Градирні – критично важливий елемент систем охолодження на промислових об’єктах, що підтримує стабільність робочих температур обладнання та запобігає перегріву. Їхнє завдання – ефективно відводити зайве тепло. Але в процесі роботи випарні градирні зазнають впливу зовнішніх і внутрішніх факторів, через що експлуатаційні показники неминуче знижуються.
Навіщо потрібно стежити за станом градирень
Продуктивність цього обладнання безпосередньо залежить від низки аспектів:
- конструктивні особливості;
- умов експлуатації;
- своєчасне обслуговування.
Основними факторами, що впливають на експлуатаційні показники, вважаються утворення нальоту та мікроорганізмів, механічні пошкодження та конструктивні зміни.
Утворення вапняного нальоту та біологічного осаду
Один із найчастіших негативних моментів, з якими підприємства стикаються після того, як вирішили купити градирню, і через які вона втрачає свої якості, – це утворення вапняних і мінеральних відкладень на робочих поверхнях і в системі подачі води.
Рідина, що містить мінеральні домішки та солі, при випаровуванні залишає тверді відкладення. Вони накопичуються на поверхні заповнювача, затуляючи його і ускладнюючи доступ води до поверхонь, що охолоджуються. Щільність нальоту поступово збільшується, через що градирня знижує ефективність теплопередачі. Підвищується температура і, отже, обладнання перегрівається.
На додаток до мінерального шару, біологічні відкладення, такі як бактерії, водорості та мікроорганізми, також можуть утворювати плівку на внутрішніх поверхнях. Їхня поява провокує погіршення водяного потоку та знижує загальну продуктивність системи.
Проблема утворення нальоту дуже серйозна. Випарні градирні вимагають регулярного хімічного та механічного очищення. Популярне рішення – це встановлення системи пом’якшення води, яка знижує концентрацію кальцію та магнію, тим самим запобігаючи утворенню мінеральних опадів.
Необхідно також контролювати склад води та періодично проводити хімічні аналізи – це допоможе своєчасно вжити заходів щодо усунення домішок. Що стосується біологічних опадів, використання біоцидів, фільтрації та ультрафіолетового очищення сприяє знищенню мікроорганізмів та попереджує утворення плівок на елементах конструкції.
Порушення у роботі вентиляторів
Вентилятори градирні мають вирішальне значення у охолодженні за рахунок забезпечення постійного повітряного потоку. Але накопичення біологічних утворень та мінерального нальоту на лопатях провокує появу таких проблем, як:
- дисбаланс;
- підвищене навантаження на двигун;
- зниження ефективності охолодження.
Навіть невеликі відкладення можуть збільшити вагу лопатей і призвести до вібрації, що, своєю чергою, викликає знос підшипників та інших механічних частин. При недостатній вентиляції температура рідини залишається високою, а це заважає ефективному охолодженню обладнання.
Двигуни вентиляторів зношуються переважно через перевантаження, що виникають при роботі в умовах підвищеної вологості та пилу. Перегрів силової установки часто супроводжується характерним запахом горілої ізоляції або підвищеним шумом. У запущених випадках може статися коротке замикання, що призведе до повного виходу вентилятора з ладу та вимушеної зупинки градирні.
Для стабільної роботи вентиляторів рекомендується регулярне обслуговування. Воно включає перевірку балансування лопатей, чистку компонентів і заміну зношених підшипників. Використання герметичних опор та антикорозійних покриттів продовжує термін служби вентиляторів.
При необхідності можна розглянути установку автоматичної системи діагностики. Вона відстежуватиме температуру двигуна, вібрацію та рівень шуму, дозволяючи своєчасно виявити потенційні проблеми.
Зміна умов експлуатації градирень
Градирні проектуються з урахуванням певних параметрів:
- потужність охолодження;
- температура води, що надходить;
- витрата повітря.
Але на практиці умови експлуатації нерідко змінюються: потужність обладнання збільшується, робочі температури підвищуються, а витрата води починає відрізнятись від проектних значень. Невідповідні умови призводять до зниження ефективності системи та швидкого зносу її компонентів, особливо у випадках навантаження.
Для підвищення надійності та довговічності роботи градирні бажано проводити регулярний моніторинг робочих параметрів, зокрема температури води та витрати повітря. Особливо корисно враховувати сезонні та кліматичні фактори. Періодичне регулювання і модернізація градирень, включаючи заміну або вдосконалення елементів, які не справляються з навантаженням, що зростає, дозволяє адаптувати їх під умови, що змінюються, і уникнути зниження продуктивності.
Проблеми з циркуляцією повітря
Одна з причин зниження ефективності охолодження – порушення повітряного потоку навколо градирні. Зведення стін, встановлення нових машин та обладнання поблизу може перешкоджати притоку свіжого повітря. Паралельно провокується повернення відпрацьованого тепла назад у систему, у результаті якість охолодження істотно падає.
Випарні градирні мають бути правильно встановлені. При проектуванні та монтажі необхідно передбачити достатній простір для вільних атмосферних потоків навколо пристрою. Також варто регулярно перевіряти наявність можливих перешкод і при необхідності встановлювати дефлектори або вентиляційні системи, які спрямовують повітря та запобігають його поверненню.
Зношування та пошкодження системи розподілу води
Ця система відповідає за рівномірний розподіл охолодної рідини по заповнювачу. Згодом труби та форсунки зношуються через вплив високих температур, тиску та хімічних добавок, що використовуються для очищення води.
Ушкодження контуру, витоку та засмічення призводять до зниження продуктивності, оскільки охолоджувальна рідина не надходить у потрібних обсягах на всі ділянки магістралі. Це негативно впливає на загальну ефективність градирні.
Регулярна перевірка системи розподілу води, особливо вузлів з високим рівнем навантаження, дозволяє вчасно виявити та усунути витоки та пошкодження. При необхідності можна розглянути можливість заміни старих матеріалів на більш стійкі – поліпропілен або високоміцний ПВХ. Вони здатні витримувати високі температури та хімічні добавки.
Порушення в роботі краплеуловлювачів та втрата води
Каплеуловлювачі запобігають викиду води з градирні. Вони вловлюють її частинки, які несуть потоком повітря. Пошкодження або неправильне встановлення краплеуловлювачів призводить до зайвого викиду, що знижує об’єм охолоджуючої рідини, а також підвищує витрати на воду та хімію для обробки.
Рішення досить просте. Для ефективного вловлювання крапель рекомендується регулярно перевіряти цілісність цих компонентів та їх становище. При заміні краплеуловлювачів потрібно вибирати якісні та довговічні матеріали. Хороше рішення – етиленпропіленовий каучук, стійкий до високої вологості та хімічних речовин. Він здатний забезпечити тривалішу роботу без заміни.
Витікання повітря через кришку оглядового вікна
Випарна градирня, в якій порушена герметичність оглядового вікна, не може забезпечити максимальної продуктивності. Ця проблема призводить до витоків, що знижує тиск і зменшує обсяг свіжого повітря, що надходить в систему. В результаті створюється дисбаланс та підвищується навантаження на вентилятори.
Для підтримки герметичності оглядового вікна рекомендується регулярно перевіряти стан ущільнювачів та замінювати їх за перших ознак зносу. Високоякісні ущільнення з EPDM або аналогічних матеріалів забезпечують надійний захист від проникнення повітря, підвищуючи продуктивність вентиляційної системи та зберігаючи стабільний тиск.
Випарні градирні здатні працювати з максимальною ефективністю тільки в тому випадку, якщо дотримується низка факторів. Для підтримки їхньої продуктивності необхідно регулярно проводити профілактичне обслуговування. Утворення нальоту та біологічного осаду, знос вентиляторів, витоки в системі розподілу води та порушення повітряного потоку – всі ці проблеми потребують уваги та своєчасного усунення.
