Одним из важнейших условий эффективной работы любой градирни является подача необходимого количества воздуха в активную зону агрегата. Побудителем воздушного потока в башенных градирнях является самотяга башни. В вентиляторных – принудительная подача. В первом случае приходится строить громоздкие дорогостоящие башни, во втором – тратить значительные дополнительные средства на привод и техническое обслуживание вентилятора. В то же время, циркулирующие в водооборотных циклах потоки, зачастую несут в себе большое количество энергии в виде остаточного давления. Попытки полезного использования этой энергии предпринимались неоднократно как в России, так и за рубежом. Для этой цели наилучшим образом подходит эффект эжекции в силу своих специфических свойств. Самым характерным представителем аппаратов этого типа является малогабаритный эжекционный охладитель фирмы «Baltimore Aircoil» (США), послуживший прототипом для всех последующих конструкций. Начиная с 90-х годов, и в России стали появляться подобные аппараты – «Муссон» (ООО «Политехника» г. Ярославль), «Прагма» (ООО «Инженерный центр ВК» г. С.-Петербург), градирня фирмы «Новые технологии» и др.

Однако охладители балтиморовского типа так и не смогли составить серьезную конкуренцию существующим типовым градирням, ввиду их низких эксплуатационных характеристик – недостаточная глубина охлаждения, большой каплеунос (до 3% и более), незначительные перепады температур (не более 6оС), высокое потребное давление (4-6 кгс/см2), малая единичная производительность и др. К немногочисленным достоинствам этих агрегатов можно отнести простоту конструкции, малые габариты и соответственно низкую себестоимость. Все это и предопределило область их применения – предприятия с небольшими расходами воды, где существенные перерасходы электроэнергии на обеспечение высокого давления не столь ощутимы.

Тем ни менее идея полезного использования бросовой энергии оставалась весьма заманчивой. В этой связи группой специалистов с конца 90-ых годов прошлого века в течение длительного времени проводились углубленные исследования процесса тепломассообмена при эжекции. При этом был сделан акцент на проблемах средних и крупных потребителей оборотной воды, включая объекты энергетики. В процессе работы были выявлены основные закономерности, влияющие на эффективность эжекционных охладителей. В тоже время проводились многочисленные стендовые испытания отдельных узлов, а также отрабатывались оптимальные эксплуатационные режимы новых агрегатов. В частности, были испытаны более десятка различных типов форсунок, как отечественного, так и зарубежного производства. Однако ни одна из них не могла обеспечить требуемых коэффициентов эжекции и необходимых расходов при снижении рабочего давления в системе. Для решения этой проблемы была разработана конструкция новой струйно-вихревой форсунки, обеспечивающей наиболее эффективную структуру факела в виде полого конуса, состоящего из множества завихрённых струй. При этом были получены самые высокие коэффициенты эжекции и достаточные расходы при одновременном снижении в два раза потребного давления.

Таким образом, была достигнута значительная экономия электроэнергии на привод насоса. Конструкция форсунки запатентована. С использованием этих форсунок были разработаны конструкции специальных эжекционных узлов цилиндрической и щелевидной формы с ориентацией факела диспергированной жидкости снизу вверх, имеющих в поперечном сечении наиболее оптимальную форму в виде профиля сопла «Лаваля». Эти технические решения определили наиболее эффективную схему движения теплоносителей и новый способ организации процесса тепломассообмена, который тоже запатентован. В результате многолетней работы была создана технология «ЭГРА», являющаяся основой для нового направления в градирнестроении. Сущность технологии изложена в восьми патентах и заявках на патент РФ. Технология позволила разработать целый ряд принципиально новых эжекционных градирен серии «ЭГРА». Модульные градирни различной модификации малой и средней производительности с расходом до 1200 м3/час. Секционные градирни средней и большой производительности с расходом до нескольких тысяч кубометров в час. Многоконтурные градирни большой производительности с расходами от 4,5 до нескольких десятков тысяч кубометров в час. Градирни серии «ЭГРА» практически по всем показателям превосходят в 1,5-2 раза известные аналоги и имеют характеристики на уровне вентиляторных, а по некоторым и превосходят их. Во всех градирнях серии «ЭГРА» помимо перечисленных выше использовано большое количество и других оригинальных технических решений.

Активная зона полностью изолирована, предотвращая вынос капельной влаги и попадания в систему мусора. Обеспечен свободный доступ в любую точку агрегата. Водораспределительная система вынесена за пределы активной зоны. Это определяет еще одно преимущество градирен «ЭГРА» — удобство технического обслуживания даже во время их работы. Для предотвращения обледенения в зимний период разработана эффективная противообледенительная система, применяемая только в градирнях «ЭГРА».

Первая градирня серии «ЭГРА» была введена в эксплуатацию в декабре 2005 года на ОАО «Новгородский завод Стекловолокна». Градирня успешно работает до настоящего времени в структуре непрерывного производства. Оригинальные конструктивные решения, а также отсутствие вентилятора и разрушающегося оросителя многократно повышают надежность агрегата. Учитывая такие технические характеристики, гарантийный срок эксплуатации агрегатов может быть увеличен в несколько раз.

Кроме того технология «ЭГРА» обеспечивает решение и другой ни менее актуальной для промышленности России задачи — реконструкция старых градирен практически любых типов с целью повышения эффективности и продления срока их службы. Проекты реконструкции вентиляторных градирен уже выполнены для ОАО «Акрон», ОАО «Электросталь» и других предприятий РФ.

Для реализации разработанных технических решений налажен серийный выпуск струйно-вихревых форсунок, специальных крепежных изделий для бездефектной сборки ограждений градирен, элементов эжекционных узлов и других спецкомплектующих.

Необходимо отметить, что на сегодняшний день только технология «ЭГРА» позволяет проектировать и строить эжекционные градирни любой производительности для крупных предприятий, в том числе энергетических объектов (ТЭЦ, ГРЭС и АЭС).