Сухая градирня

Когда слышишь ?сухая градирня?, первое, что приходит в голову многим — это здоровенный теплообменник с вентилятором на крыше, который гоняет воздух и всё. Но на деле, если вникнуть, всё куда тоньше. Часто её путают с испарительной, считают менее эффективной априори, особенно в наших широтах. Я и сам долго так думал, пока не пришлось вплотную заниматься проектом для одного химического производства, где вода была на вес золота, а сброс в атмосферу чего лишнего — закрыли бы сразу. Вот тогда и пришлось разбираться, где мифы, а где реальные плюсы и ограничения.

В чём суть и где подвох?

Принцип-то действительно прост: охлаждаемая жидкость течёт по трубкам оребрённого теплообменника, а вентиляторы обдувают его наружным воздухом, отбирая тепло. Никакого испарения, никакого расхода воды, никакого выноса солей или загрязнений в атмосферу. Казалось бы, идеально для замкнутых контуров. Но главный подвох — в зависимости от температуры мокрого термометра. Летом, в жару, когда влажность высокая, её эффективность падает. Не сможет она охладить воду до температуры, близкой к точке росы, как мокрая. Это физика, с ней не поспоришь. Поэтому ключевое — правильный расчёт пиковых нагрузок и понимание, что ты хочешь получить. Если нужно стабильно держать 40°C при +35 на улице — пожалуйста. А если 25°C — забудь.

Много видел проектов, где это игнорировали. Заказчику впаривали ?сухую? как панацею от накипи и экологических проблем, но умалчивали, что для компенсации её ?провала? в июле потребуется вдвое большая площадь теплообмена или дополнение в виде адиабатического увлажнения. А это уже совсем другие деньги и сложность. У нас на одном из объектов под Тверью как раз так и вышло — пришлось на ходу дорабатывать, ставить систему мелкодисперсного распыла воды перед секциями. Работает, но изначальный расчёт был неверен.

Именно поэтому я всегда смотрю на тех, кто предлагает оборудование. Если начинают с того, что ?у нас самое эффективное и дешёвое?, — это тревожный звоночек. Нужны расчёты, графики, сравнение режимов. Как, например, делают в ООО Аньцю Кэхуа окружающая технология — на их сайте khhj.ru видно, что они в принципе занимаются комплексными решениями по очистке воздуха и воды. Это важно, потому что сухая гранильня редко стоит сама по себе, она часть системы. И их подход как раз отталкивается от задачи, а не от продажи агрегата.

Конструкция: дьявол в деталях

Всё упирается в теплообменник. Трубки, оребрение, материал. Видел и медь-алюминий, и оцинкованную сталь, и нержавейку. Для агрессивных сред, скажем, охлаждения рассолов или каких-то технологических жидкостей, материал — это первое, на что смотришь. Одна история на мясокомбинате: поставили алюминиевые секции для охлаждения конденсата с аммиаком... Через полгода начались течи, коррозия. Переделывали на нержавейку, но каркас уже был подогнан под другие габариты — головная боль.

Вентиляторы — отдельная тема. Осевые, диаметром под два метра, с регулируемым шагом лопастей или частотным приводом. Шум, вибрация, потребляемая мощность. Современные тенденции — это именно частотное регулирование, чтобы не гонять на полную, когда на улице +10. Экономия энергии получается существенная, но и цена выше. Иногда заказчики экономят на этом, ставят простые двигатели с пуском-остановкой. А потом удивляются, почему ресурс механики меньше и счета за электричество кусаются.

И каркас. Казалось бы, железо да железо. Но если ставить в приморской зоне, как у нас под Владивостоком, обычная краска сходит за пару сезонов. Нужно либо горячее цинкование, либо особые покрытия. Это та самая ?мелочь?, которую в спецификациях часто упускают, а в эксплуатации она вылезает боком. В описании комплексов на том же khhj.ru виден акцент на стойкость оборудования — это неспроста.

Где она реально выстреливает?

Есть ниши, где сухая градирня практически безальтернативна. Первое — это когда в охлаждаемой жидкости есть компоненты, которые нельзя выпускать в атмосферу. Те же гликолевые растворы в системах холодоснабжения ЦОДов. Испарительная тут отпадает сразу. Второе — районы с дефицитом воды или жёсткими требованиями к водопотреблению. Третий кейс — когда нужно утилизировать низкопотенциальное тепло без риска обмерзания зимой. Сухая, с правильно спроектированным обводным контуром и регулированием, работает стабильно.

У нас был проект для небольшого завода по производству ЛКМ. Там нужно было охлаждать реакторы. Технологи категорически запретили любые испарительные системы — боялись попадания влаги и примесей в воздух цеха, да и вода была дорогая. Рассчитали и поставили батарею сухих градирен с резервированием. Работает уже пятый год, нареканий нет. Правда, зимой пришлось повозиться с антифризом и системой подогрева при простое, но это решаемо.

Ещё один момент — совмещение с другими системами. Часто сухую градирню используют в гибридных схемах. Например, основная нагрузка ложится на неё, а пиковые сбросы тепла принимает мокрая градирня или драйкулер. Это позволяет оптимизировать и капитальные, и эксплуатационные затраты. Такие комплексные подходы как раз близки компаниям вроде ООО Аньцю Кэхуа окружающая технология, которые предлагают не просто оборудование, а инжиниринг под задачу, будь то очистка стоков или системы газоочистки.

Ошибки монтажа и пусконаладки

Самая частая ошибка — неправильная установка на месте. Градирня должна стоять так, чтобы обеспечить свободный приток и выброс воздуха. Видел, как её втиснули между двумя цехами, создав эффект аэродинамической трубы. Шум стоял неимоверный, а эффективность упала на 30% из-за рециркуляции горячего воздуха. Пришлось надстраивать выхлопные дефлекторы, деньги на ветер.

Пусконаладка — это не просто ?включили и поехали?. Нужно балансировать расход по секциям, выставлять уставки для вентиляторов, проверять работу обводных линий и защиты от замерзания. Как-то приехал на объект, где персонал жаловался на постоянные отключения зимой. Оказалось, датчик температуры воздуха стоял на солнцепёке, и автоматика думала, что на улице +5, а в тени было -15. Трубы с водой замёрзли в нескольких местах. Мелочь, а привела к простою.

И ещё про обвязку. Нельзя экономить на запорной арматуре, фильтрах и приборах учёта. Всегда настаиваю на установке расходомеров на каждую секцию и манометров до и после. Это глаза системы. Без них ты работаешь вслепую. Когда смотришь на описание технологических комплексов, например, для денитрации или обессеривания, там этот принцип контроля прослеживается чётко. Это и есть профессиональный подход.

Взгляд вперёд и итоговые соображения

Куда движется тема? Вижу тренд на ?умное? управление. Когда градирня интегрирована в общую систему диспетчеризации завода, сама подбирает режим работы исходя из прогноза погоды, тарифа на электроэнергию и технологического графика. Это уже не фантастика. И материалы — пытаются внедрять более эффективные покрытия для теплообмена, снижающие загрязнение и облегчающие очистку.

Но основа основ — это всё же адекватный технический расчёт и честность с заказчиком. Нельзя продавать сухую градирню как универсальное и самое дешёвое решение. Её ниша чётко очерчена: где нельзя по экологии, где нет воды, где нужна чистота контура. Всё остальное — компромиссы и гибриды.

В конце концов, успех проекта определяют не столько параметры из каталога, сколько понимание процесса в целом. Как раз поэтому, выбирая партнёра, я смотрю на его портфель. Если компания, та же ООО Аньцю Кэхуа окружающая технология, способна проектировать сложные системы очистки воздуха и сточных вод, значит, они понимают взаимосвязи в технологической цепочке. И их подход к сухой градирне будет не как к товару на полке, а как к элементу этой цепи. А это, пожалуй, главное.