Hlačna vreža je naprava, ki odpove toplo energijo v atmosfero skozi hlačenje toka hladilne tekočine, običajno vode, na nižjo temperaturo. Hlačne vreže so široko uporabljene v industrijskih postopkih, ki zahtevajo odvzem toplote, kot so proizvodnja elektrike, hladilna tehnika, klimatizacija in kemikalija. Hlačne vreže se lahko razvrščajo po različnih tipih glede na zračni tok, vodni tok, metodo prenosa toplote in obliko. Nekateri pogosti tipi hlačnih vrež so naravni natek, prisiljeni natek, inducirani natek, protitok, poprečni tok in mokri/suhi.
Za razumevanje dizajna, delovanja, zmogljivosti in vzdrževanja hlačnih vrež je ključnega pomena, da se osnovno spozna s pogosto uporabljenimi termini v industriji hlačnih vrež.
Ta članek bo razložil osnovne koncepte in definicije terminologije hlačnih vrež, prav tako pa bo podal nekaj primerov in formul za izračune.
BTU (britanska toplotna enota) je enota toplote, ki je določena kot količina toplote, potrebna za dvig temperature enega funta vode za en stopinjo Fahrenheita v obsegu od 32°F do 212°F. BTU se pogosto uporablja za merjenje toplinskog bremena ali hitrosti prenosa toplote hlačnih vrež.
Tona je metrika za evaporično hlačenje, ki je ekvivalentna 15.000 BTU na uro za hlačne vreže. Predstavlja količino toplote, ki jo je mogoče odstraniti z evaporicijo ene tone vode pri 12.000 BTU na uro. Tona je tudi enota za zmogljivost hladilne naprave, ki je enaka 12.000 BTU na uro.
Toplinsko breme je količina toplote, ki jo je treba odstraniti iz cirkulirajoče vode v sistemu hlačne vreže.
Določeno je z toplinskim bremenom procesa in pretokom cirkulirajoče vode. Toplinsko breme se lahko izračuna z naslednjo formulo:
Kjer,
Q = Toplinsko breme v BTU/ura
m = Masa pretoka vode v lb/ura
Cp = Specifična toplota vode v BTU/lb°F
ΔT = Temperaturna razlika med vročo in hladno vodo v °F
Toplinsko breme je pomembni parameter za določanje velikosti in stroškov hlačne vreže. Večje toplinsko breme zahteva večjo hlačno vrežo s večjim zračnim in vodnim tokom.
Hlačni obseg je razlika v temperaturi med vročo vodo, ki vstopa v vrežo, in hladno vodo, ki zapusti vrežo.
Kaže, koliko toplote se prenese iz vode v zrak v hlačni vreži. Večji hlačni obseg pomeni večji prenos toplote in boljše delovanje hlačne vreže. Hlačni obseg se lahko izračuna z:
Kjer,
R = Hlačni obseg v °F
Th = Temperatura vroče vode v °F
Tc = Temperatura hladne vode v °F
Hlačni obseg je določen z procesom in ne s hlačno vrežo. Zato je funkcija toplinskog bremena procesa in pretoka cirkulirajoče vode.
Approach je razlika med temperaturo hladne vode in vlago zraka (vlage).
Kaže, kako blizu se lahko temperatura hladne vode približa temperaturi vlage, ki je najnižja možna temperatura, do katere lahko voda pride z evaporicijo. Nižji approach pomeni nižjo temperaturo hladne vode in boljše delovanje hlačne vreže. Approach se lahko izračuna z:
Kjer,
A = Approach v °F
Tc = Temperatura hladne vode v °F
Tw = Temperatura vlage zraka v °F
Approach je eden od najpomembnejših parametrov za odločanje o strošku in velikosti hlačne vreže. Določa tudi najnižjo možno temperaturo hladne vode, ki jo lahko doseže hlačna vreža. Običajno je approach 2.8°F, kar je zagotovilo proizvajalcev.
