Для чего нужен драйкулер
Сухая градирня (драйкулер). Преимущества и принцип работы.
Драйкулер (dry cooler) это устройство для охлаждения жидкости, использующееся в современных системах кондиционирования, так и самостоятельно для обеспечения охлаждения в разных сферах промышленности.
Включает в себя теплообменник с трубками из меди либо других металлов и оребрением из алюминия (хотя так же могут использоваться различные металлы и покрытия) и осевые или центробежные вентиляторы, которые осуществляют обдув теплообменника воздухом. В некоторых случаях вентиляторы оснащаются регуляторами скорости вращения для более точного поддержания температуры жидкости.
Обычно драйкулеры устанавливаются на открытом воздухе, однако некоторые производители, к примеру RC Group, выпускают модели и для внутренней установки, рассчитанные на подключение к системам воздуховодов, что позволяет использовать их в случае, когда по каким-либо причинам наружная установка не возможна (подземные помещения, бункеры, и т.д).
Рис.1- Cухая градирня а) Наружной установки с V-образным теплообменником производства Alfa Laval ; б) Внутренней установки с центробежными вентиляторами производства RC Group
Принцип работы
Принцип работы драйкулера предельно прост. Жидкость, которую необходимо охладить поступает в теплообменник, продвигаясь по которому она постепенно охлаждается за счет обдува внешним воздухом с помощью вентиляторов.
Необходимо помнить, что драйкулеру для охлаждения часто необходимы значительные объемы воздуха, и поэтому его необходимо устанавливать так, чтобы не было препятствий на входе и выходе воздуха из драйкулера.
Рис.2- принцип работы сухой градирни
Рис.3-схема работы системы кондиционирования на базе сухой градирни
Область применения сухой градирни
Драйкулеры имеют широкую область применения. Они могут использоваться самостоятельно для охлаждения воды или других технологических жидкостей в химической, пищевой, перерабатывающей и других отраслях промышленности.
Увеличение стоимости электроэнергии приводит к необходимости использовать оборудование с низким энергопотреблением. Тем самым, возрастает спрос на сухие градирни, которые могут использоваться в зимний период в для работы в системах естественного охлаждения. Данное решение позволяет устраняет необходимость работы чиллеров в зимний период, продлевая их срок службы и обеспечивая значительную экономию электроэнергии.
Так же драйкулеры могут работать в составе систем кондиционирования, например для охлаждения контура конденсатора для чиллеров с водяным охлаждением.
Преимущества и недостатки драйкулера
Надежная работа трубопроводов и насоса на длительный срок;
Прост в монтаже и эксплуатации;
Минимум сервисного обслуживания;
Достаточно короткий срок окупаемости;
Энергоноситель не испаряется за счет циркуляции по замкнутому контуру;
Легкое внедрение новых блоков в функционирующую систему охлаждения;
Возможность использовать практически любой антифриз;
При эксплуатации сухая градирня не повышает уровень влажности в воздухе, и не загрязняет окружающую среду химическими соединениями.
Драйкулеры не могут охладить жидкость ниже температуры окружающей среды, что сильно ограничивает область их самостоятельного применения
Драйкулер (Dry-Cooler) это терморегулирующее устройство для охлаждения воды либо промежуточного теплоносителя. В русскоязычном сегменте интернета можно встретить другие названия этого полезного изобретения:
Все озвученные словосочетания являются синонимами, так как относятся к одному устройству.
Для того чтобы вам было проще определиться с выбором сухой градирни наиболее подходящей для ваших нужд, в этом обзоре будут освещены принцип работы драйкулера его строение и различные способы компоновки агрегатов.
Многие путают воздухоохлаждаемый чиллер с драйкулером. На первый взгляд приборы похожи и выполняют схожие функции, но это разные устройства. В воздушных теплообменниках чиллера конденсируясь, охлаждается фреон. Под внешне похожим оребренным радиатором чиллера, расположен компрессорный блок.
Сухая градирня устроена проще, подробнее о её особенностях и назначении читайте ниже.
Область применения сухих охладителей
Схем холодоснабжения с использованием сухого охладителя может быть две:
Первый способ подразумевает, что основную функцию охлаждения выполняет чиллер с водоохлаждаемым конденсатором. Избыточное тепло, от которого сбрасывается во внешнюю среду по средствам драйкулера. Для экономии электрической энергии в зимний период, чиллер через систему байпасов может отключаться от холодильного контура, а сухая градирня будет продолжать работать в режиме фрикулинга. Free Cooling в переводе с английского, естественное охлаждение.
Такие схемы хороши тем, что можно охладить теплоноситель значительно ниже температуры горячего летнего воздуха. Морозильные камеры, ледовые катки, холодильные склады, являются потребителями первого варианта применения.
Сухая градирня может использоваться самостоятельно.
Автономное применение охладителя востребовано там, где охлаждающей жидкости выходящей из теплообменника допустимо быть горячей. То есть температура поступающего в драйкулер теплоносителя должна на 10-20 °С превышать температуру окружающего атмосферного воздуха.
Потребителями подобного охлаждения становятся различные дизельные станции, термопласт автоматы, литейные производства и другие технологические процессы требующие удаления избытков тепла.
Типы сухих градирен
Чаще всего монтаж сухих охладителей производят на кровле зданий либо на специально подготовленных площадках. Чтобы установить необходимое количество охладителей порой не хватает свободного пространства.
Для компактности и удобства обслуживания разработаны три типа градирен:
Они отличаются между собой расположением оребренных радиаторов, вентиляторных блоков и подводящих патрубков, при этом назначение и схема работы у всех типов драйкулеров общие.
Принцип работы сухой градирни
Принцип действия драйкулера прост, но для лучшего понимания происходящего давайте разберемся с устройством прибора.
Основными элементами охладителя является:
Теплообменник это змеевик из медной трубки с большой площадью поверхности. Площадь теплообмена создается набором множества алюминиевых или стальных пластин. Теплообменник крепится на стальную раму, на него через демпфирующие пластины устанавливают блок с вентиляторами.
Охлаждаемая вода или гликолевый раствор, циркуляционным насосом подается в медную трубу змеевика. За счет большой поверхности, тепло от жидкости передается воздуху. Движение воздуха и отвод избыточной теплоты обеспечивает осевой вентилятор.
На производительность теплосъёма влияют три фактора, площадь оребрения, равномерность и скорость воздушного потока. Для равномерности обдува вентиляторный блок чаще всего устанавливают по ходу движения воздуха за теплообменником. Так как втягиваемый поток лучше распределяется между пластинами, чем воздух, нагнетаемый под давлением. В случаях когда температура охлаждающей жидкости превышает 60 °С, для предотвращения перегрева двигателей, вентиляторы устанавливают перед теплообменниками.
Скоростью воздушного потока управляет контроллер, который регулирует последовательным подключением вентиляторов либо скоростью их вращения. Таким образом удается снизить и без того малое потребление электроэнергии.
Достоинства и недостатки драйкулера
У драйкулера выделяют один недостаток, он охлаждает теплоноситель на 5-6 °С выше, относительно температуры окружающей среды. В жару с этим явлением справляются, распыляя воду перед теплообменным радиатором, это так называемое адиабатическое охлаждение. Принцип его действия заключается в теплоемкости фазового перехода воды в пар, как в традиционных градирнях испарительного типа. Такой способ позволяет поднять производительность драйкулера на 10-15%.
Достоинства сухой градирни:
Расчёт и подбор драйкулера
Оптимальный подбор драйкулера влияет на конечную стоимость оборудования, на качество охлаждения технологической воды и на потребляемую им электрическую мощность. Расчет в принципе не сложен, но требует учесть несколько важных параметров:
Для соблюдения всех требований, ответственные производители и продавцы драйкулеров, предлагают клиенту заполнить опросный лист. На основании этого документа специалист компании подбирает охладитель соответствующей мощности и характеристики.
Опираясь при выборе драйкулера только на мощностные показатели, потребитель рискует переплатить за оборудование либо получить не удовлетворительный результат охлаждения.
Подбирая для себя драйкулер, обращайтесь к специалистам.
Надеюсь, статья была Вам полезной. Спасибо, что дочитали её до конца.
Остались вопросы
Спасибо за обращение, мы обязательно перезвоним.
Dry cooler или сухая градирня
Что представляют из себя драйкулеры и какова их роль в современной промышленности.
Преимущества установки драйкулеров.
Особенность конструкции драйкулера позволяет изолировать теплообменник от неблагоприятных внешних воздействий, что увеличивает срок эксплуатации трубопроводов и насосов.
Сухие градирни не требуют специального сервисного обслуживания, просто устанавливаются и эксплуатируюся.
Энергоноситель не испаряется, так как циркулирует по закрытому контуру.
Легко дополнить систему охлаждения новыми блоками.
Наше любимое, экологичность. Использование сухих градирен не повышает естественную влажность воздуха и не сказываются негативно на окружающей среде.
Быстрая окупаемость затрат.
Для чего нужен драйкулер?
В работе очень многих промышленных предприятий, а также в составе систем охлаждения используется техническая вода, которая нужна для охлаждения различных механизмов и агрегатов. Это нужно чтобы обеспечить постоянную работу технологических процессов, однако в процессе циркуляции, вода неизбежно начинает нагреваться. Как охладить воду, которая движется по закрытой системе? Специально для решения данных задач и используются драйкулеры или «сухие градирни», если речь идет о небольших предприятиях, или башенные градирни в случае предприятий большого масштаба.
Энергоэффективность и области применения.
Драйкулеры широко применяются в абсолютно разных отраслях промышленности: металлургической, машиностроительной, перерабатывающей, химической и пищевой. Такие системы часто встречаются в центрах обработки данных, где требуется отвод избыточного тепла. Вода поглощает тепло из помещения и передает его наружу в драйкулер который охлаждает её при помощи вентиляторов.
Драйкулеры положительно влияют на эффективность эксплуатации всего здания в целом. Сухие градирни – это энергоэффективное решение, не требующее высокого энергопотребления, что является немаловажным в условиях постоянного роста стоимости электроэнергии. Драйкулер может работать и в зимний период, исключая необходимость использования чилеров в это время, что значительно увеличивает срок их эксплуатации и обеспечивает экономию электроэнергии. Помимо этого, сухие градирни могут использоваться в качестве охладителей в составе системы кондиционирования воздуха, выполняя функцию охлаждения контура конденсатора водных чиллеров.
Драйкулеры могут охлаждать достаточно большую площадь, используя при этом меньше места, чем традиционные конденсаторные блоки с воздушными охладителями, что может стать прекрасным решением для объектов, имеющих ограниченную площадь.
Драйкулеры используются в различных типах зданий включая следующие:
Особенности конструкции драйкулеров.
Все компоненты системы расположены в едином герметичном корпусе, в составе которого используется небольшой теплообменник, значительно менее громоздкий, чем привычный конденсаторный змеевик. Для работы теплообменника используется проточный гликоль (смесь воды и этиленгликоля, похожую на антифриз для автомобилей) для сбора тепла из хладагента и его транспортировки из охлаждаемого пространства.
Теплообменники и гликольные трубы всегда имеют меньший размер, чем конденсационные змеевики в системах воздушного охлаждения, поскольку гликольная смесь обладает способностью собирать и транспортировать гораздо больше тепла, чем воздух. Гликоль поступает по трубам в сухой охладитель, где тепло отводится наружу. Насосный агрегат (насос, двигатель и защитный кожух) используется для циркуляции гликоля внутри контура и снаружи гликолевого внутреннего агрегата и драйкулера.
Контакты
Оставьте свои контакты и мы свяжемся с вами
Драйкулеры (сухие градирни) – что это такое, конструкция, сфера применения
Драйкулеры (Dry Cooler — сухой охладитель, или, как его ещё называют, сухая градирня) — это агрегаты, предназначенные для охлаждения теплоносителя за счёт окружающей среды. Они применяются в промышленности для охлаждения воды, которая в свою очередь охлаждает различное технологическое оборудование. Драйкулеры также нашли своё применение в системах вентиляции и кондиционирования — для сброса в окружающую среду тепла от чиллеров внутренней установки.
Конструкция и принцип работы драйкулера
Драйкулер состоит из трёх основных элементов — водо-воздушного теплообменника, вентилятора и корпуса, внутри которого этот теплообменник и вентилятор установлены. Корпус драйкулера часто бывает оснащён ножками для горизонтальной установки, или же охладитель устанавливается вертикально на кронштейнах без применения ножек.
В теплообменнике происходит охлаждение теплоносителя. Горячий поток поступает на вход драйкулера и проходит по змеевику, который обдувается наружным воздухом. Для улучшения теплообмена предусмотрен вентилятор, который делает этот обдув принудительным и более эффективным. Кроме того, на змеевик насажены рёбра, через которые отводится часть тепла теплоносителя. В среднем, за счёт применения рёбер, теплосъём возрастает на 30% и более. Охлаждённый теплоноситель выходит из драйкулера и направляется к чиллеру или иному оборудованию.
Отличия сухих градирен от мокрых градирен и выносных конденсаторов:
Сфера применения сухих охладителей
Сухие градирни применяются в двух основных схемах систем холодоснабжения:
Схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора представляет собой трехконтурную систему и работает следующим образом. Во внутреннем контуре циркулирует чистая вода, которая передаёт тепло от фанкойлов к испарителю чиллера. Далее следует фреоновый контур, который расположен полностью внутри чиллера. В нём тепло от испарителя передаётся к конденсатору.
Конденсатор, как было сказано выше, водяного охлаждения. Следовательно, третий контур — контур отвода тепла от конденсатора в окружающую среду. Обычно это гликолевый контур, так как он контактирует с наружным воздухом, который может иметь отрицательную температуру, следовательно, теплоноситель должен быть незамерзаемым. В третьем контуре теплоноситель нагревается в конденсаторе и за счёт наружного воздуха охлаждается в драйкулере.
На ряде объектов (центры обработки данных, кинотеатры, промышленные здания и другие) требуется охлаждение не только в теплое, но и в холодное время года. Однако зимой наружная температура ниже внутренней, поэтому появляется возможность охлаждать воздух в помещении напрямую за счёт холода наружного воздуха. И здесь также на помощь приходят драйкулеры.
Система холодоснабжения в зимнем режиме работает следующим образом. Теплоноситель циркулирует напрямую между фанкойлами и драйкулерами. Охлаждённый за счёт наружного воздуха теплоноситель поступает к фанкойлам и охлаждает воздух в помещении.
Важно понимать, что первая (схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора) и вторая (система холодоснабжения, работающая круглый год) схемы никак не связаны между собой. То есть во втором случае речь не идёт о зимнем режиме первой схемы. Круглогодичная система холодоснабжения в описанном виде применима как для чиллеров с водяным, так и с воздушным охлаждением конденсатора.
Ещё один важный момент — в круглогодичной системе холодоснабжения через фанкойлы циркулирует антифриз, значит, они (и драйкулеры) должны быть рассчитаны исходя из его физических свойств (вязкость, плотность, теплоёмкость). Эти свойства, как правило, хуже, чем у воды, что находит своё отражение при подборе моделей фанкойлов и драйкулеров.
Преимущества и недостатки драйкулеров
К преимуществам драйкулеров относят простоту конструкции, низкую стоимость, простой и понятный механизм работы, небольшую массу агрегатов и гибкость при их установке — они могут быть установлены горизонтально или вертикально как на кровле здания, так и на земле. При размещении на кровле ввиду малой массы они не требуют устройства сложной разгрузочной рамы, которая необходима при установке чиллеров.
Драйкулеры применяются в закрытых контурах, в которых циркулирует один и тот же заранее подготовленный теплоноситель. Этот фактор говорит о надёжности систем с драйкулерами — теплоноситель не подвержен внешним загрязнениям, практически не требуется подпитка системы.
Недостаток у сухих охладителей, пожалуй, один — они не способны охладить теплоноситель до температуры, которая ниже температуры окружающей среды. Более того, разница температур между охлажденным теплоносителем и наружным воздухом обычно составляет 4-10°С, то есть реально температура теплоносителя всегда выше температуры наружного воздуха.
В некоторых пределах с этим недостатком можно бороться, например, установив распылители воды в зоне всасывания драйкулера. Наружный воздух, испарив воду, охладится на несколько градусов и позволит понизить температуру теплдоносителя на выходе. Такой приём позволит оптимизировать работу системы холодоснабжения в летнее время и повысить её холодильный коэффициент на
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир Климата»
Драйкулеры (сухие градирни) – что это такое, конструкция, сфера применения
Драйкулеры (сухие градирни) – что это такое, конструкция, сфера применения
Драйкулеры (Dry Cooler — сухой охладитель, или, как его ещё называют, сухая градирня) — это агрегаты, предназначенные для охлаждения теплоносителя за счёт окружающей среды. Они применяются в промышленности для охлаждения воды, которая в свою очередь охлаждает различное технологическое оборудование. Драйкулеры также нашли своё применение в системах вентиляции и кондиционирования — для сброса в окружающую среду тепла от чиллеров внутренней установки.
Конструкция и принцип работы драйкулера
Драйкулер состоит из трёх основных элементов — водо-воздушного теплообменника, вентилятора и корпуса, внутри которого этот теплообменник и вентилятор установлены. Корпус драйкулера часто бывает оснащён ножками для горизонтальной установки, или же охладитель устанавливается вертикально на кронштейнах без применения ножек.
В теплообменнике происходит охлаждение теплоносителя. Горячий поток поступает на вход драйкулера и проходит по змеевику, который обдувается наружным воздухом. Для улучшения теплообмена предусмотрен вентилятор, который делает этот обдув принудительным и более эффективным. Кроме того, на змеевик насажены рёбра, через которые отводится часть тепла теплоносителя. В среднем, за счёт применения рёбер, теплосъём возрастает на 30% и более. Охлаждённый теплоноситель выходит из драйкулера и направляется к чиллеру или иному оборудованию.
Отличия сухих градирен от мокрых градирен и выносных конденсаторов:
В отличие от мокрых градирен, в сухих градирнях теплоноситель не распыляется в потоке воздуха с целью его охлаждения за счёт насыщенного влагой воздуха. Именно поэтому рассматриваемый вид градирен и называется «сухим».
В отличие от выносного конденсатора, в котором выполняется охлаждение хладагента за счёт окружающей среды, в драйкулере не происходит изменения агрегатного состояния теплоносителя: до и после драйкулера он представляет собой жидкость.
Сфера применения сухих охладителей
Сухие градирни применяются в двух основных схемах систем холодоснабжения:
Схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора представляет собой трехконтурную систему и работает следующим образом. Во внутреннем контуре циркулирует чистая вода, которая передаёт тепло от фанкойлов к испарителю чиллера. Далее следует фреоновый контур, который расположен полностью внутри чиллера. В нём тепло от испарителя передаётся к конденсатору.
Конденсатор, как было сказано выше, водяного охлаждения. Следовательно, третий контур — контур отвода тепла от конденсатора в окружающую среду. Обычно это гликолевый контур, так как он контактирует с наружным воздухом, который может иметь отрицательную температуру, следовательно, теплоноситель должен быть незамерзаемым. В третьем контуре теплоноситель нагревается в конденсаторе и за счёт наружного воздуха охлаждается в драйкулере.
На ряде объектов (центры обработки данных, кинотеатры, промышленные здания и другие) требуется охлаждение не только в теплое, но и в холодное время года. Однако зимой наружная температура ниже внутренней, поэтому появляется возможность охлаждать воздух в помещении напрямую за счёт холода наружного воздуха. И здесь также на помощь приходят драйкулеры.
Система холодоснабжения в зимнем режиме работает следующим образом. Теплоноситель циркулирует напрямую между фанкойлами и драйкулерами. Охлаждённый за счёт наружного воздуха теплоноситель поступает к фанкойлам и охлаждает воздух в помещении.
Важно понимать, что первая (схема с чиллером с водяным охлаждением конденсатора) и вторая (система холодоснабжения, работающая круглый год) схемы никак не связаны между собой. То есть во втором случае речь не идёт о зимнем режиме первой схемы. Круглогодичная система холодоснабжения в описанном виде применима как для чиллеров с водяным, так и с воздушным охлаждением конденсатора.
Ещё один важный момент — в круглогодичной системе холодоснабжения через фанкойлы циркулирует антифриз, значит, они (и драйкулеры) должны быть рассчитаны исходя из его физических свойств (вязкость, плотность, теплоёмкость). Эти свойства, как правило, хуже, чем у воды, что находит своё отражение при подборе моделей фанкойлов и драйкулеров.
Преимущества и недостатки драйкулеров
К преимуществам драйкулеров относят простоту конструкции, низкую стоимость, простой и понятный механизм работы, небольшую массу агрегатов и гибкость при их установке — они могут быть установлены горизонтально или вертикально как на кровле здания, так и на земле. При размещении на кровле ввиду малой массы они не требуют устройства сложной разгрузочной рамы, которая необходима при установке чиллеров.
Драйкулеры применяются в закрытых контурах, в которых циркулирует один и тот же заранее подготовленный теплоноситель. Этот фактор говорит о надёжности систем с драйкулерами — теплоноситель не подвержен внешним загрязнениям, практически не требуется подпитка системы.
Недостаток у сухих охладителей, пожалуй, один — они не способны охладить теплоноситель до температуры, которая ниже температуры окружающей среды. Более того, разница температур между охлажденным теплоносителем и наружным воздухом обычно составляет 4-10°С, то есть реально температура теплоносителя всегда выше температуры наружного воздуха.
В некоторых пределах с этим недостатком можно бороться, например, установив распылители воды в зоне всасывания драйкулера. Наружный воздух, испарив воду, охладится на несколько градусов и позволит понизить температуру теплдоносителя на выходе. Такой приём позволит оптимизировать работу системы холодоснабжения в летнее время и повысить её холодильный коэффициент на
10-15%.