প্রাকৃতিক খাঁজের একটি হিট এক্সচেঞ্জার যা পানি ডাইরেক্টলি বাতাসের সাথে সংস্পর্শে হিট বিনিময় করে। এটি বিদ্যুৎ উৎপাদন কেন্দ্র, তেল শোধনাগার, পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্ট এবং প্রাকৃতিক গ্যাস প্ল্যান্টে পরিপ্রেক্ষিত পানি সিস্টেম থেকে অতিরিক্ত তাপ বাদ দেওয়ার জন্য ব্যবহৃত হয়। প্রাকৃতিক খাঁজের একটি হিট এক্সচেঞ্জার ফ্যান বা অন্য কোনো যান্ত্রিক ডিভাইস ছাড়াই বাতাসের সঞ্চালন প্রদান করার জন্য কনভেকশনাল প্রবাহের নীতিতে নির্ভর করে। বাতাসের প্রবাহ টাওয়ারের অভ্যন্তরের গরম এবং আর্দ্র বাতাস এবং টাওয়ারের বাইরের ঠাণ্ডা এবং শুষ্ক বাতাসের ঘনত্বের পার্থক্যের উপর নির্ভর করে।
একটি প্রাকৃতিক খাঁজের হিট এক্সচেঞ্জারের মৌলিক কাজের নীতি নিম্নলিখিত ডায়াগ্রামে দেখানো হল:
একটি প্রাকৃতিক খাঁজের হিট এক্সচেঞ্জারের প্রধান উপাদানগুলি হল:
গরম পানির ইনলেট: এটি সিস্টেম বা কনডেন্সার থেকে গরম পানি টাওয়ারের শীর্ষে প্রবেশ করে। গরম পানির ইনলেট একটি সিরিজ নোজেলের সাথে সংযুক্ত যা পানি ফিল ম্যাটেরিয়ালের উপর ছিটিয়ে দেয়।
ফিল ম্যাটেরিয়াল: এটি একটি পোরাস ম্যাটেরিয়াল যা পানি এবং বাতাসের মধ্যে হিট ট্রান্সফারের জন্য বড় একটি সারফেস এরিয়া প্রদান করে। ফিল ম্যাটেরিয়াল কাঠ, প্লাস্টিক, ধাতু বা সিরামিক দিয়ে তৈরি হতে পারে। ফিল ম্যাটেরিয়াল স্প্ল্যাশ বার, গ্রিড বা ফিল্ম প্যাক এর মতো ভিন্ন ভিন্ন উপায়ে সাজানো হতে পারে।
ঠাণ্ডা পানির বেসিন: এটি টাওয়ারের নিচে ঠাণ্ডা পানি সংগ্রহ করে। ঠাণ্ডা পানির বেসিনে একটি ড্রেন ভ্যাল্ভ এবং একটি পাম্প রয়েছে যা পানি পুনরায় সিস্টেম বা কনডেন্সারে প্রত্যাবর্তন করে।
বাতাসের ইনলেট: এটি টাওয়ারের ভিত্তিতে তাজা বাতাস প্রবেশ করে। বাতাসের ইনলেট টাওয়ারের ডিজাইনের উপর নির্ভর করে খোলা বা বন্ধ হতে পারে।
বাতাসের আউটলেট: এটি টাওয়ারের শীর্ষে গরম এবং আর্দ্র বাতাস বের হয়। বাতাসের আউটলেট একটি ডিফিউজার বা একটি স্ট্যাক থাকতে পারে যা বাতাসের প্রবাহকে উন্নত করে।
প্রাকৃতিক খাঁজের একটি হিট এক্সচেঞ্জারে পানি ঠাণ্ডা করার প্রক্রিয়ায় দুটি প্রধান মেকানিজম রয়েছে: সেনসিবল হিট ট্রান্সফার এবং ল্যাটেন্ট হিট ট্রান্সফার।
সেনসিবল হিট ট্রান্সফার: এটি গরম পানি থেকে ঠাণ্ডা বাতাসে হিট ট্রান্সফার করে ডাইরেক্ট সংস্পর্শের মাধ্যমে। ফলে, উভয় তরলের তাপমাত্রা পরিবর্তিত হয়, কিন্তু তাদের পর্যায় পরিবর্তিত হয় না। সেনসিবল হিট ট্রান্সফার তাপমাত্রা পার্থক্য, প্রবাহের হার এবং সংস্পর্শের সারফেস এরিয়া এর উপর নির্ভর করে।
ল্যাটেন্ট হিট ট্রান্সফার: এটি গরম পানি থেকে ঠাণ্ডা বাতাসে হিট ট্রান্সফার করে বাষ্পীভবনের মাধ্যমে। ফলে, কিছু পানি তরল থেকে বাষ্পে পরিবর্তিত হয়, তার পরিবেশ থেকে হিট শোষণ করে। ল্যাটেন্ট হিট ট্রান্সফার আর্দ্রতা অনুপাত, বাষ্প চাপ এবং ভর ট্রান্সফার কোয়াশিয়েন্টের উপর নির্ভর করে।
সেনসিবল এবং ল্যাটেন্ট হিট ট্রান্সফারের সমন্বয় পানিকে ঠাণ্ডা করে এবং বাতাসকে গরম করে। ঠাণ্ডা পানি ঠাণ্ডা পানির বেসিনে পড়ে, অন্যদিকে গরম বাতাস বোয়ান্সির কারণে বাতাসের আউটলেটে উঠে যায়। বোয়ান্সির প্রভাব বাতাসের ইনলেটে আরও তাজা বাতাস টানে, যা ঠাণ্ডা করার একটি অবিচ্ছিন্ন চক্র তৈরি করে।
প্রাকৃতিক খাঁজের হিট এক্সচেঞ্জারগুলি তাদের কনফিগারেশন অনুযায়ী দুটি প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়:
কাউন্টারফ্লো প্রাকৃতিক খাঁজের হিট এক্সচেঞ্জার: এই টাওয়ারগুলিতে, পানি নিচে এবং বাতাস উপরে বিপরীত দিকে প্রবাহিত হয়। এটি একটি উচ্চ তাপমাত্রা পার্থক্য এবং উচ্চ ঠাণ্ডা করার দক্ষতা প্রদান করে। তবে, এই টাওয়ারগুলি ক্রসফ্লো টাওয়ারগুলির তুলনায় বেশি উচ্চতা এবং বেশি স্প্রে নোজেল প্রয়োজন।
ক্রসফ্লো প্রাকৃতিক খাঁজের হিট এক্সচেঞ্জার: এই টাওয়ারগুলিতে, পানি নিচে এবং বাতাস লম্বভাবে প্রবাহিত হয়। এটি কাউন্টারফ্লো টাওয়ারগুলির তুলনায় কম উচ্চতা এবং কম স্প্রে নোজেল প্রয়োজন। তবে, এই টাওয়ারগুলি কাউন্টারফ্লো টাওয়ারগুলির তুলনায় কম তাপমাত্রা পার্থক্য এবং কম ঠাণ্ডা করার দক্ষতা রয়েছে।
নিম্নলিখিত টেবিলে প্রতিটি প্রকারের কিছু সুবিধা এবং অসুবিধা সারাংশ দেওয়া হল:
প্রকার |
সুবিধা |
অসুবিধা |
কাউন্টারফ্লো |
উচ্চ তাপমাত্রা পার্থক্য উচ্চ ঠাণ্ডা করার দক্ষতা পানির ভাল বিতরণ কম জমাট বাঁধার ঝুঁকি |
উচ্চ উচ্চতা উচ্চ খরচ বেশি স্প্রে নোজেল বেশি স্কেলিং হওয়ার ঝুঁকি |
| ক্রসফ্লো | কম উচ্চতা কম খরচ কম স্প্রে নোজেল কম স্কেলিং হওয়ার ঝুঁকি | কম তাপমাত্রা পার্থক্য কম ঠাণ্ডা করার দক্ষতা খারাপ পানির বিতরণ বেশি জমাট
