Hlajenje: konstrukcija in princip delovanja, namen in uporaba, vrste in vrste hladilnih stolpov

Industrijska oprema in sistemi za udobje javnih zgradb proizvajajo veliko količino toplote, ki jo je treba neprekinjeno razpršiti za učinkovitost proizvodnih procesov in klimatskih naprav. Prenos toplote v ozračje se doseže s prenosniki toplote. Hladilni stolp - ena od teh naprav, ki temelji na enostavnem principu hlajenja z izhlapevanjem vode in tokov umetnega vetra.

Vsebina
  1. Zgodovina in razvoj naprave
  2. Načelo delovanja in uporabe
  3. Osnovne vrste
  4. Konstruktivna raznolikost
  5. S prisilnim pogonom

Zgodovina in razvoj pripomočka

\ t

Tehnologija izhlapevanja se uporablja že od antičnih časov, ko so se kot vir hladilne tekočine uporabljale reke, morja, jezera in ribniki. Z omejeno proizvodno dejavnostjo v preteklih stoletjih in presežkom naravnih virov se je voda uporabljala le v režimu enosmernega toka z vrnitvijo vode v rezervoar brez obdelave. Primer tega so lahko prvi hladilni stolpi v parnih posodah, ki uporabljajo morsko vodo za hlajenje kondenzatorjev motorja.

Zaradi toplotnega onesnaženja okolja je v prihodnje postalo neposredno odvajanje vode v vir vedno bolj neprimerno okolju. Preden se vrne v rezervoar, ga je treba ohladiti ali ponovno uporabiti.

Pri gradnji objektov z visoko proizvodnjo toplote, kot so elektrarne, topografski vidikivedno upoštevajo. Postavili so jih v neposredni bližini rezervoarjev ali ustvarili umetno maksimalno območje, da so lahko shranjevali, krožili in hladili velike količine vode. Da bi zmanjšali vodno ogledalo ali učinkovitejšo uporabo obstoječih na takšnih objektih, smo začeli uvajati sisteme za škropljenje.

Naslednji logični korak v razvoju sistemov izmenjave toplote je bilo odkritje, da vertikalna disperzija od zgoraj navzdol z velike nadmorske višine omogoča bistveno znižanje temperature tekočine. Kmalu zatem so se pri spreminjanju vetra in prepiha, ki so nastali v prvih napravah, zračni tokovi razvili posebej za te aerodinamično oblikovane ventilatorje. Boljše razumevanje mehanike in hidrodinamike vodnega hlajenja je privedlo do vključitve ovir v zasnovo, ki upočasnjujejo pretok tekočine in zagotavljajo večji stik med vodo in zrakom za dodatno hlajenje.

Zaradi vertikalne orientacije, potrebne za izmenjavo toplote z atmosfero, se je površina v projekciji na tleh zmanjšala na tisočkrat v primerjavi z rezervoarjem. V današnjem času se razvoj takšnega hladilnika za hladilno vodo izvaja z uporabo sodobnih materialov in uvajanjem načela modularnosti v instalacijah.

Načelo delovanja in uporabe

\ t

Hladilni stolp (ali helikopter, kot se nepravilno imenuje) je toplotni izmenjevalec, ki se uporablja za prenos tehnoloških odpadkov odpadkov v ozračje s hlajenjem pretoka delovnega materiala.tekočin Vrsta odvajanja toplote v večini teh naprav se imenuje izhlapevanje, saj se večina porabi za izhlapevanje v toku gibajočega se zraka, s čimer se ohladi preostali del tekočine. Toplota, ki se prenaša na gibajoči se zrak, skupaj s slednjim gre v ozračje.

Prenos toplote hladilne tekočinezagotavlja znatna znižanja temperature , ki jih ni mogoče doseči za zračno hlajenje ali suhe toplotne izmenjevalnike, kot je grelnik avtomobila, zato se štejejo kot najbolj učinkoviti sistemi za odstranjevanje velike količine toplote. Po hlajenju se voda vrne iz hladilnega stolpa za ponovno uporabo brez dela, ki je izgubljen v obliki pare in kapljanja, zaradi česar je treba za vzdrževanje delovnega cikla v sistem dodati določeno količino tekočine.

Objekt hladilnega stolpa, njegov namen in načelo delovanja so odvisni od številnih dejavnikov. Glavna naloga tega ali tistega konstrukta je zagotoviti maksimalno ekonomsko in energetsko učinkovitost sistemov, ki potrebujejo hlajenje. Lahko se razlikujejo po velikosti in napravi glede na obremenitev prenosa toplote in relativno vlažnost zraka v okolici. Večino tržnih predstavitev in obratovalnih napravje mogoče razdeliti v dva razreda glede na njihov namen :

  • industrijski;
  • so namenjeni za ogrevanje, prezračevanje in klimatske naprave.

Prvi so namenjeni odstranjevanju velike količine toplote iz segretih materialov, strojev ali napravproizvodnih procesov. Največji hladilni stolpi se uporabljajo za razprševanje v kalorij okolja, ki jih absorbirajo sistemi za kroženje vodnega hlajenjana takšnih napravah, kot :

  • elektrarne;
  • rafinerije;
  • kemične tovarne.

Hladilni stolpi za klimatske naprave so namenjeni odstranjevanju odvečne toplote iz hladilnih strojev in kondenzatorjev toplotne črpalke.

Praviloma se uporabljajo v industrijskih in javnih zgradbah kot okolju prijazne naprave, ki lahko na najučinkovitejši način znižajo temperaturo tople vode. Namestitev podobnih enot na streho preprečuje obremenitev s hrupom v mestnem okolju.

Hladilni stolp - kaj je to? Kako deluje ventilatorski hladilnik?

Osnovne vrste

Hladilni stolpi se lahko razvrstijo glede na obliko, obliko, zmogljivost, namen.

Ker je njihova glavna naloga zagotavljanje izmenjave toplote z atmosfero, se lahko glavna razlika v načelu delovanja obravnava kot metoda prenosa toplote, ki se uporablja v njih.

Na tej podlagi ločite :

  • ravna ali odprta;
  • posredni (zaprti);
  • suha.

Direktno hladilno sredstvo je v neposrednem stiku z zrakom. Ogrevana voda prehaja skozi namakalni sistem v neprepustnem ohišju, kjer se polni polnilo, ki zagotavlja veliko površino stika z zrakom. Ohlajuje se z izhlapevanjem, zbira se v rezervoarju, ki se nahaja pod polnilom. Od tam vodase ponovno vnaša v proces absorpcije toplote. Ogrevani in vlažen zrak se odvaja v ozračje na zadostni razdalji od vstopne točke, da se prepreči njegovo vrnitev v hladilni stolp.

Posredni neposredni stik med hladilom in zrakom se odpravi. Ta tip hladilnega stolpa je sestavljen iz dveh kontur - odprtih in zaprtih. Zaprto povezano s proizvodnim procesom in v njem teče tekočina, ki zahteva hlajenje. Tisti, ki izvaja odvajanje toplote, je odprt. Zamenjava toplote poteka pri prehodu skozi cevni toplotni izmenjevalnik ob prisotnosti tekočega procesa hlajenja z izhlapevanjem s kontaktom ogrevanega zraka in hlajenja.

Pri vseh drugih posrednih hladilnikih so podobni ravnim linijam. Edina razlika je, da ohlajena tekočina ne pride v stik z atmosfero ali recirkulacijsko vodo izparilnika.

Obstajajo tudi suhi hladilniki, katerih načelo temelji na konvektivnem hlajenju zračnih tokov, ki jih črpajo ventilatorji na radiatorje izmenjevalnika toplote. Za razliko od mokrih, se izhlapevanje v suhih hladilnih stolpih ne uporablja, vendar je možno opremiti z namakanjem. Ta vrsta opreme se uporablja predvsem za hlajenje procesnih tekočin in jo v večini primerov zahtevajo podjetja, saj ustvarja veliko hrupa.

Hladilni stolp

\ t

Konstruktivna raznolikost

Velika večina hladilnih stolpov dela na mešanju vode in zraka. Glavna naloga oblikovalcev -Postopek uredite tako, da zagotovite stik tekočine z zrakom na največjem območju. Z organiziranjem njihovih tokov jih je mogoče razdeliti na naravne in prisilne.

Atmosferski stolpi . To so velike strukture, ki jih je mogoče najti na ozemlju SPTE. Za njihove stolpe je značilna valjasta izvedba s široko osnovo, ki se v sredini zožuje in v zgornjem delu poveča grlo. Geometrična figura, blizu oblike takšnih hladilnih stolpov, se imenuje parabolični hiperboloid. Odgovori na vprašanje, zakaj arhitekti in inženirji izdelujejo hladilne stolpe kot take, lahko pomagajo razumeti aerodinamične procese, ki potekajo v stolpu.

V atmosferskem (hiperboličnem) hladilnem stolpu se para iz vroče vode zaradi pojavnosti konvekcije naravno dvigne navzgor. Praviloma so narejene visoke, da ustvarijo potreben vlek iz notranjosti stolpa in zagotovijo učinkovito odvajanje pare. Zoženje na sredini stolpa pripomore k povečanju hitrosti vzporednih laminarnih tokov brez kakršnekoli kršitve.

Zgornji del hladilnega stolpa se razširi, da se poveča površina, pri kateri pride do mešanja pare z atmosferskim zrakom. To omogoča, da je proces hlajenja učinkovitejši. Obstaja več drugih vzrokov za to obliko v hladilnih stolpih. Na primer, hiperboloidne strukture visokih zgradb so zelo močne v primerjavi s cilindričnimi, široka osnova pa vam omogoča, da dobite veliko prostora za namestitev opreme.

Hladilni tuneli atmosferskega tipa so izjemno zanesljivi in ​​predvidljivi v toplotnih razmerahuspešnosti Kljub sorazmerno visokim stroškom se pogosto uporabljajo na področjih proizvodnje električne energije, kjer obstajajo velike hladilne obremenitve in povpraševanje po dolgem obdobju amortizacije brez večjih popravil.

Dvosmerni hladilni stolp za poročilo MS-400AW

S prisilnim pogonom

Mehanizirani hladilni stolpi uporabljajo enega ali več ventilatorjev za zagotavljanje potrebne količine zraka skozi stolp. Tako je izmenjava toplote v njih bolj nadzorovana in stabilna kot v atmosferskih pogojih hiperboličnih struktur.

Ventilatorji v prisilnih hladilnih stolpih lahko ustvarijo dotok zraka iz okolice in služijo kot viri vleke izpušnih plinov. Prvi so manj stabilni in nagnjeni k zaledenitvi. Običajno so opremljeni z ekonomskimi centrifugalnimi ventilatorji, ki lahko delujejo proti statičnemu tlaku in so nameščeni v ločenih prostorih. Ventilatorji hladilnih stolpov z mehaniziranim izpuhom delujejo pri hitrostih, ki so večkrat višje kot pri vhodnih tokovih. To omogoča učinkovito ustvarjanje območja znižanega tlaka, vendar nima zanesljivosti, saj je težko zagotoviti nemoteno delovanje mehanizmov pri visoki vlažnosti.

Obstajajo tudi hibridni modeli, ki so stolpi naravnega prepiha, opremljeni z mehanizmi za povečanje pretoka zraka. Naloga takšnih modelov je zmanjšati moč, potrebno za njihovo proizvodnjo. Prisilni tokovi v njih se ustvarjajo samo s pomanjkanjem vleke, na primer v vročini ali pod njočas največje obremenitve. Takšni hladilni stolpi se imenujejo ventilatorji z naravnim prepihom.

Ventilatorji v hladilnih stolpih omogočajo ustvarjanje tokov vode in zračnih delcev v vseh smereh.Dve glavni vrsti te lastnosti sta razdeljeni :

  • tangencialno;
  • so protitočni.

Prvi zrak prehaja pravokotno na vpadljivo tekočino. Vroča voda se porazdeli pod vplivom gravitacije, kar odpravlja potrebo po razpršilni napravi. Učinkovitost in enostavnost vzdrževanja - glavne prednosti tega tipa hladilnikov. Rotacijski hladilni stolpi uporabljajo vertikalno gibanje zraka v kombinaciji z visokotlačnimi vodnimi pršilnimi sistemi. Taki modeli v primerjavi s tangencialnimi zahtevajo ventilatorje z večjo močjo in dodatnimi stroški energije za delovanje črpalke. Njihovo dostojanstvo so kompaktne dimenzije in visoka zmogljivost.

Pri odločanju o uporabi določenega tipa hladilnega stolpa v tem ali drugem primeru inženirji upoštevajo številne dejavnike: porabo energije, vpliv na okolje, stroške naložb ter obratovalne stroške, značilnosti in funkcionalnost.

Kljub enostavnosti naprave hladilni stolpi zahtevajo celovit pristop k njihovi uporabi.

Hladilni stolp - kaj je to? Kako deluje industrijski hladilni stolp?