Расчет и подбор градирни: какие данные действительно нужны

Как рассчитывают теплоотвод, температурный график и климатическую точку для сухой, открытой или закрытой градирни.

Градирню подбирают не по мощности подключенного электродвигателя или названию чиллера, а по количеству тепла, которое нужно отвести в заданных климатических условиях. До расчета определяют тип аппарата: сухой охладитель, открытая испарительная или закрытая испарительная градирня.

Тепловая нагрузка на теплоотвод

Если градирня обслуживает водоохлаждаемый чиллер, она отводит сумму холодильной мощности испарителя и теплового эквивалента работы компрессора. Поэтому нагрузка на конденсаторный контур выше полезной мощности охлаждения. Точное значение берут из подбора чиллера в той же рабочей точке.

Для технологического процесса нагрузку определяют по тепловому балансу оборудования. Когда известны расход и температуры жидкости на входе и выходе, мощность рассчитывают с учетом плотности и теплоемкости выбранного теплоносителя.

Температуры жидкости

Нужны температура горячей жидкости на входе и требуемая температура охлажденной жидкости на выходе. Их разность называют диапазоном охлаждения. Вместе с тепловой нагрузкой он определяет расход.

Требуемая выходная температура должна соответствовать типу оборудования. Сухой охладитель работает выше температуры наружного воздуха по сухому термометру. Испарительная градирня может приближать воду к температуре по влажному термометру, но всегда имеет конечное приближение, зависящее от конструкции и размера аппарата.

Климатическая расчетная точка

Для сухого охладителя задают расчетную температуру сухого термометра. Для испарительной градирни основной параметр - температура влажного термометра. Нельзя подбирать оба типа по одной и той же температуре воздуха: это приводит к неверному сравнению размеров и производительности.

Также оценивают высоту над уровнем моря, расположение между стенами, господствующий ветер и риск рециркуляции теплого влажного выброса обратно на воздухозабор.

Теплоноситель и качество воды

Для закрытого контура указывают воду или тип и концентрацию гликоля. Изменение свойств раствора влияет на теплоотдачу, расход и сопротивление змеевика. Материалы теплообменника проверяют на совместимость с жидкостью и качеством воды.

Для открытой и оросительной воды рассчитывают подпитку, испарение, унос и продувку. Система водоподготовки должна контролировать отложения, коррозию и биологический рост. Ее проектируют вместе с градирней, а не добавляют после появления загрязнений.

Гидравлика

Насос выбирают по расчетному расходу и суммарным потерям давления контура. Для открытой градирни учитывают статическую высоту подъема до распределительной системы. В закрытом заполненном контуре статические отметки взаимно компенсируются, но остаются сопротивления труб, арматуры и теплообменников.

Производитель задает допустимый диапазон расхода через аппарат. Недостаточный расход ухудшает распределение, а чрезмерный повышает сопротивление и может нарушить работу системы.

Шум и воздушная рециркуляция

Сравнивают звуковую мощность оборудования и рассчитывают уровень звука в контрольных точках с учетом расстояния, экранов и отражений. Низкошумные вентиляторы и ночное ограничение скорости уменьшают шум, но одновременно меняют доступную тепловую мощность.

Вокруг воздухозаборов и выброса оставляют требуемые расстояния. Размещение нескольких аппаратов проверяют как единую группу, чтобы теплый воздух одного блока не снижал производительность соседнего.

Регулирование и зима

При снижении нагрузки регулируют скорость или число работающих вентиляторов, а в многосекционных установках - количество активных ячеек. Для испарительных систем алгоритм должен ограничивать обледенение и поддерживать корректное распределение воды.

Зимняя схема включает защиту жидкости, слив остановленных участков, обогрев необходимых элементов и алгоритм запуска. Для закрытого змеевика особенно опасна остановка циркуляции с водой внутри. Решение подтверждают расчетом и инструкцией производителя.

Задание на подбор

• тип аппарата и назначение контура;
• тепловая нагрузка;
• температуры жидкости на входе и выходе;
• расход, тип и концентрация теплоносителя;
• расчетная температура сухого или влажного термометра;
• допустимые потери давления, шум и электрические ограничения;
• условия размещения и зимней эксплуатации.

Каталог оборудования находится в разделе градирен. Для сравнения предложений все производители должны выполнять подбор по одинаковым исходным параметрам.