A zárt - áramköri hűtőtornyok kiválasztása

Általános "3" zárt - áramköri hűtőtornyok hibái

1. bukás: A tekercs anyagának helytelen kiválasztása, ami a rozsda behatolásához és a zárt - áramköri hűtőtorony tekercsének vízszivárgásához vezet;

2. bukás: A fagyálló hozzáadásának elmulasztása a közeghez, ami a táptalaj fagyását eredményezi, miután a berendezést télen leállították, amely felrobbantja a tekercset;

3. bukás: A spray -vízmennyiség téves számítása, ami az energiafogyasztási költségek jelentős növekedéséhez vezet.

A zárt - áramköri hűtőtornyok alapelvei

Zárt - áramköri hűtőtornyok a közvetett hőcserén keresztüli hűtést érik el. A keringő táptalaj (például víz- vagy etilénglikol -oldat) zárt tekercsben folyik, és a hőt a permetezés víz elpárologtatásával és a légkonvekcióval veszik el. A zárt - áramköri hűtőtornyok alapelve három fő folyamaton alapul: hőcserél, a víz elpárologtatása és a légáram.

Hőcserélési folyamat

1.1 Hőátviteli közeg

Zárt - áramköri hűtőtornyokban általában a vizet használják hőátadó közegként. A hűtendő berendezésből vagy rendszerből származó hőt (például ipari berendezések, légkondicionáló rendszerek kondenzátorai stb.) Először átkerülnek a keringő vízbe.

A keringő víz zárt rendszerben áramlik, anélkül, hogy közvetlen kapcsolatba lépne a külső környezettel, biztosítva ezzel a vízminőség stabilitását és megakadályozva a szennyeződések belépését a rendszerbe.

1.2 A hőcserélő szerepe

A hőcserélő fő funkciója az, hogy hatékonyan továbbítja a hőt a berendezésből a keringő vízbe.

Amikor a berendezésből származó keringő vízhordozó hőt a hőcserélőbe jut, a hő a magasabb hőmérsékleti oldalról (keringő víz oldalról) az alsó hőmérsékleti oldalra (hűtési folyadék oldalra) kerül. Zárt - áramköri hűtőtornyokban a hűtőfolyadék általában levegő, de a nyitott hűtőtornyokkal ellentétben a levegő nem érinti közvetlenül a keringő vizet.

Víz elpárologtatási folyamat

2.1 Hűtőtekercs és spray -rendszer

A hűtőtekercs zárt - áramköri hűtőtoronyban általában fémből, spirál alakú vagy más formában készül, a hűtőtorony belsejében helyezve. A keringő víz folyik a tekercsben, és hőt cserél a tekercsen kívüli levegővel.

A hűtőtorony egy spray -rendszerrel van felszerelve, amely a keringő víz kis részét finom vízcseppekbe permetezi. Ezek a cseppek vízfilmet képeznek a tekercs felületén. Amikor a levegő áthalad a tekercsen a torony ventilátorának hatása alatt, a cseppek érintkeznek a levegővel.

2.2 A párologtató hőeloszlás alapelve

Amikor a permetezett cseppek a levegővel érintkeznek, a víz elpárolog, és a párolgási folyamat nagy mennyiségű hőt vesz fel, ami a tekercsben lévő keringő víz hőjéből származik.

A víz elpárologtatásával a tekercsben a keringő víz hőmérséklete fokozatosan csökken. A lehűtött víz a zárt rendszerben kering, és visszatér a hűtendő berendezéshez, újra felszívja a berendezés hőt, és ez a ciklus továbbra is folyamatos hűtést ér el.

Légáramlási folyamat

3.1 A rajongó szerepe

A ventilátor elsősorban elősegíti a levegő áramlását a hűtőtoronyban. A ventilátor általában a hűtőtorony tetejére vagy oldalára van felszerelve, negatív nyomást gyakorolva a forgás révén, hogy a külső levegőt a toronyba húzza.

A hűtőtoronyba való belépés után a levegő áthalad a hűtőtekercsen és a spray -területen. A ventilátor forgási sebességét és légmennyiségét a levegő és a víz közötti hőcserélési sebesség szabályozására irányuló tényleges igények alapján lehet beállítani.

3.2 Hőcserélési irány a levegő és a víz között

A hűtőtoronyban a levegő és a víz ellentétes áramot hajt végre. A levegő alulról felfelé áramlik, míg a víz fentről lefelé (a tekercs belsejében) folyik. Ez az ellenáramú mód viszonylag stabilan tarthatja a levegő és a víz közötti hőmérsékleti különbséget, ezáltal javítva a hőcserélő hatékonyságot.

A zárt - áramköri hűtőtornyok szerkezeti összetétele

Tekercs: Korrózióból készült - Rezisztens anyagokból (például 304 rozsdamentes acélból vagy rézcsövekből), a közepes hűtőszekrényben a belső hűtés;

Spray -rendszer: egyenletesen sprays hűtő vizet a tekercs felületére;

Ventilátor: Erők Air Flow (axiális vagy centrifugális ventilátor);

Víztartály: összegyűjti és keringteti a permetező vizet;

Töltőanyag: növeli a víz és a levegő közötti érintkezési területet;

A zárt - áramköri hűtőtornyok és annak fizikai tulajdonság paramétereinek közege

A zárt - áramköri hűtőtornyok közege: A zárt - áramköri hűtőtornyokban használt táptalaj általában víz- és etilénglikol. A vizet általában a déli tápközegként használják, és északon etilénglikol tápközeget használnak.

A víz fizikai tulajdonság paraméterei

Paraméter	Érték (20 fok)	Érték (40 fok)	Mérnöki jelentőség
Sűrűség (ρ)	998 kg/m³	992 kg/m³	Befolyásolja a szivattyú teljesítményét és az áramlási sebesség kiszámítását
Specifikus hőkapacitás (CP)	4,18 kJ/(kg · fok)	4,18 kJ/(kg · fok)	A hőterhelés kiszámításához szükséges alapparaméter
Hővezető képesség (λ)	0,598 W/(m · fok)	0,630 w/(m · fok)	Befolyásolja a tekercs hőátadási hatékonyságát
Dinamikus viszkozitás (μ)	1,002 × 10⁻³ pa · S	0,653 × 10⁻³ pa · S	Meghatározza az áramlás ellenállás és a nyomásesés
Fagypont	0 fok	-	Kulcs a téli fagyálló kialakításhoz
Forráspont	100 fok	-	-

Megjegyzés: A víz fizikai tulajdonságai jelentősen megváltoznak a hőmérsékleten. Például a viszkozitás 1,787 × 10⁻³ pa · s 0 fokon és 0,467 × 10⁻³ pa · s 60 fokon; A hővezető képesség 0,68 W/fokra csökken, 100 fokon.

Az etilénglikol oldat fizikai tulajdonság paraméterei (20 fok)

Paraméter	Érték	Változás a tiszta vízhez képest	Tervezési hatás
Sűrűség (ρ)	1070 kg/m³	+7%	A szivattyú teljesítményének körülbelül 8% -kal kell növekednie
Specifikus hőkapacitás (CP)	3,45 kJ/(kg · fok)	-17%	Nagyobb áramlási sebesség szükséges ugyanazon hőterheléshez
Hővezető képesség (λ)	0,39 W/(m · fok)	-35%	Csökkentett hőátadási hatékonyság
Dinamikus viszkozitás (μ)	3,5 × 10⁻³ pa · s	+450%	Jelentősen megnövekedett áramlási ellenállás

A tipikus etilénglikol koncentráció és a fagyasztási pont közötti kapcsolat

Etilén -glikol koncentráció	Fagyasztási pont (fok)	Forráspont (fok)	Alkalmazási forgatókönyvek
30%	-15	106	Általános fagyálló követelmények
50%	-37	110	Súlyos hideg területek vagy alacsony - hőmérsékleti munkakörülmények
60%	-55	113	Extrém alacsony - hőmérsékleti környezet

Megjegyzés: Minél magasabb az etilénglikol koncentrációja, annál alacsonyabb a fagypont, de a viszkozitás hirtelen növekszik (magas - fejszivattyút igényel); Az etilénglikol oldat enyhe korrozivitással rendelkezik a fémekkel szemben, ezért korróziógátlókat (például borátot) kell hozzáadni, vagy rozsdamentes acélt vagy rézet kell használni - nikkel ötvözet tekercseket kell használni; A fagyasztási pontkövetelmények meghatározzák az etilénglikol koncentrációját, de a magas koncentráció jelentősen növeli a szivattyú energiafogyasztását; Javasoljuk, hogy optimalizálja a koncentrációt a - viszkozitáson keresztül; Az etilén-glikol oldat hőátadási együtthatója 30% -40% -kal alacsonyabb, mint a tiszta vízé, ezért meg kell növelni a tekercs területét vagy a légmennyiséget.

A zárt - áramköri hűtőtornyok általános típusai, anyagai, előnyei és hátrányai

(1) Rézcsövek (piros rézcsövek)

Előnyök:

Kiváló termikus vezetőképesség: A vörös rézcsövek nagy hővezetőképességgel rendelkeznek (380 W/m · K), jelentős hőcserélési hatékonysággal, amely alkalmas közepes és magas hőmérsékleti különbségekre.

Erős korrózióállóság: természetesen ellenálló a korrózióval a vízből, gyenge sav/lúgos közeg, hosszú élettartammal (általában több mint 20 év).

Stabil mechanikai tulajdonságok: vékony - fallal ellátott (8 - 10 mm), de nagy szilárdságú, érett hegesztési technológiával (ezüst alapú hegesztő rudak) és jó tömítési teljesítmény.

Hátrányok:

Nagy költség: A réz drága, a kezdeti beruházás körülbelül 1,5 -szerese a rozsdamentes acélcsövek.

Viszonylag nehezebb: az azonos hangerővel rendelkező rozsdamentes acélcsöveknél nehezebb, és további támogatási struktúrákat igényel a telepítéshez.

(2) Rozsdamentes acélcsövek (304/316L)

Előnyök:

Kiváló korrózióállóság: Különösen a 316L rozsdamentes acélból álló kemény környezetek, például erős savak és só spray, 15-20 éves élettartammal.

Nagynyomású - csapágyszilárdság: képes ellenállni a magas - nyomás munkakörülményeknek, és nem könnyű deformálódni.

Hátrányok:

Alacsony hővezetőképesség: A hővezető képesség (16 w/m · k) a tekercs területének vagy a levegő térfogatának növekedését igényli a hatékonyság kompenzálása érdekében.

Nehéz feldolgozás: A hegesztéshez argon íves hegesztési technológiát igényel, magas műszaki követelményekkel, és hajlamos a stressz -korrózió -repedésre.

(3) Szén acélcsövek (horganyzott)

Előnyök:

Alacsony költség: Az ár csak 1/3 és 1/2 rézcsövek, korlátozott költségvetéssel rendelkező projektekhez.

Könnyű feldolgozás: Könnyen hegeszthető és vágható, alkalmas a gyors telepítésre.

Hátrányok:

Rossz korrózióállóság: A galvanizálás szükséges a szolgálati élettartam meghosszabbításához, de a korrózió hosszú távon továbbra is hajlamos (az élettartam kb. 5-8 év).

Magas skálázási sebesség: A durva felület hajlamos a méretezésre, gyakori tisztítást igényel, ami csökkenti a hőcsere hatékonyságát.

(4) Titánötvözetcsövek

Előnyök: Rendkívül erős korrózióállóság (különösen a klorid -ionok számára), könnyű, a tengervíz hűtéséhez és a nukleáris iparhoz.

Hátrányok: Rendkívül magas költségek (kb. Ötszörödik a rozsdamentes acélból) és a nehéz feldolgozás.

(5) alumíniumötvözetcsövek

Előnyök: Könnyű és viszonylag jó hővezető képesség (kb. 200 w/m · k).

Hátrányok: alacsony mechanikai erő és lúgos közegek korróziójára hajlamos.