Како функционише расхладни торањ{0}}затвореног кола?

Унутрашња затворена циркулација медијума: Преношење главног носача топлоте

Основна карактеристика затвореног расхладног торња је да расхладни медијум (обично мека вода, раствор етилен гликола или специјална течност за пренос топлоте) циркулише у запечаћеној петљи намотаја, без директног контакта са спољним ваздухом или водом за прскање-што је суштина „затворености“.

Током рада, врући медијум који се хлади (нпр. високо-медијум из расхладних уређаја или индустријских реактора) се испоручује циркулационом пумпом до калемова за размену топлоте затвореног расхладног торња. Медијум непрекидно тече унутар намотаја, преносећи топлоту коју преноси на зидове завојнице.

Намотаји су обично направљени од нерђајућег челика, легуре титанијума или легуре бакра, који имају одличну топлотну проводљивост и отпорност на корозију, омогућавајући брзу проводљивост топлоте од медија до зидова завојнице. После преноса топлоте, нискотемпературни медијум се враћа у охлађену опрему кроз излаз завојнице да би наставио да апсорбује топлоту, формирајући континуирану затворену циркулацију.

Кључ за ову везу је одржавање затегнутости петље како би се спречило цурење медија или инфилтрација ваздуха, што би могло да изазове пропадање медија и корозију цевовода. Због тога је систем обично опремљен експанзионим резервоаром (за балансирање флуктуација притиска), пумпом за допуну-(за допуну средњег губитка) и прецизним филтером (за уклањање нечистоћа).

Спољашњи спреј и размена топлоте испаравањем: Пренос топлоте у атмосферу

Спољашњост затвореног расхладног торња има отворену структуру, одводећи топлоту из калемова кроз испаравање воде распршивањем и конвекцију ваздуха-ово је главна веза за расипање топлоте, подељена у два корака: „циркулација воде у распршивачу“ и „испаравање + конвекцијска размена топлоте“.

Циркулација воде у спреју

На дну торња постављена је јама. Пумпа за распршивање притиска расхладну воду у резервоару и равномерно је распршује на спољашњу површину калемова за размену топлоте кроз горњи уређај за распршивање, формирајући једноличан водени филм. Вода за прскање у потпуности долази у контакт са спољним зидовима калемова, апсорбује топлоту коју пренесу зидови, а затим пада назад у резервоар након пораста температуре, довршавајући унутрашњу циркулацију воде за прскање. Сабирница је обично опремљена уређајем за дозирање стабилизатора квалитета воде како би се спречило стварање каменца и раст микроба у води за прскање, што би иначе могло утицати на ефикасност размене топлоте.

Испаравање + конвекцијска размена топлоте

На дну или са стране затвореног расхладног торња уграђен је аксијални вентилатор. Када вентилатор ради, он увлачи ваздух амбијенталне температуре са спољашње стране торња, а ваздух пролази нагоре кроз размак између намотаја и воденог филма. У овом тренутку се дешавају две врсте размене топлоте: прво,разумна размена топлоте-ваздух директно долази у контакт са-филмом воде високе температуре, преносећи топлоту кроз температурну разлику; друго,латентна размена топлоте-део воде за прскање испарава под протоком ваздуха, апсорбујући велику количину латентне топлоте испаравања (која чини 70%-80% укупне дисипације топлоте), што брзо смањује температуру спољних зидова завојнице.

Загрејани и влажни ваздух се испушта са врха торња, одузимајући већину топлоте, док неиспарена прскана вода пада назад у резервоар за рециклажу. Мала количина губитка испаравања се надокнађује додавањем свеже воде.

Регулација запремине ваздуха и помоћни системи: оптимизација оперативне ефикасности

Да би се прилагодили различитим оптерећењима и условима околине, затворени расхладни торњеви су опремљени регулацијом запремине ваздуха и помоћним системима који обезбеђују стабилност рада и енергетску ефикасност:

Контрола вентилатора са променљивом фреквенцијом: Аутоматски подешава брзину вентилатора (или број вентилатора који раде) на основу температуре медијума на излазу из калемова за размену топлоте. Када је оптерећење хлађења мало, брзина вентилатора се смањује ради уштеде енергије; када је температура околине превисока (нпр. лети), брзина се повећава да би се повећала запремина ваздуха и обезбедио ефекат дисипације топлоте.

Уређаји против{0}}замрзавања: У хладним регионима или током рада са малим-оптерећењем зими, медијум унутар калемова може да се смрзне због ниске температуре. Систем је опремљен електричним праћењем, праћењем паре или уређајем за обилазницу циркулације за одржавање температуре медија изнад тачке смрзавања; у међувремену, систем за прскање може да пређе на "суви рад" (заустављање прскања, ослањајући се само на конвекцију ваздуха за размену топлоте) како би се избегло оштећење торња узроковано смрзнутом водом за прскање.

Демистер дизајн: Одмагљивач је инсталиран на врху торња, који може ухватити ситне капљице воде у води за прскање (са стопом хватања од преко 99%). Ово не само да смањује губитак воде, већ и спречава да се капљице воде испуштају са ваздухом, што може изазвати влажност или корозију у околном окружењу.

Резиме укупног радног процеса

Рад расхладног торња затвореног-круга може се сажети на следећи начин: врући медијум улази у калемове → проводљивост топлоте кроз зидове завојника → распршена вода апсорбује топлоту → ваздух испарава и одводи топлоту → охлађени медијум се враћа.

Врући медијум тече у запечаћеним калемовима, а топлота се преноси кроз зидове завојнице до спољашњег филма воденог прскања; ваздух уведен вентилатором долази у контакт са воденим филмом, одводећи топлоту из торња испаравањем и конвекцијом; охлађени медијум се враћа у опрему за рециклажу, док вода за прскање више пута циркулише унутар торња уз само малу количину допуњеног губитка испаравањем.

Овај дизајн задржава предност високо-ефикасног одвођења топлоте испаравањем отворених расхладних торњева, уз избегавање проблема са контаминацијом и скалирањем изазваним директним контактом између расхладног медијума и спољашњег света, чиме се постижу двоструки циљеви „висока-ефикасна дисипација топлоте + средња заштита“.