Водный баланс градирни: потери, испарение и пополнение

Стабильная работа градирен в системах оборотного водоснабжения — критически важный аспект в обеспечении теплотехнической эффективности промышленных предприятий. Особенно это актуально при применении инновационных прямоточных низконапорных высокоскоростных градирен серии НТ, разработанных группой компаний «Новые Технологии». В данной статье рассмотрим научно и технически обоснованные аспекты водного баланса градирни, включая потери воды, процессы испарения и методы пополнения объёма воды в системе.

Понятие водного баланса градирни

Водный баланс градирни — это соотношение между поступлением и потерями воды в процессе охлаждения. Он представляет собой сложную систему взаимосвязанных потоков, где основной задачей является обеспечение постоянного объема и качества воды, циркулирующей в замкнутом контуре системы охлаждения.

Ключевые компоненты водного баланса:

• Потери воды при испарении
  
• Потери при уносе капель
  
• Потери при сливе (периодическая продувка)
  
• Пополнение (добавление воды для компенсации потерь)
  

Каждый из этих факторов оказывает прямое влияние на энергетическую эффективность, эксплуатационные затраты и срок службы оборудования.

Испарительные потери: физика процесса

Один из основных источников потерь воды в градирне — естественное испарение, происходящее при охлаждении оборотной воды. Принцип работы градирни серии НТ заключается в том, что горячая вода, поступающая из теплообменных аппаратов, равномерно распределяется по оросительной системе и, стекая вниз, контактирует с восходящим воздушным потоком.

Во время контакта:

• происходит частичное испарение воды;
  
• тепло уходит вместе с водяным паром;
  
• влага уносится с потоком воздуха, обеспечивая охлаждение оставшейся воды.
  

По расчетам, на каждый 10 °C снижения температуры воды при стандартных условиях теряется около 1,8–2% от общего объема за счет испарения. Потери усиливаются при высокой температуре воздуха, низкой влажности и повышенной интенсивности воздушного потока.

Унос капель: конструкционные решения для минимизации

Помимо испарения, в процессе охлаждения возможно механическое унесение капель воды, что также учитывается в водном балансе. Для минимизации этого эффекта в градирнях НТ используются современные каплеуловители, эффективно задерживающие до 99,9% влаги. Это существенно снижает потери воды и предотвращает увлажнение прилегающих территорий.

Унос капель может достигать 0,01–0,2% от оборотного объема воды в зависимости от качества конструкции и скорости воздушного потока. Поэтому инженеры «Новые Технологии» внедрили аэродинамически оптимизированные конструкции, которые исключают турбулентные зоны, способствующие уносу.

Потери при продувке: борьба с минерализацией

В процессе испарения в градирне происходит повышение концентрации растворенных солей, так как вода испаряется, а соли остаются. Это приводит к увеличению минерализации воды, образованию накипи и коррозии оборудования. Для предотвращения этих процессов применяется продувка системы — удаление части воды с высокой концентрацией солей и замена её на свежую.

Количество воды, удаляемой при продувке, рассчитывается исходя из допустимого коэффициента концентрации (Кк), определяемого типом используемой воды и техническими условиями оборудования. Обычно потери на продувку составляют 0,5–1,5% от общего объема оборотной воды.

Пополнение воды: автоматизация и точность

Для компенсации всех вышеописанных потерь необходимо точное и надежное пополнение объема воды. Промышленные градирни НТ от компании «Новые Технологии» интегрированы в автоматизированную систему управления водоохлаждением, разработанную специалистами предприятия.

Система выполняет следующие функции:

• непрерывный мониторинг уровня воды в системе;
  
• автоматическое дозирование подпиточной воды;
  
• регулирование расхода с учетом температуры, влажности и режимов работы оборудования;
  
• контроль минерализации и качества воды.
  

Использование собственного программного обеспечения позволяет обеспечить энергетическую и водную оптимизацию, значительно снижая эксплуатационные расходы.

Решения от компании «Новые Технологии»

Группа компаний «Новые Технологии» — единственный производитель в России, разрабатывающий и изготавливающий системы оборотного водоснабжения на собственных производственных мощностях. Прямоточные низконапорные градирни серии НТ реализуют современные технологии тепломассообмена, сочетающие высокую скорость охлаждения и минимальные водные потери.

Ключевые преимущества градирен НТ:

• Снижение потерь на испарение и унос за счет улучшенной аэродинамики;
  
• Оптимизация работы оборудования за счет внедрения интеллектуального ПО;
  
• Импортозамещающие компоненты, превосходящие по эффективности аналоги ведущих мировых брендов;
  
• Экономическая эффективность и надежность при эксплуатации.
  

Заключение

Понимание и управление водным балансом градирни является важнейшей задачей для обеспечения бесперебойной и эффективной работы систем водоохлаждения. Благодаря передовым разработкам компании «Новые Технологии», включая инновационные градирни серии НТ и собственное программное обеспечение, стало возможным минимизировать потери воды, обеспечить точное пополнение и повысить общую надежность эксплуатации систем.

Инженерный подход, основанный на научных принципах и практическом опыте, позволяет создать устойчивую и экономически обоснованную систему водоснабжения, соответствующую самым высоким стандартам промышленного оборудования.