Почему мы разработали и производим закрытые градирни с чистым контуром серии ВЗМГ?
Был такой момент, когда перед нами встал вопрос о производстве новых типов градирен с встроенным орошаемым теплообменником (гибридная градирня с чистым контуром). Технологии развивались, у клиентов появлялось новое современное оборудование: индукционные и вакуумные печи, вакуумно-выпарные установки, компрессоры, газовые генераторы, майнинговые фермы и прочее, а мы производили только 2 типа открытых градирен: серии ВМГ и Родник различной производительности. Градирни, которые сложно использовать для охлаждения водооборотных циклов с повышенным требованием к чистоте теплоносителя.
Процесс охлаждения в открытой градирне всегда связан с прохождением больших объёмов воздуха через корпус градирни, а содержание в воздухе пыли, и различного мелкого мусора, коагулируемого водой, создаёт условие для осаждения этих частиц на теплообменных поверхностях охлаждаемого оборудования с снижением эффективности процесса теплопередачи.
Для разделения грязного и чистого контура обычно используются пластинчатые, либо трубчатые теплообменники, но и в этом способе есть существенный минус. Постепенно массы пыли грязи из контура градирни осаждаются в «грязном» контуре теплообменника, снижается эффективность теплообмена и требуется его очистка или ремонт. Для подобного оборудование наличие чистого контура в градирне стало необходимостью. Поэтому нами была разработана линейка градирен с чистым контуром ВЗМГ. В отличие от градирен ВМГ и Родник, в градирню ВЗМГ встроен трубчатый закрытый теплообменник из сварной нержавеющей трубы, орошаемый водой. Внутри градирен ВЗМГ происходят физические процессы (конвективный теплообмен и испарение жидкости с поглощением тепла), что и внутри обычных градирен ВМГ и Родник, но с одновременным теплообменом между внешним контуром градирни и чистым контуром внутри теплообменника. Таким образом, всегда чистый теплоноситель, проходя через теплообменник градирни, отдаёт тепло внутри градирни и возвращается к охлаждаемому оборудованию.
У градирен ВЗМГ есть ещё два очень важных преимущества:
1) Возможность охлаждать теплоноситель с температурой свыше 65 градусов Цельсия в отличии от градирен открытого типа.
2) Возможность работать в «сухом» режиме без орошения теплообменника. В зимнее время из наружного контура градирни просто сливается вода и градирня работает, как сухая градирня.
Почему мы используем в теплообменниках нержавеющую трубу?
При разработке градирен ВЗМГ перед нами встал вопрос выбора материала теплообменника. Проанализировав опыт других производителей закрытых градирен, где используются трубы теплообменника из различных материалов: медной трубы, нержавеющей трубы, гофрированной нержавеющей трубы и стальной оцинкованной трубы, в качестве базового варианта, нами была выбрана нержавеющая труба из стали марки AISI 304 (08х18н9).
Для выбора материала нами оценивались основные характеристики: коррозионная стойкость, теплопроводность, технологичность изготовления теплообменника.
1) Медная труба отличается высокой теплопроводностью, но относительно низкой коррозионной стойкостью в агрессивной среде. Стыковка такой трубы производится методом пайки с припоем.
2) Гофрированная нержавеющая труба отличается высокой коррозионной стойкостью и относительно высокой удельной теплопроводностью. Но относительное удлинение трубы от изменения давления теплоносителя и способ крепления к коллектору с помощью фитингов приводят к быстрому износу такого теплообменника и необходимости его ремонта. Также, такая труба подвержена сильному обрастанию накипью.
3) Стальная оцинкованная труба. Теплопроводность стальной трубы ниже, чем у медной трубы, но выше, чем у нержавеющей трубы. Коррозионная стойкость, с учетом гальванической коррозии, низкая.
4) Нержавеющая труба отличается высокой коррозионной стойкостью, возможностью сварки, относительно низкой, но достаточной теплопроводностью и слабо подвержена зарастанию накипью.
По итогам анализа выбор пал на гладкую нержавеющую трубу. Несмотря на относительно низкую теплопроводность, в результате расчётов, математического моделирования процессов теплообмена и лабораторных испытаний теплообменников стало понятно, что теплопередачи тонкой стенки нержавеющей трубы теплообменника достаточно. Как показала практика, теплообменники из нержавеющей трубы обладают самой высокой надёжностью, а в промышленном оборудовании надёжность-это один из основных критериев выбора.
