Výber uzavretých - Obvodových chladiacich veží

Bežné „3“ Poruchy uzavretých - Obvodové chladiace veže

Pohľad 1: Nesprávny výber materiálu cievok, čo vedie k preniknutiu hrdze a úniku vody uzavretej - Cievacia cievka na chladiacu vežu obvodu;

Ústroj 2: Nepredúvanie nemrznúcej zmesi do média, čo vedie k zmrazeniu média po vypnutí zariadenia v zime, ktoré prasklo cievku;

Ústroj 3: Nariadenie objemu sprejovej vody, čo vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na spotrebu energie.

Základné princípy uzavretých - Obvodové chladiace veže

Uzavreté - Obvodové chladiace veže dosahujú chladenie prostredníctvom nepriamej výmeny tepla. Cirkulujúce médium (ako je voda alebo etylénglykol roztok) tečie v uzavretej cievke a teplo sa odoberá odparovaním sprejovej vody a prúdom vzduchu. Základný princíp uzavretých - Obvodové chladiace veže sú založené na troch hlavných procesoch: výmena tepla, odparovanie vody a prietok vzduchu.

Výmena tepla

1.1 médium prenosu tepla

V uzavretom - obvodových chladiacich vežách sa voda zvyčajne používa ako médium na prenos tepla. Teplo zo zariadenia alebo systému, ktorý sa má ochladiť (napríklad priemyselné vybavenie, kondenzátory klimatizačných systémov atď.), Najprv sa prenesie do cirkulujúcej vody.

Cirkulujúca voda prúdi v uzavretom systéme bez priameho kontaktu s vonkajším prostredím, čím sa zabezpečí stabilita kvality vody a zabránenie vstupu do systému nečistôt.

1.2 Úloha výmenníka tepla

Hlavnou funkciou výmenníka tepla je efektívne prenos teplo zo zariadenia do cirkulujúcej vody.

Keď cirkulujúca voda prenášajúca teplo zo zariadenia vstupuje do výmenníka tepla, teplo sa prenáša zo strany vyššej teploty (strana cirkulujúcej vody) na stranu nižšej teploty (strana chladiacej kvapaliny). V uzavretých - obvodové chladiace veže je chladiacou tekutinou zvyčajne vzduch, ale na rozdiel od otvorených chladiacich veží, vzduch priamo nekontaktuje s cirkulujúcou vodou.

Proces chladenia vody

2.1 Systém chladiacej cievky a rozprašovacieho systému

Chladiaca cievka v uzavretej - Obvodová chladiaca veža je zvyčajne vyrobená z kovu v špirálovom tvare alebo iných formách umiestnených vo vnútri chladiacej veže. Cirkulujúca voda prúdi v cievke a vymieňa teplo so vzduchom mimo cievky.

Chladiaca veža je vybavená rozprašovacím systémom, ktorý rozprestiera malú časť cirkulujúcej vody do kvapiek s jemnou vodou. Tieto kvapôčky tvoria vodný film na povrchu cievky. Keď vzduch prechádza cievkou pod pôsobením ventilátora veže, kvapôčky prichádzajú do styku so vzduchom.

2.2 Princíp rozptyľovania odparovania tepla

Keď nastriekané kvapôčky prídu do kontaktu so vzduchom, voda sa odparuje a proces odparovania absorbuje veľké množstvo tepla, ktoré pochádza z tepla cirkulujúcej vody v cievke.

Pri odparovaní vody sa teplota cirkulujúcej vody v cievke postupne znižuje. Chladená voda cirkuluje v uzavretom systéme, vracia sa do zariadenia, aby sa ochladila, opäť absorbuje teplo zo zariadenia a tento cyklus pokračuje v dosiahnutí nepretržitého chladenia.

Proces prietoku vzduchu

3.1 Úloha fanúšika

Ventilátor podporuje hlavne prietok vzduchu v chladiacej veži. Ventilátor je zvyčajne nainštalovaný na hornú alebo bočnú stranu chladiacej veže, čím sa vytvára negatívny tlak rotáciou, aby sa do veže vtiahol vonkajší vzduch.

Po vstupe do chladiacej veže prechádza vzduch cez chladiacu cievku a postrek. Rýchlosť rotácie a objem vzduchu ventilátora je možné upraviť podľa skutočných potrieb na reguláciu výmeny tepla medzi vzduchom a vodou.

3.2 Smer výmeny tepla medzi vzduchom a vodou

V chladiacej veži vykonáva vzduch a voda protiprúdovú výmenu tepla. Vzduch tečie zdola nahor, zatiaľ čo voda tečie zhora nadol (vo vnútri cievky). Tento protiprúdový režim môže udržať teplotný rozdiel medzi vzduchom a vodou relatívne stabilný, čím sa zlepší účinnosť výmeny tepla.

Štrukturálne zloženie uzavretých - chladiacich veží obvodov

Cievka: vyrobená z korózie - Odolné materiály (napríklad 304 z nehrdzavejúcej ocele alebo medených trubíc), pričom médium sa ochladí vo vnútri;

Sprejový systém: rovnomerne rozprestiera chladiacu vodu na povrch cievky;

Ventilátor: núti prúdenie vzduchu (axiálny alebo odstredivý ventilátor);

Nádrž na vodu: Zhromažďuje a cirkuluje striekajúcu vodu;

FLILLER: Zvyšuje kontaktnú plochu medzi vodou a vzduchom;

Médium uzavretých - Obvodových chladiacich veží a parametrov jeho fyzickej vlastnosti

Médium uzavretých - Obvodových chladiacich veží: médium použité v uzavretom - Obvodové chladiace veže sú zvyčajne voda a etylénglykol. Voda sa bežne používa ako médium na juhu a na severe sa používa médium etylénglykolu.

Parametre fyzického vlastníctva vody

Parameter	Hodnota (20 stupňov)	Hodnota (40 stupňov)	Inžiniersky význam
Hustota (ρ)	998 kg/m³	992 kg/m³	Ovplyvňuje výpočet výkonu čerpadla a výpočtu prietoku
Špecifická tepelná kapacita (CP)	4,18 KJ/(KG · Stupel)	4,18 KJ/(KG · Stupel)	Jadro parametra pre výpočet tepelného zaťaženia
Tepelná vodivosť (λ)	0,598 w/(m · stupeň)	0,630 w/(m · stupeň)	Ovplyvňuje účinnosť prenosu tepla cievok
Dynamická viskozita (μ)	1,002 × 10⁻³ pa · s	0,653 × 10⁻³ pa · s	Určuje odolnosť proti prietoku a pokles tlaku
Bod mrazu	0 stupňa	-	Kľúč pre zimný nemrznúci dizajn
Bod varu	100 stupňov	-	-

Poznámka: Fyzikálne vlastnosti vody sa výrazne menia s teplotou. Napríklad viskozita je 1,787 × 10 ⁻³ pa · s pri 0 stupňoch a 0,467 × 10 ° PA · s pri 60 stupňoch; Tepelná vodivosť klesá na 0,68 W/(m. stupňa) pri 100 stupňoch.

Parametre fyzickej vlastnosti roztoku etylénglykol (20 stupňov)

Parameter	Hodnota	Zmena v porovnaní s čistou vodou	Návrhy
Hustota (ρ)	1070 kg/m³	+7%	Výkon čerpadla sa musí zvýšiť o približne 8%
Špecifická tepelná kapacita (CP)	3,45 kJ/(kg · stupeň)	-17%	Väčší prietok potrebný pre rovnaké tepelné zaťaženie
Tepelná vodivosť (λ)	0,39 w/(m · stupeň)	-35%	Znížená účinnosť prenosu tepla
Dynamická viskozita (μ)	3,5 × 10⁻³ pa · s	+450%	Výrazne zvýšená odolnosť proti prietoku

Vzťah medzi typickou koncentráciou etylénglykolu a bodom mrazu

Koncentrácia etylénglykolu	Bod mrazu (stupeň)	Bod varu (stupeň)	Aplikačné scenáre
30%	-15	106	Všeobecné požiadavky na nemrznúcu zmes
50%	-37	110	Závažné chladné plochy alebo nízke - pracovné podmienky teploty
60%	-55	113	Extrémne nízke - teplotné prostredia

POZNÁMKA: Čím vyššia je koncentrácia etylénglykolu, tým nižšia je bod zamrznutia, ale viskozita sa výrazne zvyšuje (vyžaduje vysoké - pumpu hlavy); Roztok etylénglykolu má miernu korozivitu k kovom, takže by sa mali pridať inhibítory korózie (napríklad boritar) alebo by sa mali použiť nerezová oceľ alebo meď - coily zliatiny niklu; Požiadavky na bod zamrznutia určujú koncentráciu etylénglykolu, ale vysoká koncentrácia výrazne zvýši spotrebu energie čerpadla; Odporúča sa optimalizovať koncentráciu prostredníctvom viskozity - teplotnej krivky; Koeficient prenosu tepla roztoku etylénglykol je o 30%-40% nižší ako v prípade čistej vody, takže je potrebné zvýšiť oblasť cievok alebo objem vzduchu.

Bežné typy, materiály, výhody a nevýhody uzavretých - Circuit Cools Tower

(1) medené trubice (červené medené trubice)

Výhody:

Vynikajúca tepelná vodivosť: Červené medené trubice majú vysokú tepelnú vodivosť (380 W/m · K), s významnou účinnosťou výmeny tepla, vhodné pre scenáre stredného a vysokého teplotného rozdielu.

Silná odolnosť proti korózii: prirodzene rezistentná na koróziu z vody, slabé kyslé/alkalické médiá, s dlhou životnosťou (zvyčajne viac ako 20 rokov).

Stabilné mechanické vlastnosti: Thin - WALRED (8 - 10 mm), ale vysoká pevnosť, so zrelým zváracím technológiou (zváracie tyče na báze striebra) a dobrým tesniacim výkonom.

Nevýhody:

Vysoké náklady: Meď je drahá, s počiatočnou investíciou asi 1,5 -násobok trubíc z nehrdzavejúcej ocele.

Relatívne ťažké: ťažšie ako trubice z nehrdzavejúcej ocele s rovnakým objemom, ktoré si vyžadujú ďalšie podporné konštrukcie na inštaláciu.

(2) trubice z nehrdzavejúcej ocele (304/316 l)

Výhody:

Vynikajúca odolnosť proti korózii: Najmä 316L z nehrdzavejúcej ocele vydrží drsné prostredie, ako sú silné kyseliny a soľný sprej, so služobnou životnosťou 15-20 rokov.

Vysoký tlak - pevnosť ložiska: môže odolať vysokému - pracovných podmienok tlaku a nie je ľahké sa deformovať.

Nevýhody:

Nízka tepelná vodivosť: Tepelná vodivosť (16 W/m · k) vyžaduje zvýšenie plochy cievok alebo objemu vzduchu na kompenzáciu účinnosti.

Ťažké spracovanie: Zváranie vyžaduje technológiu zvárania Argon Arc s vysokými technickými požiadavkami a je náchylné na praskanie korózie napätia.

(3) Rúrky z uhlíkovej ocele (pozinkované)

Výhody:

Nízke náklady: Cena je iba 1/3 až 1/2 medených trubíc, vhodných pre projekty s obmedzeným rozpočtom.

Jednoduché spracovanie: Ľahko sa zvára a odreže, vhodné na rýchlu inštaláciu.

Nevýhody:

Zlý odpor proti korózii: Na predĺženie životnosti je potrebné galvanizáciu, ale korózia sa stále z dlhodobého hľadiska vyskytuje (životnosť je asi 5-8 rokov).

Vysoká rýchlosť škálovania: Hrubý povrch je náchylný na škálovanie, čo si vyžaduje časté čistenie, čo znižuje účinnosť výmeny tepla.

(4) trubice zliatiny titánu

Výhody: Extrémne silná odolnosť proti korózii (najmä proti chloridovým iónom), ľahká, vhodná na chladenie morskej vody a jadrový priemysel.

Nevýhody: extrémne vysoké náklady (asi 5 -násobok nákladov z nehrdzavejúcej ocele) a ťažké spracovanie.

(5) Hliníkové trubice zliatiny

Výhody: Ľahká a relatívne dobrá tepelná vodivosť (asi 200 h/m · k).

Nevýhody: Nízka mechanická pevnosť a náchylné na koróziu alkalickým médiom.