
Охолоджувальна вежа — це пристрій, який відкидає відходи тепла в атмосферу через охолодження потоку робочої речовини, зазвичай води, до нижчої температури. Охолоджувальні вежі широко використовуються в промислових процесах, які потребують вилучення тепла, таких як генерація електроенергії, холодильне обладнання, кондиціонування повітря та хімічна переробка. Охолоджувальні вежі можна поділити на різні типи в залежності від потоку повітря, потоку води, методу передачі тепла та форми. Деякі поширені типи охолоджувальних веж — це природний тяг, примусовий тяг, індукований тяг, протипотічний, поперечний потік та мокрі/сухі.
Для розуміння конструкції, функціонування, продуктивності та обслуговування охолоджувальних веж необхідно бути знайомим з деякими з найчастіше використовуваними термінами в галузі охолоджувальних веж.
Ця стаття пояснить основні концепції та визначення термінології охолоджувальних веж, а також надасте деякі приклади та формули для розрахунку.
BTU (британська термічна одиниця) — це одиниця теплової енергії, яка визначається як кількість тепла, необхідна для підвищення температури однієї фунта води на один градус Фаренгейта в діапазоні від 32°F до 212°F. BTU часто використовується для виміру теплового навантаження або швидкості передачі тепла в охолоджувальних вежах.
Тонна — це метрика еволютивного охолодження, яка еквівалентна 15 000 BTU на годину для охолоджувальних веж. Вона представляє кількість тепла, яке можна вилучити за допомогою евапорації однієї тонни води при 12 000 BTU на годину. Тонна також є одиницею місткості холодильного обладнання, яка дорівнює 12 000 BTU на годину.
Теплове навантаження — це кількість тепла, яку необхідно вилучити з циркулюючої води в системі охолоджувальної вежі.
Він визначається процесним тепловим навантаженням та швидкістю циркуляції води. Теплове навантаження можна розрахувати за наступною формулою:
Де,
Q = Теплове навантаження у BTU/год
m = Масова швидкість потоку води у lb/год
Cp = Специфічна теплоємність води у BTU/lb°F
ΔT = Різниця температур між гарячою та холодною водою у °F
Теплове навантаження є важливим параметром для визначення розміру та вартості охолоджувальної вежі. Більш високе теплове навантаження вимагає більшої охолоджувальної вежі з більшим потоком повітря та води.
Діапазон охолодження — це різниця температур між гарячою водою, яка входить до вежі, та холодною водою, яка виходить з вежі.
Це показує, скільки тепла передається від води до повітря в охолоджувальній вежі. Більший діапазон охолодження означає більшу швидкість передачі тепла та кращу продуктивність охолоджувальної вежі. Діапазон охолодження можна розрахувати за формулою:
Де,
R = Діапазон охолодження у °F
Th = Температура гарячої води у °F
Tc = Температура холодної води у °F
Діапазон охолодження визначається процесом, а не охолоджувальною вежею. Тому він є функцією процесного теплового навантаження та швидкості циркуляції води.
Підхід — це різниця між температурою холодної води та вологомірною температурою повітря.
Це показує, наскільки близько температура холодної води може наблизитися до вологомірної температури, яка є найнижчою можливою температурою, до якої вода може досягти за допомогою евапорації. Нижча відстань означає нижчу температуру холодної води та кращу продуктивність охолоджувальної вежі. Підхід можна розрахувати за формулою:
Де,
A = Підхід у °F
Tc = Температура холодної води у °F
Tw = Вологомірна температура повітря у °F