Le principe de base et la structure de la tour de refroidissement

Principe et structure de base

1. Le principe de base de la tour de refroidissement

Une tour de refroidissement est un dispositif qui utilise le contact (direct ou indirect) de l’air et de l’eau pour refroidir l’eau. Il utilise l’eau comme liquide de refroidissement circulant, absorbe la chaleur d’un système et la rejette dans l’atmosphère, réduisant ainsi la température dans la tour et fabriquant des équipements pouvant être recyclés pour l’eau de refroidissement.

La relation de dissipation de chaleur dans la tour de refroidissement:

Dans une tour de refroidissement humide, la température de l’eau chaude est élevée et la température de l’air circulant sur la surface de l’eau est basse. L’eau transfère la chaleur à l’air, qui est emporté par l’air et dissipé dans l’atmosphère. Il existe trois formes d’eau dissipant la chaleur dans l’air :

①Toucher pour dissiper la chaleur;

②Dissipation de chaleur par évaporation;

③Dissipation de la chaleur par rayonnement.

La tour de refroidissement repose principalement sur les deux premiers types de dissipation de chaleur, et la dissipation de chaleur de rayonnement est très faible, elle ne doit donc pas être ignorée.

Principe de dissipation de chaleur par évaporation:

La dissipation de la chaleur par évaporation est réalisée par échange de matériaux, c’est-à-dire par la diffusion continue de molécules d’eau dans l’air. Les molécules d’eau ont des énergies différentes, et l’énergie moyenne est déterminée par la température de l’eau. Certaines molécules d’eau avec une grande énergie cinétique près de la surface de l’eau surmontent l’attraction des molécules d’eau adjacentes et s’échappent de la surface de l’eau et deviennent de la vapeur d’eau. Au fur et à mesure que les molécules d’eau à grande énergie s’échappent, l’énergie du plan d’eau près de la surface de l’eau est réduite.

Par conséquent, la température de l’eau diminue, ce qui est l’évaporation et la dissipation de la chaleur. On pense généralement que les molécules d’eau évaporées forment d’abord une fine couche d’air saturé à la surface de l’eau, dont la température est la même que la température de la surface de l’eau, puis la vitesse de diffusion de la vapeur d’eau de la couche saturée vers l’atmosphère dépend de la différence entre la pression de vapeur d’eau de la couche saturée et la pression de vapeur d’eau de l’atmosphère, c’est-à-dire que la loi de Dolton peut être représentée par la figure suivante.

2.La structure de base de la tour de refroidissement

✦Supports et tours: support externe

✦Emballage: Fournir la plus grande zone d’échange de chaleur possible pour l’eau et l’air

✦Réservoir d’eau de refroidissement: situé au bas de la tour de refroidissement, recevant de l’eau de refroidissement

✦Collecteur d’eau : récupère les gouttelettes d’eau emportées par le flux d’air

✦Entrée d’air: Entrée d’air de la tour de refroidissement

✦Dispositif de pulvérisation d’eau: pulvériser de l’eau de refroidissement

✦Ventilateur: alimentation en air de la tour de refroidissement

✦Les ventilateurs axiaux sont utilisés dans les tours de refroidissement à tirage induit.

✦Les ventilateurs axiaux/centrifuges sont utilisés dans les tours de refroidissement à tirage forcé.

✦Volets de la tour de refroidissement: débit d’air d’admission moyen; retient l’humidité dans la tour.

Les types et leurs avantages et inconvénients

1. Tour de refroidissement par ventilation naturelle

De l’air chaud avec moins de densité s’écoule du haut de la tour de refroidissement;

L’air froid plus dense pénètre dans la tour de refroidissement par le bas de la tour pour se remplir;

Aucun ventilateur requis;

Tour en béton< 200="">

Pour le refroidissement de la grande chaleur.

3.Tour de refroidissement de ventilation mécanique

Les ventilateurs de haute puissance forcent l’échange de chaleur entre l’air et l’eau en circulation;

Le film d’eau à la surface de l’emballage peut maximiser l’échange de chaleur avec l’air;

De nombreux facteurs déterminent l’efficacité du refroidissement;

Une variété d’options de capacité de refroidissement;

Plusieurs tours de refroidissement peuvent fonctionner en même temps, comme la commande conjointe à 8 tours.

Ventilation forcée :

L’air est soufflé dans l’évent par le ventilateur centrifuge; Avantages: Il convient aux tours avec une grande résistance au flux d’air; le ventilateur centrifuge a un bruit relativement faible.

Tour de refroidissement à contre-courant:

L’eau de refroidissement est pulvérisée sur l’emballage et s’écoule dans le réservoir d’eau de refroidissement.

L’air est forcé par le bas, et dans l’emballage, il entre en contact avec l’eau pour évaporer une partie de l’eau de refroidissement, réduisant ainsi la température de l’eau.

3. Tour de refroidissement à tirage induit

Avantage

Le degré de refoulement est inférieur à celui des tours de refroidissement à tirage forcé; le coût d’exploitation des ventilateurs est inférieur à celui des tours de refroidissement à tirage forcé.

désavantage

La transmission mécanique du ventilateur et du moteur nécessite une conception étanche.

L’eau chaude pénètre dans la tour de refroidissement par le haut

L’air est forcé par induction par un ventilateur et pénètre dans la tour de refroidissement par le bas; utilisez un ventilateur à induction forcée.

Tour de refroidissement à tirage induit par flux croisé

Tour de refroidissement à contre-courant induit par courant d’air

L’eau de refroidissement pénètre par le haut et s’écoule à travers la couche d’emballage; l’air pénètre d’un ou des deux côtés, et le ventilateur est amené à faire circuler l’air latéralement à travers la couche d’emballage.

En raison du système de distribution d’eau chaude de ce type de tour de refroidissement:

Avantage:

Tête de pompe à eau basse;

Réduction de l’investissement initial dans la pompe;

Réduction de la consommation annuelle d’énergie et des coûts d’exploitation;

Les changements importants de débit n’auront pas d’incidence négative sur le réseau de distribution d’eau.

Désavantage:

La tête basse entraînera un blocage facile de la buse et l’eau de refroidissement ne pourra pas être bien dispersée dans un brouillard fin lorsqu’elle sera pulvérisée;

L’exposition directe des réservoirs d’eau chaude à l’air peut entraîner la croissance d’algues;

Couvre une grande surface.

En raison des gicleurs de distribution d’eau sous pression dans ces tours de refroidissement:

Avantage:

En augmentant la hauteur de la tour pour obtenir un processus d’échange de chaleur plus long et une largeur de refroidissement plus petite;

Étant donné que le dispositif de pulvérisation sous pression peut pulvériser de plus petites gouttelettes d’eau, l’efficacité de l’échange de chaleur est plus élevée.

Désavantage:

La tête de la pompe à eau du système augmente;

Augmentation de la demande d’énergie et des coûts d’exploitation;

La buse d’eau de refroidissement n’est pas facile à entretenir et à nettoyer;

Un système de distribution d’eau et une tuyauterie connexe sont nécessaires, de sorte que l’investissement initial augmente.

Paramètres de fonctionnement et conception de la sélection

1. Différence de température de l’eau de refroidissement

température d’entrée - température de sortie

Grande différence de température = haute performance

2. Largeur froide

La différence entre la température de l’eau de sortie de la tour de refroidissement et la température de l’ampoule humide de l’air d’entrée:

Petite plage de refroidissement = haute performance

4.Efficacité:

4. Capacité de la tour de refroidissement

L’unité de capacité de la tour de refroidissement est « kcal par heure » ou « tonne de refroidissement »;

Capacité de la tour de refroidissement = débit massique d’eau de refroidissement×capacité thermique spécifique à l’eau×différence de température;

Grande capacité = haute performance

5. Calcul de l’eau d’appoint

Perte d’eau par évaporation (E)

E = Q/600 = (T1-T2)*L/600

E représente la quantité d’eau évaporée (kg/h);

Q signifie charge thermique (Kcal/h);

600 représente la chaleur latente d’évaporation de l’eau (Kcal/h);

T1 représente la température de l’eau (°C);

T2 représente la température de l’eau (°C);

L représente le volume d’eau en circulation (kg/h).

Calcul de l’eau d’appoint:

Perte par éclaboussures (C)

La perte par éclaboussures de la tour de refroidissement est déterminée par le type de conception de la tour de refroidissement, la vitesse du vent et d’autres facteurs. Dans des circonstances normales, sa valeur est d’environ 0,1 ~ 0,2% du volume d’eau en circulation.

Perte périodique d’eau de rejet (D)

La perte d’eau de rejet régulier est déterminée par des facteurs tels que la qualité de l’eau ou la concentration solide dans l’eau. Généralement, il représente environ 0,3% du volume d’eau en circulation.

M=E+C+D

Perte d’eau par évaporation (E); perte d’eau par éclaboussures (C); perte périodique d’eau de rejet (D).

Lorsque la tour de refroidissement est utilisée pour la climatisation, la différence de température est conçue pour être de 5°C. À l’heure actuelle, l’approvisionnement en eau requis par la tour de refroidissement représente environ 2% de l’eau en circulation.

6. Débit d’eau de refroidissement

K·Q=C·M·ΔT

K: Coefficient d’estimation

Q: La capacité de refroidissement maximale de l’unité

C: capacité thermique spécifique de l’eau

ΔT : différence de température entre l’eau d’alimentation et l’eau de retour

M: Débit massique d’eau de refroidissement

1,3 fois la capacité de refroidissement maximale de l’unité de réfrigération par compression;

2,5 fois la capacité de refroidissement des unités de réfrigération à absorption (bromure de lithium).

1. Exemple de sélection

Exemple : Un projet avec un débit d’eau et un maquillage de tour de refroidissement 640RT.

Q=640RT=2251KW

K=1,3

C=4,2 KJ/(kg·°C)

ΔT=5°C

Réapprovisionnement en eau m=M·2 %=140 kg/s·2 % = 2,8 kg/s

2. Problèmes de conception courants dans la sélection des tours de refroidissement

(1) Quels sont les déterminants de la consommation d’énergie des tours de refroidissement?

R: Puissance du ventilateur, débit d’eau de refroidissement, quantité de réapprovisionnement en eau de refroidissement?

(2) Les conditions de température de la tour de refroidissement, à quelle température est l’efficacité et le bien économique?

Réponse : La température de l’eau d’entrée de la tour de refroidissement varie en fonction de l’utilisation. Par exemple, la température de l’eau de sortie du condenseur central de climatisation est généralement de 30 à 40°C, et la température de l’eau de sortie du CVC et de la tour de refroidissement guo Pengxue est généralement de 30°C. La température de refroidissement idéale (température de retour de l’eau) de la tour de refroidissement est de 2-3°C plus élevé que la température du bulbe humide. Cette valeur est appelée « degré d’approximation » (compte public : femme de ménage de pompe). Plus le degré d’approximation est petit, meilleur est l’effet de refroidissement. Économie thaï-vietnamienne.

(3) Comparaison des ouvertures et des fermetures

Type ouvert: L’investissement dans la première phase est relativement faible, mais le coût d’exploitation est relativement élevé (consommation d’eau, consommation d’énergie).

Fermé: Cet équipement convient à une utilisation dans des environnements difficiles tels que la sécheresse, la pénurie d’eau et les tempêtes de sable fréquentes. Le milieu de refroidissement peut être multimédia tel que l’eau, l’huile, l’alcool, le liquide de trempe, l’eau salée et le liquide chimique. Le milieu n’a pas de perte et une composition stable. Faible consommation d’énergie.

Inconvénients: Le coût d’une tour de refroidissement fermée est trois fois supérieur à celui d’une tour ouverte.

Installation, tuyauterie, fonctionnement et défaillances courantes

1. La source du bruit de la tour de refroidissement

Les tours de refroidissement utilisées ci-dessus sont toutes des tours de refroidissement de ventilation mécanique. Lorsqu’ils sont en marche, les principales sources de bruit des châteaux d’eau sont les suivantes:

(1) Bruit du ventilateur:

Son bruit est principalement composé de bruit mécanique et de bruit de fluide;

(2) Bruit du moteur:

Son électromagnétique lorsque son moteur principal tourne;

(3) Bruit de ventilation:

Il comprend principalement le bruit du fluide d’air à l’intérieur et à l’extérieur de la tour et le bruit de résonance de la tour.

Pour des solutions, veuillez vous référer à « Compréhension complète du « bruit » et des méthodes de traitement de réduction du bruit et des vibrations des équipements dans les systèmes CVC » dans le didacticiel pertinent de l’Encyclopédie Nanshe.

2.Précautions d’installation et de tuyauterie

Le roulement au sol doit faire référence au poids de fonctionnement de la tour de refroidissement et au facteur d’installation de conception pour vérifier la capacité portante de la fondation de l’installation.

Conditions environnementales

1. La distance la plus courte entre l’extrémité d’entrée d’air de la tour de refroidissement et les bâtiments adjacents ne doit pas être inférieure à 1,5 fois la hauteur de la tour.

2. Il ne doit pas être installé dans des endroits avec des sources de chaleur telles que des sous-stations et des chaudières. Gardez le sommet de la tour à l’écart des flammes nues.

3. Il ne doit pas être installé dans des endroits où il existe des gaz corrosifs, comme à côté des cheminées et des sources chaudes.

Instructions d’installation

1. La fondation de la tour de refroidissement doit être pré-enterrée avec des plaques d’acier horizontales selon la taille spécifiée. La hauteur de chaque surface de fondation doit être sur le même plan horizontal, l’erreur d’élévation doit être inférieure à 1 mm et l’erreur de centre de déviation doit être inférieure à 2 mm.

2. Le corps de la tour doit être placé horizontalement et il doit être basé sur l’état général.

3. Lors de l’installation du château d’eau, l’installateur doit marcher sur les nervures de renforcement du châssis pour éviter d’écraser le châssis. De plus, lors de l’installation de la coque de la carte, du châssis et d’autres pièces en fibre, les vis doivent d’abord être usées, puis progressivement serrées afin d’éviter toute déformation de la coque et du châssis. Après avoir confirmé que le châssis n’est pas déformé et que la zone de contact et son voisinage sont propres. Lorsqu’il est sec, la couverture en fibre et la résine de frottement peuvent être complétées au niveau des joints pour éviter les fuites d’eau pendant l’utilisation.

Préparation avant le départ

1. Ouvrez la vanne de vidange du bassin d’eau pour nettoyer la poussière de boue et la saleté dans le bassin d’eau. Rincez les parties du corps de la tour.

2. Ajustez le ventilateur de manière à ce que l’angle des pales du ventilateur soit le même et que le jeu entre le ventilateur et la coque de la tour soit uniforme.

3. Vérifiez si les pièces de roulement sont flexibles.

4. Réglez la vanne à flotteur de sorte que le niveau d’eau du bassin soit garanti à 20 cm en dessous du trop-plein. 

Starte

Démarrez la pompe à eau par intermittence pour évacuer complètement l’air dans le tuyau d’eau en circulation, puis démarrez le ventilateur.

1. Lors de l’ouverture, vérifiez si l’environnement d’entrée et de sortie d’air est normal. Vérifiez si la direction du vent est vers le haut lorsque le ventilateur fonctionne.

2. Ajustez le débit d’eau au débit d’eau normal du château d’eau.

3. Vérifiez que la tension et le courant de fonctionnement de chaque phase du moteur ne peuvent pas dépasser ceux indiqués sur la plaque signalétique du moteur.

4. Le circuit d’alimentation de l’utilisateur doit avoir une protection contre les pertes de phase et des mesures de protection contre les surcharges.

Run cocher

L’intérieur de la tour doit être maintenu propre pour éviter l’encrassement et la formation d’algues. Maintenir le volume d’eau en circulation pour assurer la charge de refroidissement de la tour de refroidissement. Vérifiez régulièrement le niveau d’eau de fonctionnement, la température de l’eau de refroidissement, la tension du moteur, le courant du moteur, les vibrations et la valeur sonore de la tour de refroidissement dans le bassin d’eau.

Something autre

1. Lorsque l’installation est terminée, vérifiez s’il y a des outils et d’autres éléments placés dans la tour ou dans l’orifice du ventilateur d’extraction à temps.

2. Faites attention à vérifier la tuyauterie et le bac d’eau pour les fuites d’eau lors du démarrage.

3. Lorsque la source d’alimentation en eau est inférieure à celle de la tour de refroidissement ou que la pression de l’eau n’est pas suffisante pour l’approvisionnement en eau, une pompe à eau supplémentaire ou un réservoir d’alimentation en eau plus élevé doit être installé pour fournir de l’eau pour le remplissage.

4. Lors du réglage et de l’installation, il n’est pas permis de marcher directement sur la remplisseuse. Si vous devez marcher dessus, vous devez temporairement tamponner la charge avec une planche en bois.

3. Précautions d’opération

Préparation avant l’opération :

(1) Les corps étrangers sur le côté de l’entrée d’air ou autour de la carcasse du vent doivent être enlevés;

(2) Assurez-vous qu’il y a suffisamment de dégagement entre la queue de l’éolienne et la carcasse du vent pour éviter tout dommage pendant le fonctionnement;

(3) Vérifier si la courroie trapézoïdale du réducteur est correctement réglée;

(4) La position de la poulie de courroie trapézoïdale doit être maintenue au même niveau les unes avec les autres;

(5) Une fois l’inspection ci-dessus terminée, démarrer l’interrupteur par intermittence pour vérifier si l’éolienne fonctionne correctement? Et s’il y a un bruit et des vibrations anormaux?

(6) Nettoyer le bac à eau chaude et les articles divers à l’intérieur du corps de la tour;

(7) Enlevez la saleté et les corps étrangers dans le bac d’eau chaude, puis remplissez l’eau jusqu’à la position de débordement;

(8) Démarrer la pompe à eau circulante par intermittence pour éliminer l’air dans le tuyau jusqu’à ce que le tuyau et le bac d’eau froide soient remplis d’eau en circulation;

(9) Lorsque la pompe à eau circulante fonctionne normalement, le niveau d’eau dans le bac d’eau froide baisse légèrement, à ce moment-là, la vanne à flotteur doit être ajustée à un certain niveau d’eau;

(10) Système de circuit, reconfirmer si les spécifications de l’interrupteur de circuit, du fusible et du câblage correspondent à la charge du moteur.

Précautions pour démarrer le château d’eau:

(1) Démarrer l’éolienne par intermittence et vérifier si elle fonctionne en marche arrière ou si un bruit et des vibrations anormaux se produisent? Ensuite, redémarrez la pompe à eau;

(2) Vérifier si le courant de fonctionnement du moteur de l’éolienne est surchargé? Évitez l’épuisement du moteur ou la chute de tension;

(3) Utilisez la vanne de régulation pour régler le volume d’eau afin de maintenir le niveau d’eau du bac d’eau chaude entre 30 et 50 mm;

(4) Vérifiez si le niveau d’eau courante dans le bac d’eau froide reste normal.

Précautions lors du fonctionnement du château d’eau :

(1) Après 5 ~ 6 jours de fonctionnement, vérifiez à nouveau si la courroie trapézoïdale du réducteur d’éolienne est normale? S’il est desserré, il peut être correctement verrouillé à nouveau avec le boulon de réglage;

(2) Après une semaine d’exploitation de la tour de refroidissement, l’eau en circulation doit être remplacée pour éliminer les débris et la saleté dans la canalisation;

(3) L’efficacité de refroidissement de la tour de refroidissement sera affectée par le niveau d’eau en circulation. Pour cette raison, il est nécessaire d’assurer un certain niveau d’eau dans le bac d’eau chaude;

(4) Si le niveau d’eau dans le bac d’eau froide baisse, les performances de la pompe à eau de circulation et du climatiseur seront affectées, de sorte que le niveau d’eau doit également être maintenu constant;

Précautions d’entretien de routine du château d’eau :

L’eau en circulation est généralement remplacée une fois par mois, ou elle doit être remplacée si elle est sale. Le remplacement de l’eau en circulation est déterminé en fonction de la concentration solide dans l’eau. Dans le même temps, nettoyez la casserole d’eau chaude et la casserole d’eau froide. S’il y a de la saleté dans le bac à eau chaude, cela affectera l’efficacité du refroidissement.

Précautions pour l’arrêt et l’entretien saisonniers du château d’eau :

(1) Desserrer la courroie trapézoïdale dans le réducteur et remplir le roulement avec de l’huile lubrifiante;

(2) Toute l’eau qui circule dans la canalisation doit être enlevée pour éviter les fissures causées par le gel en hiver;

(3) Le tuyau d’évacuation de la casserole d’eau froide doit être ouvert en tout temps afin que l’eau de pluie et la neige fondue puissent s’écouler;

(4) La tour de refroidissement redémarre après une période d’arrêt. À ce stade, il est nécessaire de vérifier si l’isolation du moteur est normale? Ensuite, reportez-vous aux instructions pour les préparations avant l’opération à opérer.

3.Précautions d’entretien

4.Exigences relatives à la qualité de l’eau de circulation (avec valeur limite de qualité de l’eau)