Вы здесь

Градирни СК400, СК1200

На химических и нефтехимических предприятиях стран бывшего СССР широкое распространение получили специально разработанные модификации круглых вентиляторных градирен площадью орошения 400 м2 (СК-400) и 1200 м2 (СК-1200).

 
Преимуществами градирен данного типа являются:
    -большая единичная производительность, что позволяет снизить занимаемую площадь на территории предприятия;

   -малая протяженность водопроводных коммуникаций;

   -возможность использования в суровых климатических условиях;

   -повышенная, по сравнению с башенными градирнями, устойчивость к сильным ветрам;

   -устойчивость к обмерзанию, благодаря возможности отключения вентиляторов для снижения тяги;

   -управление охлаждающей способностью за счет изменения тяги;

   - легкий монтаж и удобство в ремонте.

 

 

 

Инжиниринг. Градирни СК-400, СК-1200

 
Конструкция данных типов градирен предусматривают монолитно-железобетонный или металлический каркас цилиндрической формы высотой 9 и 10 метров, диаметром основания 24 и 36 метров соответственно.
 
  
Корпус вентилятора эллиптической формы изготавливался из стали. Рабочее колесо вентилятора – из алюминия / стали.
Возможны два варианта размещения приводного оборудования: нижний редукторный привод, верхний редукторный привод.
 
Нижний редукторный привод подразумевает размещение э/д и редуктора углового типа в машинном зале под градирней.
 
Момент вращения передается на рабочее колесо вентилятора через систему вертикальных стальных валов, проходящих в шахте градирни.
 
Данная схема размещения приводного оборудования сопряжена с повышенной нагрузкой на упорный подшипник редуктора и стальные приводные валы.
 
Верхний редукторный привод подразумевает размещение э/д, вала передачи и редуктора углового типа на уровне рабочего колеса вентилятора на опорной конструкции, выходящей за корпус вентилятора.
 

Большинство градирен данных серии было возведено более 20 лет назад, поэтому вопрос их капитального ремонта / модернизации является актуальным.

 
Комплекс данных работ, как правило, включает в себя:
  •  замену приводного оборудования (э/д, редуктор, приводные валы, трансмиссионные муфты);
  •  замену вентиляторного оборудования (рабочее колесо вентилятора, корпус);
  •  замену системы водораспределения (коллекторы, форсунки);
  •  замену водоуловителя;
  •  замену оросительной насадки;
  •  замену площадок обслуживания / размещения оборудования;
  •  установку АСУТП (в том числе в виде отдельного герметичного блок-бокса с переводом рабочего напряжения с 6000 В на 380 В).
Проектом предусмотрена модернизация трех типов СК-400:

Критериями выбора оборудования при этом являются использование современных материалов, стойких к коррозии, повышение производительности, внедрение современных средств автоматизации и управления, энергосбережение. Как правило, реконструкция позволяет увеличить производительность градирни на 30-40%, уменьшить энергозатраты на 25-30%, продлить срок службы градирни на 20-25 лет.

 
Усредненные технические характеристики градирен СК-400 и СК-1200 после реконструкции

Показатель

Ед. изм.

СК-400
СК-1200

   Гидравлическая нагрузка

м3
3000 - 4500
12000 - 18000
   Тепловая нагрузка

мВт

42 - 63
168 - 252

   Диаметр секции

м
24
36
   Тmax входящей воды

oС

36 - 37

36 - 37

   Tmin охлажденной воды

oС
24 - 25
24 - 25

   Диаметр вентилятора

мм
10400
20000

   Тип привода

 
верхний / нижний
верхний / нижний

   Мощность привода

кВт
до 250
до 800

 

Технологии

Рабочие колеса вентиляторов марки WTR

В 2009 году компания АКВАНН освоила производство рабочих колес вентиляторов марки WTR из композитных материалов, армированных стекловолокном. Приняв во внимание наиболее современные достижения мировых лидеров в этой области, мы сконструировали линейку рабочих колес, учитывающую потребности потребителя с точки зрения технических, эксплуатационных и шумовых характеристик.

РК WTR 10400   РК WTR 10400  РК WTR 10400

Рабочее колесо марки WTR может иметь диаметр до 20000 мм и количество лопастей от 3-х до 8-ми. Возможно применение 3-х различных вариантов профиля рабочего колеса, а также нескольких вариантов внешнего защитного покрытия: антистатическое, противокислотное/противощелочное, самозатухающее, высокотемпературное/низкотемпературное.

Перед установкой на градирне производится динамическая балансировка рабочего колеса в сборе со ступицей в 2-х плоскостях по стандарту ГОСТ ИСО 1940-1-2007. На все рабочие колеса предоставляется сертификат качества производителя, сертификат промышленной безопасности РФ. При необходимости рабочее колесо может быть изготовлено во взрывозащищенном исполнении.

Корпус вентилятора градирен СК-400, СК-1200 марки ADW

В настоящее время для градирен СК-400 компания АКВАНН разработала и производит корпус вентилятора из стеклопластика ADW 10400x11140.

Корпус ADW 10400x11140. МонтажКорпус ADW 10400x11140. Монтаж   Корпус ADW 10400x11140. Монтаж

Корпус имеет конфузорную и диффузорную части и представляет собой самонесущую конструкцию с диаметром основания - 20 000 мм, высотой - 15 000 мм, массой - всего 11 тонн. Для сравнения, корпус из металла вместе с опорными внутренними конструкциями весит около 30 тонн. Отсутствие внутри самонесущего корпуса опорных конструкций уменьшает статическое сопротивление градирни, что способствует увеличению теплосъема.

Корпус такого типа устанавливается и на градирни СК-1200.

 

Привод вентилятора

Оборудование

Нижний редукторный привод

 Верхний редукторный привод
 Электродвигатель
Siemens / WEG мощностью до 250 кВт (СК-400), 800 кВт (СК-1200);
Исполнение: IP 56, противоконденсатный обогрев, термисторная защита обмоток, датчики температуры подшипников, изолированный подшипниковый картридж, 3-х слойная окраска с финишным эпоксидным покрытием, метизы в антикоррозионном исполнении.
Приводная муфта

Эластичная муфта Rexnord / Гидромуфта Voith

Редуктор

Hansen углового типа (для нижнего привода - с усиленным упорным подшипником);

Исполнение: SF>2, нагревательный элемент для масла, термостат, датчик температуры масла, датчик протока/давления масла, датчик загрязнения масла, лабиринтные уплотнения на валах, 3-х слойная окраска с финишным эпоксидным покрытием, метизы в антикоррозионном исполнении.
Приводные валы

Горизонтальный вал Rexnord из композитного материала.

Система вертикальных валов Rexnord c соединительными муфтами и узлами крепления валов.
Исполнение: нижний вал – углеродное волокно, средний и верхний вал – из стали.
Рама привода
Выполнена из стали горячего цинкования. Метизы в антикоррозионном исполнении.

Оросительная насадка

Является одним из основных конструктивных элементов градирни, определяющим его охлаждающую способность. Конструкция оросителя должна обеспечивать достаточную площадь поверхности охлаждения при оптимальном аэродинамическом сопротивлении.

Учитываются и ряд других показателей: долговечность материала оросителя в среде эксплуатации, прочность, масса, легкость в установке и в обслуживании, а также наличие в воде взвешенных веществ и агрессивных примесей. Конечный выбор оросителя осуществляется исходя из теплового расчета с учетом эксплуатационных характеристик материала.

Применяемые оросители исходя из характера преобладающей поверхности охлаждения:

Ороситель пленочного типа    

Пленочный

Блок из ПВХ листов двойного гофрирования, соединенных ПВХ трубками с фиксирующими шайбами. Размер проходной ячейки 30 / 45 мм. Хорошая охлаждающая способность для систем со средней плотностью орошения до 10-15 м3/(м2•ч).

Ороситель капельно-пленочного типа

Капельно-пленочный
Блок из вертикальных слоев сетчатых оболочек диаметром 45 / 65 мм. Материал изготовления: ПНД марки 273-79 по ГОСТ 16338-85. Применятся в системах с высоким содержанием нерастворимых веществ в воде до 150-200 мг/л и высоких плотностях орошения до 20 м3/(м2•ч).

Возможно применение оросителя комбинированного типа, состоящего из слоев оросителя Пленочного и Капельно-пленочного типа.

 

Водоуловитель

В зависимости от скорости воздушного потока, величины каплеуноса, среды эксплуатации применяются два варианта водоуловителя типа «полуволна» с высотой ламели 185 мм, а также вариант сетчатого водоуловителя с горизонтально ориентированными трубками.
Водоуловитель типа Полуволна    
Водоуловитель типа "полуволна"
Блок водоуловителя из ПВХ / стеклопластика, скрепленный крепежными элементами из полипропилена.
Высота ламели 185 мм, расстояние между ламелями 40 / 50 мм.
Номинальный капельный унос: 0.001-0.003 %/0.003-0.004 %. Скорость потока 1.0-3.0 м/c.
Водоуловитель сетчатый
Сетчатый водоуловитель

Блок водоуловителя из полимерных горизонтальных сетчатых оболочек диаметром 45 мм, размещенных в 3 слоя параллельно друг другу. Материал изготовления: ПНД 273-79, стабилизированный углеродом.
Высота 130 мм. Номинальный капельный унос: 0.04 %. Скорость потока 2.0-3.0 м/c.
Система водораспределения (ВРС)

Состоит из основного коллектора и периферийных отводящих коллекторов. Важным фактором выбора конструкционного материала для ВРС является коррозионная стойкость в среде эксплуатации, прочностные характеристики и вес.

Система водораспределения    
Применяются 2 варианта исполнения ВРС:
• Основной коллектор – стеклопластик, периферийные коллекторы – полиэтилен;
• Основной коллектор – стеклопластик, периферийные коллекторы – стеклопластик;
По желанию заказчика возможен вариант изготовления коллекторов из стали с антикоррозионным покрытием.
Форсунки системы водораспределения

Приоритетами при выборе форсунок является оптимальное сочетание следующих параметров: рабочая точка (расход – рабочее давление), антикоррозионная стойкость, легкость монтажа и замены, срок службы.

Кроме того, должен быть обеспечен максимально длинный межсервисный интервал, поскольку техническое обслуживание ВРС по объективным причинам затруднено.

Исходя из этих факторов в градирнях СК-400, СК-1200 применяется низконапорная форсунка ударного типа марки УПП.

Форсунка УПП    

Форсунка УПП

Низконапорная форсунка из полипропилена с конической насадкой, конусообразным рассекателем для воды и тарельчатым отражателем.
Посадочный диаметр внешней резьбы 2“.
Диаметры проходного сечения 37 мм (УПП №1) и 30 мм (УПП №2).
Диапазон применяемых расходов от 3.2 м3/ч до 10.5 м3/ч в диапазоне рабочих давлений 0.1-0.4 м.в.с. Усредненная площадь орошения 1 м2.

Водоподготовка

Предназначена для приведения химического состава оборотной воды в соответствие с техническими нормами для корректной работы градирни и технологического оборудования водооборотного контура.

Существенные потери воды при испарении, особенно в летний период эксплуатации градирни – до 3 % в час, приводят к повышению в оборотной воде концентрации солей жесткости. Соляные отложения негативно сказываются на системе водораспределения, оросителе, коррозионная активность теплоносителя также возрастает.

Эффективным решение данной проблемы являются дименирализирующие установки на ионообменных смолах и антикоррозионные реагенты. Для предотвращения нарастания биологических микроорганизмов в систему добавляются реагенты-биоциды.

Учитывая большие расходы воды в градирнях СК-400, СК-1200, система водоподготовки обычно размешается в отдельном специально оборудованном помещении. Также производится механическая фильтрация воды от нерастворимых веществ.

 

Автоматизация
 

Как правило, подбор градирни, производится для самого жаркого периода в году - 3 летних месяца. В этот период градирня работает с максимальной нагрузкой. В остальное время максимальный заложенный ресурс производительности приводит к перерасходу электроэнергии.

Отсутствие управления в осенне-весенний период эксплуатации также приводит к нарушению стабильности охлаждения воды, проблемам с «холодным» пуском приводного оборудования и, как следствие, ранней выработке его ресурса.

Для предотвращения аварий и выхода из строя дорогостоящего приводного оборудования, АСУТП градирни оснащается необходимыми системами мониторинга и наблюдения, позволяющими отслеживать, предупреждать о неисправностях и, в случае необходимости, останавливать работу градирни, предотвращая критические последствия.

Эксплуатация градирен во взрывоопасных условиях без системы автоматического управления также невозможна.

В связи с этим, можно сформулировать основные задачи автоматизации градирен:

  • стабильность процесса охлаждения воды;
  • снижение энергопотребления;
  • надежная работа в холодный период эксплуатации;
  • безопасность оборудования и персонала;
  • удаленный контроль и управление;
  • снижение влияния человеческого фактора на технологический процесс.
  • АСУТП градирни СК-400, СК-1200 в базовом варианте включает в себя мониторинг / управление следующими параметрами:
  • температура входной и выходной воды,
  • температура окружающего воздуха,
  • вибрация привода в сборе,
  • частотное регулирование оборотов э/д,
  • температура масла в редукторе,
  • давление масла в редукторе,
  • загрязнение масла в редукторе,
  • подогрев масла в редукторе,
  • температура подшипников качения и обмоток э/д,
  • противоконденсатный обогрев э/д,
  • расход теплоносителя,
  • уровень теплоносителя в водосборной емкости,
  • расход электроэнергии,
  • давление теплоносителя в напорной магистрали,
  • частотное регулирование оборотами э/д насосного оборудования.

В условиях зимнего пуска осуществляется предварительный прогрев масла в картере редуктора, при останове электродвигателя включается противоконденсатный обогрев.

Во избежание переохлаждения теплоносителя в контуре (размораживания системы) предусмотрено реверсивное вращение лопастей рабочего колеса вентилятора.

Для аварийного отключения привода предусмотрены локальные кнопочные посты.
Опционально с помощью сервоприводов возможно автоматическое управление запорной арматурой и жалюзи градирни.

При необходимости, локальная АСУТП может производить управление насосной станцией, осуществляя, в том числе, частотное регулирование, контроль сухого пуска, давления, перегрева подшипниковых узлов насосов.

Доступно интегрирование локальной АСУТП в комплексную систему водоподготовки предприятия по протоколам Ethernet или RS-485/422/232. 



Блочная комплектная трансформаторная подстанция (БКТП) для градирен СК-400, СК-1200

БКТП объединяет в себе функцию АСУТП и трансформаторной ячейки (6000 В – 380 В) в одном изолированном блок-модуле.
Приводное оборудование значительной части градирен старых проектов СК-400, СК-1200 работает при напряжении 6000 В. Задача автоматизации / замены изношенного высоковольтного приводного оборудования более эффективно решается на низковольтных компонентах. Экономия от перехода на напряжение 380 В может составить до 50%.

В составе БКТП используется только оборудование Siemens, что позволяет добиться бесперебойной работы в долгосрочной перспективе (до 25 лет).

Процесс управления полностью автоматизирован. Сигналы от датчиков, установленных на технологическом оборудовании градирни, обрабатываются в контроллере. Алгоритм управления не требует присутствия персонала.

Блок-модуль разработан на температурный диапазон: от -60 oС до +50 oС.

БКТП. Внешний корпус   БКТП. Внутренняя часть БКТП. Внутренняя часть   БКТП. Панель управления

Состав основного оборудования БКТП для СК-400:

1. Вводная высоковольтная ячейка Siemens 8DJ20, 7.2 kV, 630 А;

2. Силовой распределительный трансформатор Siemens Geafol 6/0.4 кВ, 250 кВА;

3. Низковольтная ячейка (РУНН) с выключателем нагрузки Siemens 3KE 400А и многофункциональным микропроцессорным устройством Sentron Pack 3200;

4. Шкаф управления вентилятором (ШУВ) на базе преобразователя частоты Siemens MM440;

5. Шкаф АСУТП на базе ПЛК Siemens;

6. Инженерные коммуникации: освещение, отопление, искусственная вентиляция трансформаторного отсека, кондиционирование (сплит-система), сигнализация, пожаротушение, средства защиты. Стены из панелей – «сэндвич» с базальтовым утеплителем.

Компания АКВАНН осуществляет полный комплекс работ по реконструкции градирен типа СК-400 и СК-1200 под ключ.

 На главную Проектирование Выполненные проекты Контакты

+7 (831) 283-21-14

+7 (831) 224-01-74

info@akvann.ru

Расчеты Solidworks Компоненты градирен

Мы в соц сетях 

            

Градирня вентиляторная Инжиниринг
Градирня СК-400, СК-1200 Трансмиссионные муфты
Малогабаритная градирня Загрузки