Работа любой градирни основана на охлаждении некоторого объема жидкости атмосферным воздухом. Именно отсутствие иного, нежели воздух, хладагента и отличает градирню от кондиционера, холодильника или чиллера.
Работа любой градирни основана на охлаждении некоторого объема жидкости атмосферным воздухом. Именно отсутствие иного, нежели воздух, хладагента и отличает градирню от кондиционера, холодильника или чиллера.
По принципу действия выделяют два основных типа промышленных градирен: испарительные и сухие, их еще называют открытые или закрытые.
Испарительная градирня открытого типа работает по принципу разбрызгивания горячей воды и смешивания ее с более холодным наружным воздухом. При этом часть воды превращается в пар и вместе с нагревшимся наружным воздухом выбрасывается в атмосферу, оставшаяся же вода охлаждается.
По способу подачи воздуха градирни испарительного типа бывают:
- Поперечноточные
- Противоточные
- Брызгальные
- Эжекционные
Принцип работы драйкулера или градирни «сухого» (закрытого) типа заключается в понижении температуры, проходящей внутри замкнутого контура теплообменника, при его обдувании уличным воздухом. Такой же принцип используется в системе охлаждения двигателя автомобиля, когда охлаждающая жидкость проходит через радиатор, обдуваемый вентилятором. При этом непосредственный контакт жидкости с подаваемым воздухом отсутствует.
Открытые или мокрые градирни обеспечивают охлаждение за счет непосредственного контакта воздуха и воды.
В зависимости от способа перемешивания различают следующие виды испарительных (мокрых) градирен:
- Оросительные (поперечноточные и противоточные)
- Безнасадочные (брызгальные и эжекционные)
Оросительные или насадочные градирни осуществляют контакт подаваемого воздуха с охлаждаемой водой на развитой поверхности оросительного слоя (насадки). При этом, если направление движения потоков воды и воздуха параллельное (противонаправленное), то градирня относится к противоточному типу. Если же поток воздуха движется перпендикулярно потоку воды, то градирня будет поперечноточного типа.
Безнасадочные градирни работают за счет распыления воды и разделения ее на мелкие капли. Теплообмен у них происходит на поверхности капель.
Брызгальные градирни или брызгальные бассейны отличаются от эжекторных давлением, под которым происходит процесс разбрызгивания.
В эжекционных градирнях разбрызгивание воды специальными форсунками происходит при давлении 0,3-0,4 МПа. Получившийся мелкодисперсный факел с частицами размером 0,2 мм движется с большой скоростью, порядка 16-20 м/с. За счет такого движения поток капель интенсивно увлекает (эжектирует) за собой атмосферный воздух, при этом перемешиваясь.
В поперечно-точной градирне вода из коллектора подается в специальный бак - потолочный распределитель. Оттуда уже без давления, самотеком, она стекает вниз по узкому слою специального оросителя. Теплообмен и испарения (обмен масс) происходит за счет большого количества воздуха, подаваемого вентилятором.
В таких градирнях воздух движется в слое оросителя горизонтально перпендикулярно падающей сверху вниз воде. Отсюда название: поперечноточная градирня. Вход воздуха может быть с одной или двух сторон, соответственно получится одно- или двухпоточная система.
Второе существенное отличие: безнапорная система водораспределения. Благодаря отсутствию подпора и большему на 30 % аэродинамическому сопротивлению оросителя использование поперечноточных градирен зимой сильно затруднено.
Водоуловитель в этом виде градирен совмещен с жалюзи и выполняет двойную функцию: предотвращение уноса и разбрызгивания капель воды.
Так как в нижней части оросителя образовывается слабо орошаемая зона, то весь слой оросителя целесообразно делать наклонным, чтобы сместить нижний ярус к центру и уменьшить обмерзание.