Вероятно всеки е виждал такъв тип структура и знаете, че това изобщо не е тръба и от нея не излиза дим.
Но нека все пак да разгледаме принципа на работа и вътрешната структура на охлаждащата кула.
Охладителните кули са специални устройства за охлаждане на големи количества вода чрез насочен въздушен поток. Наричат ги още охладителни кули - това звучи по-разбираемо.
Това е едно от най-ефективните устройства за охлаждане на водата в системи за рециклиране на водоснабдяване на промишлени предприятия. Високата кула създава самото течение на въздуха, което е необходимо за ефективно охлаждане на циркулиращата вода. Изпускателните кули се използват за създаване на естествена тяга поради разликата в специфичната гравитация на въздуха, влизащ в охладителната кула, и нагрятия въздух, който напуска охлаждащата кула. Под спринклера е разположен дренажен резервоар. Водата се подава към устройството за разпределение на водата чрез щрангове, разположени в центъра на охлаждащата кула. Благодарение на високата кула, едната част от парата се рециклира, а другата се пренася от вятъра. Поради това влажността, мъглата и обледеняването не се образуват в района през зимата, въпреки че около напоителните устройства може да се появи лед.
Охлаждащите кули бяха използвани за извличане на сол чрез изпаряване. В момента тези структури се използват за незначително охлаждане на топла вода. „Незначителна“означава, че след охлаждащата кула водата не става ледена като в чилъра (+7 градуса). Температурата на водата, която влиза в охладителната кула, е около 40-50 градуса, след охлаждащата кула - 25-30 градуса (в най-добрия случай).
Необходимостта от охлаждане на топла вода възниква, ако това се изисква от технологичния процес в производството или в случай на охлаждане на вода за охладител с воден кондензатор.
Промоционално видео:
Има два типа охладителни кули: реални охладителни кули и сухи охладителни кули („сух охладител“).
Топлоелектрическите централи, атомните централи, промишлените предприятия консумират огромно количество промишлена вода, предимно за охлаждане на компоненти и възли. Естествено, водата се загрява. Тъй като водата често се движи в затворен контур (тоест не се оттича в реката, а се връща обратно за охлаждане на единиците), тя трябва да се охлади. Това е необходимо, на първо място, за да се увеличи ефективността на охлаждането - колкото по-студена е водата, толкова по-добре ще охлажда оборудването.
За частично охлаждане на водата се използват охладителни кули.
Принципът на охлаждащата кула е доста прост
Процесът на охлаждане в охладителните кули се дължи на частичното изпаряване на водата и топлообмена с въздух. Водата в охлаждащата кула се стича по спринклера и изтича на капки или тънък филм. По това време въздух тече по дължината на спринклера. има такава закономерност: в охлаждащите кули, когато 1% от водата се изпарява, температурата на останалата вода намалява с 6 С. Освен това, ако е необходимо, прясна вода се преработва (филтрира).
Най-сложният елемент на охлаждащата кула е изпускателната кула, чийто дизайн се определя главно от материала, от който е изградена.
Топлата вода влиза в охладителната кула, където в зависимост от вида и дизайна на охладителната кула, тя се охлажда до необходимата температура. Охлаждането на водата може да се извърши:
- обратен поток на атмосферен въздух (вентилаторни охлаждащи кули);
- поради пръскането на гореща вода от дюзи върху специален пълнител с развита площ, над който водата се разпространява на тънък филм и поради бавния си поток - охлажда се (кула, атмосферни охлаждащи кули);
- чрез пръскане на вода в специални канали и естествено задържане на атмосферен въздух (изхвърлящи охлаждащи кули).
Във всеки случай водата влиза в контакт с въздуха, на който отделя част от топлината си и по този начин понижава температурата си. След като получи необходимата температура, водата се връща обратно към охлаждащите топлообменници или други устройства, в които е необходимо да се понижи температурата.
Видове охладителни кули
По типа на напоителната система, охладителните кули могат да бъдат разделени на:
- филм;
- капе;
- спрей;
- сух.
Въз основа на принципа на подаване на атмосферен въздух, охладителните кули са разделени на:
- вентилатор, когато въздухът се подава от вентилаторите.
Предимства: висококачествено, бързо водно охлаждане
Недостатъци: висока консумация на енергия
- кула, когато въздушната тяга е създадена с помощта на специален дизайн на кулата и нейната височина
Предимства: ниска консумация на енергия
Недостатъци: бавно водно охлаждане
- отворени или атмосферни охладителни кули, които използват силата на вятъра и естественото движение на въздушните маси, докато се движат през кулата
Предимства: почти няма консумация на енергия
Недостатъци: бавно водно охлаждане, голям размер
- изхвърляне, при което се използва методът за пръскане на водата в специални канали с естествен въздух
Предимства: бързо охлаждане на водата чрез създаване на вакуум
Недостатъци: висока консумация на енергия.
По посока на движение на вода и въздух:
- противоток
Предимства: в такива охлаждащи кули се създава най-голямата температурна разлика и съответно топлопредаване поради високо аеродинамично съпротивление.
Недостатъци: голямо задържане на капчици, което е особено забележимо при липса на подмяна на връщащата се вода и в гъсто населени райони;
- кръст
Предимства: По-малко дрейф.
Недостатъци: ниско аеродинамично съпротивление;
- смесен
Използват се както противоток, така и кръстосан поток.
Препоръчително е да се използва кула за охлаждане на кулата в големи промишлени предприятия. Площта на напречното сечение на кулата трябва да заема най-малко 30-40% от площта на спринклера. Охладителните кули със среден и малък капацитет могат да имат много различна форма: цилиндричен, пресечен конус или под формата на пресечена полиедрична пирамида. Охлаждащите кули обикновено се правят под формата на хиперболични черупки, които са оптимални по отношение на вътрешната аеродинамика и стабилност.
Изпускателните кули работят в много трудни условия: черупката на кулите е изложена на влажен топъл въздух в охлаждащата кула и студен въздух през зимата, на вътрешните повърхности се образува конденз. По този начин изборът на материал е важен.
В охладителните кули въздушната конвекция се осъществява чрез естествена тяга или вятър. Височината на бетонните охладителни кули може да бъде до 100 метра. В този случай поливната площ ще достигне 3500 кв.м. По принцип кула охладителни кули се използват за охлаждане на големи обеми вода от ТЕЦ или атомни електроцентрали.
Плюсове на охлаждащите кули на кулата:
- рентабилност (не е необходимо електричество);
- лекота на използване;
- местоположение в близост до промишлено съоръжение.
Минуси:
- голяма площ за строителство;
- страхотна цена.
Схемите на кулите за охлаждане на кулите с различни модели на движение на въздуха в спринклера са показани на фиг. Напоителните устройства във всички горепосочени охладителни кули са от капелен, капково-филмов или филмов тип. Понастоящем охладителните кули се изграждат главно с филмови и капково-филмови пръскачки с противопоточен въздушен поток, които имат най-голям капацитет за охлаждане.
Фигура: Схеми на кули за охлаждане на кули с различни модели на движение на въздуха и - с напречен; b - с напречен насрещен поток; в - с противоток.
Опитът от използването на стоманобетон в охладителни кули показва, че черупките на кулите се разрушават интензивно поради насищането на бетона отвътре с влага и многократното замръзване и размразяване под въздействието на външните температури на въздуха през зимата. Металните рамни кули са изградени в райони със суров зимен климат. Те са пирамидални с многоъгълна или квадратна основа.
Рамата от дървен материал се използва в охладителни кули с малка площ.
формата на повърхността, която описва тръбата в триизмерно пространство, се нарича параболичен хиперболоид - повърхност от втори ред! Водата се изпуска във фокуса на фигурата и ефективността на тази форма се изчислява математически - тоест много уникалният случай, когато първо е имало математическа теория, а след това и практика
Формулата е елементарна:
Е, ето как всичко изглежда вътре:
