Yleistä ymmärrystä kylmätorniterminologiasta
Jäähdytystorni on laite, joka poistaa hukkaenergian ympäristöön jäämällä nesteen, useimmiten veden, virtausta viileämpään lämpötilaan. Jäähdytystorneja käytetään laajasti teollisissa prosesseissa, jotka vaativat lämpöpoistoja, kuten sähköntuotannossa, jäätytysjärjestelmissä, ilmastoinnissa ja kemiallisessa käsittelyssä. Jäähdytystorneja voidaan luokitella eri tyyppien mukaan niiden ilmavirtauksen, veden virtauksen, lämpövaihdon menetelmän ja muodon perusteella. Joitakin yleisiä jäähdytystornityyppejä ovat luonnollinen vedos, pakotettu vedos, indusoitu vedos, vastavirtainen, ristiinvirtainen sekä kostea/kuiva.
Jäähdytystornin suunnittelun, toiminnan, tehon ja huollon ymmärtämiseksi on olennaista olla tutustunut joitakin jäähdytystornialan yleisesti käytettyihin termeihin.
Tässä artikkelissa selitetään jäähdytystornitermien peruskäsitteet ja määritelmät sekä annetaan joitakin esimerkkejä ja kaavoja laskutoimituksia varten.
Mitä tarkoittaa BTU (British Thermal Unit)?
BTU (British Thermal Unit) on lämpöenergiayksikkö, joka määritellään kokoamaan sen määrän lämpöä, jota tarvitaan yhden paunan veden lämpötilan nostamiseksi yhdellä Fahrenheit-asteella välillä 32°F ja 212°F. BTU:a käytetään usein mitaten jäähdytystornin lämpölataus- tai lämpövaihtokertymän määrää.
Mitä tarkoittaa tonni?
Tonni on evaporaatiolämmitysmitta, joka on yhtä kuin 15 000 BTU:tä tunnissa jäähdytystornille. Se edustaa sitä lämpöä, joka voidaan poistaa yhden tonnin veden evapoituksen avulla 12 000 BTU/tunti. Tonni on myös jäätytyskapasiteetin yksikkö, joka on yhtä kuin 12 000 BTU:tä tunnissa.
Mitä tarkoittaa lämpölataus?
Lämpölataus on se määrä lämpöä, joka on poistettava jäähdytystornijärjestelmän kierrättävästä vedestä.
Se määräytyy prosessin lämpölatauksen ja vedenvirtausnopeuden perusteella. Lämpölataus voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:
Miten,
Q = Lämpölataus BTU/h
m = Veden massavirtauspaikka lb/h
Cp = Veden ominaislämpö BTU/lb°F
ΔT = Lämpötilaero kuumalla ja kylmällä vedellä °F
Lämpölataus on tärkeä parametri jäähdytystornin koon ja kustannusten määrittämisessä. Korkeampi lämpölataus vaatii suurempaa jäähdytystornia, jossa on enemmän ilmaa ja vettä.
Mitä tarkoittaa jäähdytysalue?
Jäähdytysalue on ero lämpötilassa kuuman veden, joka tulee torniin, ja kylmän veden, joka lähtee tornista, välillä.
Se ilmaisee, kuinka paljon lämpöä siirtyy vedestä ilmaan jäähdytystornissa. Korkeampi jäähdytysalue tarkoittaa korkeampaa lämpövaihtokertymää ja parempaa jäähdytystornin suoritusta. Jäähdytysalue voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:
Miten,
R = Jäähdytysalue °F
Th = Kuuma vesi lämpötila °F
Tc = Kylmä vesi lämpötila °F
Jäähdytysalue määräytyy prosessin perusteella eikä jäähdytystornin. Siksi se on prosessin lämpölatauksen ja vedenvirtausnopeuden funktio.
Mitä tarkoittaa lähestymisväli?
Lähestymisväli on ero kylmän veden lämpötilan ja ilman kosteuspallon lämpötilan välillä.
Se ilmaisee, kuinka läheltä kylmän veden lämpötila voi lähestyä ilman kosteuspallon lämpötilaa, joka on alin mahdollinen lämpötila, johon vesi voi saavuttaa evapoituksen avulla. Matalampi lähestymisväli tarkoittaa matalampaa kylmän veden lämpötilaa ja parempaa jäähdytystornin suoritusta. Lähestymisväli voidaan laskea seuraavan kaavan avulla:
Miten,
A = Lähestymisväli °F
Tc = Kylmä vesi lämpötila °F
Tw = Ilman kosteuspallon lämpötila °F
Lähestymisväli on yksi tärkeimmistä parametreista, joka päättää jäähdytystornin kustannukset ja koko. Se myös päättää minimiarvon kylmälle vedelle, joka voidaan saavuttaa jäähdytystornilla. Normaalisti valmistajat voivat taata lähestymisvälillä 2.8°F.
Mitä tarkoittaa kosteuspallon lämpötila?
