Сухие градирни

В нашей стране ВНИИНефтемашем разработаны аппараты воздушного охлаждения АВО, которые по сути являются сухими градирнями и применяются в основном в нефтехимической промышленности для непосредственного охлаждения воздухом технологических продуктов.

Сухие градирни представляют собой теплообменные сооружения, в которых теплопередающей поверхностью служат радиаторы из оребренных трубок. Для создания тяги такие градирни могут быть оборудованы вентиляторами или вытяжной башней. Сухие градирни применяются как для непосредственного охлаждения продуктов производства, например конденсации, так и для охлаждения воды, охлаждающей в свою очередь теплообменные аппараты.

Передача тепла от нагретой среды, протекающей внутри трубок радиатора, атмосферному воздуху осуществляется без непосредственного контакта через сильно развитую поверхность ребер, имеющихся на трубках, за счет теплопроводности и конвекции. Для интенсификации процессов теплопередачи ребристые трубы могут орошаться снаружи водой.

Радиаторы изготовляются самых разнообразных конструкций, главным образом, из стали или алюминия. Сухие градирни применяются в случаях:

• когда необходимо иметь закрытый, изолированный от контакта с атмосферным воздухом контур циркуляции воды в системе оборотного водоснабжения;
• высоких температур нагрева оборотной воды в теплообмен-ных технологических аппаратах, не допускающих ее охлаждения в градирнях испарительного типа;
• отсутствия или серьезных затруднений в получении свежей воды на пополнение безвозвратных потерь в оборотных циклах.

При этом размеры (сечение и высота) вытяжной башни или размеры и производительность вентилятора должны быть большими, чем у испарительной градирни, так как расход воздуха, воспринимающего тепло лишь за счет нагрева, в 3-5 раз превышает расход воздуха при } испарительном охлаждении воды. Поэтому при оборотной системе с сухой градирней оптимальное давление пара в конденсаторе выше, чем при испарительной градирне и наряду с повышением первоначальных затрат возрастают также удельный расход топлива и расход электроэнергии на собственные нужды. Для АЭС при той же тепловой мощности парогенератора или реактора уменьшается расчетная электрическая мощность энергоблока, а в летнее время располагаемая мощность турбоагрегата может быть заметно ниже расчетной (номинальной). Для промышленных предприятий при испарительном охлаждении конечная температура продукта может быть выше начальной температуры охлаждающей воды на 4-8°С, а при сухом — не менее, чем на 10-15°С выше температуры воздуха.

Одним из недостатков систем воздушного охлаждения с сухими градирнями является зависимость их холодопроизводительности от температуры наружного воздуха А, которая резко меняется не только в течение года, но и в течение суток. Для устойчивой работы таких градирен требуется также обеспечивать стабильную тепловую нагрузку, в особенности при холодном атмосферном воздухе. При эксплуатации промышленных производств и паротурбинных установок ТЭЦ имеет место значительная неравномерность отбора и поступления тепла на градирни, что сопряжено с повышенной опасностью замерзания и выхода из строя дорогостоящего теплообменного оборудования сухих градирен.