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KÜHLTÜRME GUIDE

Die Kühltürme sind die am häufigsten verwendeten Kühlgeräte in der Branche. Alle Industrieanlagen sowie Klimaanlagen, Kühl- oder Energieproduktionsanlagen sind durch mehr oder weniger wichtige Wärmeemissionen quantitativ gekennzeichnet. Diese „Rest“ Wärme hat, außer in einigen Fällen, einen niedrigen Energiegehalt, der seine Genesung nicht ermöglicht. Daher muss es in irgendeiner Weise extern abgeleitet werden.

Unter den verschiedenen für diesen Zweck verfügbaren Lösungen werden wir in diesem Artikel mit Kühltürmen zu tun. Heute gehören sie zu den effizientesten Kühltechnologien, die vom Markt angeboten werden.

Wir antworten Ihnen:

  • Was sind die Kühltürme, was verwenden sie und wie funktionieren sie?
  • Wo und warum werden sie benutzt? Warum sind sie notwendig?
  • Was ist die Definition von „Kühlturm“ oder „Kühlturm“?
  • Was bedeutet „Verdunstung“?

Kühltürme: Was sind und wo sind nützlich?

Kühltürme sind Geräte, die ein natürliches so einfach wie effektiv nutzen. Wir sprechen über die erzwungene Verdunstung einer Mindestmenge Wasser. Dieses Wasser extrahiert im Vergleich zur Hauptmasse beim Wechsel des Dampfstatus die Energie aus dem nicht -evaporierten Wasserfluss (latente Verdunstungswärme).

Der Prozess, durch den die Verdunstungskühlung auftritt, ist so einfach wie alt. Das alte Terrakotta -Amphorae, poröses Material, ließ das Wasser in minimalen Mengen nach außen ausdrücken. Auf diese Weise wurde ein Verdunstungsprozess durchgeführt. Das Innenwasser blieb auch bei hohen Umwelttemperaturen frisch.

Kühltürme verwenden die latente Verdunstungswärme

Kühltürme können den Wasser-/Luftwärmeaustauschverfahren noch besser durchführen. In ihnen tritt das Verdunstungsphänomen durch die Verwendung einfacher und effektiver Komponenten auf. Im Allgemeinen benötigen sie minimale Wartung.

Um besser zu verstehen, wie Wärmeabteilung auftritt, ist es notwendig, zwei Konzepte zu kennen:

  • Empfindliche Wärme. Die Menge an Kalorienenergie, die von einem physischen Element (z. B. einer Batterie mit Flossen) hinzugefügt oder subtrahiert wird, um seine Temperatur zu ändern.
  • Latente Hitze. Es basiert grundsätzlich auf der Zustandsänderung, die aufgrund der Einbeziehung oder des Wärmeverlustes eine Substanz erleiden kann. Bei Wasser kann es von einer flüssigen Phase zu einer festen Phase (Eis) übergehen, wenn die Wärme entfernt wird, wenn der Gefrierpunkt erreicht ist. Es kann auch von flüssiger Phase zu Soda (Dampf) wechseln, wenn die Wärme eingebaut wird, wenn der Siedepunkt erreicht ist. Latente Wärme wird dann als die Wärme definiert, die eingeführt oder entfernt wird, um das Wasser zu wechseln. Insbesondere in Verdunstungskühlsystemen ist die latente Verdunstungswärme definiert.

Ein Kühlturm muss Wasser den größten Kontakt mit der möglichen Luft anbieten, damit der latente Wärmeaustausch optimal ist.

Dies wird durch eine Wärmeaustauschoberfläche erreicht, die speziell für diesen Zweck ausgelegt ist. Darüber hinaus muss ein Lüfter ein bestimmtes Luftvolumen entsprechend den präzisen Parametern verschieben.

Die feuchte Zwiebelsemperatur

Dieses physikalische Konzept ermöglicht es uns, die Funktionsweise von Kühltürmen besser zu verstehen: Es ist die feuchte Feuchttemperatur. Grundlegend in der Theorie des Betriebs aller Verdunstungssysteme und insbesondere in Kühltürmen.

In der Praxis definiert dieser Parameter genau die „schlimmsten“ Temperatur- und relativen Luftfeuchtigkeitsbedingungen in der Installationszone. Es liefert eine genaue Referenz der theoretisch erreichbaren Ausgangstemperatur durch den Kühlturm.

Die Energieeffizienz von Kühltürmen

Aufgrund seiner konstruktiven Einfachheit in Kombination mit der großen Effizienz in Bezug auf die Kostenbeziehung pro kW, die aufgelöst wurden, bleiben die Kühltürme heute das am häufigsten verwendete Kühlgerät sowohl im zivilen Bereich als auch insbesondere im Industriellen.

Dies liegt daran, dass es kein bestimmtes mobiles Stück gibt, außer einem Lüfter, der sowohl in Aspiration als auch im Impuls installiert werden kann. Andererseits ist der Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Kühlsystemen wirklich verringert.

Vergleich von Kühltechnologien: Verdunstungs-, trockene, adiabatische und mechanische Kühlschränke

Wenn ein industrielles oder ziviles Kühlsystem gebaut werden muss, muss die Wahl unter Berücksichtigung einiger grundlegender Punkte getroffen werden, die das am besten geeignete System garantieren. Insbesondere müssen sowohl die Bedienungstemperaturen als auch diejenigen, die sich auf die Umgebungsbedingungen der Installationsstelle beziehen, berücksichtigt werden.

Condensadores evaporativos MCC

Wenn beispielsweise eine abgekühlte Flüssigkeitstemperatur niedriger als die Umgebungstemperatur gewünscht wird, ist ein Verdunstungssystem vorzuziehen. In diesem Fall ist die minimale theoretische Grenze der abgekühlten Flüssigkeit, wie gesehen, die feuchte Zwiebelsemperatur der Luft.

Trockenverdampfungssysteme dagegen basieren auf dem sensiblen Austausch. Dies ist viel weniger effizient als der Austausch der latenten Verdunstung. Die Grenze in diesem Fall wird durch die Temperatur der Kühlflüssigkeit festgelegt, dh der Umgebungsluft. Wenn es ausreicht, um die Flüssigkeit bei einer höheren Temperatur als die Umgebungstemperatur zu kühlen, sollte ein Kühler verwendet werden.

Eine dritte Option besteht darin, ein adiabatisches System zu entwerfen

All dies hilft uns, zu klären, dass es kein Kühlsystem „gut für alle Stationen“ gibt. Eine angemessene Auswahl zu treffen, basiert auf Entwurfsanforderungen und Umgebungsbedingungen. Dies bedeutet, den Energieverbrauch zu optimieren und den Raum mit Systemen unter Bedingungen zu reduzieren.

Ein separates Kapitel repräsentiert die Kühleinheiten. In diesem Fall sind dies jedoch Maschinen, die spezifische mechanische Komponenten verwenden, um Kühlung (Kompressoren, Verdampfer) und nicht „natürliche“ Elemente wie Luft oder Wasser zu erhalten.

Kühltürme: Größe und Komponenten

Wir haben entdeckt, was die Kühltürme sind und was das physische Prinzip ist, mit dem sie hohe Leistung aufrechterhalten.

Jetzt werden wir sehen, wie sie gebaut und vor allem gebaut werden, je nachdem, welche Kriterien dimensioniert sind.

Wie man einen Turm dimension

Die Dimensionierung von Verdunstungstürmen erfolgt unter Berücksichtigung einiger grundlegender Parameter:

  • Wärmeenergie zum Auflösen,
  • Wassertemperatur, die in den Turm eindringt,
  • Temperatur, die Sie am Ausgang erreichen möchten
  • Thermo-Higometrische Bedingungen (dh Temperatur und Luftfeuchtigkeit) Eigenschaften des Installationsbereichs.

Diese letzte spezielle Information stellt eine entscheidende Tatsache für eine korrekte Dimension dar. Tatsächlich ermöglicht es eine genaue Identifizierung des Feuchtigkeits -Lampen -Temperaturparameters. Dies definiert die „schlimmsten“ Umgebungsbedingungen der Installationszone und die Grenze, zu der das vom Kühlturm gekühlte Wasser tendiert.

Unter diesen Grenzbedingungen müssen die für die Ablassung der vom System bereitgestellten Wärme belasteten Wärmebelastung garantiert werden. Die Referenztemperatur der feuchten Zwiebel ist im Durchschnitt etwa 10 ° C unter der Umgebungstemperatur. Der Ansatz ist der Unterschied zwischen der Temperatur der feuchten Zwiebel und der gekühlten Wassertemperatur. Je niedriger der notwendige Ansatz für das Ausgangswasser und desto größer der dafür erforderliche Kälteturm.

Normalerweise erfüllt eine Annäherung zwischen 2-3 ° C und 5-6 ° C die meisten Anforderungen moderner Pflanzen.

Komponenten des Kühlturms und der verwendeten Materialien

Hauptkomponenten, die Kühltürme unterscheiden, geöffnet oder geschlossener Stromkreis.

  • Hauptdast- und Stützstruktur des Kühlturms: Es kann Blatt oder Glasfaser oder beides sein. Bei sehr großen industriellen Kühltürmen oder hyperbolischem Typ wird auch Zement verwendet.
  • Füllen oder Wärmeaustauschpaket (in offenen Schalttürmen) oder Wärmeaustausch -Serpentin, normalerweise mit glatten Röhrchen (in Kühltürmen mit geschlossenem Stromkreis). Sie bilden das „Herz“ des Kühlturms. Tatsächlich sind sie die Komponenten, durch die der Wärmeaustausch zwischen Wasser und Luft durchgeführt wird.
  • Axial oder zentrifugaler Lüfter: Es ist das einzige mechanische Gerät in Bewegung. Dies, „Stärke“ die Verdunstung des Wassers, das für die Kühlung erforderlich ist. Die Wahl des axialen oder zentrifugalen Typs ist abhängig von den Entwurfsbedingungen wichtig, um die beste Funktion und den geringeren Verbrauch des Systems zu erhalten.
  • Wasserverteilungssystem, normalerweise mit einer Reihe von Röhren und Düsen hergestellt. Es ermöglicht das Abkühlen des Wassers in der Füllung (offene Kühltürme) oder am Exchange Serpentin (geschlossene Türme).
  • Der Tropfenabscheider befindet sich sofort den Lüfter hinauf. Es hat die Funktion, Wassertropfen zu halten, die ansonsten durch Lüfterluftfluss herausgezogen werden.
cooling tower 3

Kühlwasserqualität

Darüber hinaus beeinflusst die Natur des Wassers, das kühlen, stark. Es definiert die Wahl von Baumaterialien, die verwendet werden. Wie oben erwähnt, wird es auch ein Faktor sein, der die am besten geeignete Füllung definiert. In besonders aggressivem oder saurem Wasser sollten Edelstahlmaterialien oder Glasfaser bevorzugt werden. Letzteres ist unempfindlich gegenüber den meisten chemischen Wirkstoffen.

Wenn im Gegenteil das Wasser durch den Prozess kontaminiert werden kann und mit Dirt oder anderen Schadstoffen verschiedener Arten, einschließlich organischer, mit ihm ziehen, müssen die Art der Füllung bewertet werden. Sie betreten die verschiedenen Einweg -Typen, wir finden unter anderem die Anti -Snacking, widerspenst vertikalen Kanäle und die klassischen Packs „Splash“.

Säuberungen und Beitrag zu Kühltürmen

Wie wir bereits erwähnt haben, erreichen Verdunstungstürme aufgrund der erzwungenen Verdunstung einer bestimmten Menge Wasser ihren Zweck, Wasser zu kühlen. Die Menge an verdampftem Wasser ist direkt proportional zur Wärmemenge, die gelöst werden muss. Insbesondere etwa 1 Liter Wasser geht alle 600 kcal der eliminierten Wärmebelastung verloren.

Dies ist eine unbestreitbare physische Tatsache. Es repräsentiert einen der wenigen „kritischen“ Aspekte bei der Verwaltung von Verdunstungskühlsystemen im Vergleich zu anderen Kühltechnologien.

Verdampfte Wasser, um die Kühlung zu erhalten, muss wieder in den Stromkreis verbunden werden. Es ist bequem, den Betrieb durch Konditionieren der Wasserqualität durchzuführen. Auf diese Weise gibt es keine Infiltrationen und Ablagerungen in der Schaltung selbst. Dies liegt daran, dass die in der Verdunstungswasser enthaltenen Salze im verbleibenden Wasser, das an Konzentration zunimmt, gelöst bleiben. Kurz gesagt, es ist wichtig, unter Kontrolle zu bleiben, dass bestimmte Grenzen nicht überschritten werden. Normalerweise sind eine angemessene antische Behandlung und eine teilweise Säuberung des in der Schaltung enthaltenen Wassers und eine Biozidbehandlung mehr als genug für diesen Zweck.

Verdampftes Wasser ist eine Folge einer abgeleiteten Wärme und kann daher nicht quantitativ modifiziert werden. Das Wasser, das als „gereinigt“ definiert wird, kann modifiziert werden und hat die Funktion, die Menge an gelösten Salzen innerhalb bestimmter Grenzen aufrechtzuerhalten.

Die Spülung kann „empirisch“ der Verdunstung etwas überlegen sein. Es kann auch durch konstante Überwachung der in der Schaltung enthaltenen Wasserqualität gesteuert werden, insbesondere durch den Parameter der elektrischen Leitfähigkeit.

Die Leitfähigkeitskontrolle durch spezielle antische Behandlungen und die anschließende Behandlung von Säuberungen ermöglicht es erheblich, Wasserabfälle zu reduzieren. Es ermöglicht auch, das System in perfekter Effizienz zu erhalten und Wartungsinterventionen und den Austausch von Bestandteilen zu erweitern.

Daher kann die ideale Lösung darin bestehen, sich für „integrierte“ Lösungen für die Anlage zu entscheiden. Diese Lösungen umfassen zusätzlich zum Kühlturm die Ausrüstung, die der Wasserkontrolle und -bewirtschaftung gewidmet ist. Noch besser, wenn der Hersteller direkt vorgeschlagen wird. Auf diese Weise können sie in Bezug auf Flüssigkeit angemessen sein und speziell für den Kühlturm entwickelt, der mit der Ausbeutung verbunden ist

Kühltürme: Hauptanträge für Industrie und Zivilanträge

Wie am Anfang angegeben, werden Kühltürme in Verdampfungssystemen häufig verwendet:

  • Energie Produktion
  • Zivilkonditionierung
  • Kühlung
  • industriell

Dieser letzte Bereich stellt sicherlich die am häufigsten verwendeten Verdunsttürme dar: insbesondere bei mittleren und hohen potenziellen Pflanzen.

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Kühltürme: Die optimale Lösung für Großmächte

Alle anderen Kühlsysteme, ob Belüftung, adiabatische oder Kühlschränke, stellen eine mögliche Alternative dar, wenn die Thermie zur Ziehung relativ bescheiden ist. Zum Beispiel, um eine Referenz unter 1 MW zu geben. Sie werden jedoch extrem antieconomisch, wenn es um sehr hohe Kräfte geht, sogar mehrere MW.

Im Industriesektor werden sowohl Open Circuit- als auch Closed Circuit -Kühltürme verwendet. In letzterem zirkuliert die zugekühlte Flüssigkeit, die immer Wasser oder eine Mischung aus Wasser und Glykol sein kann, in einem Strom glatte Röhrchen, die äußerlich mit Wasser angefeuchtet werden, das Wärme an die innere Flüssigkeit abtrennt.

Kühltürme kombiniert mit Wärmetauschern

Die Verdunstungstürme geschlossener Kreislauf sind eine gültige Alternative, falls Sie den Verbraucher „indirekt“ abkühlen möchten. Das heißt, es wird bevorzugt, dass die Flüssigkeit des Kühlkreislaufs nicht durch die Luft kontaminiert ist.

Die gleiche Art der indirekten Kühlung kann mit einem Verdunstungsturm mit offenem Stromkreis in Kombination mit einem Plattenwärmeaustauscher oder einem Wärmetauscher der Rohrstrahl erreicht werden. Der Vorteil des ersten, dass sowohl der Verdampfungsabschnitt als auch der glatte Rohrwärmetauscher, in dem er arbeitet, in einer einzelnen Maschine befindet. Die Vorteile in Bezug auf den belegten Raum und die Kosten sind unbestreitbar.

Kühltürme in Kombination mit Wasserkondensatoren

Kühltürme werden auch zur zivilen Kühlung verwendet, aber vor allem industriell und kommerziell. Insbesondere finden wir sie in Kombination mit dem Kondensator der Kühleinheiten, der von Wasser abgekühlt ist, und heute mehr denn je in den Absorptionseinheiten.

Beispiele für Anwendungsbereiche

Als Beispiel zeigen wir eine Beziehung von Bereichen der industriellen oder zivilen Anwendung, in denen die Kühltürme ihre Funktion zum Entfernen der Wärme der Prozesse erfüllen.

  • Nukleare, thermische, geothermische und Kohlezentrale.

  • Öl- und Gasanlagen: Oft werden große Industriekühltürme verwendet
    Raffinerien

  • Die Produktion von Kunststoffen und die Wärmebehandlung von Metallen (wie Stahl und Fundamenten).

  • Kocheration und Trigeneration.

  • Klimaanlagen in Zivil- und Industriegebäuden (HLK -Bereich).

  • Supermärkte in Kombination mit Kühler.

  • Kleine Produktionsanlagen wie Eisdügen.

Arten von Kühltürmen

Die Auswahl der verschiedenen Arten und Varianten für den Bau der Kühltürme wird während der Entwurfsphase durchgeführt. Die Auswahl wird auf der Grundlage der Anwendung getroffen, für die sie bestimmt sind, oder nach der Größe des Systems.

Die häufigsten Variablen, die die Wahl leiten können, sind in breiten Schlägen Folgendes:

  • Die thermische Energie löste sich
  • Die Natur des Wassers abkühlen
  • Prozesstyp
  • Kontext, in dem die Installation (zivil oder industriell) stattfindet,
  • Spezielle Installationsanforderungen beispielsweise, wenn es sich um eine neue Installation oder ein Ersatz handelt.

Kühltürme in Fabrik versammelt und im Feld montiert

Die Größe des Systems in Bezug auf die Wärmekraft für Dissipper lenkt die Wahl für modulare Kühltürme (FAP) vor dem Assembly in der Fabrik oder in Richtung Kühltürme, die auf dem Feld oder FEP (direkt auf der Stelle zusammengebaut) montiert sind.

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Modulare Kühltürme können sowohl in Metall als auch in anderen weniger „empfindlichen“ Materialien für das Vorhandensein von Wasser und seinen möglichen Korrosionseffekt wie Glasfaser hergestellt werden. Feldkühltürme werden aus einer Metallstruktur oder mit Pultrude -Glasfaser- oder sogar Betonprofilen (klassische hyperbolische Türme von Kernkraftwerken) gebaut.

Standard- oder stille Lösungen

Ein weiteres Element, das die Wahl der am besten geeigneten konstruktiven Lösung beeinflusst, ist die Installationszone. In einem zivilen Kontext (Krankenhäuser, Einkaufszentren, Klimaanlagen) sollte eine niedrige akustische Impact -Lösung bevorzugt werden. In diesem Fall wird eine Kühlausrüstung, die mit niedrigen Rauschemissionen oder leicht zum Schweigen gebracht wurde, bevorzugt.

Wenn es sich um eine Industriezone handelt, sind die Geräuschgrenzwerte, obwohl sie als Entwurfsanwendung präsentiert werden, sicherlich weniger bindend.

Zentrifugal- oder axiale Lüfter?

Um diese Frage zu beantworten, gehen wir in die Vergangenheit zurück.

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In den letzten Jahren gab es eine Tendenz, die Wahl im Zivilsektor zum Abkühlen von Türmen mit Zentrifugalfans zu lenken. Stattdessen wurden Versionen mit axialen Lüfter für industrielle Prozesse bevorzugt.

Heute gibt es Kühltürme mit ebenso effizienten und stillen Axialventilatoren.

Für jede Installation seine Lösung: die Sammlung von Informationen

Schließlich ist es auch notwendig, die dimensionalen Grenzen oder anderen vorabgestellten Situationen zu kennen, die eine Wahl definieren können.

Beispielsweise kann im Falle einer Substitution ein vorhandener Tank oder einen Raum vorhanden sein, der durch die Installation vor der Anpassung erforderlich ist.

Die verschiedenen Aspekte müssen während der Datenerfassungsphase zwischen dem Kunden und dem Lieferanten behandelt werden. Letzteres ist die Aufgabe, eine „Beraterin“ -Funktion gegenüber dem Kunden zu übernehmen, damit der Vorschlag aus technischer und wirtschaftlicher Sicht am besten ist.

Aufrechterhaltung und Behandlung von Kühlwasser

Wie alle in einem technologischen System enthaltenen Geräte benötigen Kühltürme ein routinemäßiges Wartungsprogramm und im Falle eines außergewöhnlichen Fehlers.

Aufgrund ihrer extremen Konstruktion erfordern Kühltürme im Allgemeinen keine besondere Aufmerksamkeit, aber die Beobachtung einiger sehr einfacher, aber wirksamer Richtlinien, um sie immer auf die maximale Leistung zu halten. Sicherheit und Effizienz gehen Hand in Hand.

Wasserbehandlung im Kühlturm

Die empfindlichsten Aspekte können sicherlich auf die Art des im Umlaufs von Wasser zurückgezogenen Wassers zurückkehren. Das heißt, nicht nur die Aufmerksamkeit für die Art des Wassertyps, sondern auch, wie dieses Wasser kontrolliert und konditioniert wird, so dass es sich nicht aus physikalischer Sicht verschlechtert.

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Die empfindlichsten Aspekte können sicherlich auf die Art des im Umlaufs von Wasser zurückgezogenen Wassers zurückkehren. Das heißt, nicht nur die Aufmerksamkeit für die Art des Wassertyps, sondern auch, wie dieses Wasser kontrolliert und konditioniert wird, so dass es sich nicht aus physikalischer Sicht verschlechtert.

Ein sauberer Kühlturm bedeutet eine Effektivität, die daher mit dem Mindestverbrauch maximale Leistung anbieten kann: sowohl in Bezug auf Strom als auch verdampfte und gereinigtes Wasser.

Gute Praktiken des Herstellers des Kühltürme

Die Komponenten, aus denen sich Kühltürme ausmachen, profitieren auch von der korrekten Verwaltung. Wärmetauscher haben eine größere Haltbarkeit, Motoren und Ventilatoren arbeiten unter besseren Bedingungen, da ein ätzendes Wasser die empfindlichsten Teile verschlechtern kann.

In Bezug auf die Praktiken, die befolgt werden müssen, um diese Bedingung zu erhalten, reicht es im Allgemeinen aus, die spezifischen Anweisungen des Herstellers zu befolgen. Sie müssen in Bezug auf periodische Kontrollen und Wartung sowie die chemisch-physikalischen Parameter für Wasser im Kreislauf respektiert werden. Es gibt jedoch allgemeinere Richtlinien, die häufig auch in manuellen Handbüchern erwähnt werden, die gültige „gute Praktiken“ für alle Systeme liefern, in denen Kühltürme verwendet werden. Prestigeträchtige Organismen in dieser Hinsicht sind Eurovent, Cooling Technology Institute oder Aefyt.

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