Все о градирнях Росинка в вопросах и ответах

Градирни «Росинка» разработаны и выпускаются компанией ООО «НПФ ТЕХЭКОПРОМ» с 1991 г. Товарный знак «Росинка» защищён в Роспатенте в 1996 г. Действие товарного знака продлевалось в 2006 и в 2016 гг. Конструкция градирен Росинка на основании опыта эксплуатации неоднократно модернизировалась с целью улучшения её качественных характеристик.

На градирни имеется следующая разрешительная документация:

Градирня предназначена для охлаждения воды, используемой в теплообменных аппаратах, при оборотном способе водоснабжения. Градирня применяется в системах охлаждения промышленных холодильных установок, компрессорных станций, систем кондиционирования воздуха и другого технологического оборудования, требующего водяного охлаждения.

В наименовании градирни дробным числом обозначен диапазон оптимального расхода циркуляционной воды в метрах кубических в час.

Вода, охлаждаемая градирней, не должна содержать самовозгорающихся примесей. Содержание в воде жиров, смол и нефтепродуктов не должно превышать 25 мг/л, количество взвешенных веществ — 80 мг/л.

На рис. 1 схема градирни Росинка.

Рис. 1. Схема градирни Росинка
image description
Принцип работы

Градирня представляет собой устройство, работающее по принципу противотока воды и атмосферного воздуха.

Охлаждение воды в градирне осуществляется передачей тепла атмосферному воздуху за счёт поверхностного испарения воды и теплоотдачи соприкосновением (теплопроводности и конвекции).

Ороситель, состоящий из призм решётчатых ПР-50, представляет собой пространственную решётчатую структуру, проницаемую для воды и воздуха, с необходимой поверхностью для осуществления интенсивного тепломассообмена воды с воздухом. Нагретая вода по патрубку напорному поступает в водораспределитель и через сопла водоразбрызгивающие, равномерно распределяется по сечению градирни. Вентилятор из внешней среды нагнетает воздух в градирню. Ярус оросителя нижний создаёт сопротивление потоку воздуха, что способствует его равномерному распределению по сечению градирни при достижении зоны разбрызгивания воды. При напоре воды не менее 30 кПа факел разбрызгивания, подхватываемый потоком воздуха, проникает в ярус оросителя верхний. Проницаемость оросителя составляет около 75% его высоты. Остальные 25% выполняют функцию водоуловителя. Струи и капли воды, соприкасаясь с призмами решётчатыми, многократно дробятся, увеличивая при этом поверхность испарения, отдают своё тепло воздуху. Таким образом, происходит первый этап охлаждения. Затем вода поступает на ярус оросителя нижний и, проходя сквозь него, подвергается дополнительному охлаждению (второй этап). Охлаждённая вода собирается в баке и через патрубок сливной, самотёком, поступает в сливную магистраль.

Для каждой модели построены графики охлаждения, по которым можно определить перепад температур в градирне в зависимости от расхода воды, температуры входящей воды и погодных условий (температура воздуха по сухому термометру и влажность).

Графики охлаждения для градирен Росинка:

Если вам необходимо узнать перепад температур в градирне Росинка, укажите исходные данные для вашей системы в разделе Подобрать градирню. Мы проведем теплотехнический расчет и предоставим вам всю необходимую информация для принятия решений.

Рис. 1. Устройство градирни Росинка
image description

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ГРАДИРНИ РОСИНКА

  • Ороситель расположен над водораспределителем

    С целью увеличения времени контакта воды с воздухом факел разбрызгивания из сопел направлен вверх, в ороситель. Это позволило повысить тепломассоотдачу в 1,5 раза.

    В результате
    повышается охлаждающая способность градирни
  • Ороситель и водоуловитель изготовлен из полиэтиленовых решетчатых призм ПР-50

    что позволило создать объемную решетчатую структуру, где струи воды преобразуются в капли, которые многократно уменьшаются в объеме, увеличивая поверхность испарения.

    В результате
    повышается охлаждающая способность градирни
  • Вентилятор встроен в рабочее пространство градирни

    цель – исключить обмерзание внутренней поверхности обечайки
    и обеспечить нормальную работу вентилятора в зимнее время. Это достигается тем, что обечайка омывается падающей на нее теплой водой, и в процессе конвективного теплообмена между водой и обечайкойвода дополнительно охлаждается, а обечайка нагревается.

    В результате
    исключается обледенение вентилятора

Градирни изготавливаются в двух исполнениях

Исполнение 1:
image description
Исполнение 2:
image description
Рис. 1. Осевой вентилятор
image description

В градирне Росинка применяется осевой вентилятор (рис. 1). Рабочее колесо выполнено из нержавеющей стали и укомплектовано быстросъёмной конической втулкой SKF.

Преимущества:
  • уменьшенная масса колеса снижает нагрузку на вал электродвигателя;
  • втулка SKF позволяет проводить демонтаж и монтаж колеса на вал электродвигателя без нагрузок на подшипники вала.

Материал оросителя: полиэтилен низкого давления.

Градирни Росинка оснащаются оросителем из призм ПР-50 (рис. 1), в котором в отличие от других типов оросителей поток воды при движении в их объёмной решётчатой структуре имеет возможность свободного перераспределения. При этом вода, состоящая из плёнок, стекающих по перемычкам решёток, и капель, срывающихся с них и падающих вниз при многократном дроблении, непрерывно обновляется и турбулизируется потоком воздуха, что интенсифицирует процесс испарения (охлаждения) воды. Верхние 4-5 рядов призм верхнего яруса оросителя выполняют роль водоуловителя. На рис. 2 схема укладки призмы ПР-50 в градирне.

Рис. 1. Призма ПР-50 (элемент оросителя)
image description
Рис. 2. Схема укладки призмы ПР-50 в градирне
image description

В градирнях Росинка установлены сопла Ду 20х12, 20 мм ~ ø входного отверстия, 12 мм ~ ø выходного отверстия (рис. 1). Чертеж сопла Ду 20x12 на рис. 2, данные по расходу воды через градирни Росинка в таблице. Сопла Ду 20х12 изготовлены из композиции марок полиэтилена.

Рис. 1. Сопло Ду 20х12
image description
Рис. 2. Чертеж сопла Ду 20х12
image description
Расход воды через градирни Росинка                                                                                           Таблицаimage description

По желанию ЗАКАЗЧИКА градирни «Росинка» комплектуются щитом управления (ЩУ).

ЩУ (рис. 1) предназначен для пуска и остановки вентилятора градирни, а также для плавного изменения частоты вращения двигателя вентилятора в зависимости от температуры воды в системе оборотного водоснабжения.

В состав ЩУ входят пусковая и сигнальная аппаратура, частотный преобразователь, датчик (термопара) для определения температуры воды. На рис. 2 принципиальная схема щита управления.

Рис. 1. Щит управления градирни
image description
Рис. 2. Принципиальная схема щита управления
image description

При остановке градирни во избежании замерзания обеспечивается ее полное опорожнение от воды:

  • из бака градирни вода через сливной патрубок поступает в бак-резервуар системы. На дне бака остаётся слой воды толщиной около 3 мм., который при замерзании не оказывает негативных последствий (рис .1);
  • водораспределитель в градирне выполнен с уклоном в сторону напорного патрубка и при остановке работы градирни вода через напорную магистраль сливается в бак-резервуар (рис. 2);
Рис. 1. Схема опорожнения бака градирни
image description
Рис. 2. Схема опорожнения водораспределителя градирни
image description
  • для обеспечения свободного (без подпора) истечения воды в бак-резервуар через сливную магистраль и байпас сливные трубы должны быть установлены выше уровня воды в баке-резервуаре (рис. 3);
  • для обеспечения свободного опорожнения водораспределителя необходимо предусмотреть байпас (обводная магистраль) в обвод охлаждаемого оборудования и насоса, а всю напорную магистраль выполнить с уклоном в сторону бака-резервуара (рис. 4).
Рис. 3. Сливная магистраль из бака градирни
image description
Рис. 4. Сливная магистраль из водораспределителя градирни
image description

Безвозвратные потери воды при работе градирни состоят из потерь на капельный унос и на испарение. Потери воды рассчитываются в процентном отношении к расходу воды через градирню, в т.ч.:

  • капельный унос не превышает 0,01%;
  • потери воды на испарении составляют 1% на каждые 6°С перепада температуры воды входящей в градирню и выходящей из неё.

Капельный унос из градирни и потери на испарение компенсируется подпиткой воды в бак-резервуар системы оборотного водоснабжения.

Да, возможна.

Рис. 1. Градирни, подготовленные к отгрузке для Нижнетагильского металлургического комбината, входящего в группу компаний "ЕВРАЗ"
image description

Существуют 2 вида систем оборотного водоснабжения: одноконтурная (рис. 1) и двухконтурная (рис. 2).

Рис. 1. Одноконтурная схема системы оборотного водоснабжения Рис. 2. Двухконтурная схема системы оборотного водоснабжения
image description

Одноконтурная схема системы оборотного водоснабжения применяется:

  • при неизменном расходе воды в системе;
  • при отсутствии разрыва струи воды на выходе из технологического оборудования;
  • при технической возможности градирни отвести тепло, выделенное технологическим оборудованием.

Двухконтурная схема системы оборотного водоснабжения состоит из двух независимых контуров — рабочего контура и контура охлаждения. Она применяется:

  • при изменяющемся расходе воды в рабочем контуре;
  • при наличии разрыва струи на выходе из технологического оборудования;
  • при невозможности компенсации градирней тепловыделения технологического оборудования при использовании одноконтурной схемы. В этом случае расход воды в контуре охлаждения должен превышать расход воды в рабочем контуре, для чего следует применять градирню большей производительности.

Для обеспечения теплового баланса системы, расход воды и, соответственно, количество градирен в контуре охлаждения должны рассчитываться, исходя из тепловой нагрузки рабочего контура и охлаждающей способности градирен.

Пример:
  • Расход воды на оборудование G – 20 м³/ч.
  • Температура воды на входе в оборудование – 23°С
  • Температура воды на выходе из оборудования – 48°С
  • ΔT – 25°C
  • Тепловыделение на оборудовании определяется по формуле:
  • Q = G • ΔT • с, где
  • Q – тепловыделение, Мкал/ч;
  • G – расход воды, м3/ч;
  • ΔT – перепад температур на выходе/входе в оборудование, °С;
  • с – удельная теплоёмкость воды, 1 ккал/(кг • °С).

Тепло, выделенное оборудованием, составляет 500 Мкал/ч. Это же количество тепла необходимо отобрать градирней у воды. Если использовать одноконтурную схему, то отобрать данное количество тепла, то есть снизить температуру воды с 48°С до 23°С, градирней с расходом воды       20 м³/ч, не позволяют её технические возможности.

В данном примере необходимо применить 2-х контурную схему с расходом воды в контуре охлаждения 100 м³/ч. В контуре охлаждения градирня снизит температуру воды на 5°С. Величина, отобранного тепла градирней у воды, составит: Q = 100 м³/ч • 5°С = 500 Мкал/ч, т.е. теплопоглащение в контуре охлаждения равно тепловыделению в рабочем контуре – в системе устанавливается тепловой баланс.

Установка градирни внутри производственного помещения возможна, при условии обеспечения градирни локальной приточно-вытяжной вентиляцией. На рис. 1 пример устройства приточной вентиляции, на рис. 2 пример устройства вытяжной вентиляции.

Рис. 1. Устройство приточной вентиляции
image description
Рис. 2. Устройство вытяжной вентиляции
image description

Градирня устанавливается предпочтительно вне здания, на твердое основание или раму и закрепляется анкерными болтами. Градирня не должна устанавливаться вблизи источников тепла.

Установка градирен допускается:

  • внутри производственного помещения, при условии обеспечения градирни локальной приточно-вытяжнои вентиляцией. Во избежание попадания влажного воздуха из вытяжного коллектора в приточный, они должны быть разнесены на расстоянии не менее 5 м.;
  • на перекрытиях зданий, при проведении соответствующих проектных работ;
  • корпус градирни устанавливается таким образом, чтобы обечайка вентилятора имела уклон внутрь градирни не менее 0,5°.

Транспортировка градирен осуществляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом.

При проведении погрузочно-разгрузочных работ и монтажа градирен необходимо руководствоваться схемой строповки (рис. 1). Во избежание деформации корпусов градирен при строповке должны использоваться четыре строповочных приспособления.

Запрещается поднимать корпус верхний градирни вилочным подъёмником с вилами, длина которых менее габаритов корпуса градирни (рис. 2).

Рис. 1. Строповка градирни
image description
Рис. 2. Транспортировка корпуса верхнего градирни вилочным погрузчиком
image description

При погрузке, транспортировке и разгрузке градирни необходимо соблюдать требования, действующие на соответствующем виде транспорта и меры безопасности согласно ГОСТ 12.3-009-76.

Расстояние от стен зданий до градирен

Т.к. площадь орошения градирен Росинка составляет менее 20 м², то при определении расстояний от градирен «Росинка» до зданий и сооружений следует руководствоваться примечанием 5 таблицы                       No1 СП 18.13330.2011: "Расстояния, за исключением указанных в позиции 7, для складов (навесов) натрия, калия, карбида кальция и других материалов, которые при взаимодействии с водой образуют взрывоопасные вещества, допускается уменьшать: для охладителей площадью до 20 м² – не более чем на 40%, свыше 20 до 100 м² — не более чем на 30%, но во всех случаях должны быть не менее 6 м." и примечанием 16: "Расстояние от водоохладителей до зданий и сооружений, конструкции, производственные процессы и персонал которых защищены от вредного воздействия влаги, выделяемой водоохладителями, допускается сокращать, обеспечивая при этом эффективную работу водоохладителей".

Расстояние между градирнями

Т.к. СП 18.13330.2011 регламентирует расстояние между одновентиляторными градирнями с входными окнами для воздуха, к которым градирнях «Росинка» не относятся, то при проведении проектных работ для определения расстояния между градирнями следует руководствоваться примечанием 16 таблицы               No1 СП 18.13330.2011, которое гласит: "Расстояние от водоохладителей до зданий и сооружений, конструкции, производственные процессы и персонал которых защищены от вредного воздействия влаги, выделяемой водоохладителями, допускается сокращать, обеспечивая при этом эффективную работу водоохладителей." В таблице представлены значения, обеспечивающие эффективную работу одновентиляторных градирен с классической схемой забора воздуха. В таких градирнях забор воздуха происходит через входные окна, расположенные по периметру градирни. В градирнях «Росинка» забор воздуха производится с торца корпуса через обечайку вентилятора, поэтому расстояние между боковыми и задними стенками градирен «Росинка» необходимо только для проведения профилактических работ (осмотр, окраска    и т. д.).

На основе вышеизложенного рекомендуем принять расстояние между боковыми и задними стенками градирен Росинка равным 0,8 ÷ 1,0 метра. При размещении рядов градирен «Росинка» расстояния следует принимать исходя из размещения коммуникаций и проведения профилактических работ.

На рисунках представлены варианты размещения градирен с различными схемами забора воздуха. Стрелками указаны направления забора воздуха.

Рис. 1. Размещение вентиляторных градирен с классической схемой забора воздуха
image description
Рис. 2. Варианты размещения градирен “Росинка”
image description

Срок гарантии 12 месяцев со дня ввода градирни в эксплуатацию, но не более 18 месяцев со дня отгрузки.