מגננת היא מכשיר שדוחה חום פסול לאטמוספירה באמצעות הורדת טמפרטורת זרם מתווך, בדרך כלל זרם מים, לטמפרטורה נמוכה יותר. מגננות משמשות באופן נרחב בתהליכים תעשייתיים הדורשים הסרת חום, כגון ייצור חשמל, ריהוט, מיזוג אוויר ותהליך כימי. ניתן לחלק מגננות לסוגים שונים על בסיס זרם האוויר, זרם המים, שיטת העברת החום והצורה. כמה מהסוגים הנפוצים של מגננות הם ספיגה טבעית, דחיפה מאולצת, דחיפה מושרת, זרם נגדי, זרם צולב ויבש/רטוב.
כדי להבין את התכנון, ההפעלה, הביצועים והתחזוקה של מגננות, חשוב להיות מוכרים עם חלק מהמונחים הנפוצים בתעשיית המגננות.
מאמר זה יציג את המושגים וההגדרות הבסיסיות של מונחי המגנה, כמו גם יספק דוגמאות ונוסחאות לחישוב.
BTU (יחידת חום בריטית) היא יחידת אנרגיה חום שמוגדרת ככמות החום הנדרשת להעלות את הטמפרטורה של פאונד אחד של מים במעלה אחת פרנהייט בתחום מ-32°F עד 212°F. BTU נמצאת בשימוש כדי למדוד את עומס החום או קצב העברת החום במגננות.
טון הוא מדד להקרנה המקביל ל-15,000 BTUs לשעה במגננות. הוא מייצג את כמות החום שנוכל להסיר על ידיaporation טון אחד של מים ב-12,000 BTUs לשעה. טון הוא גם יחידת יכולת הקירור השווה ל-12,000 BTUs לשעה.
עומס חום הוא כמות החום שצריך להסיר מהמים הצולבים בתוך מערכת המגנה.
הוא נקבע על ידי עומס החום בתהליך וקצב זרימת המים הצולבים. ניתן לחשב את עומס החום על פי הנוסחה הבאה:
כאשר,
Q = עומס חום ב-BTUs לשעה
m = קצב זרימת המים ב-fs/lb
Cp = חום ספציפי של המים ב-BTUs/lb°F
ΔT = הפרש הטמפרטורה בין המים החמים למים הקרים ב-°F
עומס החום הוא פרמטר חשוב לקביעת הגודל והמחיר של המגנה. עומס חום גבוה דורש מגנה גדולה יותר עם זרימת אוויר ומים רבה יותר.
טווח הקירור הוא ההפרש בטמפרטורה בין המים החמים הנכנסים למגדל לבין המים הקרים היוצאים מהמגדל.
זה מצביע על כמה חום עבר מהמים לאוויר במגנה. טווח קירור גבוה אומר קצב העברת חום גבוה וביצועי מגנה טובים. טווח הקירור ניתן לחישוב על ידי:
כאשר,
R = טווח קירור ב-°F
Th = טמפרטורת המים החמים ב-°F
Tc = טמפרטורת המים הקרים ב-°F
טווח הקירור נקבע על ידי התהליך ולא על ידי המגנה. לפיכך, הוא תלויה בעומס החום בתהליך ובקצב זרימת המים הצולבים.
גישה היא ההפרש בין טמפרטורת המים הקרים לטמפרטורת האבזר הרטוב של האוויר.
זה מצביע כמה קרוב טמפרטורת המים הקרים יכולה להתקרב לטמפרטורת האבזר הרטוב, שהיא הטמפרטורה הנמוכה ביותר שהמים יכולים להגיע אליה באמצעותaporation. גישה נמוכה אומרת טמפרטורת מים קרירה נמוכה וביצועי מגנה טובים. ניתן לחשב את הגישה על ידי:
כאשר,
A = גישה ב-°F
Tc = טמפרטורת המים הקרים ב-°F
Tw = טמפרטורת האבזר הרטוב של האוויר ב-°F
גישה היא אחת מהפרמטרים החשובים ביותר בקבלת החלטות על המחיר והגודל של המגנה. היא גם קובעת את הטמפרטורה הנמוכה ביותר של המים הקרים שהמגנה יכולה להשיג. בדרך כלל, גישה של 2.8°F היא מה שהיצרנים יכולים להבטיח.
טמפרטורת האבזר הרטוב היא הטמפרטורה הנמוכה ביותר שהמים יכולים להגיע אליה באמצעותaporation.
