Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt qua từng giai đoạn

Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt qua từng giai đoạn

Cập nhật: 06/06/2020
Cỡ chữ
Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt là gì? Phần lớn các quy trình công nghiệp và hệ thống điều hòa không khí tạo ra nhiệt phải được lấy đi và phổ biến. Thông thường nước được sử dụng làm môi trường chuyển để loại bỏ nhiệt từ các thiết bị trao đổi nhiệt công nghiệp, thiết bị ngưng tụ của máy làm mát, v.v.
 
Trước đây, nó đã đạt được bằng cách cung cấp nước liên tục từ hệ thống cấp nước của thành phố hoặc từ nguồn nước tự nhiên nóng lên khi quá trình trao đổi nhiệt được tiến hành và được đổ vào hệ thống thoát nước hoặc trở lại nguồn nước bề mặt.
 
Bây giờ nước từ các tiện ích trở nên quá đắt vì tiêu thụ nước liên tục tăng và chi phí xử lý nước thải cao. Tương tự, nước làm mát từ các nguồn tự nhiên khá khó tiếp cận do vi phạm tình hình môi trường của các nguồn nước do đổ nước với nhiệt độ tăng.
 
Với mục đích phân tán nhiệt trực tiếp trong khí quyển, các thiết bị làm mát không khí có thể được sử dụng nhưng giá mua và tổn thất điện năng để điều khiển quạt của các thiết bị này rất cao.
 
Bên cạnh những thiếu sót được liệt kê, hiệu quả làm mát thấp có liên quan - AVO có thể cung cấp nhiệt độ của nước lạnh cao hơn 11 ° C so với nhiệt độ không khí trên nhiệt kế "khô". Nhiệt độ như vậy của nước làm mát là quá cao đối với đại đa số các quy trình công nghiệp.
 

Nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt

 

Tháp giải nhiệt cho phép khắc phục phần lớn các vấn đề này và được áp dụng rộng rãi để phân tán nhiệt từ các đơn vị làm lạnh, hệ thống điều hòa không khí và hầu hết các quy trình công nghiệp. Chi phí cho hệ thống đảo ngược với bộ làm mát chỉ chiếm 5% tổng lượng nước tuần hoàn làm cho chúng trở thành giải pháp rẻ nhất cho các hệ thống có nguồn cung cấp nước mua. Bên cạnh đó, giá trị của con số thanh lọc cho các hệ thống có tháp giải nhiệt rất thấp do đó tác động đến môi trường giảm đáng kể. Và điều quan trọng là các bộ làm mát có khả năng làm mát nước đến giá trị chỉ bằng 2-3 ° C vượt quá nhiệt độ không khí trên nhiệt kế "ẩm". Do đó, nhiệt độ nước sau khi làm mát có thể thấp hơn 20 ° C so với đầu ra từ máy làm mát không khí ở kích thước tổng thể tương đương.

 
Làm mát hiệu quả như vậy đạt được do sự kết hợp của hiệu ứng tháp giải nhiệt truyền nhiệt và truyền khối. Nước nóng được bơm trong hệ thống phân phối nước và phun vào môi trường tưới trong đó diện tích lớn (tới 150 m2 bề mặt vào 1 m3 vòi phun nước) để tiếp xúc với không khí trong khí quyển. Lưu thông không khí trong máy làm mát có thể được tạo ra bởi quạt, luồng đối lưu, luồng tự nhiên hoặc bằng phương pháp phóng ra từ vòi phun. Trong khi tiếp xúc với không khí, một phần nước sẽ thay đổi trạng thái tổng hợp từ lỏng sang hơi, sau đó là sự hấp thụ nhiệt. Do đó, hơi ấm của sự hình thành hơi nước được chuyển từ nước ở trạng thái lỏng sang luồng không khí.
 
 Hình 1
 
 
Mối quan hệ giữa nước và không khí trong quá trình đi qua bộ làm mát ngược dòng được hiển thị. Các đường cong cho thấy sự giảm nhiệt độ của nước lạnh (từ điểm A đến điểm B) và sự gia tăng nhiệt độ của không khí trên nhiệt kế "ẩm" (từ điểm C đến điểm D) khi tiếp xúc với máy làm mát.
 
Chênh lệch giữa nhiệt độ của nước đến và nước ra quyết định độ rộng vùng làm mát (chênh lệch nhiệt độ). Đối với các hệ thống một mặt phẳng, với chế độ cài đặt và tải thủy lực không đổi, chênh lệch nhiệt độ trên bộ làm mát tương ứng với sự tăng nhiệt độ của nước trong thiết bị xử lý.
Theo đó, chênh lệch nhiệt độ được xác định bởi mức xả nước và tải nhiệt của công nghệ và không liên quan dưới bất kỳ hình thức nào với kích thước hoặc khả năng làm mát của tháp giải nhiệt.
 

Làm sao để hiểu được nguyên lý làm việc của tháp giải nhiệt?

 

Sự khác biệt giữa nhiệt độ của nước lạnh và nhiệt độ không khí đến trên nhiệt kế ẩm (điểm B trừ điểm C) trong hình. 1 được gọi là phương pháp tiếp cận nhiệt kế ẩm hoặc độ sâu làm mát. Độ sâu của làm mát là một chức năng của khả năng làm mát của máy làm mát. Khi tải nhiệt giống hệt nhau, tiêu thụ nước và các thông số khí hậu, bộ làm mát với diện tích tưới lớn hơn sẽ cung cấp độ sâu làm mát (thấp hơn) tốt hơn, đó là nhiệt độ nước thấp hơn ở đầu ra từ bộ làm mát.
 
Do đó, lượng nhiệt được phân tán bởi bộ làm mát trong khí quyển luôn bằng với lượng nhiệt được tạo ra bởi thiết bị xử lý và điều kiện nhiệt độ xảy ra sự phân tán nhiệt có liên quan đến khả năng làm mát của máy làm mát và nhiệt độ không khí trên " ẩm "nhiệt kế.
 
>> Tham khảo một số sản phẩm tháp giải nhiệt nước chính hãng tại đây!
 
Nhiệt độ không khí trên nhiệt kế "ẩm" là thông số khí hậu quan trọng nhất ảnh hưởng đến hoạt động của máy làm mát. Nhiệt độ này có thể được đo bằng cách bao bọc bóng đèn của nhiệt kế thông thường bằng vật liệu ẩm và thổi sau đó bằng luồng không khí. Nhiệt độ không khí trên nhiệt kế khô (được đo bằng nhiệt kế thông thường) và độ ẩm tương đối (được đo bằng ẩm kế), do chúng được xem xét riêng biệt, có tác động không đáng kể đến hiệu suất nhiệt của máy làm mát với dự thảo bắt buộc. Tuy nhiên, các thông số này có tác động đến kích thước bay hơi trong bộ làm mát.
 
 Hình 2
 
 
 
Không khí đi qua bộ làm mát được hiển thị. Không khí đi vào máy làm mát trong điều kiện khí quyển được xác định bởi điểm A, hấp thụ nhiệt và trọng lượng (độ ẩm) từ nước và để máy làm mát trong điều kiện điểm B ở trạng thái bão hòa - ở độ ẩm 100% (trong điều kiện nhiệt độ thấp tải không khí có thể không bão hòa). Lượng nhiệt truyền từ nước vào không khí tỷ lệ thuận với sự chênh lệch của luồng khí trong các điều kiện trên lối vào và lối ra từ bộ làm mát (hB-hA). Vì hướng của các dòng entanpy không đổi trùng với hướng của các dòng nhiệt độ không khí không đổi trên nhiệt kế "ẩm", sự khác biệt của entanpy có thể được xác định bằng chênh lệch nhiệt độ không khí của nhiệt kế "ẩm".
 
Quá trình đốt nóng không khí do vectơ AB thể hiện có thể được chia thành hai thành phần - vectơ AC cho thấy lượng nhiệt khô được hấp thụ bởi không khí do chênh lệch nhiệt độ nước và không khí, và vectơ BC xác định kích thước của sự ấm áp ẩn của quá trình chuyển pha được hình thành khi bay hơi.
 
Nếu để chuyển các thông số của không khí trên lối vào bộ làm mát đến điểm D (nhiệt độ không khí trên nhiệt kế "khô" ở nhiệt độ không khí bất biến trên nhiệt kế "ẩm" tăng), nhiệt độ chung được xác định bởi vectơ BD vẫn không thay đổi, nhưng thay đổi đáng kể các thành phần của sự ấm áp khô và ẩn. Vectơ của BD biểu thị quá trình làm mát không khí khô (đó là không khí không lấy nhiệt khô từ nước và trái lại truyền nhiệt khô sang nước) trong khi vectơ hiển thị truyền hơi ấm ẩn từ nước trong không khí đi qua cao hơn đáng kể so với các điều kiện khí quyển trước đó. Do đó, việc làm nóng nước bằng không khí được bù lại bằng tỷ lệ bốc hơi nước trong máy làm mát tăng lên.
 
Việc truyền khối (bay hơi) chỉ được thực hiện thành phần ấm áp ẩn trong quá trình truyền nhiệt và tỷ lệ thuận với sự thay đổi độ ẩm tương đối. Trong bộ lễ phục. Lưu lượng bay hơi 2 trong trường hợp AB (wB-wA) ít hơn nhiều so với trường hợp DB (WB-WD). Tỷ lệ của sự ấm áp khô và ẩn trong các phân tích tiêu thụ nước của máy làm mát.
 
Do giá trị của nhiệt kế "khô" hoặc độ ẩm tương đối trên lối vào bộ làm mát ảnh hưởng đến tỷ lệ các thành phần của quá trình truyền nhiệt, chúng cũng ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước của quá trình làm mát. Kích thước bay hơi cho các thông số tính toán thông thường của không khí, trong điều kiện của vùng khí hậu ôn đới, tạo ra 1% lưu lượng nước chung cho mỗi 7 ° C chênh lệch nhiệt độ.
 
Tuy nhiên, lưu lượng bay hơi trung bình trong một năm thấp hơn so với độ lún do tăng thành phần khô của quá trình truyền nhiệt khi giảm nhiệt độ không khí đi vào nhiệt kế "khô".
 
Trên đây là toàn bộ những kiến thức liên quan đến nguyên lý hoạt động của tháp giải nhiệt và quy trình vận hành qua từng bộ phận. Hi vọng bài viết đã giúp các nhà lãnh đạo doanh nghiệp hiểu cơ bản về tháp làm mát.
 
Bài viết liên quan:
 

 

Lên đầu trang