Τι είναι ένας πύργος ψύξης φυσικής τάσης;

Μια φυσική στροφή πύργου ψύξης είναι ένα είδος ανταλλακτήρα θερμότητας που ψύχει το νερό με άμεση επαφή με τον αέρα. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτροπαραγωγικά, βιομηχανίες επεξεργασίας πετρελαίου, πετροχημικές εγκαταστάσεις και εγκαταστάσεις φυσικού αερίου για να αφαιρέσει την υπερβολική θερμότητα από το σύστημα κυκλοφορίας νερού. Ο πύργος ψύξης με φυσική στροφή βασίζεται στην αρχή της κυκλοφορίας αέρα χωρίς την ανάγκη για ανεμιστήρες ή άλλα μηχανικά συστήματα. Η κυκλοφορία αέρα είναι δυναμική λόγω της διαφοράς πυκνότητας μεταξύ του ζεστού και υγρού αέρα μέσα στον πύργο και του ψυχρότερου και ξηρότερου αέρα εκτός του πύργου.

Πώς Λειτουργεί ο Πύργος Ψύξης με Φυσική Στροφή;

Η βασική λειτουργική αρχή του πύργου ψύξης με φυσική στροφή παρουσιάζεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Οι κύριες συνιστώσες ενός πύργου ψύξης με φυσική στροφή είναι:

• Είσοδος ζεστού νερού: Αυτή είναι η θέση όπου το ζεστό νερό από το σύστημα ή τον συμπυκνωτή εισέρχεται στον πύργο στην κορυφή. Η είσοδος ζεστού νερού είναι συνδεδεμένη με μια σειρά από δοχεία που ρίχνουν το νερό πάνω στο υλικό γεμίσματος.

• Υλικό γεμίσματος: Αυτό είναι ένα πορώδες υλικό που παρέχει μεγάλη επιφάνεια για τη μεταφορά θερμότητας μεταξύ του νερού και του αέρα. Το υλικό γεμίσματος μπορεί να είναι από ξύλο, πλαστικό, μέταλλο ή κεραμικό. Το υλικό γεμίσματος μπορεί να είναι διατεταγμένο με διάφορους τρόπους, όπως πλάκες πλάσματος, πλέγματα ή πακέτα φιλμ.

• Κάδος ψυχρού νερού: Αυτή είναι η θέση όπου το ψυγμένο νερό συσσωρεύεται στο κάτω μέρος του πύργου. Ο κάδος ψυχρού νερού έχει έναν κόπτη και έναν πίστωνα που ανακυκλοφορούν το νερό πίσω στο σύστημα ή τον συμπυκνωτή.

• Είσοδος αέρα: Αυτή είναι η θέση όπου ο νέος αέρας εισέρχεται στον πύργο στη βάση. Η είσοδος αέρα μπορεί να είναι ανοιχτή ή κλειστή, ανάλογα με την κατασκευή του πύργου.

• Έξοδος αέρα: Αυτή είναι η θέση όπου ο ζεστός και υγρός αέρας εξέρχεται από τον πύργο στην κορυφή. Η έξοδος αέρα μπορεί να έχει ένα διασπωμένο ή έναν πύργο για να ενισχύσει την κυκλοφορία αέρα.

Η διαδικασία ψύξης νερού σε έναν πύργο ψύξης με φυσική στροφή περιλαμβάνει δύο βασικές μηχανικές: μεταφορά ευαισθητής θερμότητας και μεταφορά λατεντικής θερμότητας.

• Μεταφορά ευαισθητής θερμότητας: Αυτή είναι η μεταφορά θερμότητας από το ζεστό νερό στον κρύο αέρα με άμεση επαφή. Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία και των δύο υγρών αλλάζει, αλλά όχι η φάση τους. Η μεταφορά ευαισθητής θερμότητας εξαρτάται από παράγοντες όπως τη διαφορά θερμοκρασίας, την ροή και την επιφάνεια επαφής.

• Μεταφορά λατεντικής θερμότητας: Αυτή είναι η μεταφορά θερμότητας από το ζεστό νερό στον κρύο αέρα μέσω της εξατμίωσης. Ως αποτέλεσμα, μέρος του νερού αλλάζει φάση από υγρό σε αέριο, ενώ απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον του. Η μεταφορά λατεντικής θερμότητας εξαρτάται από παράγοντες όπως την αναλογία υγρασίας, την τάση ατμού και τον συντελεστή μεταφοράς μάζας.

Η συνδυασμένη μεταφορά ευαισθητής και λατεντικής θερμότητας ψύχει το νερό και ζεσταίνει τον αέρα. Το ψυγμένο νερό πέφτει στον κάδο ψυχρού νερού, ενώ ο ζεστός αέρας ανεβαίνει στην έξοδο αέρα λόγω της αναδυναμικής. Η αναδυναμική δημιουργεί μια φυσική στροφή που εισάγει περισσότερο νέο αέρα στην είσοδο αέρα, δημιουργώντας έναν συνεχή κύκλο ψύξης.

Τι είδη Πύργων Ψύξης με Φυσική Στροφή υπάρχουν;

Οι πύργοι ψύξης με φυσική στροφή μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο είδη με βάση την διάταξή τους:

• Πύργοι ψύξης με φυσική στροφή κατάθεσης: Σε αυτούς τους πύργους, το νερό ρέει κάτω, και ο αέρας ρέει πάνω σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας και υψηλότερη απόδοση ψύξης. Ωστόσο, αυτοί οι πύργοι απαιτούν μεγαλύτερη ύψος και περισσότερα δοχεία ρίξιμου από τους πύργους με διατομική ροή.

• Πύργοι ψύξης με φυσική στροφή διατομικής ροής: Σε αυτούς τους πύργους, το νερό ρέει κάτω, και ο αέρας ρέει οριζόντια σε κάθετες κατευθύνσεις. Αυτό επιτρέπει μικρότερη ύψος και λιγότερα δοχεία ρίξιμου από τους πύργους με κατάθεση. Ωστόσο, αυτοί οι πύργοι έχουν μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας και χαμηλότερη απόδοση ψύξης από τους πύργους με κατάθεση.

Το παρακάτω πίνακας συνοψίζει μερικά από τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα κάθε τύπου:

| Διατομική | Μικρότερη ύψος Χαμηλότερο κόστος Λιγότερα δοχεία ρίξιμου Μικρότερη ευαισθησία στην κατάκτηση | Μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας Χαμηλότερη απόδοση ψύξης Κακή διανομή νερού Μεγαλύτερη ευαισθησία στην παγίδα |