Круглая градирня

Когда слышишь ?круглая градирня?, многие сразу представляют себе ту самую классическую гиперболоидную вытяжку, этакий промышленный символ. Но на практике, особенно в наших широтах с их перепадами температур и требованиями к энергоэффективности, всё не так однозначно. Часто заказчики просят именно ?круглую?, потому что это знакомо, но не всегда учитывают, что современные варианты — это уже далеко не просто бетонный монолит. Сам работал над проектами, где изначально закладывали классическую схему, а потом приходилось буквально на ходу пересчитывать под конкретные условия площадки — скажем, под ограничения по высоте или под специфику оборотной воды с высоким содержанием взвесей.

От теории к металлу и пластику

Если брать именно круглые вентиляторные градирни, то тут главный камень преткновения — материал оросителя. Раньше часто ставили деревянные рейки, но сейчас, конечно, ПВХ или полипропилен. Казалось бы, всё просто: выбирай каталог и заказывай. Но вот нюанс: форма ячейки. Сетчатые, каплевидные, плёночные... Для воды с высокой жёсткостью, которую мы часто видим в промконтурах, некоторые типы начинают зарастать солевыми отложениями буквально за сезон. Приходилось сталкиваться, когда на объекте под Казанью через полтора года эффективность упала на 30% — разбирались, оказалось, неправильно подобрали тип оросителя под состав воды. Переделали на более открытый профиль, с увеличенным шагом — проблема ушла, но потери по высоте капельной зоны пришлось компенсировать.

Ещё момент — распределение воды. Центральный стояк с разбрызгивающими соплами — классика. Но если напор в системе ?плавает?, а насосы не новые, можно получить сухие зоны по краям и переувлажнённый центр. Видел такую картину на одной из ТЭЦ, где градирня работала вполсилы именно из-за этого. Решение было не в замене самой градирни, а в установке более простой вещи — регулируемых сопел и балансировочных заслонок на подводящих патрубках. Иногда проблемы решаются не ?лобовой? заменой, а настройкой того, что есть.

Корпус. Оцинкованная сталь — стандарт. Но в агрессивных атмосферных условиях, скажем, рядом с химическими производствами, даже оцинковка не всегда спасает. Помню проект для одного предприятия, связанного с удобрениями, где клиент изначально хотел сэкономить на корпусе. Уговорили на коррозионностойкой стали с полимерным покрытием, пусть и дороже на 15-20%. Через три года они же сами признали, что это было правильное решение — обычная оцинковка на соседнем объекте уже требовала локального ремонта.

Связка с общей системой: где тонко, там и рвётся

Частая ошибка — рассматривать градирню как отдельный аппарат. Её эффективность на 50% зависит от того, как она вписана в систему оборотного водоснабжения. Например, подводящие трубопроводы. Их диаметр и конфигурация напрямую влияют на равномерность подачи. Был случай, когда на монтаже, чтобы сэкономить метры, подводку сделали с двумя резкими поворотами перед входом. В итоге — повышенное гидравлическое сопротивление и шум, пришлось ставить дополнительный демпфер.

Вторая точка — система подпитки и продувки. Если её автоматика не отлажена или работает по примитивному таймеру, а не по датчику концентрации солей, можно получить либо перерасход воды, либо засоление системы. Мы в своих проектах обычно рекомендуем и стараемся поставлять комплектные решения, где градирня — это узел в общей цепи. Как, например, делает наше предприятие ООО Аньцю Кэхуа окружающая технология (https://www.khhj.ru). Их подход — разрабатывать полные комплекты, где оборудование для водоподготовки, очистки стоков и сама градирня проектируются с учётом взаимного влияния. Это разумно, потому что на деле проблемы чаще возникают на стыках систем.

И конечно, вентиляторная группа. Привод, редуктор, лопасти. Тут соблазн сэкономить на частотном преобразователе велик, но для режимов с переменной нагрузкой он окупается быстро. Шум от вентилятора — отдельная тема. Современные низкооборотные вентиляторы с широкими лопастями из стеклопластика решают проблему, но их нужно правильно рассчитать под аэродинамическое сопротивление именно твоего оросителя. Нельзя просто взять ?мощнее?.

Зимние истории и борьба с обледенением

Для наших условий это, пожалуй, самый критичный раздел. Круглая градирня с её компактной зоной охлаждения зимой — источник постоянной головной боли для эксплуатационников. Обледенение воздухозаборных окон, наледь на оросителе, сосульки на каркасе. Стандартное решение — изменение угла установки лопастей или реверс вентилятора. Но это не панацея.

На одном из объектов в Сибири пробовали систему подогрева воздухозаборных жалюзи электрическими кабелями. Вроде бы работало, но счёт за электроэнергию зимой был неприлично высоким. Потом перешли на схему с байпасным трубопроводом и подмесом тёплой воды из нижнего бассейна в подающий коллектор. Это позволило поднять температуру воды на входе на несколько градусов и сдвинуть точку росы. Обледенение сократилось процентов на 70. Решение не новое, но его нужно грамотно рассчитать и встроить в автоматику.

Ещё один практический момент — доступ для обслуживания зимой. Наледь на площадках обслуживания и лестницах — это прямая опасность. Поэтому при проектировании нужно сразу закладывать обогрев критичных путей доступа или, как минимум, делать очень удобные точки для их механической очистки. Мелочь, но она влияет на то, будет ли персонал выполнять регламентные работы или станет их избегать.

Экономика, которую не показывают в каталогах

Стоимость самой градирни — это лишь часть айсберга. Надо считать полную стоимость владения. Сюда входит и энергопотребление вентилятора и насосов (которые, кстати, могут работать с повышенным напором из-за неудачной гидравлики), и стоимость воды на подпитку, и затраты на химическую подготовку (ингибиторы коррозии, биоциды), и, конечно, обслуживание.

Например, чистка бассейна-водосборника. Если не предусмотреть удобный дренаж и подводы для промывки, эту операцию будут делать реже, чем нужно. Результат — ил, бактериальные обрастания, снижение эффективности и коррозия. Видел градирни, где доступ в бассейн был настолько неудобен, что его чистили раз в пять лет вместо ежегодной чистки. Последствия предсказуемы.

Сейчас много говорят о ?умных? системах мониторинга — датчики температуры на входе и выходе, расходомеры, контроль вибрации подшипников вентилятора. Это уже не роскошь, а необходимость для ответственных объектов. Они позволяют не гадать, а точно знать, когда эффективность падает, и планировать обслуживание превентивно. В долгосрочной перспективе это серьёзная экономия. Компании, которые занимаются комплексными решениями, как упомянутая ООО Аньцю Кэхуа окружающая технология, часто включают такие системы в свои предложения, что логично — они заинтересованы в том, чтобы их оборудование стабильно работало долгие годы.

Вместо заключения: мысль вслух

Так что, возвращаясь к началу. Круглая градирня — это не типовой продукт, который можно просто ?выбрать из каталога и подключить?. Это узел, который требует привязки к сотне параметров конкретного объекта: от химии воды до климатической зоны и квалификации будущего обслуживающего персонала. Самые дорогие ошибки происходят не на этапе монтажа, а на этапе концептуального выбора и расчёта, когда пытаются подогнать объект под стандартное решение, а не наоборот.

Опыт, в том числе и негативный, показывает, что лучше потратить больше времени на предпроектный анализ, запросить у технологов не просто ?максимальную нагрузку?, а графики годовых и суточных изменений тепловой нагрузки, взять реальные пробы воды, а не паспортные данные. И тогда даже простая, на первый взгляд, круглая вентиляторная градирня станет не проблемным местом, а надёжным и эффективным элементом системы. А если брать её как часть комплекса, скажем, вместе с системами очистки сточных вод или денитрации, то выгода от синергии может быть ещё существеннее. Но это уже тема для отдельного разговора.