Koelcapaciteit van gesloten koeltorens

Het werkingsprincipe van een gesloten koeltoren komt in wezen neer op warmte-uitwisseling en warmteoverdracht, waarbij temperatuurverschiluitwisselingen plaatsvinden tussen lucht, sproeiwater en de te koelen vloeistof. Daarom is een gesloten koeltoren ook een apparaat dat warmte- afvoert, met als voordeel dat het het energieverbruik verlaagt en cyclisch waterverbruik mogelijk maakt.

Het koelvermogen van een gesloten koeltoren is behoorlijk opmerkelijk. Er is geen direct contact tussen lucht en de vloeistof (meestal water of een ethyleenglycolmengsel) die wordt gekoeld. In tegenstelling tot open koeltorens beschikt hij over twee onafhankelijke vloeistofcircuits. Eén daarvan is het water in het externe circuit, dat buiten de buizenbundel (gesloten spoel) circuleert in het tweede circuit dat is aangesloten op het warmtestroomproces, en wordt gekoeld en teruggevoerd in het gesloten circuit. Lucht wordt naar binnen gezogen door de cascadering van circulerend water buiten de gehele warmtepijp, waardoor een vergelijkbaar verdampingseffect ontstaat als bij open koeltorens. Tijdens bedrijf stroomt warmte van het interne vloeistofcircuit door de spiraalwand naar het externe circuit en wordt vervolgens via lucht- en waterverdamping naar de atmosfeer overgebracht. De indirecte koeltoren functioneert dus ongeveer als een open koeltoren, met één uitzondering: het proces wordt geregeld door een koelmiddel in een "gesloten" circuit dat niet direct wordt blootgesteld aan de atmosfeer of het externe circulerende water. De koeltoren bereikt een bepaald koeleffect, dat afhankelijk is van het koellichaam en het luchtvolume van de ventilator. Bovendien hebben het waterverbruik, de ventilatieomstandigheden en de installatielocatie van de koeltoren ook een zekere invloed op de effectiviteit ervan.

Impact van koeltorenkoellichamen en ventilatorluchtvolume op het koelsysteem

1. Koellichaam: het is een belangrijk onderdeel van de koeltoren. Kleine torens gebruiken over het algemeen PVC-platen die zijn gemaakt door middel van warmpersen of warmteabsorptie. Grote torens zullen hout gebruiken. Het belangrijkste doel is om het contactoppervlak tussen lucht en water te maximaliseren zonder de windweerstand te beïnvloeden, terwijl ook de warmte-uitwisseling wordt gemaximaliseerd. De twee parameters die het warmteoverdrachtseffect van het koellichaam beïnvloeden, zijn voornamelijk de vorm en hoogte. Het is belangrijk om schade aan het koellichaam te voorkomen, om een ​​onregelmatige waterstroom daarin te voorkomen.

2. Ventilatorcapaciteit: het versnelt voornamelijk de luchtstroom in de toren, versnelt de warmte-uitwisseling tussen lucht en water en voert warmte af. De belangrijkste factoren die het luchtvolume van de ventilator beïnvloeden zijn onder meer de vorm van de bladen (dwz de breedte en lengte van de bladen), de afbuighoek van de bladen zelf, de rotatiesnelheid van de bladen, de installatiehoek, de rotatiesnelheid, de motor en de overbrengingsverhouding, enz. Bovendien is bij een bepaald luchtvolume het koeleffect voor koeltorens van hetzelfde type beter bij een kleinere koelwaterstroom dan bij een grotere.

Factoren die de koelcapaciteit beïnvloeden

Het koelvermogen van een gesloten koeltoren wordt door verschillende factoren beïnvloed. De theoretische minimumtemperatuur hangt nauw samen met de natte-boltemperatuur van de locatie waar deze wordt gebruikt, terwijl het daadwerkelijke koelbereik uitgebreid moet worden geëvalueerd in combinatie met specifieke ontwerpparameters en bedrijfsomstandigheden. De belangrijkste analyses zijn als volgt:

1. Theoretische koellimiet

De koellimiet van een gesloten koeltoren hangt voornamelijk af van de omgevingstemperatuur van de natte bol (dwz de temperatuur waarbij de waterverdamping onder natuurlijke omstandigheden een evenwicht bereikt). De theoretische minimumtemperatuur is doorgaans de natte-boltemperatuur + 3 graad . Als de natte-boltemperatuur op een bepaalde plaats bijvoorbeeld 23,6 graden bedraagt, is de werkelijke minimale uitlaatwatertemperatuur van de gesloten koeltoren ongeveer 26,6~27 graden. Methode voor het meten van de natte-boltemperatuur: Wikkel het temperatuur-waarnemingsgedeelte van een thermometer in met een nat gaasje, houd het gaas vochtig en geventileerd en lees de temperatuur af nadat deze is gestabiliseerd.

2. Bereik van werkelijke koelamplitude

Afhankelijk van het toepassingsscenario ligt de koelamplitude van een gesloten koeltoren gewoonlijk tussen 5 en 25 graden, met de volgende specifieke prestaties:

- Hoge- mediumtemperatuur: als de inlaatwatertemperatuur 75 graden is, kan deze worden verlaagd tot 30 graden, met een temperatuurverschil van 45 graden;

- Lage-temperatuur medium: Als de inlaatwatertemperatuur 40 graden is, kan deze ook worden verlaagd tot 30 graden, met een temperatuurverschil van 10 graden.

Het daadwerkelijke koeleffect moet worden aangepast in combinatie met de volgende factoren:

- Warmtebelasting en stroomsnelheid: Wanneer de warmtebelasting hoog is of de stroomsnelheid onvoldoende is, kan de koelamplitude beperkt zijn.

- Omgevingsomstandigheden: wanneer het temperatuurverschil tussen droge en natte bollen groot is (zoals bij zonnig weer), is de verdampings- en warmteafvoerefficiëntie hoger en is het koeleffect groter.

- Ontwerp en onderhoud van apparatuur: een geoptimaliseerde spiraalstructuur, hoog-efficiënte ventilatoren en regelmatige reiniging kunnen de efficiëntie van de warmtewisseling verbeteren.

3. Belangrijkste beïnvloedende factoren

- Natte-boltemperatuur: als kernparameter die de theoretische koellimiet bepaalt, wordt de waarde ervan rechtstreeks beïnvloed door de geografische locatie en seizoensveranderingen.

- Selectie en ontwerp van apparatuur

- Selectie van het torentype: het tegenstroomtype heeft een hoge warmte-uitwisselingsefficiëntie maar veel geluid, terwijl het kruisstroomtype gemakkelijk te onderhouden is en een klein oppervlak in beslag neemt. Specifieke selectie vereist berekening en ontwerp door professionele ingenieurs.

- Materialen en structuur: de keuze van het spoelmateriaal, het ontwerp van de spoelpassages, de lengte en het type, het energieverbruik van de ventilator en het modulaire ontwerp zijn allemaal van invloed op de prestaties.

- Operationeel beheer

- Waterkwaliteitsbehandeling: Door kalkaanslag te voorkomen kan een efficiënte warmte-uitwisseling worden gehandhaafd.

- Debietcontrole: het debiet moet groter zijn dan of gelijk zijn aan 80% van de ontworpen waarde om lokale bevriezing of efficiëntievermindering veroorzaakt door een laag debiet te voorkomen.

4. Test- en verificatiemethoden

- Vergelijking van daadwerkelijke bedrijfsgegevens: Bepaal de prestaties door de afwijking tussen de uitlaattemperatuur (T1) en de ontworpen waarde (T0) te controleren. Als T1 kleiner dan of gelijk is aan T0, is dit aan de norm.

- Karakteristieke curve-evaluatie: wanneer de verhouding tussen het feitelijke koelwatervolume en het ontworpen watervolume groter dan of gelijk aan 95% is, wordt het rendement als gekwalificeerd beschouwd.

- Laboratoriumsimulatie: verzamel gegevens met behulp van uiterst-precieze sensoren in een omgeving met constante temperatuur en vochtigheid, en optimaliseer het ontwerp in combinatie met CFD-analyse.

5. Selectie- en toepassingssuggesties

- Selecteer op basis van natte-boltemperatuur: het is noodzakelijk om vooraf de lokale natte-boltemperatuur te meten om er zeker van te zijn dat de ontworpen temperatuur van de apparatuur dichtbij de "natte-boltemperatuur + 3 graad " ligt.

- Houd rekening met het aanpassingsvermogen aan de omgeving: in gebieden met hoge- temperaturen en hoge- vochtigheid is het noodzakelijk om het warmtewisselingsoppervlak te vergroten of ventilatoren met variabele- frequentie te gebruiken om het luchtvolume aan te passen.

- Kies betrouwbare fabrikanten: er moet prioriteit worden gegeven aan fabrikanten met een rijke productie-ervaring en gepatenteerde technologieën, zoals Oasis Ice Peak.