования и окружающей среды от воздействия жидкости или газа.

Конструкция градирни

Градирня (или драйкулер) — это устройство для охлаждения воды, которое обычно используется в промышленных системах охлаждения, энергетике, а также в системах кондиционирования и охлаждения воздуха.

Градирня состоит из следующих основных компонентов:

1. Корпус — это главный элемент конструкции градирни, который обычно имеет форму большой прямоугольной или круглой коробки. Корпус может быть выполнен из различных материалов, включая дерево, металл, пластик и бетон.
2. Заполнитель — это элемент, который устанавливается внутри корпуса градирни и служит для увеличения поверхности контакта между воздухом и водой. Заполнитель может быть выполнен из различных материалов, включая пластик, дерево, металл и керамику. Обычно заполнитель представляет собой ряды перегородок или ламелей, которые располагаются параллельно друг другу и создают множество узких проходов для воздуха и воды.
3. Распылители — это устройства, которые устанавливаются в верхней части градирни и служат для распыления воды на заполнитель. Распылители могут быть выполнены в различных формах и размерах и иметь разную систему работы, в зависимости от типа градирни.
4. Вентиляторы — это устройства, которые используются для пропуска воздуха через заполнитель градирни и увеличения скорости процесса охлаждения. Вентиляторы могут быть разных типов и размеров, в зависимости от конструкции и производительности градирни.
5. Насосы — это устройства, которые используются для перекачивания воды из резервуара через распылители и заполнитель градирни. Насосы могут быть разных типов и размеров, в зависимости от объема и производительности системы охлаждения.
6. Трубопроводы и клапаны — это элементы, которые используются для соединения всех компонентов градирни и управления потоком воды и воздуха. Трубопроводы могут быть выполнены из различных материалов, включая металл, пластик и резину.

Расчёт и подбор сухих градирен

Для правильного расчёта и подбора сухих градирен необходимо знать следующие данные:

1. Расход воздуха в канале.
2. Диаметр и длина канала.
3. Тип градирны.
4. Расход воздуха через градирню.
5. Диаметр и длина градирни.
6. Температура воздуха в канале.
7. Температура воздуха в градирне.
8. Напряжение воздуха в градирне.
9. Коэффициент относительной влажности в градирне.
10. Расход воздуха в помещении.
11. Тип помещения.

Важно! Для правильного расчёта и подбора сухих градирен необходимо также провести исследование воздуха в помещении и в канале, чтобы определить его состав и параметры. Это позволит подобрать подходящий тип градирни и правильно рассчитать её параметры.

Преимущества и недостатки градирни

Градирни, как и любое другое технологическое оборудование, имеют свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Преимущества градирни:

1. Эффективность охлаждения — градирни позволяют охладить большие объемы воды сравнительно быстро и эффективно. Это особенно важно в промышленных системах охлаждения, где требуется быстрое и эффективное охлаждение воды для обеспечения нормальной работы производства.
2. Экономически выгодно — использование градирни позволяет снизить затраты на электроэнергию, необходимую для охлаждения воды. В отличие от холодильных установок, которые требуют значительного количества энергии для охлаждения воды, градирни используют естественную конвекцию и атмосферное давление для охлаждения воды.
3. Простота конструкции и обслуживания — градирни имеют простую конструкцию, что облегчает их установку и обслуживание. Кроме того, заполнитель градирни может быть легко заменен при необходимости.
4. Надежность — градирни имеют меньшее количество движущихся частей, что уменьшает вероятность поломок и снижает стоимость ремонта.

Недостатки градирни:

1. Зависимость от погодных условий — эффективность градирни зависит от погодных условий. В сухих и жарких условиях градирни могут не работать эффективно из-за недостатка влажности воздуха.
2. Необходимость большого пространства — градирни имеют больший размер по сравнению с другими системами охлаждения. Их установка может потребовать большой площади на производственном объекте.
3. Потери воды — процесс охлаждения в градирне требует большого количества воды. Это может привести к значительным потерям воды, особенно в сухих регионах.
4. Требование регулярного обслуживания — градирни требуют регулярного обслуживания для поддержания эффективности работы и продления срока службы.

Выводы

Градирни являются универсальным и важным оборудованием для промышленного производства. Они используются для измельчения, изменения формы и разделения материалов на мелкие части.

Градирни могут быть использованы для обработки большого количества различных материалов, таких как металлы, пластик, глина, древесина, керамика и т.д. Они могут быть использованы в различных областях, таких как пищевая промышленность, химическая промышленность, машиностроение, инструментальная промышленность и т.д.

В целом, градирни являются полезным и необходимым инструментом для многих промышленных процессов. Они позволяют ускорить и улучшить производство, снизить затраты и улучшить качество изделий. Поэтому, градирни имеют большое значение для промышленного производства.