Проезжая мимо предприятий и станций, многие люди обращают особое внимание на весьма необычные конструкции: высокие конусообразные башни, располагающиеся на территории промышленных гигантов, из которых периодически исходят столпы не то дыма, не то пара. Население, незнакомое со спецификой работы на производстве, ошибочно считают, что станционные трубы, а туманы над ними – критические выбросы газов, дыма и шлака. Однако следует успокоить граждан и провести краткий ликбез – эти башни называются градирнями, и облака над ними – обычный пар.
Градирни - это устройства для охлаждения большого количества воды потоком атмосферного воздуха. Они широко применяются в промышленности, энергетике и других отраслях, где требуется эффективное теплообменное оборудование.
Первые градирни были созданы для добычи соли путем выпаривания солевого раствора. Этот метод использовался еще в древности в разных странах. Во времена царствования Екатерины II градирни применялись при солеварении с 18 века. Например, по указу императрицы, в 1771 году на реке Полисть в Старой Руссе был основан солеваренный завод, где вода поднималась насосами и стекала по деревянным решеткам, насыщаясь солью.
Современные градирни появились в начале 20 века и были связаны с развитием электростанций и других промышленных объектов, которым требовалось охлаждение теплоносителей. Первая гиперболоидная градирня была построена в 1918 году в Нидерландах по проекту профессора машиностроения Фредерика ван Итерсона. Он запатентовал свое изобретение, которое обеспечивало большую площадь теплообмена и устойчивость к ветровым нагрузкам.
В СССР первые градирни были построены в 1920-1930-х годах на нескольких электростанциях и заводах. Они имели разную форму и конструкцию: цилиндрическую, пирамидальную, коническую, параллелепипедную и т.д. Одним из известных примеров являются гиперболоидные градирни ТЭЦ-21 в Москве, спроектированные инженером Владимиром Шуховым.
С течением времени градирни совершенствовались и получали новые характеристики и свойства. Они классифицируются по разным признакам: типу оросителя, способу движения воздуха, конструкции корпуса, температуре охлаждаемой воды и т.д. Существуют такие виды градирен, как естественной тяги, вентиляторные, эжекционные, контактные, фонтанные и другие.
На Павлодарской ТЭЦ-2 АО «ПАВЛОДАРЭНЕРГО» на сегодняшний день установлены и успешно функционируют две градирни. Первая, построенная в 1961 году – башенная, вытяжная, железобетонная градирня высотой 50,4м и объемом чаши запаса воды 1000 куб.м. Вторая, более современная, вентиляторная, блочно-модульная БМГ-2000(3), была возведена на базе аналогичной первой чаше в 2012 году.
О градирнях Павлодарской ТЭЦ-3 АО «ПАВЛОДАРЭНЕРГО» рассказал главный инженер станции Сергей Богомолов:
- На данный момент на станции расположены 5 градирен, которые были возведены в 1972, 1975, 2006 и 2015 году соответственно. Башенная противоточная испарительная градирня №1 каркасно-обшивного типа предназначена для охлаждения циркуляционной воды на 8-10°С. Установка разделена на две независимые секции по подаче циркуляционной воды на охлаждение, что обеспечивает возможность обслуживания и ремонта половины градирни во время работы ее второй секции. Градирни № 2 и № 3 отличаются водораспределительной системой от градирни №1. Они имеют железобетонный напорный водораспределительный стакан высотой 9 метров с диагональной перегородкой и 12-ю радиальными лучами, по шесть на каждую половину. Градирни № 4,5 имеют особенности в конструкции вытяжной башни и выполнены в виде сопла, что позволяет увеличить расход воздуха через жалюзийные устройства. Водораспределитель выполнен аналогично градирне № 1. Эффективность работы градирни оценивается способностью установки понижать температуру циркуляционной воды до наиболее близкой к температуре воздуха. От качества работы этих установок зависит экономичная и надежная работа турбинного оборудования, - подчеркнул главный инженер ТЭЦ-3.
Градирни также играют важную роль в экологии и охране окружающей среды. Они позволяют сократить расход пресной воды и предотвратить загрязнение водоемов, которые могли бы быть использованы для охлаждения. Кроме того, установки не используют хладагенты, которые могут наносить вред озоновому слою или вызывать парниковый эффект. Они также уменьшают выбросы тепла в атмосферу, которые могут влиять на микроклимат и биоразнообразие.
Градирни - это сложные и многофункциональные устройства, которые имеют большое значение для разных отраслей промышленности и энергетики. Как и любое станционное оборудование, они также требуют постоянного контроля и ухода, чтобы обеспечить их безопасность и надежность. Поэтому выбор, установка и обслуживание градирен производятся квалифицированными специалистами с учетом всех технических и экологических факторов.