Prawdopodobnie każdy widział tego rodzaju konstrukcję i wiesz, że to wcale nie jest rura i nie wydobywa się z niej dym.
Ale spójrzmy nadal na zasadę działania i wewnętrzną strukturę chłodni kominowej.
Wieże chłodnicze to specjalne urządzenia do chłodzenia dużych ilości wody poprzez ukierunkowany przepływ powietrza. Nazywa się je również wieżami chłodniczymi - to brzmi bardziej zrozumiale.
To jedno z najskuteczniejszych urządzeń do chłodzenia wody w recyklingu systemów zaopatrzenia w wodę przedsiębiorstw przemysłowych. Wysoka wieża wytwarza taki sam ciąg powietrza, który jest niezbędny do skutecznego chłodzenia krążącej wody. Wieże wyciągowe służą do tworzenia naturalnego ciągu z powodu różnicy w ciężarze właściwym powietrza wchodzącego do chłodni kominowej i ogrzanego powietrza opuszczającego wieżę chłodniczą. Zbiornik drenażowy znajduje się pod zraszaczem. Woda doprowadzana jest do urządzenia rozprowadzającego przez piony umieszczone pośrodku chłodni kominowej. Dzięki wysokiej wieży jedna część pary jest zawracana, a druga unoszona przez wiatr. Z tego powodu zimą na tym obszarze nie tworzy się wilgoć, mgła i oblodzenie, chociaż wokół urządzeń nawadniających może pojawić się lód.
Wieże chłodnicze służyły do ekstrakcji soli przez odparowanie. Obecnie konstrukcje te służą do niewielkiego chłodzenia ciepłej wody. „Minor” oznacza, że za wieżą chłodniczą woda nie staje się lodowata jak w wytwornicy (+7 stopni). Temperatura wody wpływającej do chłodni kominowej to około 40-50 stopni, za chłodnią - 25-30 stopni (w najlepszym przypadku).
Konieczność schłodzenia ciepłej wody powstaje, gdy wymaga tego proces technologiczny w produkcji lub w przypadku wody chłodzącej dla chillera ze skraplaczem wodnym.
Film promocyjny:
Istnieją dwa typy wież chłodniczych: rzeczywiste wieże chłodnicze i suche wieże chłodnicze („drycooler”).
Elektrownie cieplne, elektrownie jądrowe, przedsiębiorstwa przemysłowe zużywają ogromne ilości wody przemysłowej, głównie do chłodzenia elementów i zespołów. Oczywiście woda się nagrzewa. Ponieważ woda często porusza się w zamkniętej pętli (to znaczy nie spływa do rzeki, ale wraca, aby schłodzić jednostki), należy ją schłodzić. Jest to konieczne przede wszystkim dla zwiększenia wydajności chłodzenia - im zimniejsza woda, tym lepiej schłodzi sprzęt.
W celu częściowego schłodzenia wody stosuje się wieże chłodnicze.
Zasada działania wieży chłodniczej jest dość prosta
Proces chłodzenia w wieżach chłodniczych następuje na skutek częściowego odparowania wody i wymiany ciepła z powietrzem. Woda w wieży chłodniczej spływa po tryskaczu i uchodzi w postaci kropel lub cienkiej warstwy. W tym czasie powietrze przepływa wzdłuż tryskacza. jest taki schemat: w chłodniach kominowych, gdy odparowuje 1% wody, temperatura pozostałej wody spada o 6 C. Utrata cieczy jest uzupełniana przez zewnętrzne źródło. Ponadto w razie potrzeby przetwarzana (filtrowana) jest woda słodka.
Najbardziej złożonym elementem chłodni kominowej jest wieża wyciągowa, której konstrukcja zależy głównie od materiału, z którego jest zbudowana.
Ciepła woda wpływa do chłodni kominowej, gdzie w zależności od typu i konstrukcji chłodni jest schładzana do wymaganej temperatury. Chłodzenie wody można przeprowadzić:
- odwrotny przepływ powietrza atmosferycznego (wieże wentylatorowe);
- dzięki rozpylaniu gorącej wody dyszami na specjalny wypełniacz o rozwiniętej powierzchni, po którym woda rozlewa się cienką warstwą, a dzięki powolnemu przepływowi - jest chłodzona (wieża, wieże chłodnicze atmosferyczne);
- przez rozpylanie wody w specjalnych kanałach i naturalne porywanie powietrza atmosferycznego (chłodnie kominowe eżektorowe).
W każdym razie woda wchodzi w kontakt z powietrzem, któremu oddaje część swojego ciepła, obniżając tym samym swoją temperaturę. Po osiągnięciu wymaganej temperatury woda płynie z powrotem w celu schłodzenia wymienników ciepła lub innych urządzeń, w których konieczne jest obniżenie temperatury.
Rodzaje wież chłodniczych
Ze względu na rodzaj systemu nawadniania wieże chłodnicze można podzielić na:
- film;
- kroplówka;
- spray;
- suchy.
W oparciu o zasadę dopływu powietrza atmosferycznego wieże chłodnicze dzielą się na:
- wentylator, gdy powietrze jest dostarczane przez wentylatory.
Zalety: wysokiej jakości, szybkie chłodzenie wodą
Wady: wysokie zużycie energii
- wieża, gdy ciąg powietrza jest tworzony za pomocą specjalnej konstrukcji wieży i jej wysokości
Zalety: niskie zużycie energii
Wady: powolne chłodzenie wodą
- wieże chłodnicze otwarte lub atmosferyczne, które wykorzystują siłę wiatru i naturalny ruch mas powietrza podczas ich przemieszczania się przez wieżę
Zalety: praktycznie brak zużycia energii
Wady: powolne chłodzenie wodą, duży rozmiar
- wyrzut, który wykorzystuje metodę rozpylania wody w specjalnych kanałach z naturalnym zatrzymywaniem powietrza
Zalety: szybkie chłodzenie wody poprzez wytworzenie próżni
Wady: wysokie zużycie energii.
W kierunku ruchu wody i powietrza:
- przeciwprąd
Zalety: w takich wieżach chłodniczych powstaje największa różnica temperatur, a zatem wymiana ciepła z powodu dużego oporu aerodynamicznego.
Wady: porywanie dużych kropel, co jest szczególnie zauważalne w przypadku braku wymiany wody powrotnej i na obszarach gęsto zaludnionych;
- krzyż
Korzyści: mniejsze znoszenie.
Wady: niski opór aerodynamiczny;
- mieszane
Stosowany jest przepływ przeciwprądowy i krzyżowy.
W dużych przedsiębiorstwach przemysłowych wskazane jest stosowanie wieży chłodniczej. Przekrój wieży powinien zajmować co najmniej 30-40% powierzchni zraszacza. Wieże chłodnicze o średniej i małej wydajności mogą mieć bardzo różny kształt: cylindryczny, ścięty stożek lub w postaci ściętej wielościennej piramidy. Wieże chłodnicze są zwykle wykonywane w postaci hiperbolicznych powłok, które są optymalne pod względem wewnętrznej aerodynamiki i stabilności.
Wieże wyciągowe pracują w bardzo trudnych warunkach: powłoka wież jest narażona na działanie wilgotnego, ciepłego powietrza w chłodni kominowej i zimnego powietrza na zewnątrz w okresie zimowym, na powierzchniach wewnętrznych dochodzi do kondensacji. Dlatego ważny jest wybór materiału.
W wieżach chłodniczych konwekcja powietrza odbywa się za pomocą naturalnego ciągu lub wiatru. Wysokość betonowych wież chłodniczych może dochodzić do 100 metrów. W tym przypadku nawadniany obszar osiągnie 3500 mkw. Zasadniczo wieże chłodnicze służą do chłodzenia dużych ilości wody z elektrowni cieplnych lub jądrowych.
Zalety wież chłodniczych:
- rentowność (brak energii elektrycznej);
- łatwość użycia;
- lokalizacja w pobliżu obiektu przemysłowego.
Wady:
- duży obszar do budowy;
- Świetna cena.
Schematy wież chłodniczych z różnymi wzorami ruchu powietrza w tryskaczu przedstawiono na rys. Urządzenia do nawadniania we wszystkich powyższych wieżach chłodniczych są typu kroplowego, kroplowego lub foliowego. Obecnie wieże chłodnicze budowane są głównie z tryskaczy foliowych i kroplowych z przeciwprądem powietrza, które mają największą wydajność chłodzenia.
Postać: Schematy wież chłodniczych z różnymi wzorami ruchu powietrza i - z poprzecznym; b - z przeciwprądem krzyżowym; w - z przeciwprądem.
Doświadczenia stosowania żelbetu w chłodniach kominowych pokazują, że skorupy wież są intensywnie niszczone w wyniku nasycenia betonu od wewnątrz wilgocią oraz wielokrotnego zamrażania i rozmrażania pod wpływem temperatury powietrza na zewnątrz w okresie zimowym. Wieże z metalową ramą są budowane na obszarach o surowym zimowym klimacie. Są piramidalne o podstawie wielokąta lub kwadratu.
Rama drewniana jest stosowana w wieżach chłodniczych o małej powierzchni.
kształt powierzchni opisującej rurę w przestrzeni trójwymiarowej nazywamy hiperboloidą paraboliczną - powierzchnią drugiego rzędu! Woda jest odprowadzana w ognisku figury, a skuteczność tej formy jest obliczana matematycznie - to jest bardzo wyjątkowy przypadek, gdy najpierw była teoria matematyczna, a następnie praktyka
Formuła jest elementarna:
Cóż, tak wszystko tam wygląda: