Факторы, влияющие на производительность градирни: какие они?

Градирни открытого контура: как они работают

Градирни открытого контура — это специальный теплообменник, в котором воздух напрямую контактирует с водой, чтобы снизить температуру самой воды.

Градирни основаны на естественном принципе, который так же прост, как и эффективен: испарительное охлаждение. Когда воздух и вода встречаются в термическом пакете, небольшое количество воды испаряется, что приводит к естественному снижению температуры воды, циркулирующей в градирне. Затем охлажденная вода возвращается в промышленный процесс, чтобы снова поглотить тепло. Вода возвращается обратно в градирню, чтобы снова начать цикл и снова охладиться.

Градирни представляют собой действительно простую систему отвода тепла, которая обеспечивает низкое энергопотребление, технологические инновации с низким воздействием на окружающую среду и лучшую энергоэффективность. Это также было подтверждено Assoclima, Ассоциацией производителей систем кондиционирования воздуха ANIMA (Confindustria), среди прочих:

"Современно спроектированные градирни достигли такого высокого уровня энергоэффективности и технологических инноваций с низким воздействием на окружающую среду, что теперь они являются лучшими решениями для установок по отводу тепла как в гражданской, так и в промышленной среде. При минимальном потреблении воды, которым легко управлять, испарительные системы гарантируют низкое потребление электроэнергии со значительной экономией энергии, чрезвычайно уменьшенными габаритными размерами и низким уровнем шума. Ограниченное использование ресурсов и энергии позволяет градирням сегодня зарекомендовать себя как технология охлаждения с самым низким углеродным следом, в полном соответствии с директивами ЕС по экодизайну и сокращению выбросов парниковых газов".

Производительность градирни: некоторые факторы для рассмотрения

Тем не менее, каковы основные факторы, которые могут повлиять на производительность градирен? Ниже перечислены основные факторы для рассмотрения:

1. Температура влажного термометра (WBT):

Температура влажного термометра — это самая низкая температура, до которой воздух может быть охлажден путем испарения воды из воздуха при постоянном давлении. Температура влажного термометра, измеряемая прибором, называемым психрометром, всегда ниже значения сухого термометра. Это всегда верно, за исключением случаев, когда воздух полностью насыщен водой, т. е. когда температуры влажного и сухого термометров равны (в этом случае мы говорим об относительной влажности 100%).

Температура влажного термометра является чрезвычайно важным параметром при выборе и проектировании градирен, поскольку она позволяет точно определить условия температуры и влажности в соответствии с местоположением системы. Таким образом, температура влажного термометра является главной основой для теплового проектирования любой испарительной градирни.

2. Диапазон охлаждения

Разница температур между входом (горячей) воды и выходом (охлажденной) воды из градирни называется диапазоном. При увеличении диапазона охлаждения снижаются первоначальные инвестиционные затраты и энергопотребление оборудования.

3. Тепловая нагрузка или рассеиваемая тепловая мощность (тепловая нагрузка)

Тепловая нагрузка или тепловая мощность охлаждающей воды определяется стандартным уравнением теплопередачи: Q = m Cp ?T, для которого:

• Q= тепловая нагрузка,
• m=масса охлаждающей воды,
• Cp=удельная теплоемкость воды,
• ?T= разница температур на входе/выходе.

Таким образом, тепловая мощность — это количество тепла, которое должно рассеиваться из воды, циркулирующей внутри градирни. Это определяющий фактор при выборе правильной градирни с точки зрения как размера, так и первоначальных инвестиций.

4. Подход

Подход — это разница температур между охлажденной водой, поступающей в бассейн, и температурой воздуха по влажному термометру. Это один из важнейших факторов при выборе градирни: чем более «центрированным» будет подход, тем лучше будет производительность оборудования. По этой причине наилучшим выбором для проектирования является градирня с подходом не слишком далеко и не слишком близко к эталонной температуре по влажному термометру. Однако следует учитывать, что меньший подход гарантирует более холодную воду, но в то же время требует большей градирни, что обязательно приводит к более высоким инвестиционным затратам и более высокому потреблению энергии.

Учитывая все вышеперечисленные аспекты, можно сказать, что подход между 3°C и 5°C является наилучшим выбором для оптимальной производительности.

Без сомнения, проектирование, выбор и интеграция различных компонентов, из которых состоит градирня, а также использование оригинальных запасных частей имеют важное значение для обеспечения эффективной производительности и длительного срока службы оборудования.

Например, с точки зрения выбора компонентов компания Decsa оптимизировала эффективность теплообмена, разработав DecsaPack — испаритель с оросителем, который может улучшить турбулентность противоточной воды.

Для поддержания производительности, установленной на этапе проектирования, также важно проводить правильное техническое обслуживание градирни.