Che cos'è una torre di raffreddamento: componenti, costruzione e applicazioni

L'avvento delle torri di raffreddamento iniziò nel XIX secolo non appena furono sviluppati condensatori da utilizzare per il vapore motori. Durante il 20 ° secolo, ulteriori progressi tecnologici nell'elettrico energia l'industria della generazione ha alimentato il progresso nella costruzione di torri di raffreddamento all'interno della città come erezioni indipendenti o come grandi stagni di raffreddamento fuori dalle città.Al giorno d'oggi, queste torri vengono utilizzate attivamente in impianti sia piccoli che grandi considerando requisiti e applicazioni. Con la capacità di gestire un enorme volume d'acqua, queste torri consentono il riciclaggio dell'acqua per ulteriori applicazioni. Questo articolo discute specificamente il funzionamento di una torre di raffreddamento, dei componenti e dei suoi tipi.

Cos'è la torre di raffreddamento?

Le torri di raffreddamento sono torri di scambio termico specializzate che aiutano a ridurre il temperatura di acqua calda circolante, che si riscalda durante il processo industriale.

Torre di raffreddamento

In questo processo, il flusso d'acqua da un processo industriale viene pompato in una torre di raffreddamento attraverso una valvola di ingresso dell'acqua e incontra l'aria in una torre di raffreddamento. Non appena il calore viene estratto, l'acqua inizia ad evaporare in piccoli volumi facendo precipitare la temperatura dell'acqua, inviando l'acqua raffreddata per continuare il processo industriale.

Componenti della torre di raffreddamento

Alcuni dei componenti importanti sono elencati di seguito.

Eliminatore di deriva

Situato in cima alla torre, evita la fuoriuscita di gocce d'acqua e vapori nell'atmosfera. Il suo scopo principale è garantire che la torre funzioni efficacemente mantenendo la velocità di deriva a un livello minimo e minimizzando il verificarsi di cadute di pressione all'interno di una torre.

Ugelli della torre di raffreddamento

Sono realizzati utilizzando materie plastiche di alta qualità che consentono e supportano la distribuzione uniforme dell'acqua calda all'interno della torre.

Motore del ventilatore della torre di raffreddamento

Il motore del ventilatore a torre con protezione antideflagrante previene la perdita di scambiatori di calore. Offre caratteristiche come un sistema di relè di sovraccarico e un sistema di protezione del relè di guasto a terra.

Riempimento della torre di raffreddamento

Questo tipo di torre utilizza mezzi di riempimento efficienti che consentono di avere molta più superficie per espandere l'acqua calda e consentire un rapido raffreddamento. Due tipi di riempimento della torre di raffreddamento includono il riempimento a spruzzo e il riempimento con pellicola.

Bacino dell'acqua fredda

È prodotto utilizzando RCC. Raccoglie e immagazzina l'acqua fredda nella parte o nel bacino più basso della torre di raffreddamento.

Maglia della torre di raffreddamento

La rete impedisce l'afflusso di particelle indesiderate dall'atmosfera nell'acqua di raffreddamento.

Valvola di spurgo e valvola a galleggiante

Queste valvole offrono una lunga durata con una minore manutenzione. La valvola di spurgo aiuta a mantenere la concentrazione di minerali, mentre la valvola a galleggiante mantiene il livello di sale e di livello.

Ingresso aria torre di raffreddamento

Le valvole di ingresso dell'aria inibiscono l'ingresso della luce solare nel bacino, prevenendo la crescita di alghe e riducendo i costi chimici con un'adeguata manutenzione.

Struttura / corpo torre di raffreddamento

Le torri moderne sono prodotte utilizzando FRP (plastica rinforzata con fibre) o RCC in base al tipo di applicazione che la torre dovrebbe elaborare

La progettazione e la classificazione di queste torri possono essere eseguite in base alla struttura, ai metodi di generazione del flusso d'aria e ai metodi di trasferimento del calore.

Costruzione

Questa torre differisce per dimensioni dalle unità sul tetto alle grandi strutture iperboloidi. In base al tipo di applicazione, la struttura può arrivare fino a 200 metri di altezza e 100 metri di diametro, mentre le strutture rettangolari possono superare i 40 metri di altezza e 80 metri di diametro.

costruzione di torri di raffreddamento

Le torri di raffreddamento iperboloidi sono tipicamente utilizzate in centrali nucleari, centrali a carbone, industrie di trasformazione alimentare, petrolchimiche e altri impianti industriali. Le strutture iperboloidi sono utilizzate negli impianti di grandi dimensioni a causa della forza superiore, della resistenza alle forze esterne e del minor utilizzo di materiali.

Ad esempio, la struttura iperboloide nelle raffinerie di petrolio possiede la capacità di far circolare circa 80.000 metri cubi di acqua all'ora.

La forma dell'iperboloide offre un'ampia base per adattarsi sia all'acqua che al sistema di raffreddamento. Un effetto restringente unico della torre aiuta nel flusso aerodinamico dell'acqua evaporata mentre sale e spinge verso l'ampia apertura nella parte superiore, dove l'aria riscaldata entra in contatto con l'aria atmosferica.

Principio di funzionamento della torre di raffreddamento

Esistono vari tipi di torri di raffreddamento sviluppate per soddisfare le diverse esigenze industriali. Il principio di funzionamento comune impiegato dalla maggior parte delle torri è il “raffreddamento evaporativo”.

principio-di-funzionamento-torre-di-raffreddamento

Il raffreddamento evaporativo è descritto come un processo in cui l'acqua calda proveniente dal processo industriale viene pompata nella torre fino a raggiungere il sistema di distribuzione. Questi ugelli a torre distribuiscono questa acqua alla camera umida e contemporaneamente aspira l'aria secca per elaborare l'acqua riscaldata. L'acqua perde gradualmente la sua temperatura e le goccioline vengono raccolte nel bacino alla base della torre. Tuttavia, le goccioline più leggere che si sforzano di spostarsi verso l'alto nell'atmosfera sono impedite da un eliminatore fornito nella parte superiore. Questo tipo di processo viene utilizzato nella torre di raffreddamento con ventilatore a tiraggio naturale.Alcune delle torri impiegano ventilatore a tiraggio forzato e indotto. In questo tipo, viene posizionato il ventilatore all'esterno della torre e in alto per far circolare l'aria atmosferica dall'alto verso il basso.

Vantaggi e svantaggi

Il vantaggi e svantaggi della torre di raffreddamento include il seguente.

Vantaggi

• Alta efficienza di raffreddamento
• Ha bisogno di meno manutenzione
• Affidabilità e sostenibilità
• Può essere utilizzato per un tempo più lungo

Svantaggi

• Possibilità di incrostazioni e corrosione alla base e al corpo delle torri di raffreddamento

Applicazioni

Il applicazioni del raffreddamento torre includono quanto segue.

I tradizionali sistemi di raffreddamento HVAC sono utilizzati in ospedali, centri commerciali, scuole ed edifici per uffici. Torri molto più grandi vengono utilizzate per ridurre la temperatura dell'acqua circolante nelle raffinerie di petrolio, negli impianti petrolchimici, negli impianti di lavorazione del gas naturale e in altri importanti impianti industriali per trattare enormi volumi di acqua riscaldata.

Domande frequenti

1). Differenziare tra ventilatore a tiraggio naturale e ventilatore a tiraggio forzato e indotto

In tiraggio naturale: il flusso d'aria è naturale e si basa sulle condizioni di ingresso e uscita dell'aria. Nessuna potenza richiesta oltre al pompaggio di acqua nel serbatoio

In tiraggio forzato - L'aria viene soffiata attraverso un ventilatore situato nella parte superiore di una torre nella presa d'aria. Per far funzionare la ventola è necessaria una potenza aggiuntiva.

2). Elenca le applicazioni della torre di raffreddamento

I sistemi HVAC tradizionali sono utilizzati nelle scuole, negli ospedali, negli uffici, ecc.

Le torri di grandi dimensioni sono utilizzate in industrie come petrolchimica, acciaio, centrali nucleari, ecc.

3). Qual è l'uso del separatore di gocce nella torre di raffreddamento?

Il separatore di gocce controlla la perdita di acqua catturando goccioline e nebbia e previene l'ingresso nell'atmosfera.

4). Fornire alcuni vantaggi dell'utilizzo della struttura iperboloide nelle torri di raffreddamento

Le strutture iperboloidi uniche sono spesso utilizzate per la costruzione di alte torri in quanto forniscono:

• Forza superiore
• Resistenza alle forze esterne
• Accelera il movimento verso l'alto dell'aria
• Ampio spazio e ampia base

5). Le torri di raffreddamento possono essere costruite utilizzando FRP (plastica rinforzata con fibre) o RCC. Quale pensi sia adatto e perché?

Rispetto a FRP e RCC, FRP è preferito in quanto offre significato attraverso risparmi sui costi di vita, materiali leggeri, ha una vita utile più lunga, una frequenza di sostituzione inferiore, un'elevata durata in ambienti corrosivi e richiede poca manutenzione.

RCC consuma tempo per raggiungere la piena forza, più pesante da trasportare, necessita di manodopera qualificata e consuma tempo per completare il costruzione della torre di raffreddamento.

6). Fornire alcune applicazioni della torre di raffreddamento di tipo eretto sul campo.

Le torri di tipo eretto sul campo sono molto più grandi e vengono utilizzate in centrali elettriche, impianti di lavorazione dell'acciaio, impianti petrolchimici e raffinerie di petrolio.

7). Classificare la torre di raffreddamento per quanto riguarda i metodi di trasferimento del calore

Sulla base dei metodi di trasferimento del calore, la classificazione include:

• Torri umide (o torri di raffreddamento a circuito aperto)
• Torri a circuito chiuso (o refrigeratori di fluido)
• Torri di raffreddamento a secco
• Torri di raffreddamento ibride

8). Differenziare tra il tipo a flusso incrociato e controcorrente

• Nel tipo Crossflow, il flusso d'aria è direttamente perpendicolare al flusso d'acqua.
• In un tipo controcorrente, il flusso d'aria è direttamente opposto al flusso d'acqua.

L'articolo sopra fornisce una panoramica di una torre di raffreddamento. Il dettagliato classificazione delle torri di raffreddamento viene conversato insieme al principio di funzionamento. Oltre a questo, abbiamo anche discusso di varie applicazioni, vantaggi e svantaggi. Ecco una domanda per te, qual è la funzione principale di una torre di raffreddamento?