Сухая или испарительная градирня: в чем разница

Сравнение сухого охладителя, открытой и закрытой испарительной градирни без смешения принципов их работы.

Термином «градирня» на рынке называют несколько разных типов теплоотводящего оборудования. Они решают общую задачу - отдают тепло наружному воздуху, - но используют разные физические процессы. Для корректного выбора важно разделять сухой охладитель, открытую испарительную градирню и закрытую испарительную градирню.

Сухая градирня, или драйкулер

В сухом охладителе вода или раствор гликоля движется внутри оребренного теплообменника, а вентиляторы продувают через него наружный воздух. Теплоноситель не соприкасается с воздухом и не испаряется. Тепло передается за счет разницы температур между жидкостью и сухим наружным воздухом.

Температура жидкости на выходе должна быть выше расчетной температуры наружного воздуха на величину температурного напора выбранного теплообменника. Чем меньше требуемая разница, тем больше площадь теплообмена и расход воздуха. В жаркую погоду сухой охладитель не может стабильно охлаждать жидкость ниже температуры сухого термометра без дополнительного испарительного или холодильного процесса.

Открытая испарительная градирня

В открытой градирне охлаждаемая вода распределяется по оросителю и непосредственно контактирует с потоком воздуха. Небольшая часть воды испаряется, забирая тепло у оставшегося объема. Благодаря этому температура воды может приближаться к температуре наружного воздуха по влажному термометру, которая обычно ниже температуры сухого термометра.

Охлаждаемая вода является одновременно рабочей водой градирни. Она насыщается кислородом, собирает загрязнения из воздуха и концентрирует растворенные соли из-за испарения. Поэтому обязательны водоподготовка, продувка, контроль биологического загрязнения и уход за бассейном и оросителем.

Закрытая испарительная градирня

В закрытой градирне основной теплоноситель движется внутри змеевика и не контактирует с наружным воздухом. Снаружи змеевик орошается циркуляционной водой, которая испаряется и охлаждает его. Основной контур остается закрытым, но контур оросительной воды требует водоподготовки и санитарного обслуживания.

Такое решение уменьшает загрязнение основного теплоносителя, но не является «сухой» системой: вода в оросительном контуре расходуется и испаряется.

Адиабатический и гибридный охладитель

Адиабатический охладитель большую часть времени может работать как сухой, а в жаркий период предварительно охлаждать входящий воздух испарением воды. В гибридных аппаратах сухой и испарительный режимы могут быть реализованы разными секциями или алгоритмами. Расход воды ниже, чем у постоянно работающей испарительной градирни, но требования к качеству воды и защите теплообменника сохраняются.

Как сравнивать варианты

• Расчетная температура: для сухого охладителя ключевой является температура сухого термометра, для испарительного - влажного.
• Температура жидкости: требуемое значение должно быть физически достижимо выбранным способом охлаждения.
• Вода: сухой аппарат не расходует воду на испарение, испарительные типы требуют подпитки и водоподготовки.
• Контур: в открытой градирне рабочая вода контактирует с воздухом; в закрытой и сухой основной теплоноситель находится внутри теплообменника.
• Площадь и электрическая мощность: сухая система при близких температурах жидкости и воздуха требует крупного теплообменника и значительного воздушного потока.
• Санитарное обслуживание: оно особенно важно для систем с аэрозолем и открытой оборотной водой.

Зимняя эксплуатация

Сухой охладитель защищают подходящей концентрацией гликоля, гарантированной циркуляцией или полным надежным сливом. Для испарительной градирни проектируют режим бассейна, обогрев, слив наружных трубопроводов, управление вентиляторами и предотвращение обледенения. Один нагреватель бассейна не защищает остановленный змеевик или внешнюю трубу от замерзания.

Сухие аппараты представлены в разделе сухих градирен, испарительные решения - в разделе градирен. Выбор начинают с тепловой нагрузки, температур жидкости и климатической расчетной точки.