Радиаторные охладители (сухие градирни)

По способу подвода к ним воздуха делятся на:

-башенные

-вентиляторные

Для охлаждения циркуляционной воды недостаточно низких температур, необходима большая площадь контакта воды с воздухом – 30м3 на 1м3/ч. Оно создается в водохранилищах-охладителях за счет соответствующей площади зеркала воды в градирнях путем распределения воды над оросительными устройствами, по которым она стекает в виде тонких пленок или капель. В брызгальных бассейнах путем разбрызгивания воды специальными соплами на мельчайшие капли.

Охлаждаемая вода в них не имеет контакта с воздухом и, следовательно, не потерь на испарение и унос капель.

Радиаторы в виде охлаждающих колонн состоят из алюминиевых трубок диаметром 15мм с насаженными на них алюминиевыми ребрами толщиной 0,3 мм. Их изготавливают размером 0,3 х 2,5 х 5м и собирают в колонны высотой 10 или 15 м, которые устанавливают в воздуходувных окнах сухой градирни. Передача тепла от воды к воздуху происходит через стенку трубок и их ребра, при этом коэффициент теплоотдачи достаточно низкий поэтому требуется большая поверхность теплопередачи, а из-за малой теплоемкости воздуха, требуется большой его расход. Площадь общей поверхности радиаторов необходимая для охлаждения заданного расхода воды определяется по формуле:

-расход охлаждаемой воды, м3/ч

-температура воды на входе в радиаторный охладитель, градус

-температура охлажденной воды, градус

- средняя температура воды в охладителе, градус

q_ср=(q1+ q2)/2 – температура воздуха в охладителе, градус

q₁ - температура атмосферного воздуха на входе в охладитель

q₂ - температура воздуха воздуха выходящего из охладителя

а_р – общий коэффициент теплоотдачи от воды к воздуху через стенку радиатора

 

Теплообмен в радиаторных охладителях

В таких охладителях теплота передается через стенки радиаторов, при этом удельное количество теплоты определяется как:

t- температура воды в радиаторе

q - температура воздуха обтекающего радиатор

а_р – общий коэффициент теплоотдачи от воды к воздуху через стенку радиатора: зависит от теплопроводности материала радиатора, толщины его стенки (трубок) и интенсивности теплоотдачи воды к внутренней поверхности трубки от наружной поверхности трубки к воздуху:

а ₁ – коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности стенок радиатора

S- толщина стенки

-теплопроводность материала

а ₂ – коэффициент теплопередачи от стенки к воздуху, имеет весьма малое значение даже при больших скоростях воздуха обтекающего радиатор.

Для компенсации плохой теплопередачи к воздуху увеличивается поверхность радиатора, выполняя их с ребрами на наружной поверхности трубок.

 

Потери воды в охладителях

При охлаждении воды в испарительных охладителях часть ее теряется на испарение, величина потерь определяется по формуле в % от циркуляционного расхода:

k – коэффициент учитывающий долю теплоотдачи испарению в общем процессе теплоотдачи в охладителе (см табл)

 

Сезон года	значение k
Водохранилища-охладители	Брызгальные бассейны и градирни
лето	0,10-0,13	0,13-0,15
Осень/весна	0,08-0,09	0,11-0,12
зима	0,06-0,07	0,09-0,10

 

Dt- перепад температур, градус

Кроме потерь на испарение часть воды уносится с воздухом в виде капель за пределы градирни, процесс называется– капельный унос.

Потери на унос в % от циркуляционного расхода составляют:

Брызгальные бассейны с пропускной способностью до 500м/ч: 2-3%,

Более 500м/ч: 1,5-2%;

Открытые и брызгальные градирни: 0,5-1,5%,

Башенные градирни: 0,5 – 1%,

Вентиляторные градирни при наличии водоуловителей 0,3-5%.