Kio estas natura konduktita refresigilo?

Natura malŝtupara raftejo estas speco de cedaĵa interŝanĝilo, kiu rafte akvon per rekta kontakto kun aero. Ĝi estas uzata en elektraj centros, olefinadoj, petrokemiaj fabrikoj kaj naturgazaj instalaĵoj por forigi plian varmon el la cirkulanta akvosistemo. Natura malŝtupara raftejo baziĝas sur la principo de konvekta fluo por provizi aeran cirkuladon, sen bezono de ventiloj aŭ aliaj mekanikaj aparatoj. La aerfluon kaŭzas la densecdiferenco inter la varma kaj humida aero ene de la turo kaj la pli malvarma kaj pli seka ĉirkaŭa aero ekstere de la turo.

Kiel Funkciadas Natura Malŝtupara Raftejo?

La baza funkcio-principo de natura malŝtupara raftejo estas ilustrita en la sekva diagramo:

La ĉefaj komponantoj de natura malŝtupara raftejo estas:

• Eniro de varmaj akvo: Tio estas loko, kie la varmaj akvo el la sistemo aŭ kondensilo eniras la turon supre. La eniro de varmaj akvo estas konektita al serio de dujetiloj, kiuj disĵetas la akvon super la plena materialo.

• Plena materialo: Tio estas porosa materialo, kiu provizas grandan surfacareon por cedaĵa interŝanĝo inter la akvo kaj la aero. La plena materialo povas esti farita el ligno, plastiko, metalo, aŭ keramiko. La plena materialo povas esti aranĝita en diversaj manieroj, kiel ŝprucstrekoj, retoj, aŭ filmopako.

• Bazo de malvarmaj akvo: Tio estas loko, kie la raftitaj akvo kolektiĝas sube de la turo. La bazo de malvarmaj akvo havas drenvalvilon kaj pompilon, kiuj recirkulas la akvon reen al la sistemo aŭ kondensilo.

• Aereno: Tio estas loko, kie la freŝa aero eniras la turon je la bazo. La aereno povas esti malfermita aŭ fermita, depende de la dizajno de la turo.

• Aereluo: Tio estas loko, kie la varma kaj humida aero eliras la turon supre. La aereluo povas havi difuzilon aŭ ŝtombron por plibonigi la aerfluon.

La procezo de akvoraftego en natura malŝtupara raftejo envolvas du ĉefajn mekanismojn: senta cedaĵa interŝanĝo kaj latentcendaĵa interŝanĝo.

• Senta cedaĵa interŝanĝo: Tio okazas, kiam cendo estas transdonita de la varmaj akvo al la malvarma aero per rekta kontakto. Kiel rezulto, la temperaturo de ambaŭ fluidoj ŝanĝiĝas, sed ne ilia fazo. La senta cedaĵa interŝanĝo dependas de faktoroj kiel la temperaturdiferenco, la fluokvanto, kaj la surfacareo de la kontakto.

• Latentcendaĵa interŝanĝo: Tio okazas, kiam cendo estas transdonita de la varmaj akvo al la malvarma aero per evaporiĝo. Kiel rezulto, iu parto de la akvo ŝanĝas sian fazon de likvaĵo al vaporo, dum absorbas cendon de siaj ĉirkaŭaĵoj. La latentcendaĵa interŝanĝo dependas de faktoroj kiel la humideca proporcio, la vaporpremo, kaj la masinterŝanĝa koeficiento.

La kombinaĵo de senta kaj latentcendaĵa interŝanĝo raftegas la akvon kaj varmigas la aeron. La raftitaj akvo falas malsupe al la bazo de malvarmaj akvo, dum la varmega aero elektiĝas supre al la aereluo pro floteco. La efekto de floteco kreas naturan malŝtupon, kiu enigas pli da freŝa aero je la aereno, kreante kontinuan ciklon de raftego.

Kiaj Specoj de Naturaj Malŝtuparaj Raftejoj Ekzistas?

Naturaj malŝtuparaj raftejoj povas esti klasifikitaj en du specoj bazitaj sur ilia konfiguro:

• Kontraŭflua natura malŝtupara raftejo: En tiuj turoj, la akvo fluas malsube, kaj la aero fluas supre en kontraŭaj direktoj. Tio permesas pli altan temperaturdiferencon kaj pli altan raftegecon. Tamen, tiuj turoj postulas pli altan altecon kaj pli da dujetiloj ol krucflua turoj.

• Krucflua natura malŝtupara raftejo: En tiuj turoj, la akvo fluas malsube, kaj la aero fluas horizontale en perpendikularaj direktoj. Tio permesas pli malaltan altecon kaj pli malmultajn dujetilojn ol kontraŭflua turoj. Tamen, tiuj turoj havas pli malaltan temperaturdiferencon kaj pli malaltan raftegecon ol kontraŭflua turoj.

La jena tabelo sumaras kelkajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn de ĉiu speco:

| Krucflua | Malpli alta alteco Malpli alta kosto Malpli da dujetiloj Malpli prokliva al skalado | Malpli alta temperaturdiferenco Malpli alta raftegeco Malpli bona distribuo de akvo Pli prokliva al glaciĝo |

La jena figuro montras la diferencon inter kontraŭflua kaj krucflua natura malŝtupara raftejo:

Kiaj Aplikoj de Naturaj Malŝtuparaj Raftejoj Ekzistas?

Naturaj malŝtuparaj raftejoj estas ĝenerale preferataj por aplikoj, kiuj postulas:

• Grandan kaj konstantan raftegan kapablecon dum multaj jaroj

• Malaltaj operaciaj kaj prizorgaj kostoj

• Malaltan bruonivelon kaj energiokonsumon

• Altan reziston al veturŝargoj kaj korozo

Kelkaj ekzemploj de aplikoj, kiuj uzas naturajn malŝtuparajn raftejojn, estas:

• Termoelektraj centros, kiuj uzas karbonon, oleon, gazon, aŭ nuklearan fuelon por generi elektron

• Olefinadoj, kiuj procesas brutolan oleon en diversaj produktoj kiel benzinon, dieselon, jetfuelon, ktp.

• Petrokemiaj fabrikoj, kiuj produktas kemikajojn el petrolo aŭ naturgazaj feedstocks

• Naturgazaj instalaĵoj, kiuj procesas naturgazon en likvidigitan naturgazon (LNG), kompresitan naturgazon (CNG), aŭ aliajn produktojn

Kiaj Avantaĝoj kaj Malavantaĝoj de Naturaj Malŝtuparaj Raftejoj Ekzistas?

Kelkaj avantaĝoj de naturaj malŝtuparaj raftejoj estas:

• Ili ne postulas ventilojn aŭ aliajn mekanikajn aparatojn por indukti aerfluon, kio savas energion kaj reduktas bruon

• Ili havas malaltajn operaciajn kaj prizorgajn kostojn, ĉar ili havas malpli da moviĝantaj partoj kaj malpli da uzado kaj abrado

• Ili havas malaltajn sistemo-perdojn, ĉar ili perdas malpli ol 1% de la totala akvofluo pro evaporiĝo

• Ili havas grandan raftegan kapablecon, ĉar ili povas trakti enormajn kvantojn de akvofluo

• Ili ne havas recirkuladon de aero, ĉar ili havas altan ŝtombron