En kyltorn är en enhet som avleder restvärme till atmosfären genom att kyla en kylmedieflöde, vanligtvis ett vattenflöde, till en lägre temperatur. Kyltorn används flitigt i industriella processer som kräver värmeavledning, såsom energiproduktion, kylning, luftkonditionering och kemiska processer. Kyltorn kan indelas i olika typer baserat på deras luftflöde, vattenflöde, värmetransfermetod och form. Några vanliga typer av kyltorn är naturlig drag, tvingad drag, inducerad drag, motströms, korsströms och vått/torr.
För att förstå design, drift, prestanda och underhåll av kyltorn är det nödvändigt att vara bekant med några av de termer som vanligen används inom kyltornsindustrin.
Detta artikel kommer att förklara de grundläggande begreppen och definitionerna av kyltortermologi, samt ge några exempel och formler för beräkning.
En BTU (British Thermal Unit) är en enhet för värmeenergi som definieras som den mängd värme som krävs för att höja temperaturen på en pund vatten med en grad Fahrenheit i intervallet från 32°F till 212°F. BTU används ofta för att mäta värmebelastningen eller värmetransferenshastigheten hos kyltorn.
En ton är en evaporationsskyddsmetrik som motsvarar 15 000 BTU per timme för kyltorn. Den representerar den mängd värme som kan tas bort genom att förgöra en ton vatten vid 12 000 BTU per timme. En ton är också en enhet för kylkapacitet som är lika med 12 000 BTU per timme.
En värmebelastning är den mängd värme som behöver tas bort från det cirkulerande vattnet inom kyltornsystemet.
Den bestäms av processens värmebelastning och det cirkulerande vattenflödet. Värmebelastningen kan beräknas med följande formel:
Där,
Q = Värmebelastning i BTU/tim
m = Massflöde av vatten i lb/tim
Cp = Specifik värme av vattnet i BTU/lb°F
ΔT = Temperaturskillnad mellan varmt och kallt vatten i °F
Värmebelastningen är en viktig parameter för att fastställa storlek och kostnad för kyltorn. En högre värmebelastning kräver ett större kyltorn med mer luft- och vattenflöde.
En kylningsomfattning är skillnaden i temperatur mellan det heta vattnet som går in i tornet och det kalla vattnet som går ut ur tornet.
Den anger hur mycket värme som överförs från vattnet till luften i kyltorn. En högre kylningsomfattning innebär en högre värmetransferenshastighet och bättre prestanda för kyltorn. Kylningsomfattningen kan beräknas med:
Där,
R = Kylningsomfattning i °F
Th = Temperaturen på det heta vattnet i °F
Tc = Temperaturen på det kalla vattnet i °F
Kylningsomfattningen bestäms av processen och inte av kyltorn. Således är det en funktion av processens värmebelastning och det cirkulerande vattenflödet.
En närmande är skillnaden mellan temperaturen på det kalla vattnet och fuktiga termometrets temperatur i luften.
Den anger hur nära temperaturen på det kalla vattnet kan komma fuktiga termometrets temperatur, vilket är den lägsta möjliga temperaturen som vatten kan nå genom fordampning. En lägre närmande innebär en lägre temperatur på det kalla vattnet och bättre prestanda för kyltorn. Närmanden kan beräknas med:
Där,
A = Närmande i °F
Tc = Temperaturen på det kalla vattnet i °F
Tw = Fuktiga termometrets temperatur i luften i °F
Närmanden är en av de viktigaste parametrarna för att bestämma kostnaden och storleken på kyltorn. Den avgör också den lägsta möjliga temperaturen på det kalla vattnet som kan uppnås av kyltorn. Normalt sett kan tillverkare garantera en närmande på 2.8°F.
En fuktig termometers temperatur är den lägsta temperaturen som vatten kan nå genom fordampning.
<
