Verjetno so že vsi videli tovrstno strukturo in veste, da to sploh ni cev in iz nje ne izhaja dima.
A poglejmo še vedno načelo delovanja in notranjo strukturo hladilnega stolpa.
Hladilni stolpi so posebne naprave za hlajenje velikih količin vode skozi usmerjen pretok zraka. Imenujejo jih tudi hladilni stolpi - to se sliši bolj razumljivo.
To je ena izmed najučinkovitejših naprav za hlajenje vode v sistemih za oskrbo z recikliranjem vodovodnih industrijskih podjetij. Visok stolp ustvarja sam pretok zraka, ki je potreben za učinkovito hlajenje krožeče vode. Izpušni stolpi se uporabljajo za ustvarjanje naravnega ugreza zaradi razlike specifične teže zraka, ki vstopa v hladilni stolp, in ogrevanega zraka, ki zapusti hladilni stolp. Pod brizgalko je nameščen drenažni rezervoar. Voda se v napravo za distribucijo vode dovaja skozi dvižne cevi, ki se nahajajo na sredini hladilnega stolpa. Zahvaljujoč visokemu stolpu en del hlapov recikliramo, drugega pa odnese veter. Zaradi tega vlaga pozimi na območju ne ustvarja vlage, megle in zaledenitve, čeprav se okoli namakalnih naprav lahko pojavi led.
Hladilni stolpi so bili uporabljeni za pridobivanje soli z izhlapevanjem. Trenutno se te strukture uporabljajo za manjše hlajenje tople vode. "Manjša" pomeni, da voda po hladilnem stolpu ne postane ledena kot pri hladilniku (+7 stopinj). Temperatura vode, ki vstopa v hladilni stolp, je približno 40-50 stopinj, po hladilnem stolpu - 25-30 stopinj (v najboljšem primeru).
Potreba po hlajenju tople vode se pojavi, če to zahteva tehnološki postopek v proizvodnji ali hladilno vodo za hladilnik s kondenzatorjem vode.
Promocijski video:
Obstajata dve vrsti hladilnih stolpov: dejanski hladilni stolpi in suhi hladilni stolpi ("drycooler").
Termoelektrarne, jedrske elektrarne, industrijska podjetja porabijo ogromno industrijske vode, predvsem za hlajenje komponent in sklopov. Seveda se voda segreje. Ker se voda pogosto giblje v zaprti zanki (to je, da ne odteka v reko, ampak gre nazaj, da ohladi enote), jo je treba ohladiti. To je najprej potrebno za povečanje učinkovitosti hlajenja - hladnejša je voda, bolje bo oprema hladila.
Za delno hlajenje vode se uporabljajo hladilni stolpi.
Načelo hladilnega stolpa je precej preprosto
Hladilni proces v hladilnih stolpih se pojavi zaradi delnega izhlapevanja vode in izmenjave toplote z zrakom. Voda v hladilnem stolpu teče po brizgalni in kaplja v kapljicah ali tankem filmu. V tem času po brizgalni teče zrak. obstaja tak vzorec: v hladilnih stolpih, ko izhlapi 1% vode, se temperatura preostale vode zmanjša za 6 C. Izgubo tekočine nadomešča zunanji vir. Poleg tega se sladka voda po potrebi predela (filtrira).
Najbolj zapleten element hladilnega stolpa je izpušni stolp, katerega zasnovo v glavnem določa material, iz katerega je zgrajen.
Vroča voda vstopa v hladilni stolp, kjer se glede na vrsto in zasnovo hladilnega stolpa ohladi na zahtevano temperaturo. Hlajenje vode se lahko izvede:
- povratni tok atmosferskega zraka (ventilatorski hladilni stolpi);
- zaradi brizganja vroče vode s šobami na posebnem polnilu z razvitim območjem, nad katerim se voda širi v tankem filmu in se zaradi počasnega pretoka ohladi (stolp, atmosferski hladilni stolpi);
- z brizganjem vode v posebnih kanalih in naravnim zadrževanjem atmosferskega zraka (izmetni hladilni stolpi).
V vsakem primeru voda pride v stik z zrakom, kateremu oddaja del svoje toplote in s tem znižuje svojo temperaturo. Po pridobljeni želeni temperaturi voda odteka nazaj v hladilne izmenjevalnike toplote ali druge naprave, v katerih je potrebno znižati temperaturo.
Vrste hladilnih stolpov
Hladilne stolpe lahko glede na vrsto namakalnega sistema razdelimo na:
- film;
- kapljanje;
- razpršilo;
- suha.
Po načelu oskrbe z atmosferskim zrakom hladilne stolpe razdelimo na:
- ventilator, ko ventilator dovaja zrak.
Prednosti: kakovostno, hitro vodno hlajenje
Slabosti: velika poraba energije
- stolp, ko se zračni ugrez ustvari s pomočjo posebne izvedbe stolpa in njegove višine
Prednosti: nizka poraba energije
Slabosti: počasno vodno hlajenje
- odprti ali atmosferski hladilni stolpi, ki med premikanjem skozi stolp uporabljajo silo vetra in naravno gibanje zračnih mas.
Prednosti: skoraj brez porabe energije
Slabosti: počasno vodno hlajenje, velika velikost
- izmet, ki uporablja metodo brizganja vode v posebnih kanalih z naravnim zajemom zraka
Prednosti: hitro hlajenje vode z ustvarjanjem vakuuma
Slabosti: velika poraba energije.
V smeri gibanja vode in zraka:
- protitlak
Prednosti: pri takšnih hladilnih stolpih nastane največja temperaturna razlika in s tem prenos toplote zaradi visoke aerodinamične odpornosti.
Slabosti: velika kapljanja kapljic, kar je še posebej opazno, ko primanjkuje povratne vode in v gosto poseljenih območjih;
- križ
Prednosti: Manj odnašanja.
Slabosti: nizka aerodinamična odpornost;
- mešano
Uporabljata se tako pretok kot tudi pretok.
V velikih industrijskih podjetjih je priporočljivo uporabiti stolpni hladilni stolp. Površina prečnega prereza stolpa bi morala zasedati vsaj 30-40% površine brizgalne. Hladilni stolpi srednje in majhne zmogljivosti imajo lahko zelo drugačno obliko: valjast, okrnjen stožec ali v obliki okrnjene poliedrske piramide. Hladilni stolpi so običajno izdelani v obliki hiperboličnih školjk, ki so optimalne z vidika notranje aerodinamike in stabilnosti.
Izpušni stolpi delujejo v zelo težkih razmerah: lupina stolpov je pozimi izpostavljena vlažnemu toplemu zraku v hladilnem stolpu in hladnemu zraku zunaj, na notranjih površinah nastaja kondenz. Tako je pomembna izbira materiala.
V hladilnih stolpih se konvekcija zraka izvaja z naravnim ugrezom ali vetrom. Višina betonskih hladilnih stolpov je lahko do 100 metrov. V tem primeru bo namakalna površina dosegla 3500 kvadratnih metrov. V bistvu se stolpni hladilni stolpi uporabljajo za hlajenje velikih količin vode iz termoelektrarn ali jedrskih elektrarn.
Prednosti stolpnih hladilnih stolpov:
- donosnost (elektrika ni potrebna);
- Enostavnost uporabe;
- lokacija v bližini industrijskega objekta.
Minusi:
- veliko območje za gradnjo;
- dobra vrednost.
Sheme stolpnih hladilnih stolpov z različnimi vzorci gibanja zraka v brizgalki so prikazane na Sl. Namakalne naprave v vseh zgoraj omenjenih hladilnih stolpih so kapljičnega, kapljastega ali filmskega tipa. Trenutno so hladilne stolpe zgrajene večinoma s brizgalnimi filmi in kapalnimi filtri s pretočnim zračnim tokom, ki imajo največjo hladilno kapaciteto.
Slika: Sheme stolpnih hladilnih stolpov z različnimi vzorci gibanja zraka in - s prečnim; b - s prečnim pretokom; v - s protitokom.
Izkušnje uporabe armiranega betona v hladilnih stolpih kažejo, da se lupine stolpov intenzivno uničijo zaradi nasičenja betona od znotraj z vlago in ponavljajočega zmrzovanja in odmrzovanja pod vplivom zunanjih temperatur zraka pozimi. Kovinske stolpne obloge so zgrajene na območjih z ostrim podnebjem. Piramidalni so z večkotnim ali kvadratnim podstavkom.
Okvir iz lesa se uporablja v hladilnih stolpih z majhno površino.
oblika površine, ki opisuje cev v tridimenzionalnem prostoru, se imenuje parabolični hiperboloid - površina drugega reda! V žarišču slike se odvaja voda in učinkovitost te oblike se izračuna matematično - to je edinstven primer, ko je bila najprej matematična teorija, nato pa praksa
Formula je elementarna:
No, tukaj je vse videti: