Menara pendingin adalah peranti yang menolak haba sisa ke atmosfer melalui penyejukan aliran coolant, biasanya aliran air, kepada suhu yang lebih rendah. Menara pendingin digunakan secara meluas dalam proses industri yang memerlukan penghapusan haba, seperti penjanaan kuasa, penyejukan, penghawa dingin, dan pemprosesan kimia. Menara pendingin boleh diklasifikasikan kepada pelbagai jenis berdasarkan aliran udara, aliran air, kaedah pemindahan haba, dan bentuknya. Beberapa jenis menara pendingin yang biasa termasuk aliran semula jadi, aliran paksa, aliran terarik, aliran bertentangan, aliran bersilang, dan basah/kering.
Untuk memahami reka bentuk, operasi, prestasi, dan penyelenggaraan menara pendingin, adalah penting untuk familiar dengan beberapa istilah yang biasa digunakan dalam industri menara pendingin.
Artikel ini akan menerangkan konsep asas dan definisi terminologi menara pendingin, serta memberikan beberapa contoh dan formula untuk pengiraan.
BTU (British Thermal Unit) adalah unit tenaga haba yang ditakrifkan sebagai jumlah haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu satu paun air sebanyak satu darjah Fahrenheit dalam julat dari 32°F hingga 212°F. BTU sering digunakan untuk mengukur beban haba atau kadar pemindahan haba menara pendingin.
Ton adalah metrik pendinginan penguapan yang setara dengan 15,000 BTU per jam untuk menara pendingin. Ia mewakili jumlah haba yang dapat dihapuskan dengan menguapkan satu ton air pada 12,000 BTU per jam. Ton juga merupakan unit kapasiti pendinginan yang sama dengan 12,000 BTU per jam.
Beban haba adalah jumlah haba yang perlu dihapuskan dari air yang beredar dalam sistem menara pendingin.
Ia ditentukan oleh beban haba proses dan kadar aliran air yang beredar. Beban haba boleh dikira menggunakan formula berikut:
Di mana,
Q = Beban haba dalam BTU/jam
m = Kadar aliran massa air dalam lb/jam
Cp = Haba tentu air dalam BTU/lb°F
ΔT = Perbezaan suhu antara air panas dan air sejuk dalam °F
Beban haba adalah parameter penting dalam menentukan saiz dan kos menara pendingin. Beban haba yang lebih tinggi memerlukan menara pendingin yang lebih besar dengan aliran udara dan air yang lebih banyak.
Julat penyejukan adalah perbezaan suhu antara air panas yang masuk ke menara dan air sejuk yang keluar dari menara.
Ia menunjukkan berapa banyak haba yang dipindahkan dari air ke udara dalam menara pendingin. Julat penyejukan yang lebih tinggi bermaksud kadar pemindahan haba yang lebih tinggi dan prestasi menara pendingin yang lebih baik. Julat penyejukan boleh dikira dengan:
Di mana,
R = Julat penyejukan dalam °F
Th = Suhu air panas dalam °F
Tc = Suhu air sejuk dalam °F
Julat penyejukan ditentukan oleh proses dan bukan oleh menara pendingin. Oleh itu, ia adalah fungsi beban haba proses dan kadar aliran air yang beredar.
Pendekatan adalah perbezaan antara suhu air sejuk dan suhu bulu lembab udara.
Ia menunjukkan seberapa dekat suhu air sejuk dapat mendekati suhu bulu lembab, yang merupakan suhu terendah yang dapat dicapai oleh air melalui penguapan. Pendekatan yang lebih rendah bermaksud suhu air sejuk yang lebih rendah dan prestasi menara pendingin yang lebih baik. Pendekatan boleh dikira dengan:
Di mana,
A = Pendekatan dalam °F
Tc = Suhu air sejuk dalam °F
Tw = Suhu bulu lembab udara dalam °F
Pendekatan adalah salah satu parameter paling penting dalam menentukan kos dan saiz menara pendingin. Ia juga menentukan suhu air sejuk minimum yang dapat dicapai oleh menara pendingin. Secara normal, pendekatan 2.8°F adalah apa yang boleh dijamin oleh pembuat.
Suhu bulu lembab adalah suhu terendah yang dapat dicapai oleh air melalui penguapan.
