Come funzionano le torri di raffreddamento

2022-03-10

La torre dell'acqua di raffreddamento è un prodotto completo che integra una varietà di discipline quali aerodinamica, termodinamica, fluidica, chimica, biochimica, scienza dei materiali, meccanica strutturale statica/dinamica e tecnologia di lavorazione. È un dispositivo che utilizza il contatto tra acqua e aria per raffreddare l'acqua. Le torri di raffreddamento sono utilizzate in un'ampia varietà di applicazioni e tipologie. Tra questi, ci sono principalmente due tipi di torri dell'acqua di raffreddamento a flusso controcorrente e torri dell'acqua di raffreddamento a flusso incrociato nel sistema di climatizzazione centrale. I due tipi di torri idriche differiscono principalmente nella direzione del flusso dell'acqua e dell'aria.
L'acqua nella torre dell'acqua di raffreddamento in controcorrente entra nel riempimento dell'acqua dall'alto verso il basso e l'aria viene aspirata dal basso verso l'alto e i due scorrono in direzioni opposte. L'aspetto reale è mostrato in figura. Ha le caratteristiche che il sistema di distribuzione dell'acqua non è facile da bloccare, il riempimento dell'acqua può essere mantenuto pulito e non facile da invecchiare, il riflusso dell'umidità è piccolo, le misure antigelo sono convenienti da impostare, l'installazione è semplice e il rumore è piccolo.
L'acqua nella torre dell'acqua di raffreddamento a flusso incrociato entra nel riempimento dell'acqua dall'alto verso il basso e l'aria scorre orizzontalmente dall'esterno della torre all'interno della torre e le due direzioni del flusso sono verticali e ortogonali. Questo tipo di torre dell'acqua richiede generalmente più riempitivi per la dissipazione del calore, i riempitivi a spruzzo d'acqua sono facili da invecchiare, i fori di distribuzione dell'acqua sono facili da bloccare, le prestazioni antighiaccio sono scarse e il riflusso dell'umidità è ampio; ma ha un buon effetto di risparmio energetico, bassa pressione dell'acqua, piccola resistenza al vento e nessun rumore di gocciolamento. Può essere installato in aree residenziali con severi requisiti di rumore ed è conveniente la manutenzione del sistema di riempimento e distribuzione dell'acqua.
Secondo i diversi metodi di classificazione, esistono molti tipi di torri di raffreddamento dell'acqua. Ad esempio, secondo il metodo di ventilazione, può essere suddiviso in torri dell'acqua di raffreddamento a ventilazione naturale, torri dell'acqua di raffreddamento a ventilazione meccanica e torri dell'acqua di raffreddamento a ventilazione mista; in base al modo di contatto dell'aria nelle aree acquatiche, può essere suddiviso in torri di raffreddamento di tipo umido. Torre dell'acqua di raffreddamento, torre dell'acqua di raffreddamento a secco e torre dell'acqua di raffreddamento a secco e ad umido; a seconda del campo di applicazione, può essere suddiviso in torre dell'acqua di raffreddamento industriale e torre dell'acqua di raffreddamento dell'aria condizionata centrale; in base al livello di rumore, può essere suddiviso in torre dell'acqua di raffreddamento ordinaria, torre dell'acqua di raffreddamento a basso rumore, torre dell'acqua di raffreddamento a bassissimo rumore Torre dell'acqua di raffreddamento, torre dell'acqua di raffreddamento acustica ultra-silenziosa; secondo la forma, può essere divisa in torre dell'acqua di raffreddamento circolare e torre dell'acqua di raffreddamento quadrata; può anche essere suddiviso in torre dell'acqua di raffreddamento a getto, torre dell'acqua di raffreddamento senza ventola, ecc.
1. La struttura della torre dell'acqua di raffreddamento
La struttura interna della torre dell'acqua di raffreddamento è sostanzialmente la stessa. Quella che segue è un'introduzione dettagliata alla torre dell'acqua di raffreddamento in controcorrente come esempio. La figura seguente mostra la struttura interna di una tipica torre dell'acqua di raffreddamento a flusso contrario. Si può vedere che è composto principalmente da un motore del ventilatore, un riduttore, un ventilatore, un distributore d'acqua, un tubo di distribuzione dell'acqua, un riempitivo per lo spruzzo d'acqua, un tubo di ingresso dell'acqua, un tubo di uscita dell'acqua e una finestra di ingresso dell'aria. , Telaio della torre di raffreddamento, collettore dell'acqua, guscio superiore, guscio centrale e piedi della torre, ecc.
Il motore della ventola nella torre dell'acqua di raffreddamento viene utilizzato principalmente per far funzionare la ventola, in modo che il vento possa entrare nella torre dell'acqua di raffreddamento. Il distributore dell'acqua e il tubo di distribuzione dell'acqua costituiscono un sistema di irrigazione nella torre dell'acqua di raffreddamento, che può spruzzare uniformemente l'acqua nel bocchettone di riempimento dell'irrigatore. Il riempitivo a spruzzo d'acqua può far sì che l'acqua formi una pellicola idrofila al suo interno, utile per lo scambio di calore con il vento e per il raffreddamento dell'acqua.
La struttura interna della torre dell'acqua di raffreddamento a flusso controcorrente è sostanzialmente la stessa della torre dell'acqua di raffreddamento a flusso incrociato. La differenza è che la posizione della finestra di ingresso dell'aria è diversa, il che rende diversa la superficie di contatto tra l'aria e l'acqua.
2. Principio di funzionamento della torre dell'acqua di raffreddamento
Nel condizionatore d'aria centrale, la torre dell'acqua di raffreddamento viene utilizzata principalmente per raffreddare l'acqua e l'acqua raffreddata viene inviata al condensatore attraverso la tubazione di collegamento per raffreddare il condensatore. Dopo lo scambio di calore tra l'acqua e il condensatore, la temperatura dell'acqua aumenta e fuoriesce dall'uscita del condensatore. Dopo che la pompa dell'acqua di raffreddamento l'ha fatta circolare, viene inviata nuovamente alla torre dell'acqua di raffreddamento per il raffreddamento e la torre dell'acqua di raffreddamento invia l'acqua raffreddata al condensatore. Lo scambio di calore viene eseguito nuovamente per formare un sistema completo di circolazione dell'acqua di raffreddamento.

Quando l'aria secca viene pompata dalla ventola, entra nella torre dell'acqua di raffreddamento attraverso la finestra di ingresso dell'aria e le molecole ad alta temperatura con un'elevata pressione del vapore fluiscono nell'aria a bassa pressione. nel tubo dell'acqua e spruzzare nel riempimento dell'acqua. Quando l'aria è in contatto, l'aria e l'acqua conducono direttamente il trasferimento di calore per formare vapore acqueo. C'è una differenza di pressione tra il vapore acqueo e l'aria appena entrata. Sotto l'azione della pressione, viene effettuata l'evaporazione, in modo da ottenere evaporazione e dissipazione del calore, e il calore nell'acqua può essere portato via. , in modo da raggiungere lo scopo di raffreddamento.

L'aria che entra nella torre dell'acqua di raffreddamento è aria secca con bassa umidità e vi è una differenza significativa nella concentrazione delle molecole d'acqua e nella pressione dell'energia cinetica tra acqua e aria. Quando la ventola nella torre dell'acqua di raffreddamento è in funzione, sotto l'azione della pressione statica nella torre, le molecole d'acqua vengono continuamente evaporate nell'aria per formare molecole di vapore acqueo e l'energia cinetica media delle restanti molecole d'acqua diminuirà, riducendo così la temperatura dell'acqua circolante. Da questa analisi si può vedere che il raffreddamento evaporativo non ha nulla a che fare con il fatto che la temperatura dell'aria sia inferiore o superiore alla temperatura dell'acqua circolante. Finché l'aria entra continuamente nella torre dell'acqua di raffreddamento e l'acqua circolante evapora, la temperatura dell'acqua può essere ridotta. Tuttavia, l’evaporazione dell’acqua circolante nell’aria non è infinita. Solo quando l'aria a contatto con l'acqua non è satura, le molecole d'acqua continueranno ad evaporare nell'aria, ma quando le molecole d'acqua nell'aria saranno sature, le molecole d'acqua non lo faranno L'evaporazione verrà effettuata nuovamente, ma in modo stato di equilibrio dinamico. Quando il numero di molecole d'acqua evaporate è uguale al numero di molecole d'acqua restituite all'acqua dall'aria, la temperatura dell'acqua rimane costante. Si è riscontrato pertanto che quanto più secca è l'aria a contatto con l'acqua, tanto più facile sarà l'evaporazione e tanto più facile sarà l'abbassamento della temperatura dell'acqua.





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