Градирня представляет собой комплексный продукт, объединяющий различные дисциплины, такие как аэродинамика, термодинамика, гидродинамика, химия, биохимия, материаловедение, статическая/динамическая механика конструкций и технологии обработки. Это устройство, которое использует контакт воды и воздуха для охлаждения воды. Градирни используются в самых разных целях и типах. Среди них в основном имеются противоточные градирни двух типов и перекрестноточные градирни в центральной системе кондиционирования. Два типа водонапорных башен различаются главным образом направлением потока воды и воздуха.
Вода в противоточной градирне поступает в водозабор сверху вниз, а воздух засасывается снизу вверх, и оба потока текут в противоположных направлениях. Реальный внешний вид показан на рисунке. Его характеристики заключаются в том, что систему распределения воды нелегко заблокировать, наполнение водой может быть чистым и не подвержено старению, обратный поток влаги невелик, меры по защите от замерзания удобны в настройке, установка проста и шум небольшой.
Вода в поперечноточной градирне поступает в наполнение воды сверху вниз, а воздух течет горизонтально снаружи башни внутрь башни, а два направления потока являются вертикальными и ортогональными. В водонапорных башнях этого типа обычно требуется больше наполнителей для отвода тепла, наполнители для распыления воды легко стареют, отверстия для распределения воды легко блокируются, противообледенительные характеристики плохие, а обратный поток влаги велик; но он имеет хороший энергосберегающий эффект, низкое давление воды, небольшую устойчивость к ветру и отсутствие шума капель. Его можно установить в жилых районах со строгими требованиями к уровню шума, а обслуживание системы наполнения и распределения воды удобно.
В соответствии с различными методами классификации существует множество типов градирен. Например, по методу вентиляции его можно разделить на градирни с естественной вентиляцией, градирни с механической вентиляцией и градирни со смешанной вентиляцией; По способу контакта воздуха на акваториях их можно разделить на градирни мокрого типа. Градирня, сухая градирня, сухая и мокрая градирня; В зависимости от области применения ее можно разделить на промышленную градирню и градирню центрального кондиционирования воздуха; В зависимости от уровня шума ее можно разделить на обычную градирню, малошумную градирню, сверхмалошумную градирню, градирню, сверхтихую акустическую градирню; по форме его можно разделить на круглую градирню и квадратную градирню; его также можно разделить на струйные градирни, безвентиляторные градирни и т. д.
1. Конструкция градирни
Внутренняя структура градирни в основном такая же. Ниже приводится подробное описание противоточной градирни в качестве примера. На следующем рисунке показана внутренняя структура типичной противоточной градирни. Видно, что он в основном состоит из двигателя вентилятора, редуктора, вентилятора, водораспределителя, водораспределительной трубы, наполнителя для распыления воды, впускной трубы для воды, выпускной трубы для воды и окна впуска воздуха. , Шасси градирни, водосборник, верхняя часть корпуса, средняя часть корпуса, ножки башни и т. д.
Двигатель вентилятора в градирне в основном используется для приведения в действие вентилятора, чтобы ветер мог проникать в градирню. Водораспределитель и водораспределительная труба образуют спринклерную систему в градирне, которая может равномерно разбрызгивать воду в спринклерный наполнитель. Водораспылительный наполнитель может образовывать внутри себя гидрофильную пленку, удобную для теплообмена с ветром и охлаждения воды.
Внутренняя конструкция противоточной градирни в основном такая же, как и у поперечноточной градирни. Разница в том, что положение окна воздухозаборника разное, из-за чего разная поверхность контакта воздуха и воды.
2. Принцип работы градирни
В центральном кондиционере градирня в основном используется для охлаждения воды, а охлажденная вода направляется в конденсатор через соединительный трубопровод для охлаждения конденсатора. После теплообмена между водой и конденсатором температура воды повышается и вытекает из выходного отверстия конденсатора. После того, как насос охлаждающей воды циркулирует, она снова отправляется в градирню для охлаждения, а градирня отправляет охлажденную воду в конденсатор. Теплообмен выполняется снова, чтобы сформировать полную систему циркуляции охлаждающей воды.
Когда сухой воздух нагнетается вентилятором, он поступает в градирню через воздухозаборное окно, а высокотемпературные молекулы с высоким давлением пара перетекают в воздух с низким давлением. в водопровод и распылите на наполнитель для воды. Когда воздух контактирует, воздух и вода непосредственно проводят теплообмен с образованием водяного пара. Между водяным паром и вновь поступающим воздухом существует разница давлений. Под действием давления осуществляется испарение, чтобы добиться испарения и отвода тепла, а тепло в воде можно отвести. , чтобы достичь цели охлаждения.
Воздух, поступающий в градирню, представляет собой сухой воздух с низкой влажностью, и существует значительная разница в концентрации молекул воды и давлении кинетической энергии между водой и воздухом. Когда вентилятор в градирне работает, под действием статического давления в башне молекулы воды непрерывно испаряются в воздух с образованием молекул водяного пара, а средняя кинетическая энергия оставшихся молекул воды уменьшается. тем самым снижая температуру циркулирующей воды. Из этого анализа видно, что испарительное охлаждение не имеет ничего общего с тем, ниже или выше температура воздуха, чем температура циркулирующей воды. Пока воздух постоянно поступает в градирню и циркулирующая вода испаряется, температуру воды можно снизить. Однако испарение оборотной воды в воздух не бесконечно. Только когда воздух, контактирующий с водой, не насыщен, молекулы воды будут продолжать испаряться в воздух, но когда молекулы воды в воздухе насыщены, молекулы воды не будут. Испарение будет осуществляться снова, но в состояние динамического равновесия. Когда количество испаряющихся молекул воды равно числу молекул воды, вернувшихся в воду из воздуха, температура воды остается постоянной. Поэтому было установлено, что чем суше воздух, контактирующий с водой, тем легче будет протекать испарение и тем легче будет понижаться температура воды.