Hvernig virkar lokaður-kæliturn?

Innri lokuð miðlungs hringrás: Flutningur kjarnahitaberans

Kjarnaeinkenni lokaðs kæliturns er að kælimiðillinn (venjulega mjúkt vatn, etýlen glýkóllausn eða sérstakur varmaflutningsvökvi) streymir í lokaðri spólulykkju, án beinna snertingar við ytra loft eða úðavatn-sem er kjarninn í því að vera "lokaður".

Meðan á notkun stendur er heiti miðillinn sem á að kæla (td há-hitamiðill frá kælitækjum eða iðnaðarofnum) afhentur í varmaskiptaspólur lokaða kæliturnsins með hringrásardælu. Miðillinn flæðir stöðugt inn í spólurnar og flytur varmann sem hann ber yfir á spóluveggina.

Spólurnar eru venjulega gerðar úr ryðfríu stáli, títan ál eða kopar ál, sem hafa framúrskarandi hitaleiðni og tæringarþol, sem gerir hraða hitaleiðni frá miðlinum að spóluveggjunum. Eftir hitaflutning fer lág-hitamiðillinn aftur í kælda búnaðinn í gegnum spóluúttakið til að halda áfram að gleypa hita og mynda samfellda lokaða hringrás.

Lykillinn að þessum hlekk er að viðhalda þéttleika lykkjunnar til að koma í veg fyrir miðlungs leka eða loftíferð, sem gæti valdið miðlungs rýrnun og tæringu á leiðslum. Þess vegna er kerfið venjulega búið þenslutanki (til að jafna þrýstingssveiflur),-uppbótardælu (til að bæta við miðlungs tap) og nákvæmnissíu (til að fjarlægja óhreinindi).

Ytri úða- og uppgufunarhitaskipti: Hitaflutningur í andrúmsloftið

Ytra byrði lokaðs kæliturns tekur upp opna uppbyggingu, sem dreifir varma frá spólunum með uppgufun úðavatns og loftræstingu-þetta er kjarnahitadreifingartengillinn, skipt í tvö skref: „úðavatnshringrás“ og „uppgufun + varmaskipti“.

Spray Water Circulation

Botn á turninum er sett upp brú. Úðadæla þrýstir kælivatninu í botninum og úðar því jafnt á ytra yfirborð varmaskiptaspólanna í gegnum efsta úðabúnaðinn og myndar einsleita vatnsfilmu. Úðavatnið kemst að fullu í snertingu við ytri veggi vafninganna, gleypir hitann sem veggirnir flytja og fellur síðan aftur í tunnuna eftir hitastigshækkun og lýkur innri hringrás úðavatnsins. Sumpið er venjulega búið skömmtunarbúnaði fyrir vatnsgæðastöðugleika til að koma í veg fyrir hreistur og örveruvöxt í úðavatninu, sem annars gæti haft áhrif á skilvirkni hitaskipta.

Uppgufun + Convection varmaskipti

Ásflæðisvifta er sett upp neðst eða á hlið lokaða kæliturnsins. Þegar viftan er í gangi dregur hún inn umhverfishitaloft utan frá turninum og loftið fer upp í gegnum bilið milli spólanna og vatnsfilmunnar. Tvær tegundir hitaskipta eiga sér stað á þessum tíma: í fyrsta lagi,skynsamleg hitaskipti-loft kemst beint í snertingu við há-vatnsfilmuna og flytur hita í gegnum hitamun; annað,duld varmaskipti-hluti úðavatnsins gufar upp við loftflæði og gleypir mikið magn dulds uppgufunarvarma (sem nemur 70%-80% af heildarvarmaleiðni), sem lækkar hratt hitastig ytri veggja spólunnar.

Upphitaða og rakaloftið er losað frá toppi turnsins og tekur mestan hluta hitans í burtu á meðan óuppgufað úðavatnið fellur aftur í tunnuna til endurvinnslu. Lítið magn uppgufunartaps er bætt upp með því að bæta við fersku vatni.

Loftrúmmálsstjórnun og hjálparkerfi: Hagræðing á rekstrarhagkvæmni

Til að laga sig að mismunandi álagi og umhverfisaðstæðum eru lokaðir kæliturnar búnir loftrúmmálsstjórnun og hjálparkerfum til að tryggja rekstrarstöðugleika og orkunýtni:

Viftustýring með breytilegri tíðni: Stillir sjálfkrafa viftuhraða (eða fjölda viftu í gangi) miðað við hitastig miðilsins við úttak varmaskiptaspólanna. Þegar kæliálagið er lágt minnkar viftuhraðinn til að spara orku; þegar umhverfishiti er of hár (td á sumrin) er hraðinn aukinn til að auka loftrúmmál og tryggja hitaleiðni.

-frystivörn: Á köldum svæðum eða við notkun með litlum-álagi á veturna getur miðillinn inni í spólunum frjósa vegna lágs hitastigs. Kerfið er útbúið með rafstraumi, gufuspori eða hringrásarhjáveitubúnaði til að halda meðalhita yfir frostmarki; á meðan getur úðakerfið skipt yfir í "þurr notkun" (hætt að úða, treysta aðeins á lofthitun fyrir varmaskipti) til að forðast skemmdir á turninum af völdum frosnu úðavatns.

Demister hönnun: Hreinsiefni er komið fyrir efst á turninum, sem getur fangað örsmáa vatnsdropa í úðavatninu (með fanghraða yfir 99%). Þetta dregur ekki aðeins úr vatnssóun heldur kemur einnig í veg fyrir að vatnsdropar berist með lofti, sem gæti valdið raka eða tæringu í umhverfinu.

Samantekt á heildarvinnuferlinu

Hægt er að draga saman virkni lokaðs-hringrásar kæliturns sem: heitur miðill fer inn í spólur → varmaleiðni í gegnum spóluveggi → úðavatn gleypir hita → loft gufar upp og flytur varma í burtu → kældur miðill skilar sér.

Heiti miðillinn rennur í lokuðum vafningum og varmi er fluttur í gegnum spóluveggina til ytri úðavatnsfilmunnar; loft sem viftan snertir snertir vatnsfilmuna og flytur hita út úr turninum með uppgufun og convection; kældi miðillinn fer aftur í búnaðinn til endurvinnslu, en úðavatnið streymir ítrekað inn í turninn með aðeins litlu magni af uppgufunartapi bætt við.

Þessi hönnun heldur kostinum á-hagkvæmri uppgufunarhitadreifingu opinna kæliturna á sama tíma og hún forðast mengun og kvarðavandamál af völdum beinnar snertingar milli kælimiðilsins og umheimsins, og nær tvöföldu markmiðum um "mikil-skilvirkni hitaleiðni + miðlungs vörn".