Kuinka suljettu{0}}jäähdytystorni toimii?

Sisäinen suljettu väliainekierto: ydinlämmön kantoaineen siirto

Suljetun jäähdytystornin ydinominaisuus on, että jäähdytysväliaine (yleensä pehmeä vesi, etyleeniglykoliliuos tai erityinen lämmönsiirtoneste) kiertää suljetussa kierukkasilmukassa ilman suoraa kosketusta ulkoiseen ilmaan tai suihkuveteen,{0}}mikä on "suljetuksi" olemus.

Käytön aikana jäähdytettävä kuuma väliaine (esim. korkean lämpötilan väliaine jäähdyttimistä tai teollisuusreaktoreista) toimitetaan suljetun jäähdytystornin lämmönvaihtokääreille kiertopumpulla. Väliaine virtaa jatkuvasti kelojen sisällä siirtäen kuljettamansa lämmön patterin seinämiin.

Kelat on tyypillisesti valmistettu ruostumattomasta teräksestä, titaaniseoksesta tai kupariseoksesta, joilla on erinomainen lämmönjohtavuus ja korroosionkestävyys, mikä mahdollistaa nopean lämmön johtumisen väliaineesta käämin seinämiin. Lämmönsiirron jälkeen matalan lämpötilan väliaine palaa jäähdytettyyn laitteistoon patterin ulostulon kautta jatkamaan lämmön imemistä muodostaen jatkuvan suljetun kierron.

Tämän linkin avain on säilyttää silmukan tiiviys väliaineen vuotamisen tai ilman tunkeutumisen estämiseksi, mikä voi aiheuttaa väliaineen huononemista ja putkistojen korroosiota. Siksi järjestelmä on yleensä varustettu paisuntasäiliöllä (tasapainottaa paineen vaihteluja), täyttöpumpulla-(täydentämään väliainehävikkiä) ja tarkkuussuodattimella (epäpuhtauksien poistamiseksi).

Ulkoinen suihkutus ja haihdutuslämmönvaihto: Lämmönsiirto ilmakehään

Suljetun jäähdytystornin ulkopinta on rakenteeltaan avoin, ja se haihduttaa lämpöä kierteistä suihkuveden haihtumisen ja ilman konvektion kautta-tämä on lämmönpoistolinkki, joka on jaettu kahteen vaiheeseen: "suihkuvesikierto" ja "haihdutus + konvektiolämmönvaihto".

Ruiskuvesikierto

Tornin pohjalle on asennettu kaivo. Suihkupumppu paineistaa kaivossa olevan jäähdytysveden ja suihkuttaa sen tasaisesti lämmönvaihtokierukoiden ulkopinnalle yläsuihkulaitteen läpi muodostaen yhtenäisen vesikalvon. Suihkutusvesi koskettaa täysin patojen ulkoseiniä, imee seinien siirtämän lämmön ja putoaa sitten takaisin kaivoon lämpötilan nousun jälkeen täydentäen ruiskutusveden sisäistä kiertoa. Kaivo on yleensä varustettu vedenlaatua stabiloivalla annostelulaitteella estämään hilseilyä ja mikrobien kasvua ruiskutusvedessä, mikä muuten voisi vaikuttaa lämmönvaihdon tehokkuuteen.

Haihdutus + konvektiolämmönvaihto

Suljetun jäähdytystornin pohjalle tai sivulle on asennettu aksiaalituuletin. Kun puhallin toimii, se imee sisään ympäröivän lämpötilan ilmaa tornin ulkopuolelta ja ilma kulkee ylöspäin patojen ja vesikalvon välisen raon kautta. Tällä hetkellä tapahtuu kahdenlaista lämmönvaihtoa: ensinnäkin,järkevä lämmönvaihto-ilma koskettaa suoraan korkean-lämpöisen vesikalvon kanssa siirtäen lämpöä lämpötilaeron kautta; toinen,piilevä lämmönvaihto-osa ruiskutusvedestä haihtuu ilmavirran vaikutuksesta ja absorboi suuren määrän piilevää höyrystymislämpöä (joka on 70–80 % kokonaislämmönhäviöstä), mikä laskee nopeasti patterin ulkoseinien lämpötilaa.

Lämmitetty ja kostutettu ilma poistetaan tornin huipulta, mikä vie suurimman osan lämmöstä, kun taas haihtumaton ruiskuvesi putoaa takaisin kaivoon kierrätettäväksi. Pieni määrä haihtumishäviötä kompensoidaan lisäämällä makeaa vettä.

Ilmamäärän säätö ja apujärjestelmät: Toiminnan tehokkuuden optimointi

Eri kuormituksiin ja ympäristöolosuhteisiin sopeutumista varten suljetut jäähdytystornit on varustettu ilmamäärän säätö- ja apujärjestelmillä toiminnan vakauden ja energiatehokkuuden varmistamiseksi:

Vaihtuvataajuinen tuulettimen ohjaus: Säätää automaattisesti tuulettimen nopeutta (tai toimivien puhaltimien lukumäärää) lämmönvaihtokäämien ulostulossa olevan väliaineen lämpötilan perusteella. Kun jäähdytyskuorma on alhainen, tuulettimen nopeutta vähennetään energian säästämiseksi; kun ympäristön lämpötila on liian korkea (esim. kesällä), nopeutta lisätään ilmamäärän lisäämiseksi ja lämmönpoistovaikutuksen varmistamiseksi.

-jäätymisenestolaitteet: Kylmillä alueilla tai alhaisen{0}}kuormituksen aikana talvella kelojen sisällä oleva väliaine voi jäätyä alhaisen lämpötilan vuoksi. Järjestelmä on varustettu sähköisellä jäljityksellä, höyryjännityksellä tai kierron ohituslaitteella, joka pitää väliaineen lämpötilan jäätymispisteen yläpuolella; sillä välin ruiskutusjärjestelmä voi siirtyä "kuivakäyttöön" (lopettaa ruiskutuksen, luottaa vain ilman konvektioon lämmönvaihdossa) välttääkseen jäätyneen ruiskutusveden aiheuttamat vauriot tornille.

Demister suunnittelu: Tornin yläosaan on asennettu huurteenpoistolaite, joka voi vangita pienet vesipisarat ruiskutusveteen (sieppausaste yli 99 %). Tämä ei ainoastaan ​​vähennä veden hukkaa, vaan myös estää vesipisaroiden purkamisen ilman mukana, mikä voi aiheuttaa kosteutta tai korroosiota ympäröivässä ympäristössä.

Yhteenveto yleisestä työprosessista

Suljetun-piirin jäähdytystornin toiminta voidaan tiivistää seuraavasti: kuuma väliaine tulee keloihin → lämmön johtuminen patterin seinien läpi → suihkuvesi imee lämpöä → ilma haihtuu ja kuljettaa lämpöä pois → jäähdytetty väliaine palaa.

Kuuma väliaine virtaa suljetuissa kierukoissa, ja lämpö siirtyy kierukan seinien läpi ulkoiseen suihkutusvesikalvoon; tuulettimen tuoma ilma koskettaa vesikalvoa ja kuljettaa lämpöä ulos tornista haihdutuksen ja konvektion kautta; jäähdytetty väliaine palaa laitteistoon kierrätettäväksi, kun taas suihkuvesi kiertää tornin sisällä toistuvasti vain vähäisellä haihdutushäviöllä.

Tämä rakenne säilyttää avoimien jäähdytystornien tehokkaan haihtuvan lämmönpoiston-edun, samalla kun vältetään jäähdytysväliaineen ja ulkomaailman välisen suoran kosketuksen aiheuttamat kontaminaatiot ja hilseilyongelmat. Näin saavutetaan kaksi tavoitetta: "korkea-tehokas lämmönpoisto + väliaineen suojaus".