Chladič je zařízení, které odvádí tepelnou energii do atmosféry prostřednictvím ochlazování proudícího chladiva, obvykle vody, na nižší teplotu. Chladiče jsou široce používány v průmyslových procesech, které vyžadují odvod tepla, jako je výroba elektřiny, chlazení, klimatizace a chemické zpracování. Chladiče lze rozdělit do různých typů podle proudění vzduchu, vody, způsobu přenosu tepla a tvaru. Některé běžné typy chladičů jsou přirozené vedení, nucené vedení, vedení indukované ventilátorem, protiproud, příčný proud a mokrý/suchý.
Pro porozumění konstrukci, fungování, výkonu a údržbě chladičů je nezbytné být obeznámen s některými často používanými termíny v průmyslu chladičů.
Tento článek vysvětlí základní pojmy a definice terminologie chladičů, a také poskytne několik příkladů a vzorců pro výpočet.
BTU (britská tepelná jednotka) je jednotka tepelné energie, která je definována jako množství tepla potřebné k zvýšení teploty jedné libry vody o jeden stupeň Fahrenheita v rozmezí od 32°F do 212°F. BTU se často používá k měření tepelného zatížení nebo rychlosti přenosu tepla u chladičů.
Tun je metrika evaporačního chlazení, která je ekvivalentní 15 000 BTU za hodinu pro chladiče. Znamená to množství tepla, které lze odstranit evaporačním chlazením jedné tuny vody při 12 000 BTU za hodinu. Tun je také jednotka kapacity chlazení, která je rovna 12 000 BTU za hodinu.
Tepelné zatížení je množství tepla, které je třeba odstranit z okruhu chladicí vody v systému chladiče.
Je určeno tepelným zatížením procesu a průtokem chladicí vody. Tepelné zatížení lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:
Kde,
Q = Tepelné zatížení v BTU/hod
m = Hmotnostní průtok vody v lb/hod
Cp = Specifické teplo vody v BTU/lb°F
ΔT = Rozdíl teplot mezi horkou a studenou vodou v °F
Tepelné zatížení je důležitý parametr pro určení velikosti a nákladů na chladič. Vyšší tepelné zatížení vyžaduje větší chladič s vyšším průtokem vzduchu a vody.
Rozsah chlazení je rozdíl teplot mezi horkou vodou, která vstupuje do chladiče, a studenou vodou, která z něj vychází.
Ukazuje, jaké množství tepla bylo převedeno z vody do vzduchu v chladiči. Větší rozsah chlazení znamená vyšší rychlost přenosu tepla a lepší výkon chladiče. Rozsah chlazení lze vypočítat pomocí:
Kde,
R = Rozsah chlazení v °F
Th = Teplota horké vody v °F
Tc = Teplota studené vody v °F
Rozsah chlazení je určen procesem, nikoli chladičem. Je tedy funkcí tepelného zatížení procesu a průtoku chladicí vody.
Approach je rozdíl mezi teplotou studené vody a vlhkostní teplotou vzduchu.
Ukazuje, jak blízko se teplota studené vody může přiblížit k vlhkostní teplotě, která je nejnižší možnou teplotou, kterou voda může dosáhnout evaporačním chlazením. Nižší approach znamená nižší teplotu studené vody a lepší výkon chladiče. Approach lze vypočítat pomocí:
Kde,
A = Approach v °F
Tc = Teplota studené vody v °F
Tw = Vlhkostní teplota vzduchu v °F
Approach je jeden z nejdůležitějších parametrů pro rozhodnutí o nákladech a velikosti chladiče. Určuje také nejnižší možnou teplotu studené vody, kterou lze dosáhnout chladičem. Obvykle je approach 2,8°F, což je hodnota, kterou výrobci mohou garantovat.
