Градирни вентиляторные и градирни эжекционные

Вентиляторные градирни

Вентиляторные градирни с любым вариантом размещения вентилятора (нижнее, верхнее) представляют собой открытый охладитель воды испарительного типа, в котором вода и воздух движутся противотоком.

Вторая особенность вентиляторных градирен - подача воздуха в градирню обеспечивается принудительно вентилятором и следовательно соотношение расходов воды и воздуха может быть любым.

Понятно, что чем больше воздуха соприкасается с охлаждаемой водой и чем этот воздух ближе по параметрам к входящему, тем более низкую температуру охлажденной воды можно получить после градирни.

Энергопотребление градирен в общем случае состоит из двух составляющих:

• мощности насосов, подающих воду (а так как гидравлическое сопротивление таких градирен мало: не более 0,5…0,7 Атм, то и мощность насосов невелика и зависит, в основном, от расхода воды)
• и мощности вентиляторов, обеспечивающих подачу воздуха.

Эжекционные градирни

Эжекционные градирни – это открытый охладитель воды испарительного типа, в котором вода и воздух движутся попутно (прямоток).

Расход воздуха через такой тип градирен обеспечивается за счет подхвата наружного воздуха (создание области пониженного давления) струей капель воды.

Количество подсасываемого воздуха зависит от давления воды перед форсункой, так как от этого зависит скорость истечения воды из сопла. Следовательно, снижение расхода воды снижает и количество участвующего в процессе охлаждения воздуха и уменьшает глубину охлаждения.

Производительность градирни этого типа и глубина охлаждения воды в значительной степени зависит от давления воды перед форсункой. Как показывает практика, для таких градирен характерно давление воды перед форсункой 4…7 Атм.

Сравнительный анализ

Следовательно, насос который должен быть установлен в такой системе будет по мощности значительно превосходить насос для вентиляторной градирни.

Для получения аналогичного эффекта охлаждения на градирнях вентиляторных и эжекционных необходимо затратить «почти» равное количество энергии, а так как КПД эжектора не превышает 30%, то мощность потребляемая насосами будет всегда больше, чем суммарная мощность приводов насосов и вентиляторов (КПД равен 60…70%) вентиляторных градирни работающих при одинаковых параметрах.

В вентиляторных градирнях всегда имеется возможность охладить воду до более низкой температуры, чем в эжекционных снизив расход воды при максимально расходе воздуха, чего нельзя сделать в эжекционных градирнях.

Повторимся, сама схема подачи воды и воздуха ставит эти два типа градирен в разные условия. Противоток всегда является более выгодным и предпочтительным, с точки зрения термодинамики, вариантом тепло-массо-обмена, нежели поперечный поток и, тем более, прямоток.

Эжекционные градирни обычно применяются для охлаждения высокотемпературных потоков воды (+40^oС…+50^oС) при достаточно стабильных расходах для получения охлажденной воды с относительно высокой температурой (+35^oС…+30^oС) при температурах мокрого термометра около +20^oС.

Теперь поговорим о величине подпитки. Эта величина не зависит от типа градирни. Она напрямую зависит от только величины рассеиваемого в окружающей среде теплового потока. Это связано с основной идеей охлаждения воды воздухом - вода охлаждается в градирнях за счет испарения части охлаждаемой воды.

Математически это выглядит следующим образом:

Gw = Q / rw ;

где Gw — количество испаренной воды;

Q - количество теплоты рассеянное в окружающем воздухе;

rw - удельная теплота парообразования воды.