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).
-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
 |
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.
- 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).
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.
|
Показатель |
Ед. изм. |
СК-400
|
СК-1200
|
|
Гидравлическая нагрузка |
м3/ч
|
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.
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 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.
|
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:
|
|
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). |
|
|
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.
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"
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. |
 |
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. |
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.
 |
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.
|
Приоритетами при выборе форсунок является оптимальное сочетание следующих параметров: рабочая точка (расход – рабочее давление), антикоррозионная стойкость, легкость монтажа и замены, срок службы.
Исходя из этих факторов в градирнях СК-400, СК-1200 применяется низконапорная форсунка ударного типа марки УПП.
 |
Форсунка УПП Низконапорная форсунка из полипропилена с конической насадкой, конусообразным рассекателем для воды и тарельчатым отражателем. |
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.
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.
