Chłodnia jest urządzeniem, które odrzuca ciepło do atmosfery poprzez chłodzenie strumienia chłodziwa, zazwyczaj wody, do niższej temperatury. Chłodnie są szeroko stosowane w procesach przemysłowych, które wymagają usuwania ciepła, takich jak generowanie energii, chłodzenie, klimatyzacja i przetwórstwo chemiczne. Chłodnie można podzielić na różne typy w zależności od przepływu powietrza, przepływu wody, metody wymiany ciepła i kształtu. Niektóre powszechne typy chłodni to naturalny spadek, wymuszony spadek, indukowany spadek, przeciwny przepływ, przekreślony przepływ oraz mokry/suszy.
Aby zrozumieć projekt, działanie, wydajność i konserwację chłodni, niezbędne jest zapoznanie się z niektórymi często używanymi terminami w przemyśle chłodni.
Ten artykuł wyjaśnia podstawowe pojęcia i definicje terminologii chłodni, a także przedstawia niektóre przykłady i wzory obliczeniowe.
BTU (Brytyjska Jednostka Ciepła) to jednostka energii cieplnej, która jest zdefiniowana jako ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury jednej funty wody o jeden stopień Fahrenheita w zakresie od 32°F do 212°F. BTU jest często używane do pomiaru obciążenia cieplnego lub szybkości transferu ciepła w chłodniach.
Tona to metryka chłodzenia ewaporacyjnego, która jest równoważna 15 000 BTU na godzinę dla chłodni. Reprezentuje ona ilość ciepła, które można usunąć przez ewaporację jednej tony wody przy 12 000 BTU na godzinę. Tona to również jednostka pojemności chłodzenia, która wynosi 12 000 BTU na godzinę.
Obciążenie cieplne to ilość ciepła, którą należy usunąć z krążącej wody w systemie chłodni.
Jest ono określone przez obciążenie cieplne procesu i przepływ wody. Obciążenie cieplne można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Gdzie,
Q = Obciążenie cieplne w BTU/godz
m = Przepływ masowy wody w lb/godz
Cp = Ciepło właściwe wody w BTU/lb°F
ΔT = Różnica temperatur między gorącą a zimną wodą w °F
Obciążenie cieplne jest ważnym parametrem w określeniu rozmiaru i kosztu chłodni. Wyższe obciążenie cieplne wymaga większej chłodni z większym przepływem powietrza i wody.
Zakres chłodzenia to różnica temperatur między gorącą wodą wchodzącej do chłodni a zimną wodą wychodzącą z chłodni.
Pokazuje, ile ciepła zostało przeniesione z wody do powietrza w chłodni. Wyższy zakres chłodzenia oznacza wyższą szybkość transferu ciepła i lepszą wydajność chłodni. Zakres chłodzenia można obliczyć za pomocą:
Gdzie,
R = Zakres chłodzenia w °F
Th = Temperatura gorącej wody w °F
Tc = Temperatura zimnej wody w °F
Zakres chłodzenia jest określony przez proces, a nie przez chłodnię. Jest to funkcja obciążenia cieplnego procesu i przepływu krążącej wody.
Podejście to różnica między temperaturą zimnej wody a wilgotną temperaturą bulwiową powietrza.
Pokazuje, jak blisko temperatury zimnej wody można podejść do wilgotnej temperatury bulwiowej, która jest najniższą możliwą temperaturą, do której woda może dotrzeć przez ewaporację. Niższe podejście oznacza niższą temperaturę zimnej wody i lepszą wydajność chłodni. Podejście można obliczyć za pomocą:
Gdzie,
A = Podejście w °F
Tc = Temperatura zimnej wody w °F
Tw = Wilgotna temperatura bulwiowa powietrza w °F
Podejście jest jednym z najważniejszych parametrów decydujących o koszcie i rozmiarze chłodni. Decyduje również o najniższej możliwej temperaturze zimnej wody, jaką można osiągnąć w chłodni. Zwykle producenci mogą zagwarantować podejście 2,8°F.
