Une variété de matériaux est utilisée pour la construction des structures de tours de refroidissement. Des matériaux comme le verre de fibres sont utilisés pour construire des tours de refroidissement en kit. Cependant, pour les tours de refroidissement érigées sur site, des matériaux tels que l'acier, le verre de fibres, le bois de séquoia et le béton peuvent être utilisés en fonction de l'emplacement du projet et des préférences du client.
Les avantages et inconvénients de chaque matériau de tour de refroidissement sont donnés ci-dessous:
Bois:
Le bois de séquoia était utilisé comme matériau dans les tours de refroidissement dans les années 70 et 80 pour les tours de petite capacité. Aujourd'hui, en raison de sa rareté, le bois n'est plus utilisé dans les tours de refroidissement.
Voici les inconvénients lorsqu'on utilise le bois comme matériau:
Durabilité: Le bois est considéré comme moins durable pendant l'exploitation et a une durée de vie plus courte par rapport à d'autres matériaux.
Pertes de dérive: sont plus importantes, c'est-à-dire supérieures à 1%.
Problème de consommation du bois: Il est plus important et nécessite un ajustement du pH.
Besoin en espace: est plus important, ce qui donne une empreinte au sol plus grande par rapport aux autres.
Algues: problème sérieux de formation d'algues.
Structure lourde: La structure en bois est plus lourde que les autres matériaux de tours de refroidissement, augmentant ainsi les coûts civils.
Acier galvanisé:
C'est le matériau de construction le plus courant pour les tours de refroidissement. L'acier galvanisé G-235 est adapté en termes de résistance à la corrosion et possède également une bonne solidité structurelle.
Acier inoxydable:
Le développement et l'amélioration ultérieurs des matériaux de tours de refroidissement ont conduit à l'acier inoxydable, qui est supérieur au G-235.
L'acier inoxydable 304 est utilisé et recommandé pour les tours de refroidissement installées dans des environnements très corrosifs.
Tours en béton:
Les tours de refroidissement en béton sont généralement de très grandes tours.
Les caractéristiques principales des tours en béton sont:
Longue durée de vie: la durée de vie des tours est de plus de 38 à 40 ans.
Temps d'érection: ces tours sont érigées sur site et nécessitent plus de temps pour leur achèvement.
Tours coûteuses: ces tours sont très coûteuses, mais cette dépense est compensée par leur longue durée de vie.
Tours en plastique renforcé de fibres (PRF):
L'utilisation des tours PRF se développe rapidement et de plus en plus de sites industriels remplacent leurs anciennes tours de refroidissement en bois par des tours PRF.
Les caractéristiques principales des tours de refroidissement PRF sont:
Légères
Résistantes aux eaux chimiques, permettant ainsi une opération possible sur une large gamme de pH.
Les tours PRF sont résistantes au feu, il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un système de protection contre l'incendie.
Ces tours nécessitent moins de temps d'érection et offrent également un avantage de coût par rapport aux autres tours de refroidissement.
La durée de vie d'une tour de refroidissement bien entretenue est d'environ 20 à 25 ans. Il existe deux types de composants importants dans une tour de refroidissement:
Composants remplaçables comme
Composants de mouvement d'air (ventilateurs d'aspiration)
Matériaux de remplissage (remplissages)
Système de distribution d'eau chaude
Lamelles
Eliminateurs de dérive
Composants non remplaçables/structure permanente comme
Bassin d'eau froide
La description des principaux composants des tours de refroidissement et de leurs fonctions est donnée ci-dessous:
Est un composant essentiel des tours de refroidissement, car il améliore l'efficacité de refroidissement de la tour en fournissant des remplissages à éclaboussure et des remplissages en film.
Remplissages à éclaboussure:
Les tours disposent de motifs horizontaux et verticaux décalés pour éclabousser l'eau chaude tombant du haut de la tour, du plateau de distribution. Les éclaboussures divisent l'eau chaude en fines gouttelettes, augmentant ainsi la surface de contact entre l'air et l'eau.
Remplissages en film :
Ce sont des feuilles ondulées en plastique assemblées pour donner un aspect alvéolaire. Les matériaux utilisés pour les remplissages en film sont le PVC, le polypropylène.
Il sert à distribuer l'eau circulante chaude à l'intérieur des tours de refroidissement pour refroidir l'eau de processus chaude. Il comprend le bassin de distribution, les collecteurs, les bras de distribution, les buses, les vannes de régulation du débit.
Le bassin d'eau froide situé à la base de la tour est conçu pour recueillir l'eau refroidie et l'alimenter à la succion des pompes d'eau circulante.
La capacité du bassin doit être de trois fois le débit d'eau circulante en gallons par minute.
Les ventilateurs sont utilisés dans les tours de refroidissement à tirage forcé. Les matériaux de pales couramment utilisés sont le PRF, l'aluminium et l'acier galvanisé à chaud.
Les fonctions des lamelles dans les tours de refroidissement à flux croisé sont
Distribuer uniformément le flux d'air vers les remplissages.
Elles aident à retenir l'eau à l'intérieur de la tour.
Les lamelles ne sont pas nécessaires dans les tours de refroidissement à flux inverse.
Leur fonction est d'éliminer les gouttelettes d'eau entrainées dans l'air chaud sortant des tours de refroidissement. Ils réduisent la dérive à moins de 0,0005% de l'eau circulante. Ils sont fabriqués en PVC.
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