Η στολίδα ψύξης είναι ένα συστηματικό στοιχείο που απορρίπτει την υπερβαλλόμενη θερμότητα στην ατμόσφαιρα μέσω της ψύξης μιας ροής ψυκτικού, συνήθως νερού, σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Οι στολίδες ψύξης χρησιμοποιούνται ευρέως σε βιομηχανικές διαδικασίες που απαιτούν απομάκρυνση θερμότητας, όπως η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η ψύξη, η κλιματισμός και η χημική επεξεργασία. Οι στολίδες ψύξης μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικούς τύπους με βάση την ροή αέρα, την ροή νερού, την μέθοδο μεταφοράς θερμότητας και την μορφή. Κάποιοι κοινοί τύποι στολίδων ψύξης είναι οι φυσικής ανάδρασης, οι εξαναγκασμένης ανάδρασης, οι ενδεδειγμένης ανάδρασης, οι αντίστροφης ροής, οι διατομικής ροής και οι υγρές/ξηρές.
Για να κατανοήσετε την σχεδίαση, λειτουργία, απόδοση και συντήρηση των στολίδων ψύξης, είναι απαραίτητο να είστε εξοικειωμένοι με κάποιους από τους κοινά χρησιμοποιούμενους όρους στη βιομηχανία των στολίδων ψύξης.
Αυτό το άρθρο θα εξηγήσει τις βασικές έννοιες και ορισμούς της ορολογίας των στολίδων ψύξης, καθώς και θα παρέχει κάποια παραδείγματα και τύπους για υπολογισμό.
Η BTU (Βρετανική Θερμική Μονάδα) είναι μονάδα θερμικής ενέργειας που ορίζεται ως η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για να αυξήσει τη θερμοκρασία ενός λίθινου νερού κατά ένα βαθμό Φαρενάιτ στο πεδίο από 32°F έως 212°F. Η BTU χρησιμοποιείται συχνά για τη μέτρηση της θερμικής φορτίας ή της ταχύτητας μεταφοράς θερμότητας των στολίδων ψύξης.
Το ton είναι μια μετρική εξατμιστικής ψύξης που είναι ισοδύναμη με 15.000 BTU ανά ώρα για τις στολίδες ψύξης. Αντιπροσωπεύει την ποσότητα θερμότητας που μπορεί να αφαιρεθεί εξατμίζοντας ένα ton νερού σε 12.000 BTU ανά ώρα. Το ton είναι επίσης μονάδα ικανότητας ψύξης που είναι ίση με 12.000 BTU ανά ώρα.
Η θερμική φορτία είναι η ποσότητα θερμότητας που πρέπει να αφαιρεθεί από το κυκλοφορούμενο νερό μέσα στο σύστημα της στολίδας ψύξης.
Καθορίζεται από την θερμική φορτία της διαδικασίας και την ροή κυκλοφορούμενου νερού. Η θερμική φορτία μπορεί να υπολογιστεί με τον παρακάτω τύπο:
Όπου,
Q = Θερμική φορτία σε BTU/ώρα
m = Ροή μάζης νερού σε lb/ώρα
Cp = Συγκεκριμένη θερμότητα του νερού σε BTU/lb°F
ΔT = Διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ζεστού και κρύου νερού σε °F
Η θερμική φορτία είναι ένα σημαντικό παράμετρο για την καθορίση του μεγέθους και του κόστους της στολίδας ψύξης. Μια υψηλότερη θερμική φορτία απαιτεί μια μεγαλύτερη στολίδα ψύξης με περισσότερη ροή αέρα και νερού.
Το πεδίο ψύξης είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του ζεστού νερού που εισέρχεται στη στολίδα και του κρύου νερού που εξέρχεται από τη στολίδα.
Ενδεικνύει πόση θερμότητα μεταφέρεται από το νερό στον αέρα στη στολίδα ψύξης. Ένα υψηλότερο πεδίο ψύξης σημαίνει μια υψηλότερη ταχύτητα μεταφοράς θερμότητας και καλύτερη απόδοση της στολίδας ψύξης. Το πεδίο ψύξης μπορεί να υπολογιστεί με:
Όπου,
R = Πεδίο ψύξης σε °F
Th = Θερμοκρασία ζεστού νερού σε °F
Tc = Θερμοκρασία κρύου νερού σε °F
Το πεδίο ψύξης καθορίζεται από τη διαδικασία και όχι από τη στολίδα ψύξης. Επομένως, είναι συνάρτηση της θερμικής φορτίας της διαδικασίας και της ροής κυκλοφορούμενου νερού.
Η προσέγγιση είναι η διαφορά μ
