L'aparició de les torres de refrigeració va començar al segle XIX tan aviat com es van desenvolupar els condensadors per utilitzar-los en el mercat vapor motors. Durant el segle XX, es van produir nous avenços tecnològics en l'electricitat poder la indústria de la generació va impulsar el progrés en la construcció de torres de refrigeració a la ciutat com a ereccions independents o com a grans estanys de refrigeració fora de les ciutats.Actualment, aquestes torres s’utilitzen activament tant en plantes petites com grans considerant els requisits i les aplicacions. Amb la capacitat de manejar un gran volum d’aigua, aquestes torres permeten el reciclatge de l’aigua per a altres aplicacions. Aquest article tracta específicament sobre el funcionament d’una torre de refrigeració, els components i els seus tipus.
Què és la torre de refrigeració?
Les torres de refrigeració són torres especials d’intercanvi de calor que ajuden a reduir la temperatura temperatura d’aigua calenta en circulació, que s’escalfa durant el procés industrial.
Torre de refrigeració
En aquest procés, el flux d’aigua d’un procés industrial es bomba a una torre de refrigeració a través d’una vàlvula d’entrada d’aigua i es troba amb l’aire en una torre de refrigeració. Tan bon punt s’extreu la calor, l’aigua comença a evaporar-se en petits volums, caient així en picat de la temperatura de l’aigua, enviant l’aigua refredada per continuar amb el procés industrial.
Components de la torre de refrigeració
A continuació s’enumeren alguns dels components importants.
Eliminador de derives
Situat a la part superior de la torre, evita l’escapament de gotes d’aigua i vapors a l’atmosfera. El seu principal propòsit és assegurar que la torre funcioni eficaçment mantenint la taxa de deriva a un nivell mínim i minimitzant l’aparició de caigudes de pressió dins d’una torre.
Broquets de torre de refrigeració
Es fabriquen amb plàstics d’alta qualitat que permeten i donen suport a la distribució uniforme de l’aigua calenta dins de la torre.
Motor del ventilador de la torre de refrigeració
El motor del ventilador de la torre a prova d’explosió evita els intercanviadors de calor amb fuites. Ofereix funcions com un sistema de relé de sobrecàrrega i un sistema de protecció de relés contra falles a terra.
Omplir torre de refrigeració
Aquest tipus de torre utilitza mitjans d’ompliment eficients que permeten tenir molta més superfície per expandir l’aigua calenta i permetre un refredament ràpid. Dos tipus d’ompliment de torre de refrigeració inclouen el farciment d’esquitxades i el farciment de pel·lícules.
Conca d’aigua freda
Es fabrica amb RCC. Recull i emmagatzema aigua freda a la part inferior o a la conca de la torre de refrigeració.
Malla de la torre de refrigeració
La malla impedeix l’entrada de partícules no desitjades de l’atmosfera a l’aigua de refrigeració.
Vàlvula de purga i vàlvula de flotació
Aquestes vàlvules ofereixen una llarga vida útil amb menys manteniment. La vàlvula de sagnat ajuda a mantenir la concentració de minerals, mentre que la vàlvula flotant manté el nivell de sal i el nivell.
Entrada d'aire de la torre de refrigeració
Les vàlvules d’entrada d’aire inhibeixen l’entrada de llum solar a la conca, cosa que impedeix el creixement d’algues i disminueix el cost químic amb un manteniment adequat.
Estructura / cos de la torre de refrigeració
Les torres modernes es fabriquen amb FRP (plàstic reforçat amb fibra) o RCC pel que fa al tipus d’aplicació que ha de processar la torre
El disseny i classificació d’aquestes torres es pot fer basant-se en la construcció, els mètodes de generació de flux d’aire i els mètodes de transferència de calor.
Construcció
Aquesta torre difereix en grandària, des de les unitats del sostre fins a les grans estructures hiperboloides. Segons el tipus d’aplicació, l’estructura pot arribar a tenir fins a 200 metres d’alçada i 100 metres de diàmetre, mentre que les estructures rectangulars poden superar els 40 metres d’alçada i els 80 metres de diàmetre.
construcció de torres de refrigeració
Les torres de refrigeració hiperboloides s’utilitzen normalment en centrals nuclears, centrals de carbó, indústria de processament d’aliments, petroquímica i altres plantes industrials. Les estructures hiperboloides s’utilitzen en plantes grans a causa de la resistència superior, la resistència a les forces externes i el menor ús de materials.
Per exemple, l'estructura hiperboloide de les refineries de petroli té la capacitat de circular uns 80.000 metres cúbics d'aigua per hora.
La forma de l’hiperboloide ofereix una base àmplia per adaptar-se tant a l’aigua com al sistema de refrigeració. Un efecte únic d’estrenyiment de la torre ajuda al flux aerodinàmic d’aigua evaporada a mesura que puja i empeny cap a l’obertura ampla de la part superior, on l’aire escalfat entra en contacte amb l’aire atmosfèric.
Principi de funcionament de la torre de refrigeració
Hi ha diversos tipus de torres de refrigeració desenvolupades per satisfer necessitats industrials diverses. El principi de treball comú emprat per la majoria de les torres és el 'refredament evaporatiu'.
principi de funcionament de la torre de refrigeració
El refredament per evaporació es descriu com un procés en el qual l’aigua tèbia del procés industrial es bomba a la torre fins que arriba al sistema de distribució. Els brocs d'aquesta torre distribueixen aquesta aigua a la cambra humida i simultàniament extreuen l'aire sec per processar l'aigua escalfada. L’aigua perd gradualment la temperatura i es recullen gotes d’aigua a la conca de la base de la torre. No obstant això, les gotes més lleugeres que s’esforcen per avançar cap a l’atmosfera s’eviten mitjançant un eliminador situat a la part superior. Aquest tipus de procés s’utilitza a la torre de refrigeració del ventilador de tir natural.Algunes de les torres fan servir un ventilador de calat forçat i induït. En aquest tipus, es col·loca el ventilador a l’exterior de la torre i a la part superior per fer circular l’aire atmosfèric de dalt a baix.
Avantatges i inconvenients
El avantatges i desavantatges de la torre de refrigeració inclou el següent.
Avantatges
- Alta eficiència de refrigeració
- Necessita menys manteniment
- Fiabilitat i sostenibilitat
- Es pot utilitzar durant més temps
Desavantatges
- Possibilitat d’escates i corrosió a la base i el cos de les torres de refrigeració
Aplicacions
El aplicacions del refredament torre inclouen els següents.
Els sistemes tradicionals de refrigeració HVAC s’utilitzen en hospitals, centres comercials, escoles i edificis d’oficines. S’utilitzen torres molt més grans per reduir la temperatura de l’aigua que circula a les refineries de petroli, plantes petroquímiques, plantes de processament de gas natural i altres grans plantes industrials per processar grans volums d’aigua escalfada.
Preguntes freqüents
1). Diferencieu entre ventilador de tir natural i ventilador de tir forçat i induït
En corrent natural: el flux d’aire és natural i es basa en les condicions de sortida i entrada de l’aire. No es requereix energia més que bombar aigua al tanc
Amb corrent forçat: l'aire es fa passar per un ventilador situat a la part superior d'una torre a l'entrada d'aire. Es necessita energia addicional per fer funcionar el ventilador.
2). Enumereu les aplicacions de la torre de refrigeració
Els sistemes tradicionals de climatització s’utilitzen a escoles, hospitals, oficines, etc.
Les torres grans s’utilitzen en indústries com la petroquímica, l’acer, les plantes nuclears, etc.
3). Quina utilitat té l'eliminador de deriva a la torre de refrigeració?
L'eliminador de deriva controla la pèrdua d'aigua captant gotes i boira i impedeix l'entrada a l'atmosfera.
4). Dóna alguns avantatges d’utilitzar l’estructura hiperboloide a les torres de refrigeració
Les estructures hiperboloides úniques s’utilitzen sovint per construir torres altes, ja que proporcionen:
- Força superior
- Resistència a forces externes
- Accelera el moviment ascendent de l’aire
- Ampli espai i base àmplia
5). Les torres de refrigeració es poden construir amb FRP (plàstic reforçat amb fibra) o RCC. Quin creieu que és adequat i per què?
En comparació amb FRP i RCC, es prefereix el FRP, ja que ofereix importància gràcies a l’estalvi de costos de vida, materials lleugers, vida útil més llarga, freqüència de reemplaçament més baixa, alta durabilitat en entorns corrosius i requereixen poc manteniment.
RCC consumeix temps per assolir la màxima força, més pesat que es transporta, necessita mà d’obra qualificada i consumeix temps per completar-lo construcció de la torre de refrigeració.
6). Doneu algunes aplicacions de torre de refrigeració de tipus erigit sobre el terreny.
Les torres tipus erigides en camp són molt més grans i s’utilitzen a plantes d'energia, plantes de processament d'acer, plantes petroquímiques i refineries de petroli.
7). Classifica la torre de refrigeració pel que fa als mètodes de transferència de calor
Basada en mètodes de transferència de calor, la classificació inclou:
- Torres humides (o torres de refrigeració de circuit obert)
- Torres de circuit tancat (o refrigeradors de fluids)
- Torres de refrigeració en sec
- Torres de refrigeració híbrides
8). Diferencieu entre el tipus de flux creuat i contracorrent
- En el tipus de flux creuat, el flux d’aire és directament perpendicular al flux d’aigua.
- En un tipus de contracorrent, el flux d’aire és directament oposat al flux d’aigua.
L'article anterior proporciona una visió general d'una torre de refrigeració. El detallat classificació de torres de refrigeració es parla juntament amb el principi de funcionament. A més d'això, també vam discutir diverses aplicacions, avantatges i desavantatges. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció principal d’una torre de refrigeració?
