Soğutma Kulesinin Temel Prensibi ve Yapısı

İlke ve Temel Yapı

1. Soğutma kulesinin temel prensibi

Soğutma kulesi, suyu soğutmak için hava ve suyun temasını (doğrudan veya dolaylı) kullanan bir cihazdır. Dolaşan bir soğutucu olarak suyu kullanır, bir sistemden ısıyı emer ve atmosfere verir, böylece kuledeki sıcaklığı düşürür ve soğutma suyu için geri dönüştürülebilen ekipman yapar.

Soğutma kulesindeki ısı dağılımı ilişkisi:

Islak soğutma kulesinde sıcak suyun sıcaklığı yüksek, su yüzeyinden akan havanın sıcaklığı ise düşüktür. Su, hava tarafından taşınan ve atmosfere yayılan ısıyı havaya aktarır. Havaya ısı yayan üç su şekli vardır:

① Isıyı dağıtmak için dokunun;

② Evaporatif ısı dağılımı;

③ Radyasyon ısı dağılımı.

Soğutma kulesi esas olarak ilk iki tür ısı dağılımına dayanır ve radyasyon ısı dağılımı çok küçüktür, bu yüzden göz ardı edilmemelidir.

Evaporatif ısı dağılımı prensibi:

Buharlaşmalı ısı dağılımı, malzeme değişimi, yani su moleküllerinin havaya sürekli difüzyonu yoluyla gerçekleştirilir. Su moleküllerinin farklı enerjileri vardır ve ortalama enerji su sıcaklığına göre belirlenir. Su yüzeyine yakın yerlerde büyük kinetik enerjiye sahip bazı su molekülleri, bitişik su moleküllerinin çekimini yenerek su yüzeyinden kaçar ve su buharı haline gelir. Büyük enerjili su molekülleri kaçarken, su yüzeyine yakın su kütlesinin enerjisi azalır.

Bu nedenle, buharlaşma ve ısı dağılımı olan su sıcaklığı düşer. Genel olarak, buharlaşan su moleküllerinin ilk önce su yüzeyinde, sıcaklığı su yüzeyinin sıcaklığı ile aynı olan ince bir doymuş hava tabakası oluşturduğuna ve daha sonra su buharının doymuş sudan difüzyon hızına sahip olduğuna inanılmaktadır. Doymuş katmanın su buharı basıncı ile atmosferin su buharı basıncı arasındaki fark, yani Dolton yasası, aşağıdaki şekil ile gösterilebilir.

2. Soğutma kulesinin temel yapısı

✦ Braketler ve kuleler: harici destek

✦ Paketleme: Su ve hava için mümkün olan en geniş ısı değişim alanını sağlayın

✦ Soğutma suyu deposu: Soğutma kulesinin alt kısmında bulunur, soğutma suyu alır

✦ Su toplayıcı: hava akımı tarafından taşınan su damlacıklarını geri alır

✦ Hava Girişi: Soğutma kulesi hava girişi

✦ Su püskürtme cihazı: soğutma suyunu dışarı püskürtün

✦ Fan: soğutma kulesine besleme havası

✦ İndüklenmiş çekişli soğutma kulelerinde aksiyel fanlar kullanılmaktadır.

✦ Cebri çekişli soğutma kulelerinde eksenel/santrifüj fanlar kullanılmaktadır.

✦ Soğutma kulesi kepenkleri: Ortalama giriş hava akışı; kuledeki nemi tutar.

Türler ve artıları ve eksileri

1. Doğal havalandırma soğutma kulesi

Soğutma kulesinin tepesinden daha az yoğunluğa sahip sıcak hava dışarı çıkar;

Daha yoğun soğuk hava doldurmak için kulenin altından soğutma kulesine girer;

Fan gerekmez;

Beton kule < 200 m;

Büyük ısının soğutulması için.

3. Mekanik havalandırma soğutma kulesi

Yüksek güçlü fanlar, hava ile dolaşan su arasındaki ısı değişimini zorlar;

Ambalajın yüzeyindeki su filmi, hava ile ısı alışverişini en üst düzeye çıkarabilir;

Soğutma verimini belirleyen birçok faktör vardır;

Çeşitli soğutma kapasitesi seçenekleri;

8-Kule eklem kontrolü gibi birden fazla soğutma kulesi aynı anda çalışabilir.

Zorunlu havalandırma:

Hava, santrifüj fan tarafından havalandırma deliğine üflenir; Avantajları: Büyük hava akımı direncine sahip kuleler için uygundur; santrifüj fan nispeten düşük gürültüye sahiptir.

Karşı Akışlı Soğutma Kulesi:

Soğutma suyu salmastranın üzerine püskürtülür ve soğutma suyu tankına akar.

Hava alttan zorlanır ve salmastrada su ile temas ederek soğutma suyunun bir kısmını buharlaştırır, böylece su sıcaklığını düşürür.

3. İndüklenmiş taslak soğutma kulesi

Avantaj

Geri akış derecesi, cebri çekişli soğutma kulelerinden daha düşüktür; fanların işletme maliyeti, cebri çekişli soğutma kulelerinden daha düşüktür.

dezavantaj

Fanın ve motorun mekanik iletimi, su geçirmez bir tasarım gerektirir.

Sıcak su soğutma kulesine üstten girer

Hava, bir fan tarafından indüksiyona zorlanır ve soğutma kulesine alttan girer; cebri indüksiyon fanı kullanın.

Çapraz Akış Kaynaklı Taslak Soğutma Kulesi

Karşı Akış Kaynaklı Taslak Soğutma Kulesi

Soğutma suyu üstten girer ve paketleme katmanından akar; hava bir veya her iki taraftan girer ve fan, havanın paketleme tabakası boyunca yanal olarak akmasını sağlamak için indüklenir.

Bu tip soğutma kulesinin sıcak su doğal akış dağıtım sistemi sayesinde:

Avantaj:

Düşük su pompası kafası;

Daha düşük ilk pompa yatırımı;

Daha düşük yıllık işletme enerji tüketimi ve maliyetleri;

Büyük akış değişiklikleri su dağıtım sistemini olumsuz etkilemeyecektir.

dezavantaj:

Düşük kafa, memenin kolayca tıkanmasına neden olur ve püskürtüldüğünde soğutma suyu ince bir buğu halinde iyi dağılamaz;

Sıcak su depolarının doğrudan havaya maruz kalması yosun oluşumuna neden olabilir;

Geniş bir alanı kaplar.

Bu tür soğutma kulelerinde bulunan basınçlı su dağıtım sprinklerleri nedeniyle:

Avantaj:

Daha uzun bir ısı değişim süreci ve daha küçük bir soğutma genişliği elde etmek için kulenin yüksekliğini artırarak;

Basınçlı püskürtme cihazı daha küçük su damlacıkları püskürtebildiğinden, ısı değişim verimi daha yüksektir.

dezavantaj:

Sistem su pompası yüksekliği artar;

Artan enerji talebi ve artan işletme maliyetleri;

Soğutma suyu memesinin bakımı ve temizliği kolay değildir;

Bir su dağıtım sistemi ve ilgili boru tesisatı gereklidir, bu nedenle ilk yatırım artar.

Çalışma parametreleri ve seçim tasarımı

1. Soğutma suyu sıcaklık farkı

giriş sıcaklığı - çıkış sıcaklığı

Büyük sıcaklık farkı=yüksek performans

2. Soğuk genişlik

Soğutma kulesi çıkış suyu sıcaklığı ile giriş havası yaş termometre sıcaklığı arasındaki fark:

Küçük soğutma aralığı=yüksek performans

4. Yeterlik:

4. Soğutma kulesi kapasitesi

Soğutma kulesi kapasitesinin birimi "saatte kcal" veya "soğutma tonu"dur;

Soğutma kulesi kapasitesi=soğutma suyu kütle akışı× suya özgü ısı kapasitesi× sıcaklık farkı;

Büyük kapasiteli=yüksek performans

5. İkmal suyunun hesaplanması

Evaporatif su kaybı (E)

E = Q/600 = (T1-T2)*L/600

E, buharlaştırılmış su miktarını (kg/saat) temsil eder;

Q, ısı yükü (Kcal/h) anlamına gelir;

600, suyun buharlaşma gizli ısısını temsil eder (Kcal/h);

T1 su sıcaklığını temsil eder (dereceC);

T2 su sıcaklığını temsil eder (dereceC);

L, dolaşımdaki su hacmini (kg/saat) temsil eder.

Takviye suyunun hesaplanması:

Sıçrama kaybı (C)

Soğutma kulesinin sıçrama kaybı, soğutma kulesi tasarım tipi, rüzgar hızı ve diğer faktörler tarafından belirlenir. Normal şartlar altında değeri, dolaşımdaki su hacminin yaklaşık yüzde {{0}}.1~0.2'sidir.

Periyodik deşarj su kaybı (D)

Düzenli deşarj suyunun kaybı, su kalitesi veya sudaki katı konsantrasyonu gibi faktörler tarafından belirlenir. Genellikle, dolaşımdaki su hacminin yaklaşık yüzde 0.3'ü kadardır.

M=E artı C artı D

Evaporatif su kaybı (E); sıçrayan su kaybı (C); periyodik deşarj su kaybı (D).

Soğutma kulesi klima için kullanıldığında, sıcaklık farkı 5 olacak şekilde tasarlanmıştır.dereceC. Şu anda, soğutma kulesinin ihtiyaç duyduğu su kaynağı, dolaşan suyun yaklaşık yüzde 2'sidir.

6. Soğutma suyu akışı

K·Q=C·M·ΔT

K: Tahmin katsayısı

S: Ünitenin maksimum soğutma kapasitesi

C: suyun özgül ısı kapasitesi

ΔT: besleme ve dönüş suyu arasındaki sıcaklık farkı

M: Soğutma suyu kütle akışı

Sıkıştırmalı soğutma ünitesinin maksimum soğutma kapasitesinin 1,3 katı;

Absorpsiyonlu soğutma ünitelerinin (lityum bromür) 2,5 katı soğutma kapasitesi.

1. Seçim örneği

Örnek: 640RT ünite soğutma kulesi su akışı ve telafisi olan bir proje.

S=640RT=2251KW

K=1.3

C=4.2KJ/(kg· derece)

ΔT=5derece

Su ikmali m=M·yüzde 2 =140kg/s·yüzde 2 =2,8kg/s

2. Soğutma kulesi seçiminde yaygın tasarım sorunları

(1) Soğutma kulesi enerji tüketiminin belirleyicileri nelerdir?

A: Fan gücü, soğutma suyu akışı, soğutma suyu ikmal miktarı?

(2) Soğutma kulesinin sıcaklık koşulları, hangi sıcaklıkta verim ve ekonomik iyidir?

Cevap: Soğutma kulesinin giriş suyu sıcaklığı kullanıma göre değişmektedir. Örneğin, merkezi klima kondansatörünün çıkış suyu sıcaklığı genellikle 30-40dereceC ve Guo Pengxue HVAC ve soğutma kulesinin çıkış suyu sıcaklığı genellikle 30dereceC. Soğutma kulesinin ideal soğutma sıcaklığı (dönüş suyu sıcaklığı) 2-3dereceC yaş termometre sıcaklığından daha yüksek. Bu değere "yaklaşım derecesi" denir (kamu hesabı: pompa kahyası). Yaklaşım derecesi ne kadar küçük olursa, soğutma etkisi o kadar iyi olur. Tayland-Vietnam ekonomisi.

(3) Açık ve kapalı karşılaştırma

Açık tip: İlk aşamadaki yatırım nispeten küçüktür, ancak işletme maliyeti nispeten yüksektir (su tüketimi, güç tüketimi).

Kapalı: Bu ekipman, kuraklık, su sıkıntısı ve sık kum fırtınaları gibi zorlu ortamlarda kullanıma uygundur. Soğutma ortamı su, yağ, alkol, söndürme sıvısı, tuzlu su ve kimyasal sıvı gibi çoklu ortam olabilir. Ortamın kayıp ve kararlı bir bileşimi yoktur. Düşük enerji tüketimi.

Dezavantajları: Kapalı bir soğutma kulesinin maliyeti, açık bir kulenin maliyetinin üç katıdır.

Kurulum, borulama, çalıştırma ve yaygın arızalar

1. Soğutma kulesi gürültüsünün kaynağı

Yukarıda kullanılan soğutma kulelerinin tamamı mekanik havalandırmalı soğutma kuleleridir. Çalışırken, su kulesi gürültüsünün ana kaynakları aşağıdaki gibidir:

(1) Fan gürültüsü:

Gürültüsü esas olarak mekanik gürültü ve akışkan gürültüsünden oluşur;

(2) Motor gürültüsü:

Ana motoru çalışırken elektromanyetik ses;

(3) Havalandırma gürültüsü:

Esas olarak kulenin içindeki ve dışındaki hava akışkan gürültüsünü ve kule rezonans gürültüsünü içerir.

Çözümler için lütfen Nanshe Ansiklopedisinin ilgili eğitim yazılımındaki "Gürültü" ve HVAC Sistemlerinde Ekipmanların Gürültü ve Titreşim Azaltma Tedavi Yöntemlerinin Kapsamlı Anlayışına bakın.

2. Kurulum ve boru tesisatı için önlemler

Zemin yatağı, kurulum temelinin taşıma kapasitesini kontrol etmek için soğutma kulesinin çalışma ağırlığına ve tasarım kurulum faktörüne atıfta bulunmalıdır.

Çevre koşulları

1. Soğutma kulesinin hava giriş ucu ile bitişik binalar arasındaki en kısa mesafe, kule yüksekliğinin 1,5 katından az olmamalıdır.

2. Trafo merkezi ve kazan gibi ısı kaynaklarının bulunduğu yerlere kurulmamalıdır. Kulenin tepesini açık alevlerden uzak tutun.

3. Baca ve sıcak su kaynakları gibi aşındırıcı gazların bulunduğu yerlere kurulmamalıdır.

Kurulum Talimatları

1. Soğutma kulesinin temeli, belirtilen boyuta göre yatay çelik levhalarla önceden gömülmelidir. Her temel yüzeyinin yüksekliği aynı yatay düzlemde olmalı, yükseklik hatası 1 mm, sapma merkezi hatası 2 mm olmalıdır.

2. Kule gövdesi yatay olarak yerleştirilmeli ve genel duruma göre olmalıdır.

3. Su kulesini kurarken, montajı yapan kişi, kasanın ezilmesini önlemek için kasanın takviye nervürlerine basmalıdır. Ek olarak, kart kabuğunu, şasiyi ve diğer fiber parçaları takarken, gövde ve şasinin deformasyonunu önlemek için önce vidalar aşındırılmalı ve ardından kademeli olarak sıkılmalıdır. Şasinin deforme olmadığını, temas bölgesinin ve çevresinin temiz olduğunu teyit ettikten sonra. Kuru olduğunda, kullanım sırasında su sızıntısını önlemek için ek yerlerine fiber battaniye ve ovma reçinesi eklenebilir.

Başlamadan önce hazırlık

1. Su haznesindeki çamur tozu ve kiri temizlemek için su haznesinin tahliye vanasını açın. Kule gövdesi parçalarını yıkayın.

2. Fanı, fan kanatlarının açısı aynı olacak ve fan ile kule gövdesi arasındaki boşluk eşit olacak şekilde ayarlayın.

3. Hareket eden parçaların esnek olup olmadığını kontrol edin.

4. Şamandıralı vanayı, lavabonun su seviyesinin taşmanın 20 cm altında olmasını garanti edecek şekilde ayarlayın. 

Start

Dolaşan su borusundaki havayı tamamen boşaltmak için su pompasını aralıklı olarak çalıştırın ve ardından fanı çalıştırın.

1. Açarken, hava giriş ve çıkış ortamının normal olup olmadığını kontrol edin. Fan çalışırken rüzgar yönünün yukarı doğru olup olmadığını kontrol edin.

2. Su akışını su kulesinin normal su akışına ayarlayın.

3. Motorun her fazının çalışma voltajının ve akımının motor isim plakasında gösterileni aşamayacağını kontrol edin.

4. Kullanıcının güç kaynağı devresi, faz kaybı koruması ve aşırı yük koruma önlemlerine sahip olmalıdır.

Rişaretini kaldır

Kirlenmeyi ve yosun oluşumunu önlemek için kulenin içi temiz tutulmalıdır. Soğutma kulesinin soğutma yükünü sağlamak için dolaşan su hacmini koruyun. Su haznesindeki soğutma kulesinin işletme suyu seviyesini, soğutma suyu sıcaklığını, motor voltajını, motor akımını, titreşim ve gürültü değerini düzenli olarak kontrol edin.

Sbaşka bir şey

1. Kurulum tamamlandığında, kuleye veya egzoz fan portuna zamanında yerleştirilmiş alet ve diğer eşyaların olup olmadığını kontrol edin.

2. Çalıştırma sırasında borularda ve su tavasında su sızıntısı olup olmadığını kontrol etmeye dikkat edin.

3. Su temin kaynağı soğutma kulesinden daha düşük olduğunda veya su basıncı su temini için yeterli olmadığında, dolum için su sağlamak için ilave bir su pompası veya daha yüksek bir su temin tankı kurulmalıdır.

4. Ayarlama ve kurulum sırasında doğrudan dolgu üzerine basılmasına izin verilmez. Üzerine basmanız gerekiyorsa, dolguyu geçici olarak ahşap bir tahta ile doldurmalısınız.

3. Çalıştırma önlemleri

Operasyon öncesi hazırlık:

(1) Hava girişinin yanındaki veya rüzgar gövdesinin etrafındaki yabancı cisimler çıkarılmalıdır;

(2) Çalışma sırasında hasarı önlemek için yel değirmeninin kuyruğu ile rüzgar gövdesi arasında yeterli boşluk olduğundan emin olun;

(3) Redüktörün V kayışının uygun şekilde ayarlanıp ayarlanmadığını kontrol edin;

(4) V-kayış kasnağının konumu birbiriyle aynı seviyede tutulmalıdır;

(5) Yukarıdaki inceleme tamamlandıktan sonra, yel değirmeninin doğru çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için anahtarı aralıklı olarak çalıştırın? Ve anormal gürültü ve titreşim olup olmadığı?

(6) Kule gövdesinin içindeki sıcak su tavasını ve çeşitli eşyaları temizleyin;

(7) Sıcak su tavasındaki kiri ve yabancı maddeleri çıkarın ve ardından suyu taşma konumuna kadar doldurun;

(8) Boru ve soğuk su tavası sirkülasyon suyuyla dolana kadar borudaki havayı çıkarmak için sirkülasyon suyu pompasını aralıklı olarak çalıştırın;

(9) Sirkülasyonlu su pompası normal çalıştığında, soğuk su tavasındaki su seviyesi biraz düşecektir, bu sırada şamandıra valfi belirli bir su seviyesine ayarlanmalıdır;

(10) Devre sistemi, devre anahtarının, sigortanın ve kablolama özelliklerinin motor yüküne uygun olup olmadığını yeniden onaylayın.

Su kulesini başlatmak için önlemler:

(1) Yel değirmenini aralıklı olarak çalıştırın ve ters yönde çalışıp çalışmadığını veya anormal gürültü ve titreşim olup olmadığını kontrol edin? Ardından su pompasını tekrar çalıştırın;

(2) Yel değirmeni motorunun çalışma akımının aşırı yüklenip yüklenmediğini kontrol edin? Motorun yanmasını veya voltaj düşmesini önleyin;

(3) Sıcak su tavasının su seviyesini 30 ila 50 mm arasında tutmak için su hacmini ayarlamak için kontrol vanasını kullanın;

(4) Soğuk su tavasındaki akan su seviyesinin normal olup olmadığını kontrol edin.

Su kulesinin çalışması sırasında alınacak önlemler:

(1) 5~6 günlük çalışmadan sonra, yel değirmeni redüktörünün V kayışının normal olup olmadığını tekrar kontrol edin? Gevşek ise, ayar civatası ile tekrar düzgün bir şekilde kilitlenebilir;

(2) Soğutma kulesinin bir haftalık çalışmasından sonra, boru hattındaki pislik ve kiri temizlemek için dolaşımdaki su değiştirilmelidir;

(3) Soğutma kulesinin soğutma verimliliği, dolaşımdaki su seviyesinden etkilenecektir. Bu nedenle sıcak su tavasında belirli bir su seviyesinin sağlanması gerekir;

(4) Soğuk su tavasındaki su seviyesi düşerse, sirkülasyon suyu pompasının ve klimanın performansı etkileneceğinden su seviyesinin de sabit tutulması gerekir;

Su kulesi rutin bakım önlemleri:

Dolaşan su genellikle ayda bir değiştirilir veya kirliyse değiştirilmesi gerekir. Dolaşan suyun değişimi, sudaki katı konsantrasyonuna göre belirlenir. Aynı zamanda sıcak su tavasını ve soğuk su tavasını temizleyin. Sıcak su tavasında kir varsa soğutma verimini etkiler.

Su kulesi mevsimsel kapatma ve bakım için önlemler:

(1) Redüktördeki V kayışını gevşetin ve yatağı yağlama yağıyla doldurun;

(2) Kışın donmanın neden olduğu çatlakları önlemek için boru hattındaki tüm dolaşan su çıkarılmalıdır;

(3) Soğuk su tavasının tahliye borusu, yağmur suyunun ve eriyen karların dışarı akabilmesi için her zaman açılmalıdır;

(4) Soğutma kulesi, belirli bir kapatma süresinden sonra yeniden başlar. Bu sırada motor yalıtımının normal olup olmadığını kontrol etmek gerekir mi? Ardından çalıştırmadan önce yapılan hazırlıklar için talimatlara bakın.

3. Bakım önlemleri

4. Dolaşan su kalitesi gereksinimleri (su kalitesi sınır değeri ile)