Чем отличаются градирни и чиллеры и как выбрать правильную систему?

Когда технологической линии необходимо поддерживать температуру в реакторе 5 °C, очевидным выбором является охладитель. Когда одной и той же станции необходимо отводить большое количество отходящего тепла из водяного контура конденсатора, решением обычно является градирня. Настоящая трудность заключается в том, что многим проектам необходимо и то, и другое. Прежде чем выбирать между ними, вы должны знать, что может делать каждая машина, а что нет.

Градирня против чиллера: краткий ответ

Чиллер – это холодильная машина. Он извлекает тепло из технологической жидкости или контура здания и поддерживает контролируемую температуру этой жидкости, часто ниже температуры окружающего воздуха. Градирня, напротив, отводит тепло от потока воды, приводя эту воду в контакт с воздухом и обеспечивая испарение. Практически градирня не может охладить воду ниже местной температуры по влажному термометру; в реальной установке температура воды на выходе обычно на 3–5 °C выше влажного термометра.

Выбирайте чиллер, когда вам нужна гарантированно низкая температура. Выбирайте градирню, если вам просто нужно отвести тепло из контура теплой воды, а требуемая температура обратки выше местного значения по влажному термометру. В большинстве чиллеров с водяным охлаждением эти две альтернативы не являются конкурирующими. Они являются компонентами одной системы.

Что на самом деле делают чиллеры и градирни

Чиллер перемещает тепло против его естественного направления, используя цикл охлаждения. Основными компонентами являются компрессор, испаритель, конденсатор и расширительный клапан. Хладагент низкого давления поглощает тепло в испарителе, сжимается до высокого давления, затем отводит тепло в конденсаторе и возвращается через расширительный клапан, чтобы снова запуститься. Исходной стороной может быть вода, водно-гликоль или другая технологическая жидкость. Стороной назначения является либо окружающий воздух в холодильной машине с воздушным охлаждением, либо водяной контур конденсатора в холодильной машине с водяным охлаждением.

Градирня не имеет компрессора. Теплая вода распределяется по наполнителю внутри башни, а воздух проходит через наполнитель. Небольшая часть воды испаряется, поглощая скрытое тепло оставшейся воды и понижая ее температуру. Охлажденная вода попадает в резервуар или собирается и возвращается в процесс или в конденсатор чиллера.

Поскольку испарение является основным механизмом охлаждения, производительность градирни меняется в зависимости от погоды. Башня, обеспечивающая достаточную мощность зимой, может оказаться недостаточной в жаркий и влажный день. Вот почему расчетная температура по влажному термометру является критическим показателем, а не только температура воздуха по сухому термометру.

Как чиллеры и градирни работают вместе

В холодильной установке с водяным охлаждением имеется два отдельных водяных контура. Контур охлажденной воды поступает к технологическим нагрузкам или нагрузкам здания. Конденсаторно-водяной контур проходит между конденсатором чиллера и градирней.

1. Чиллер охлаждает технологическую жидкость до необходимой заданной температуры.
2. Горячий газообразный хладагент из компрессора поступает в конденсатор.
3. Вода в конденсаторе поглощает тепло хладагента и переносит его в градирню.
4. Градирня отводит тепло в атмосферу путем испарения.
5. Охлажденная вода из конденсатора возвращается в чиллер, и цикл повторяется.

Эта конфигурация распространена на установках отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, при переработке пластмасс, в центрах обработки данных и во многих промышленных процессах, где требуется охлажденная вода и значительный отвод тепла. Башня позволяет чиллеру отводить тепло при более низкой температуре конденсации, чем это может сделать машина с воздушным охлаждением, что обычно повышает эффективность и может сократить срок службы компрессора.

Когда градирня работает одна

Не каждая башня подключена к чиллеру. Во многих производственных процессах просто используется поток теплой воды, который необходимо охладить перед рециркуляцией. Машины для литья под давлением, оборудование для литья под давлением, воздушные компрессоры, трансформаторы и индукционные печи являются примерами, где открытая градирня может быть единственным устройством для отвода тепла.

Открытая градирня выбрасывает воду прямо в воздух. Пыль, пыльца и биологические микроорганизмы могут попасть в воду, поэтому системе требуется фильтрация, химическая обработка или и то, и другое. Если первичная технологическая жидкость должна оставаться чистой, градирня закрытого типа это более подходящий дизайн. Он удерживает рабочую жидкость внутри змеевика и использует отдельный контур распыления воды для испарения.

Противоточная градирня закрытого типа серии DBN для чистой технологической жидкости Эта противоточная колонна закрытого типа удерживает рабочую жидкость в змеевике, предотвращая загрязнение и обеспечивая при этом эффективный теплообмен. Его компактная вертикальная компоновка экономит место, что делает его практичным выбором, когда техническая вода должна оставаться чистой. Посмотреть продукт →

Противоточная градирня закрытого типа серии ДБН является одним из вариантов для такого типа работы. Он обеспечивает отвод тепла градирни, одновременно изолируя техническую воду от внешнего воздуха.

Стандартные градирни для конденсаторной воды

В обычном охладителе с водяным охлаждением в градирне обычно используется разомкнутый контур. Вода из конденсатора может течь непосредственно через наполнитель. Эта конструкция проста, эффективна и имеет более низкую первоначальную стоимость, чем башня замкнутого цикла. Круглая противоточная градирня с нижним резервуаром является стандартным выбором для многих систем отопления, вентиляции и кондиционирования и легкой промышленности.

Стандартная круглая противоточная градирня серии BLSJ для конденсаторной воды Эта круглая противоточная градирня, разработанная для обычных чиллеров с водяным охлаждением, имеет корпус из стекловолокна, автоматическое вращающееся распределение воды и бесшумную работу. Он подходит для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и легкой промышленности, где простота и низкие первоначальные затраты являются приоритетами. Посмотреть продукт →

Для этой роли подходит стандартная круглая противоточная башня серии BLSJ. Он сконфигурирован для надежной работы с конденсаторной водой и имеет компактную установку.

В крупных промышленных системах часто используются башни из стальной конструкции.

Когда тепловая нагрузка велика и компоновка установки сложна, стандартная круглая башня может не обеспечить требуемой гибкости. Башни со стальной конструкцией собираются на месте из модульных ячеек, что позволяет проектировщику согласовать площадь башни с доступным пространством, необходимой производительностью и доступом для обслуживания.

Градирня со стальной конструкцией противотока серии DF для промышленных проектов Эта башня со стальной конструкцией, собираемая на месте, обеспечивает модульную гибкость для больших тепловых нагрузок и сложных планировок. Он обеспечивает прочную конструкцию с защитой от коррозии, высокую эффективность и низкий дрейф, что делает его пригодным для сложных задач промышленного охлаждения. Посмотреть продукт →

Для этих целей компания Dongjie предлагает противоточную башню со стальной конструкцией серии DF. Он предназначен для промышленных проектов, где важны несколько ячеек, большой расход воды и долговечность конструкции.

Практическое руководство по выбору

Окончательное решение должно основываться на тепловом балансе, а не на привычке. Приведенные ниже вопросы помогут избежать двух наиболее распространенных ошибок в технических характеристиках: завышения размеров чиллера и занижения размеров градирни.

• Определите требуемую температуру технологической подачи при самых теплых летних условиях. Это сразу скажет вам, возможна ли установка одной только градирни.
• Рассчитайте непрерывный и пиковый отвод тепла отдельно. Башенные башни эффективны при постоянных нагрузках, а чиллеры обеспечивают быструю реакцию при прерывистой нагрузке.
• Проверьте местные конструктивные особенности смоченного термометра. Во влажные дни температура воды на выходе из башни повышается, и это напрямую влияет на эффективность чиллера с водяным охлаждением.
• Решите, может ли первичная вода подвергаться воздействию воздуха. В противном случае используйте градирню замкнутого цикла или охладитель с пластинчатым теплообменником.
• Сравните затраты жизненного цикла. Чиллер с водяным охлаждением и градирней обычно использует меньшую мощность компрессора, чем охладитель с воздушным охлаждением, но он требует дополнительных функций по очистке воды и техническому обслуживанию.
• Ознакомьтесь с номинальным заходом на посадку и дальностью полета башни. Подход – это разница между температурой воды на выходе и температурой по влажному термометру; Диапазон представляет собой разницу между температурой воды на входе и выходе.

Прежде чем вы определитесь со спецификацией, мы наметили ключевые технические показатели, которые необходимо изучить перед покупкой градирни, включая тип заполнения, теплоемкость, скорость сноса, мощность вентилятора и качество материала.

Короче говоря, не начинайте спецификацию с вопроса, покупать ли чиллер или градирню. Начните с определения температуры, необходимой вашему процессу, и общего количества тепла, которое необходимо отвести. Тепловой баланс подскажет вам, нужен ли вам чиллер, градирня или согласованная пара.