راهنمای جامع اصطلاحات برج خنک کن
پیچک خنک‌سازی دستگاهی است که حرارت زائد را از طریق خنک‌سازی جریان مایع خنک‌کننده، معمولاً آب، به دمای پایین‌تری منتقل می‌کند. پیچک‌های خنک‌سازی در فرآیندهای صنعتی که نیاز به حذف حرارت دارند، مانند تولید برق، سرمایش، تهویه مطبوع و پردازش شیمیایی، به طور گسترده استفاده می‌شوند. پیچک‌های خنک‌سازی می‌توانند بر اساس جریان هوا، جریان آب، روش انتقال حرارت و شکل به انواع مختلف تقسیم‌بندی شوند. برخی از انواع رایج پیچک‌های خنک‌سازی شامل جریان طبیعی، جریان مجبور، جریان القایی، جریان متقابل، جریان متقاطع و مرطوب/خشک هستند.
برای درک طراحی، عملکرد، عملکرد و نگهداری پیچک‌های خنک‌سازی، لازم است با برخی از اصطلاحات معمول در صنعت پیچک‌های خنک‌سازی آشنا باشید.
این مقاله مفاهیم و تعاریف اصلی اصطلاحات پیچک خنک‌سازی را توضیح می‌دهد و همچنین برخی نمونه‌ها و فرمول‌های محاسبه را ارائه می‌دهد.
یونیت حرارتی بریتانیا (BTU) چیست؟
یونیت حرارتی بریتانیا (BTU) واحدی از انرژی حرارتی است که به مقدار حرارت لازم برای افزایش دمای یک پوند آب به یک درجه فارنهایت در محدوده ۳۲ درجه فارنهایت تا ۲۱۲ درجه فارنهایت تعریف می‌شود. BTU اغلب برای اندازه‌گیری بار حرارتی یا نرخ انتقال حرارت پیچک‌های خنک‌سازی استفاده می‌شود.
تن چیست؟
تن یک معیار خنک‌سازی تبخیری است که معادل ۱۵,۰۰۰ BTU در ساعت برای پیچک‌های خنک‌سازی است. این مقدار نشان‌دهنده میزان حرارتی است که با تبخیر یک تن آب در ۱۲,۰۰۰ BTU در ساعت حذف می‌شود. تن همچنین یک واحد ظرفیت سرمایشی است که برابر با ۱۲,۰۰۰ BTU در ساعت است.
بار حرارتی چیست؟
بار حرارتی مقدار حرارتی است که باید از آب مداری در سیستم پیچک خنک‌سازی حذف شود.
این مقدار با توجه به بار حرارتی فرآیند و نرخ جریان آب تعیین می‌شود. بار حرارتی می‌تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:
که در آن،
Q = بار حرارتی به BTU/ساعت
m = نرخ جریان جرمی آب به پوند/ساعت
Cp = گرمای خاص آب به BTU/پوند درجه فارنهایت
ΔT = تفاوت دما بین آب گرم و آب سرد به درجه فارنهایت
بار حرارتی یک پارامتر مهم در تعیین اندازه و هزینه پیچک خنک‌سازی است. بار حرارتی بالاتر نیاز به پیچک خنک‌سازی بزرگتر با جریان هوا و آب بیشتری دارد.
دامنه خنک‌سازی چیست؟
دامنه خنک‌سازی تفاوت دما بین آب گرم ورودی به پیچک و آب سرد خروجی از پیچک است.
این مقدار نشان‌دهنده میزان حرارت منتقل شده از آب به هوا در پیچک خنک‌سازی است. دامنه خنک‌سازی بالاتر به معنای نرخ انتقال حرارت بالاتر و عملکرد بهتر پیچک خنک‌سازی است. دامنه خنک‌سازی می‌تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:
که در آن،
R = دامنه خنک‌سازی به درجه فارنهایت
Th = دمای آب گرم به درجه فارنهایت
Tc = دمای آب سرد به درجه فارنهایت
دامنه خنک‌سازی توسط فرآیند تعیین می‌شود و نه توسط پیچک خنک‌سازی. بنابراین، این مقدار تابعی از بار حرارتی فرآیند و نرخ جریان آب مداری است.
رویکرد چیست؟
رویکرد تفاوت بین دمای آب سرد و دمای بلیطی هوا است.
این مقدار نشان‌دهنده این است که دمای آب سرد چقدر می‌تواند به دمای بلیطی هوا نزدیک شود که کمترین دمای ممکنی است که آب می‌تواند با تبخیر به آن برسد. رویکرد کمتر به معنای دمای آب سرد کمتر و عملکرد بهتر پیچک خنک‌سازی است. رویکرد می‌تواند با استفاده از فرمول زیر محاسبه شود:
که در آن،
A = رویکرد به درجه فارنهایت
Tc = دمای آب سرد به درجه فارنهایت
Tw = دمای بلیطی هوا به درجه فارنهایت
رویکرد یکی از مهم‌ترین پارامترها در تصمیم‌گیری در مورد هزینه و اندازه پیچک خنک‌سازی است. این پارامتر همچنین دمای حداقل ممکن آب سرد که پیچک خنک‌سازی می‌تواند به آن برساند
