Principi de funcionament i classificació de les torres de refrigeració obertes/c_tancades

Principi de funcionament

L'aire sec amb un valor d'entalpia baix entra a la torre de refrigeració a través de la reixa d'entrada d'aire pel ventilador; Les molècules d'aigua calenta amb alt valor d'entalpia i pressió de vapor saturat flueixen cap a l'aire amb baixa pressió, i l'aigua calenta i humida amb un alt valor d'entalpia s'aboca a la torre a través del sistema de distribució d'aigua. Quan les gotes d'aigua entren en contacte amb l'aire, d'una banda, es produeix una transferència directa de calor entre l'aire i l'aigua; en canvi, a causa de la diferència de pressió entre la superfície del vapor d'aigua i l'aire, l'evaporació es produeix sota l'acció de la pressió. L'evaporació absorbeix calor per treure'n la calor, aconseguint així el propòsit de refredar.

Classificació de les torres de refrigeració

(1) Segons el mètode de ventilació: torres de refrigeració de tir natural, torres de refrigeració de tir mecànic i torres de refrigeració de tir mixt.

(2) Segons el mètode de contacte entre l'aigua calenta i l'aire: torres de refrigeració humides, torres de refrigeració seques i torres de refrigeració humides-ses.

(3) Segons la direcció del flux d'aigua calenta i aire: torres de refrigeració a contracorrent, torres de refrigeració de flux creuat (-corrent creuat) i torres de refrigeració de flux-mixt. Aquest és un mètode de classificació comú als centres de dades.

(4) Segons l'estructura del sistema: torres de refrigeració obertes i torres de refrigeració tancades. Aquest també és un mètode de classificació comú als centres de dades.

(5) Segons el nivell de soroll: torres de refrigeració normals, torres de refrigeració de baix-soroll, torres de refrigeració de soroll ultra{-baix- i torres de refrigeració ultra-silencioses.

(6) Altres tipus inclouen torres de refrigeració a raig, torres de refrigeració sense ventilador, torres de refrigeració hiperbòliques, etc.

Diferències entre torres de refrigeració obertes i tancades

El principi de refrigeració d'una torre de refrigeració oberta és ruixar aigua circulant sobre farcits de fibra de vidre. L'intercanvi de calor s'aconsegueix mitjançant el contacte entre l'aigua i l'aire; aleshores el ventilador impulsa la circulació d'aire a la torre per treure l'aire calent després de l'intercanvi de calor amb aigua, aconseguint així la refrigeració. Aquest mètode de refrigeració requereix menys inversió inicial però majors costos operatius (consum d'aigua i electricitat). El principi de refrigeració d'una torre de refrigeració tancada és simplement dos cicles: un cicle intern i un cicle extern. No té farciments i la part principal del nucli és un refrigerador de superfície de tub de coure.

Cicle intern:Es connecta a l'equip objectiu per formar un sistema de circulació tancat (el medi circulant és aigua desmineralitzada). Refreda l'equip objectiu i porta la calor de l'equip objectiu a la unitat de refrigeració.

Cicle extern:Refreda la pròpia torre de refrigeració dins de la torre. No entra en contacte amb l'aigua que circula interna, sinó que només condueix l'intercanvi de calor i la dissipació de calor a través del refrigerador de superfície del tub de coure de la torre de refrigeració. Amb aquest mètode de refrigeració, el funcionament del motor s'estableix segons la temperatura de l'aigua mitjançant un control automàtic. Per als dos cicles, quan la temperatura ambient és alta a la primavera i l'estiu, els dos cicles han de funcionar simultàniament. A la tardor i a l'hivern, la temperatura ambient no és alta, i només cal el cicle intern en la majoria dels casos.

Comparació de rendiment entre torres de refrigeració obertes i tancades

Torres de refrigeració obertes

El medi refrigerat circula en un sistema obert. El medi circulant es concentra a causa de l'evaporació, per la qual cosa cal afegir productes químics i fer aigua durant tot l'any. A més, com que el medi refrigerat està en contacte directe amb l'aire, és fàcil que es contamini. Quan es troba amb sulfurs, el fluid experimenta una reacció àcida, causant danys als equips connectats. Es requereixen parades freqüents per manteniment, per la qual cosa no és adequat per a sistemes que necessiten un funcionament continu. És probable que el funcionament obert del medi refrigerat i l'exposició a la llum solar produeixin algues i cristalls de sal, afectant així el rendiment del sistema. El funcionament en sec no és possible. Quan el fluid és una solució volàtil, tòxica o irritant, hi ha perills potencials de seguretat en utilitzar el mode de funcionament de la torre de refrigeració oberta. Quan el medi refrigerat circula al sistema obert, és probable que es produeixi escala a les canonades del sistema i l'intercanviador de calor de l'equip refrigerat, la qual cosa redueix l'eficiència d'intercanvi de calor de l'equip refrigerat i augmenta el cost operatiu del sistema.

Torres de refrigeració tancades

El medi refrigerat flueix en canonades tancades sense entrar en contacte amb l'aire exterior. La calor es transfereix entre la paret del tub de l'intercanviador de calor i l'aire extern, l'aigua de polvorització, etc., per finalment realitzar el refredament del medi. Per tant, el medi refrigerat no estarà contaminat, evaporat o concentrat, i no cal recuperar aigua ni afegir productes químics, garantint així el rendiment i la vida útil de l'equip connectat, i la gestió diària també és molt convenient. No calen parades freqüents per manteniment, el funcionament és estable i segur, es pot reduir la taxa de fallades dels equips connectats i és adequat per a sistemes que necessiten un funcionament continu. Com que el medi refrigerat no està exposat a la llum solar i no entra en contacte amb l'aire, no produirà algues ni cristalls de sal, de manera que "no cal eliminar les algues ni la sal", garantint així el funcionament d'alt-rendiment del sistema. El funcionament en sec es pot dur a terme sense reproduir diversos bacteris, de manera que és especialment adequat per a ocasions amb requisits de purificació d'aire i sovint s'utilitza en zones-escassas i àrides d'aigua. Quan el fluid és una solució volàtil, tòxica o irritant, l'ús d'un sistema de circulació tancat no contaminarà el medi ambient, de manera que s'utilitza àmpliament en sistemes amb requisits estrictes de fluids. El medi refrigerat flueix en canonades tancades. El medi refrigerat és generalment aigua desmineralitzada, de manera que no es produirà escala a les canonades del sistema i l'intercanviador de calor de l'equip refrigerat. L'equip refrigerat funciona de manera eficient i tot el sistema funciona-estalviant energia.

Mesures anti-congelació i anti-aments per a torres de refrigeració

Les torres de refrigeració s'instal·len generalment en espais exteriors com el sostre dels edificis i es veuen molt afectades pel medi ambient. S'ha de tenir en compte el treball anti-congelació de les torres de refrigeració quan la temperatura sigui baixa, i els centres de dades d'algunes zones també afegiran treball anti-aments a la primavera.

Mesures anti-amentos per a torres de refrigeració

A causa del funcionament del ventilador de la torre de refrigeració, es forma una organització fixa del flux d'aire al voltant de la torre de refrigeració. Els aments que suren en aquesta zona entraran i sortiran de la torre de refrigeració juntament amb l'organització del flux d'aire, s'adheriran als farcits, ventiladors o entraran al sistema d'aigua de refrigeració, afectant el funcionament normal de l'equip del sistema de refrigeració i augmentant els riscos operatius i els costos de manteniment de l'equip. Per prevenir els aments, cal comprar cotó anti-aments, connectar-lo de prop a la presa d'aire de la torre de refrigeració i netejar regularment els aments acumulats per evitar que afecti l'eficiència de dissipació de calor. (El cotó anti-aments no només és adequat per a torres de refrigeració, sinó també per a unitats exteriors d'aire condicionat.)

Mesures anticongelant-per a torres de refrigeració

Les barres de calefacció elèctriques s'instal·len al dipòsit de la torre de refrigeració. El mode de control general és que quan la temperatura de l'aigua de refrigeració del dipòsit baixa a 4 graus, les barres de calefacció elèctrica comencen a funcionar; quan la temperatura de l'aigua de refrigeració del dipòsit puja a 8 graus, les barres de calefacció elèctrica deixen de funcionar.

Traçat de calor elèctric per a canonades: totes les canonades d'aigua exteriors es col·loquen amb traçat de calor elèctric embolicat per evitar que les canonades es congelin i s'esquerdin.

Descongelació inversa del ventilador per a torres de refrigeració: algunes torres de refrigeració estan dissenyades amb aquesta funció.