Capacité de refroidissement des tours de refroidissement fermées

Le principe de fonctionnement d'une tour de refroidissement fermée se résume essentiellement à un échange thermique et à un transfert de chaleur, impliquant des échanges différentiels de température entre l'air, l'eau pulvérisée et le liquide à refroidir. Par conséquent, une tour de refroidissement fermée est également un dispositif de dissipation de chaleur, avec l'avantage de réduire la consommation d'énergie et de permettre une utilisation cyclique de l'eau.

La capacité de refroidissement d’une tour de refroidissement fermée est tout à fait remarquable. Il n'implique pas de contact direct entre l'air et le liquide (généralement de l'eau ou un mélange d'éthylène glycol) refroidi. Contrairement aux tours de refroidissement ouvertes, elle dispose de deux circuits fluides indépendants. L'une est l'eau du circuit externe, qui circule à l'extérieur du faisceau de tubes (serpentin fermé) dans le deuxième circuit connecté au processus de flux de chaleur, et est refroidie et renvoyée dans le circuit fermé. L'air est aspiré par la cascade d'eau en circulation à l'extérieur de l'ensemble du caloduc, fournissant un effet d'évaporation similaire à celui des tours de refroidissement ouvertes. Pendant le fonctionnement, la chaleur s'écoule du circuit de fluide interne à travers la paroi de la batterie jusqu'au circuit externe, puis est transférée dans l'atmosphère par évaporation de l'air et de l'eau. Ainsi, la tour de refroidissement indirecte fonctionne un peu comme une tour de refroidissement ouverte, à une exception près : le processus est contrôlé par un liquide de refroidissement dans un circuit « fermé » qui n'est pas directement exposé à l'atmosphère ou à l'eau extérieure en circulation. La tour de refroidissement produit un certain effet de refroidissement, qui dépend du dissipateur thermique et du volume d'air du ventilateur. De plus, la consommation d'eau, les conditions de ventilation et l'emplacement d'installation de la tour de refroidissement ont également un certain impact sur son efficacité.

Impact des dissipateurs thermiques des tours de refroidissement et du volume d'air des ventilateurs sur le système de refroidissement

1. Dissipateur thermique : C’est un élément clé de la tour de refroidissement. Les petites tours utilisent généralement des feuilles de PVC fabriquées par pressage à chaud ou par absorption de chaleur. Les grandes tours utiliseront du bois. L’objectif principal est de maximiser la zone de contact entre l’air et l’eau sans affecter la résistance au vent, tout en maximisant le taux d’échange thermique. Les deux paramètres qui affectent l’effet de transfert thermique du dissipateur thermique sont principalement sa forme et sa hauteur. Il est important d’éviter d’endommager le dissipateur thermique pour éviter un écoulement d’eau irrégulier à l’intérieur.

2. Capacité du ventilateur : Il accélère principalement le flux d’air dans la tour, accélère l’échange thermique entre l’air et l’eau et évacue la chaleur. Les principaux facteurs affectant le volume d'air du ventilateur comprennent la forme des pales (c'est-à-dire la largeur et la longueur des pales), l'angle de déflexion des pales elles-mêmes, la vitesse de rotation des pales, l'angle d'installation, la vitesse de rotation, le moteur et le rapport de transmission, etc. De plus, sous un certain volume d'air, pour des tours de refroidissement du même type, l'effet de refroidissement est meilleur avec un débit d'eau de refroidissement plus petit qu'avec un plus grand.

Facteurs affectant la capacité de refroidissement

La capacité de refroidissement d'une tour de refroidissement fermée est affectée par divers facteurs. Sa température minimale théorique est étroitement liée à la température du bulbe humide-de l'endroit où il est utilisé, tandis que la plage de refroidissement réelle doit être évaluée de manière exhaustive en combinaison avec des paramètres de conception et des conditions de fonctionnement spécifiques. Les principales analyses sont les suivantes :

1. Limite théorique de refroidissement

La limite de refroidissement d'une tour de refroidissement fermée dépend principalement de la température ambiante du bulbe humide (c'est-à-dire la température à laquelle l'évaporation de l'eau atteint l'équilibre dans des conditions naturelles). La température minimale théorique est généralement la température du bulbe humide-degré + 3. Par exemple, si la température du bulbe humide à un certain endroit est de 23,6 degrés, la température minimale réelle de l'eau de sortie de la tour de refroidissement fermée est d'environ 26,6 à 27 degrés. Méthode de mesure de la température de l'ampoule humide- : enveloppez la partie de détection de température-d'un thermomètre avec une gaze humide, gardez la gaze humide et aérée, et lisez la température une fois qu'elle s'est stabilisée.

2. Plage d'amplitude de refroidissement réelle

Selon le scénario d'application, l'amplitude de refroidissement d'une tour de refroidissement fermée est généralement comprise entre 5 et 25 degrés, avec des performances spécifiques comme suit :

- Milieu à haute-température : si la température de l'eau d'entrée est de 75 degrés, elle peut être réduite à 30 degrés, avec une différence de température de 45 degrés ;

- Milieu à basse-température : si la température de l'eau d'entrée est de 40 degrés, elle peut également être réduite à 30 degrés, avec une différence de température de 10 degrés.

L'effet de refroidissement réel doit être ajusté en combinaison avec les facteurs suivants :

- Charge thermique et débit : lorsque la charge thermique est élevée ou que le débit est insuffisant, l'amplitude de refroidissement peut être limitée.

- Conditions environnementales : lorsque la différence de température entre les ampoules sèches et humides est importante (comme par temps ensoleillé), l'efficacité d'évaporation et de dissipation thermique est plus élevée et l'effet de refroidissement est plus significatif.

- Conception et maintenance des équipements : une structure de serpentin optimisée, des ventilateurs-haute efficacité et un nettoyage régulier peuvent améliorer l'efficacité de l'échange thermique.

3. Facteurs d’influence clés

-Température du bulbe humide- : en tant que paramètre principal déterminant la limite théorique de refroidissement, sa valeur est directement affectée par la situation géographique et les changements saisonniers.

- Sélection et conception des équipements

- Sélection du type de tour : le type à contre-courant présente une efficacité d'échange thermique élevée mais un niveau sonore élevé, tandis que le type à flux transversal est facile à entretenir et occupe une petite surface. Une sélection spécifique nécessite un calcul et une conception par des ingénieurs professionnels.

- Matériaux et structure : le choix du matériau du serpentin, ainsi que la conception des passages du serpentin, la longueur et le type, la consommation d'énergie du ventilateur et la conception modulaire, affectent tous les performances.

- Gestion des opérations

- Traitement de la qualité de l'eau : prévenir le tartre peut maintenir un échange thermique efficace.

- Contrôle du débit : le débit doit être supérieur ou égal à 80 % de la valeur conçue pour éviter le gel local ou la réduction de l'efficacité causée par un faible débit.

4. Méthodes de test et de vérification

- Comparaison des données de fonctionnement réelles : déterminez les performances en surveillant l'écart entre la température de sortie (T1) et la valeur conçue (T0). Si T1 Inférieur ou égal à T0, il est aux normes.

- Évaluation de la courbe caractéristique : lorsque le rapport entre le volume d'eau de refroidissement réel et le volume d'eau conçu est supérieur ou égal à 95 %, l'efficacité est considérée comme qualifiée.

- Simulation en laboratoire : collectez des données à l'aide de capteurs de haute-précision dans un environnement à température et humidité constantes, et optimisez la conception en combinaison avec l'analyse CFD.

5. Suggestions de sélection et d'application

- Sélectionnez en fonction de la température du bulbe humide{{1} : il est nécessaire de mesurer la température du bulbe humide-local à l'avance pour garantir que la température conçue de l'équipement est proche de la "température du bulbe humide-température du bulbe + 3 degré".

- Tenez compte de l'adaptabilité environnementale : dans les zones à température élevée-et à humidité élevée-, il est nécessaire d'augmenter la zone d'échange thermique ou d'utiliser des ventilateurs à fréquence variable-pour ajuster le volume d'air.

- Choisissez des fabricants fiables : la priorité doit être donnée aux fabricants possédant une riche expérience de production et des technologies brevetées, telles qu'Oasis Ice Peak.