
Torr ta' raffreddament naturali huwa tip ta' interscambjatur tal-ħalijiet li jirraffreda l-ilma b'mezzu kontatt dirett mal-ħalijiet. Huwa jistgħal fil-posti tal-enerġija, fil-rifinatriji tal-żagħġ, fil-pjantri petrokemici, u fit-pjantri tal-gas naturali biex jiġbdu l-ħalijiet eċċessivi mill-sistema tal-ilma ċirkolanti. It-torr ta' raffreddament naturali jikkontja bil-prinċipju tal-flus konvektiv biex jipprovdi l-ċirkulazzjoni tal-ħalijiet, mingħajr il-bisogna għal venti jew aparati mekanika oħra. Il-flus tal-ħalijiet huwa mohħok minn differenzi fl-densità bejn l-ħalijiet ħalib u mitlufa fil-torr u l-ħalijiet ħalib u drijja barra mill-torr.
Il-prinċipju bażiku ta' funzjonar ta' torr ta' raffreddament naturali huwa tillustrat fil-diagramm li ġej:
Il-komponenti prinċipali ta' torr ta' raffreddament naturali huma:
Inlet tal-ilma ħalib: Hawn fejn l-ilma ħalib mil-sistema jew miċkondizzjatur tidħol ft-torr fuq it-top. L-inlet tal-ilma ħalib huwa mqassam ma' serje ta' nozzli li jspriċċaw l-ilma fuq l-material tal-fill.
Material tal-fill: Dan huwa material poruż li jipprovdi sursa kbira ta' area tal-ispazju għall-interscambju tal-ħalijiet bejn l-ilma u l-ħalijiet. Il-material tal-fill jista' jkun magħmul mir-ħalib, plastik, metal jew keramika. Il-material tal-fill jista' jkun organizzat f'mod differenti, kif issibu splash bars, grids, jew film packs.
Bassina tal-ilma ħalida: Hawn fejn l-ilma irraffreda tigħmel kollezzjoni ta' ftit tal-torr. Il-bassina tal-ilma ħalida għandha valvola ta' draina u pumpa li tirċikla l-ilma wara l-sistema jew miċkondizzjatur.
Inlet tal-ħalijiet: Hawn fejn l-ħalijiet ħadid idħol ft-torr fid-base. L-inlet tal-ħalijiet jista' jkun magħluq jew mogħliq, skont id-disinn tal-torr.
Outlet tal-ħalijiet: Hawn fejn l-ħalijiet ħalib u mitlufa jagħmlu ix-xilgħ ft-torr fuq it-top. L-outlet tal-ħalijiet jista' jkun magħmul ma' diffuser jew stack biex j żdied il-flus tal-ħalijiet.
Il-proċess ta' raffreddament tal-ilma ft-torr ta' raffreddament naturali involviż żewġ mekanismi prinċipali: interscambju tal-ħalijiet sensibli u interscambju tal-ħalijiet latent.
Interscambju tal-ħalijiet sensibli: Dan huwa meta l-ħalijiet jinterscambjaw mill-ilma ħalib għal l-ħalijiet ħalida permezz tal-kontatt dirett. Bil-ressultat, it-temperatura ta' dawn iż-żewġ fluidi tagħmel xirja, sa l-aħħar mhumiex f'fasa. L-interscambju tal-ħalijiet sensibli jdependi minn fatturi kif is-silġ ta' temperatura, il-vell ta' flus, u l-area tal-ispazju ta' kontatt.
Interscambju tal-ħalijiet latent: Dan huwa meta l-ħalijiet jinterscambjaw mill-ilma ħalib għal l-ħalijiet ħalida permezz tal-evaporazzjoni. Bil-ressultat, xi parte tal-ilma tagħmel xirja fil-fasa mill-likwid għal vapur, waqt li jassorbixxu l-ħalijiet mis-silġ tagħha. L-interscambju tal-ħalijiet latent jdependi minn fatturi kif ir-rapport tal-umidità, il-prezzjoni tal-vapur, u l-koeffiċjent tal-massa tal-interscambju.
It-talbien ta' interscambju tal-ħalijiet sensibli u latent jirraffreda l-ilma u jirreġġa l-ħalijiet. Il-ilma irraffreda tifdal ftit f'tal-bassina tal-ilma ħalida, samment li l-ħalijiet reġġa tizilgħu ft-top tal-outlet tal-ħalijiet għall-effett tal-buoianza. L-effett tal-buoianza jkkrea draft naturali li jidraw aktar ħalijiet ħadid l-inlet tal-ħalijiet, bl-iżvilupp ta' siklu kontinwu ta' raffreddament.
It-torri ta' raffreddament naturali jistgħu jiġu klassifikati f'żewġ tipi skont id-disinn tagħhom:
Torri ta' raffreddament naturali counterflow: F'dan it-torri, l-ilma jifdal, u l-ħalijiet jizilgħu f'direzzjonijiet moħħoġġa. Dan jħalli għal silġ akbar ta' temperatura u effiċjenza akbar ta' raffreddament. Iva, dan it-torri jirrikjedi aktar għoli u aktar nozzli minn crossflow towers.
Torri ta' raffreddament naturali crossflow: F'dan it-torri, l-ilma jifdal, u l-ħalijiet jizilgħu orizzontalment f'direzzjonijiet perpendikolari. Dan jħalli għal għoli inqas u nozzli inqas minn counterflow towers. Iva, dan it-torri jkollu silġ inqas ta' temperatura u effiċjenza inqas minn counterflow towers.
It-tabella li ġej tissemma xi avantagi u disavantagi ta' kwalunkwe tip:
Tip |
Avvantagi |
Disavantagi |
Counterflow |
Silġ akbar ta' temperatura Effiċjenza akbar ta' raffreddament Distribuzzjoni akbar tal-ilma Ikku inqas għal l-għeluq |
Għoli akbar Kost akbar Aktar nozzli Ikku aktar għal l-skala |
| Crossflow | Għoli inqas Kost inqas Nozzli inqas Ikku inqas għal l-skala | Silġ inqas ta' temperatura Effiċjenza inqas ta' raffreddament Distribuzzjoni inqas tal-ilma Ikku aktar għal l-għeluq |
Id-dinjagramm li ġej jilustra l-ħoloq bejn it-torri ta' raffreddament naturali counterflow u crossflow:
It-torri ta' raffreddament naturali huma preferiti għal applikazzjonijiet li rikjedu:
Kapaċita ta' raffreddament kbira u kostanti għal ħafna sena
Kost operattivi u ta' manutenzjoni inqas
Livell ta' rumur inqas u konsum ta' potenza inqas
Reżistanza akbar għal karigi tal-vent u korrozzjoni
Xi esempi ta' applikazzjonijiet li jistgħu jagħmlu użu minn it-torri ta' raffreddament naturali huma:
Posti tal-enerġija termika li jistgħu jagħmlu użu minn anġlu, żagħġ, gas, jew ħalib nukleari biex jiggeneraw l-enerġija elektrika
Rifinatriji tal-żagħġ li jipproċessaw l-żagħġ ruđi f'prodotti diversi kif bbenzina, diesel, jet fuel, etċ.
Pjantri petrokemici li jipproduċu kemmikali mill-żagħġ jew gas naturali
Pjantri tal-gas naturali li jipproċessaw l-gas naturali f'gaz naturali liquefatt (LNG), gaz naturali kompress (CNG), jew prodotti oħra
Xi avantagi ta' torri ta' raffreddament naturali huma:
Ma rikjedu l-ebda ventilatur jew apparat mekaniku ieħor biex jiġbdu l-ħalijiet, li jisparmja potenza u jżdied il-rumur
Jkollhom kost operattivi u ta' manutenzjoni inqas, għax jkollhom parti mobbili inqas u wear and tear inqas