प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावर एक प्रकारको हीट एक्सचेंजर हो जसले पानीलाई हवा सँग सीधा संपर्क गराउँदै ठण्डा गर्छ। यसको प्रयोग बिजुली उत्पादन संयन्तमा, तेल शोधन शिल्पमा, पेट्रोकेमिकल शिल्पमा र प्राकृतिक ग्यास शिल्पमा घुमाउँदो पानी सिस्टमबाट अतिरिक्त गर्मी निकाल्न मा गरिन्छ। प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावर फान वा अन्य यांत्रिक उपकरणको आवश्यकता बिना चालना गर्छ, यसको हवा परिपथ टावरको भित्र गर्म र नम हवा र टावरको बाहिर ठण्डा र सुखी हवा बीचको घनत्व फरक द्वारा चलाइन्छ।
प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरको आधारभूत काम निम्न चित्र द्वारा दिखाइएको छ:
प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरको मुख्य घटकहरू छन्:
गर्म पानीको प्रवेश द्वार: यहाँ थप गर्म पानी सिस्टम वा कंडेनसरबाट टावरको शीर्षमा प्रवेश गर्छ। गर्म पानीको प्रवेश द्वार एक श्रृंखला नोजल्स सँग जोडिएको छ जसले पानीलाई फिल मटेरियल उपरि छिड्ने छ।
फिल मटेरियल: यो एउटा पोरस मटेरियल हो जसले पानी र हवा बीचको गर्मी स्थानान्तरणको लागि ठूलो सतह क्षेत्र उपलब्ध गर्छ। फिल मटेरियल लकड, प्लास्टिक, धातु वा सिरामिक बन्न सक्छ। फिल मटेरियल चित्रावली बार, ग्रिड्स वा फिल्म पैक्स जस्ता विभिन्न तरिकाले व्यवस्थित गरिन सकिन्छ।
ठण्डा पानीको बेसिन: यहाँ ठण्डा पानी टावरको तलमा एकत्रित हुन्छ। ठण्डा पानीको बेसिनमा एउटा ड्रेन वाल्व र पम्प छ जसले पानीलाई सिस्टम वा कंडेनसरमा पुनर्प्रवेश गराउँछ।
हवाको प्रवेश द्वार: यहाँ नयाँ हवा टावरको तलमा प्रवेश गर्छ। हवाको प्रवेश द्वार टावरको डिजाइन अनुसार खुल्न सक्छ वा बन्द गरिन सक्छ।
हवाको निकास द्वार: यहाँ गर्म र नम हवा टावरको शीर्षमा निकास गर्छ। हवाको निकास द्वारमा एउटा डिफ्यूजर वा स्टैक रहन सक्छ जसले हवा परिपथलाई बढाउँछ।
प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरमा पानी ठण्डा गर्ने प्रक्रियामा दुई मुख्य तत्वहरू छन्: सेन्सिबल हीट ट्रान्सफर र लेटेन्ट हीट ट्रान्सफर।
सेन्सिबल हीट ट्रान्सफर: यो जब गर्म पानीले ठण्डा हवाले सीधा संपर्क गर्दा हीट ट्रान्सफर गर्छ। फलस्वरूप, दुई द्रव्यहरूको तापमान परिवर्तन हुन्छ, तर उनीहरूको अवस्था बदल्दैन। सेन्सिबल हीट ट्रान्सफर तापमान फरक, प्रवाह दर, र संपर्क सतह क्षेत्र जस्ता तत्वहरू पर निर्भर गर्छ।
लेटेन्ट हीट ट्रान्सफर: यो जब गर्म पानीले ठण्डा हवाले वाष्पीकरण द्वारा हीट ट्रान्सफर गर्छ। फलस्वरूप, केही पानी तरल वस्तु वाष्पमा परिवर्तित हुन्छ, र त्यसको आसपास बाट हीट अवशोष गर्छ। लेटेन्ट हीट ट्रान्सफर आर्द्रता अनुपात, वाष्प दबाव, र द्रव्य ट्रान्सफर गुणांक जस्ता तत्वहरू पर निर्भर गर्छ।
सेन्सिबल र लेटेन्ट हीट ट्रान्सफरको संयोजन पानीलाई ठण्डा गर्छ र हवालाई गर्म गर्छ। ठण्डा पानी ठण्डा पानीको बेसिनमा गिर्छ, र गर्म हवा बोयान्सी द्वारा ऊपर उठ्छ। बोयान्सी प्रभावले नयाँ हवा टावरको तलमा आउनलाई आकर्षित गर्छ, जसले ठण्डा गर्ने निरन्तर चक्र बनाउँछ।
प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरहरू उनीहरूको विन्यास आधारित दुई प्रकारमा वर्गीकृत गरिन सकिन्छ:
काउंटरफ्लो प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरहरू: यस टावरहरुमा, पानी तलमा गर्दा र हवा ऊपर गर्दा विपरीत दिशामा प्रवाह गर्छ। यसले ठूलो तापमान फरक र उच्च ठण्डा दक्षता दिन्छ। तर, यी टावरहरू अधिक उचाई र अधिक स्प्रे नोजल्स आवश्यक छन्।
क्रॉसफ्लो प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरहरू: यस टावरहरुमा, पानी तलमा गर्दा र हवा अनुक्रमिक दिशामा प्रवाह गर्छ। यसले काउंटरफ्लो टावरहरू भन्दा ठुलो उचाई र अधिक स्प्रे नोजल्स आवश्यक छन्। तर, यी टावरहरू काउंटरफ्लो टावरहरू भन्दा निम्न तापमान फरक र निम्न ठण्डा दक्षता दिन्छ।
निम्न सारणीमा प्रत्येक प्रकारको लाभ र हानिहरू सारांशित गरिएको छ:
प्रकार |
लाभ |
हानि |
काउंटरफ्लो |
उच्च तापमान फरक उच्च ठण्डा दक्षता बेहतर पानी वितरण अधिक जम्न नहुने |
उच्च उचाई उच्च लागत अधिक स्प्रे नोजल्स अधिक स्केलिङ गर्ने |
| क्रॉसफ्लो | निम्न उचाई निम्न लागत अल्प स्प्रे नोजल्स अल्प स्केलिङ गर्ने | निम्न तापमान फरक निम्न ठण्डा दक्षता निम्न पानी वितरण अधिक जम्न गर्ने |
निम्न चित्रले काउंटरफ्लो र क्रॉसफ्लो प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरहरूको फरक दिखाउँछ:
प्राकृतिक ड्राफ्ट कुलिंग टावरहरू निम्न अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ:
