Градирни применяются в различных отраслях промышленности и энергетики. Используются для сброса тепла в окружающую среду от оборотной воды, охлаждающей теплообменное оборудование (водоохлаждаемые чиллера в кондиционировании). Типология градирен основана на физических процессах, используемых для охлаждения среды: теплопередача - радиаторные (закрытые); испарение и теплопередача - испарительные (открытые).
Из двух основных принципиальных типов градирен в паре с холодильными машинами используют сухие градирни.
Принцип работы: в устройствах открытого типа горячий теплоноситель, поступивший от охлаждаемого оборудования, остужается в процессе испарения и охлаждения наружным воздухом. Сконденсированная вода стекает в поддон градирни, откуда насосом снова направляется для охлаждения теплообменного оборудования. Так как часть воды захватывается потоком воздуха, несмотря на каплеотбойники и другие приспособления, требуется долив воды в систему охлаждения.
Классификация мокрых градирен широка по конструктиву: безнасадочные (эжекционные, брызгальные) и оросительные. Оросительные делятся в зависимости отнаправления движения воздуха на противоточные (вентиляторные и башенные) и поперечноточные. Однако принцип работы одинаков: понижение температуры воды теплообменом с воздухом и испарением.
Преимущество испарительных градирен (мокрых) в том, что вода охлаждается до температуры ниже окружающей среды (за счет испарения). Поскольку охлаждение сопровождается двумя процессами (испарением и теплопередачей), эффективность такого типа оборудования выше, чем драйкулеров (сухих градирен). Недостатки: Из-за того, что в мокрых градирнях происходит процесс испарения, применение антифризов ограничено и используется только вода. Требования к качеству воды очень высоки, что влечет расходы на организацию водоподготовки. Количество воды нужно постоянно пополнять (потери составляют до 2%), а также снижать (разбавлять) концентрацию солей в воде, увеличивающееся из-за испарения. В открытой системе вода контактирует с наружным воздухом и в процессе эксплуатации в нее попадает пыль и грязь. Воду необходимо регулярно очищать от загрязнений. В зимнее время возможно обмерзание элементов градирни и необходим дополнительный подогрев трубопроводов.
Сухие градирни закрытого типа состоят из радиатора (оребренного змеевика) и вентиляторов (осевых) для создания принудительного потока воздуха. Проходя через множество трубок радиатора, теплоноситель довольно быстро отдаёт тепло окружающей среде. Для более эффективной теплоотдачи трубки проходят через множество рёберных пластин, которые в свою очередь обдуваются вентилятором. Так как данная система является замкнутой, то в качестве теплоносителя применяется антифриз, поэтому система надежно работает при отрицательных наружных температурах. Никаких эксплутационных проблем с водоподготовкой и доливом воды в систему. Важным преимуществом сухих градирен (драйкулеров) также является их компактность по сравнению с мокрыми и возможность размещения на крышах зданий.
Подбор типа и мощности градирни осуществляется в кореляции с теплоотводящим оборудованием. Основным параметром для оборудования является температура теплоносителя на вводе, соответственно для градирни это должна быть температура теплоносителя на выходе. Так же учитывается допустимая влажность в помещении, требуемый расход воздуха, перепады влажности и температуры атмосферного воздуха. То есть нужно понимать на сколько горячим будет теплоноситель приходить на градирню, и каким он должен выходить с учётом мощности самой градирни и влияния окружающей среды.
