Градирня

Градирні АЕС у США

Дві гіперболоїдних градирні Харківської ТЕЦ-5

Градирня із середини, на покинутій станції в Йоркширі, Англія

Гради́рня, Ґрадирня (англ. (water-)cooling tower; нім. Gradierwerk n, Gradierhaus n, Kühlturm m) — споруда у вигляді башти для охолодження води атмосферним повітрям.

Застосовується головним чином в системах оборотного водопостачання промислових підприємств (зокрема на шахтах, у хімічній, атомній та іншій промисловості) та кондиціонування повітря.

Більшість промислових процесів і систем кондиціонування повітря виробляють тепло, яке повинно бути відведено і розсіяно. Зазвичай вода використовується як передавач для відведення тепла від промислових теплообмінних апаратів, конденсаторів холодильних машин і т. д.

У минулому це досягалася шляхом безперервної подачі води з міських систем водопостачання або з природних джерел води, яка нагрівалася у міру проходження процесу теплообміну і скидалася в каналізацію або назад в поверхневе джерело води.

Зараз вода від комунальних підприємств стала надмірно дорогою через постійно зростаюче водоспоживання і високої вартості очищення стічної води. Аналогічно і охолоджуюча вода з природних джерел відносно недоступна, у зв'язку з порушенням екологічної ситуації викликаної скиданням води з підвищеною температурою.

З метою розсіювання тепла безпосередньо в атмосферу можуть застосовуватися апарати повітряного охолодження, але купівельна ціна і витрати електроенергії на привід вентиляторів цих пристроїв дуже високі.

Крім перерахованих недоліків додається низька ефективність охолодження-АВО можуть забезпечити температуру охолодженої води на 11 °С вище за температуру повітря по «сухому» термометру. Такі температури охолоджуючої води занадто високі для переважної більшості промислових процесів.

Градирні дозволяють подолати більшість з цих проблем, і є широко вживаними для розсіювання тепла від холодильних установок, систем кондиціонування і більшості промислових процесів. Витрати оборотних систем з градирнями складають тільки 5% від загальної кількості циркулюючої води, що робить їх найбільш дешевим рішенням для систем з покупними водопостачанням. Також значення величини продування для систем з градирнями дуже низька, що значно знижує вплив на навколишнє середовище. І найголовніше, градирні здатні охолодити воду до позначки, що всього на 2-3 ° С перевищує температуру повітря по «вологому» термометру. Таким чином, температура води після градирень може бути на 20 ˚С нижче, ніж на виході з апаратів повітряного охолодження при порівняно однакових габаритних розмірах.

Настільки ефективне охолодження досягається за рахунок поєднання ефекту теплопередачі і масопередачі. Нагріта вода подається у водорозподільчу систему і розпорошується на зрошувальну середу, в якій закладено велику площу (до 150 м² поверхні в 1 м³ зрошувача) для контакту з атмосферним повітрям. Циркуляція повітря в градирні може створюватися вентиляторами, конвективними потоками, природними потоками або за рахунок явища ежекції від форсунок. При контакті з повітрям частина води змінює агрегатний стан з рідкого на пароподібний, що супроводжується поглинанням тепла. Таким чином, тепло пароутворення передається від води в рідкому стані до повітряного потоку.

Література

• Мала гірнича енциклопедія. В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: Донбас, 2004. — ISBN 966-7804-14-3.