מהו מגדל קירור ספונטני?
מגדל קירור בזרם טבעי הוא סוג של חליפת חום שמתקררת מים באמצעות מגע ישיר עם אוויר. הוא משמש בתחנות כוח, בתי זיקוק לנפט, מפעלי פטרוכימיה ותחנות גז טבעי כדי להסיר חום עודף מהמערכת המסתובבת של המים. מגדל קירור בזרם טבעי מתבסס על עיקרון הזרימה הקונבקטיבית כדי לספק מעבר אוויר, ללא צורך בסנפירים או מכשירים מכניים אחרים. זרימת האוויר נשלטת על ידי ההבדל בצפיפות בין האוויר החם והלח בתוך המגדל לבין האוויר הקר והיבש הסובב את המגדל.
איך עובד מגדל קירור בזרם טבעי?
העקרון הבסיסי של פעולת מגדל קירור בזרם טבעי מוצג בתרשים הבא:
הרכיבים העיקריים של מגדל קירור בזרם טבעי הם:
כניסת מים חמים: זה המקום שבו המים החמים מהמערכת או מהקונדנסר נכנסים למגדל בחלק העליון. כניסת המים החמים מחוברת לסדרת צינורות שמריחפים את המים מעל החומר המילוי.
חומר מילוי: זהו חומר פורוס שמספק שטח מגע גדול להעברת חום בין המים לאוויר. החומר המילוי יכול להיות עשוי מעץ, פלסטיק, מתכת או קרמיקה. החומר המילוי יכול להיות מסודר בצורה שונה, כגון סרגלים, רשתות או אריזות סרט.
cken מים קר: זהו המקום שבו המים המתקררים מצטברים בתחתית המגדל. cken המים הקר כולל筏板基础和空气入口、空气出口等主要组件的翻译如下：
הרכיבים העיקריים של מגדל קירור בזרם טבעי הם:
כניסת מים חמים: זה המקום שבו המים החמים מהמערכת או מהקונדנסר נכנסים למגדל בחלק העליון. כניסת המים החמים מחוברת לסדרת צינורות שמריחפים את המים מעל החומר המילוי.
חומר מילוי: זהו חומר פורוס שמספק שטח מגע גדול להעברת חום בין המים לאוויר. החומר המילוי יכול להיות עשוי מעץ, פלסטיק, מתכת או קרמיקה. החומר המילוי יכול להיות מסודר בצורה שונה, כגון סרגלים, רשתות או אריזות סרט.
cken מים קר: זהו המקום שבו המים המתקררים מצטברים בתחתית המגדל. cken המים הקר כולל גדר דренаж ול唧筒泵将水循环回系统或冷凝器。
空氣入口: 這是新鮮空氣從塔底進入的地方。根據塔的設計，空氣入口可以打開或關閉。
空氣出口: 這是溫暖而濕潤的空氣從塔頂排出的地方。空氣出口可以有擴散器或煙囪以增強空氣流動。
自然通风冷却塔中的水冷却过程涉及两种主要机制：显热传递和潜热传递。
显热传递: 当热水与冷空气直接接触时，热量从热水传递到冷空气。结果是两种流体的温度都发生变化，但它们的相态不变。显热传递取决于诸如温差、流速和接触面积等因素。
潜热传递: 当热水通过蒸发将热量传递给冷空气时，部分水从液态变为气态，同时吸收周围环境的热量。潜热传递取决于诸如湿度比、蒸汽压力和质量传递系数等因素。
显热和潜热传递的结合使水冷却并加热空气。冷却后的水落入冷水池，而加热后的空气由于浮力上升到空气出口。浮力效应产生自然通风，从空气入口吸入更多新鲜空气，形成连续的冷却循环。
自然通风冷却塔有哪些类型？
根据其配置，自然通风冷却塔可分为两种类型：
逆流自然通风冷却塔: 在这些塔中，水流向下流动，空气向上流动，方向相反。这允许更高的温差和更高的冷却效率。然而，这些塔需要比横流塔更高的高度和更多的喷嘴。
横流自然通风冷却塔: 在这些塔中，水流向下流动，空气水平流动，方向垂直。这允许比逆流塔更低的高度和更少的喷嘴。然而，这些塔的温差和冷却效率低于逆流塔。
下表总结了每种类型的优缺点：
类型
优点
缺点
逆流
更高的温差 更高的冷却效率 更好的水分分布 不易结冰
更高的高度 更高的成本 更多的喷嘴 更易结垢
| 横流 | 更低的高度 更低的成本 更少的喷嘴 不易结垢 | 更低的温差 更低的冷却效率 更差的水分分布 更易结冰 |
下图显示了逆流和横流自然通风冷却塔之间的区别：
自然通风冷却塔的应用有哪些？
自然通风冷却塔通常适用于以下应用：
多年内需要大且恒定的冷却能力
低运营和维护成本
低噪音水平和低能耗
高抗风载荷和腐蚀性
一些使用自然通风冷却塔的应用示例包括：
使用煤、石油、天然气或核燃料发电的热电厂
炼油厂将原油加工成各种产品，如汽油、柴油、航空燃料等
石化厂从石油或天然气原料生产化学品
天然气厂将天然气加工成液化天然气（LNG）、压缩天然气（CNG）或其他产品
自然通风冷却塔的优点和缺点是什么？
自然通风冷却塔的一些优点包括：
它们不需要风扇或其他机械设备来诱导空气流动，从而节省电力并减少噪音
它们具有较低的运营和维护成本，因为它们的移动部件较少，磨损也较少
它们具有较低的系统损耗，因为它们由于蒸发损失的总水量不到1%
它们具有较大的冷却能力，因为它们可以处理大量的水流
它们没有空气再循环，因为它们具有较高的烟囱出口，防止温暖的空气重新进入塔内
自然通风冷却塔的一些缺点包括：
它们需要较大的初始资本投资，因为建造和安装费用昂贵
它们需要较大的占地面积，因为它们具有宽大的基座和较高的高度
获得规划许可较为困难，因为它们对当地环境有负面影响
它们的性能取决于风速和风向
