المبدأ الأساسي وهيكل برج التبريد

المبدأ والبنية الأساسية

1. المبدأ الأساسي لبرج التبريد

برج التبريد هو جهاز يستخدم التلامس (المباشر أو غير المباشر) للهواء والماء لتبريد الماء. يستخدم الماء كمبرد متداول ، ويمتص الحرارة من النظام ويصرفها في الغلاف الجوي ، وبالتالي يقلل درجة الحرارة في البرج ويصنع المعدات التي يمكن إعادة تدويرها لمياه التبريد.

علاقة تبديد الحرارة في برج التبريد:

في برج التبريد الرطب ، تكون درجة حرارة الماء الساخن مرتفعة ، ودرجة حرارة الهواء المتدفق فوق سطح الماء منخفضة. ينقل الماء الحرارة إلى الهواء ، والتي يحملها الهواء وتتبدد في الغلاف الجوي. هناك ثلاثة أشكال من الماء تبدد الحرارة في الهواء:

① المس لتبديد الحرارة.

② تبديد الحرارة التبخيري

③ تبديد حرارة الإشعاع.

يعتمد برج التبريد بشكل أساسي على النوعين الأولين من تبديد الحرارة ، وتبديد حرارة الإشعاع صغير جدًا ، لذلك لا ينبغي تجاهله.

مبدأ تبديد الحرارة التبخيري:

يتم تبديد الحرارة بالتبخير من خلال تبادل المواد ، أي من خلال الانتشار المستمر لجزيئات الماء في الهواء. تمتلك جزيئات الماء طاقات مختلفة ، ويتم تحديد متوسط ​​الطاقة من خلال درجة حرارة الماء. تتغلب بعض جزيئات الماء ذات الطاقة الحركية الكبيرة بالقرب من سطح الماء على جاذبية جزيئات الماء المجاورة وتهرب من سطح الماء وتتحول إلى بخار ماء. مع هروب جزيئات الماء ذات الطاقة الكبيرة ، ينخفض ​​الجسم المائي بالقرب من طاقة سطح الماء.

لذلك تنخفض درجة حرارة الماء ، وهو التبخر وتبديد الحرارة. يُعتقد عمومًا أن جزيئات الماء المتبخر تشكل أولاً طبقة رقيقة من الهواء المشبع على سطح الماء ، تكون درجة حرارتها مماثلة لدرجة حرارة سطح الماء ، ثم سرعة انتشار بخار الماء من المشبع. تعتمد الطبقة على الغلاف الجوي على الفرق بين ضغط بخار الماء للطبقة المشبعة وضغط بخار الماء في الغلاف الجوي ، أي قانون دولتون ، يمكن تمثيله بالشكل التالي.

2. الهيكل الأساسي لبرج التبريد

✦ الأقواس والأبراج: دعم خارجي

✦ التعبئة: توفير أكبر مساحة ممكنة للتبادل الحراري للماء والهواء

✦ خزان مياه التبريد: يقع في أسفل برج التبريد ويستقبل مياه التبريد

✦ جامع الماء: يستعيد قطرات الماء التي يحملها تدفق الهواء

✦ مدخل الهواء: مدخل هواء برج التبريد

✦ جهاز رش الماء: رش مياه التبريد

✦ المروحة: تزود برج التبريد بالهواء

✦ تستخدم المراوح المحورية في أبراج التبريد المستحثة.

✦ تستخدم المراوح المحورية / الطاردة المركزية في أبراج التبريد ذات السحب القسري.

✦ مصاريع برج التبريد: متوسط ​​تدفق الهواء الداخل ؛ يحتفظ بالرطوبة في البرج.

أنواعها وإيجابياتها وسلبياتها

1. برج تبريد ذو تهوية طبيعية

يتدفق الهواء الساخن بكثافة أقل من أعلى برج التبريد ؛

يدخل الهواء البارد الأكثر كثافة إلى برج التبريد من أسفل البرج ليملأ ؛

لا حاجة للمروحة ؛

برج خرساني <200 م ؛

لتبريد الحرارة الكبيرة.

3. برج تبريد ذو تهوية ميكانيكية

تعمل المراوح عالية الطاقة على إجبار التبادل الحراري بين الهواء والمياه المتداولة ؛

يمكن لفيلم الماء الموجود على سطح التعبئة أن يزيد من التبادل الحراري مع الهواء ؛

هناك العديد من العوامل التي تحدد كفاءة التبريد ؛

مجموعة متنوعة من خيارات سعة التبريد ؛

يمكن أن تعمل أبراج التبريد المتعددة في نفس الوقت ، مثل 8- التحكم المشترك في البرج.

التهوية القسرية:

يتم نفخ الهواء في الفتحة بواسطة مروحة الطرد المركزي ؛ المزايا: إنها مناسبة للأبراج ذات المقاومة الكبيرة لتدفق الهواء ؛ مروحة الطرد المركزي لها ضوضاء منخفضة نسبيًا.

برج التبريد ذو الجريان المعاكس:

يتم رش مياه التبريد فوق العبوة وتتدفق لأسفل في خزان مياه التبريد.

يتم دفع الهواء إلى الداخل من الأسفل ، وفي التعبئة ، يتلامس مع الماء لتبخير جزء من ماء التبريد ، وبالتالي تقليل درجة حرارة الماء.

3. برج التبريد المستحث

ميزة

درجة التدفق العكسي أقل من تلك الخاصة بأبراج التبريد ذات السحب القسري ؛ تكلفة تشغيل المراوح أقل من تكلفة أبراج التبريد ذات السحب القسري.

عيب

يتطلب النقل الميكانيكي للمروحة والمحرك تصميمًا مقاومًا للماء.

يدخل الماء الساخن إلى برج التبريد من الأعلى

يتم تحريض الهواء بالقوة بواسطة مروحة ويدخل برج التبريد من الأسفل ؛ استخدم مروحة الحث القسري.

برج التبريد المستحث بالتدفق المتقاطع

برج التبريد الناجم عن التدفق المعاكس

يدخل ماء التبريد من الأعلى ويتدفق عبر طبقة التعبئة ؛ يدخل الهواء من أحد الجانبين أو كلاهما ، ويتم تحفيز المروحة لجعل الهواء يتدفق بشكل جانبي عبر طبقة التعبئة.

بسبب نظام توزيع التدفق الطبيعي للماء الساخن لهذا النوع من أبراج التبريد:

ميزة:

رأس مضخة مياه منخفضة

انخفاض الاستثمار الأولي في المضخة ؛

انخفاض استهلاك الطاقة والتكاليف التشغيلية السنوية ؛

لن تؤثر التغييرات الكبيرة في التدفق سلبًا على نظام توزيع المياه.

مساوئ:

سوف يتسبب الرأس المنخفض في انسداد الفوهة بسهولة ولا يمكن تشتيت مياه التبريد بشكل جيد في ضباب ناعم عند رشها ؛

يمكن أن يؤدي التعرض المباشر لخزانات الماء الساخن للهواء إلى نمو الطحالب ؛

يغطي مساحة كبيرة.

بسبب رشاشات توزيع المياه المضغوطة في أبراج التبريد:

ميزة:

عن طريق زيادة ارتفاع البرج للحصول على عملية تبادل حراري أطول وعرض تبريد أصغر ؛

نظرًا لأن جهاز الرش المضغوط يمكنه رش قطرات ماء أصغر ، فإن كفاءة التبادل الحراري أعلى.

مساوئ:

يزيد رأس مضخة مياه النظام ؛

زيادة الطلب على الطاقة وزيادة تكاليف التشغيل ؛

فوهة مياه التبريد ليست سهلة الصيانة والتنظيف ؛

مطلوب نظام توزيع المياه والأنابيب ذات الصلة ، وبالتالي يزيد الاستثمار الأولي.

معلمات التشغيل وتصميم الاختيار

1. فرق درجة حرارة مياه التبريد

درجة حرارة المدخل - درجة حرارة المخرج

فرق كبير في درجات الحرارة=أداء عالي

2. العرض البارد

الفرق بين درجة حرارة مخرج برج التبريد ودرجة حرارة المصباح المبلل للهواء الداخل:

نطاق تبريد صغير=أداء عالي

4. نجاعة:

4. قدرة برج التبريد

وحدة سعة برج التبريد هي "كيلو كالوري في الساعة" أو "طن تبريد" ؛

سعة برج التبريد=تدفق كتلة مياه التبريد× السعة الحرارية للمياه المحددة× الفرق في درجة الحرارة؛

سعة كبيرة=أداء عالي

5. حساب ماء المكياج

الفقد التبخيري للماء (E)

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

يمثل E كمية الماء المتبخر (كجم / ساعة) ؛

Q تعني الحمل الحراري (Kcal / h) ؛

600 يمثل الحرارة الكامنة لتبخر الماء (Kcal / h) ؛

تمثل T1 درجة حرارة الماء (الدرجة العلميةC);

يمثل T2 درجة حرارة الماء (الدرجة العلميةC);

يمثل L حجم الماء المتداول (كجم / ساعة).

حساب ماء المكياج:

خسارة الطرطشة (C)

يتم تحديد خسارة رذاذ برج التبريد حسب نوع تصميم برج التبريد وسرعة الرياح وعوامل أخرى. في ظل الظروف العادية ، تبلغ قيمته حوالي {{0}}. 1 ~ 0.2 بالمائة من حجم المياه المتداولة.

فقدان مياه التصريف الدوري (D)

يتم تحديد فقدان مياه الصرف المنتظم من خلال عوامل مثل جودة المياه أو تركيز المواد الصلبة في الماء. بشكل عام ، يكون حوالي 0. 3 في المائة من حجم المياه المتداولة.

M=E + C + D

فقدان الماء التبخيري (E) ؛ فقدان الماء المتناثر (C) ؛ الفقد الدوري لمياه التصريف (D).

عندما يتم استخدام برج التبريد لتكييف الهواء ، يتم تصميم فرق درجة الحرارة ليكون 5الدرجة العلميةج. في هذا الوقت ، يبلغ إمداد المياه الذي يتطلبه برج التبريد حوالي 2 بالمائة من المياه المتداولة.

6. تدفق مياه التبريد

K·Q=C·M·ΔT

K: معامل التقدير

س: قدرة التبريد القصوى للوحدة

ج: السعة الحرارية النوعية للماء

ΔT: فرق درجة الحرارة بين مياه الإمداد والمياه العائدة

م: تدفق كتلة مياه التبريد

1.3 ضعف قدرة التبريد القصوى لوحدة التبريد بالضغط ؛

2.5 ضعف قدرة التبريد لوحدات التبريد بالامتصاص (بروميد الليثيوم).

1. مثال الاختيار

مثال: مشروع مع تدفق مياه برج التبريد 640RT وتركيبه.

س =640 RT =2251 كو

K=1.3

ج =4. 2KJ / (kg· الدرجة العلمية)

ΔT=5الدرجة العلمية

تجديد المياه م=م·2 بالمائة =140 كجم / ثانية·2 بالمائة =2. 8 كجم / ثانية

2. مشاكل التصميم الشائعة في اختيار برج التبريد

(1) ما هي محددات استهلاك طاقة برج التبريد؟

ج: طاقة المروحة ، تدفق مياه التبريد ، كمية تجديد مياه التبريد؟

(2) ظروف درجة حرارة برج التبريد ، في أي درجة حرارة تكون الكفاءة والجودة الاقتصادية؟

الإجابة: تختلف درجة حرارة الماء الداخل لبرج التبريد حسب الاستخدام. على سبيل المثال ، تكون درجة حرارة الماء الخارج من مكثف تكييف الهواء المركزي بشكل عام 30-40الدرجة العلميةC ، ودرجة حرارة الماء الخارج من Guo Pengxue HVAC وبرج التبريد بشكل عام 30الدرجة العلميةج. درجة حرارة التبريد المثالية (درجة حرارة الماء العائد) لبرج التبريد هي 2-3الدرجة العلميةC أعلى من درجة حرارة البصيلة الرطبة. هذه القيمة تسمى "درجة التقريب" (الحساب العام: مدبرة المضخة). كلما كانت درجة التقريب أصغر ، كان تأثير التبريد أفضل. الاقتصاد التايلاندي الفيتنامي.

(3) مقارنة بين فتح ومغلق

النوع المفتوح: الاستثمار في المرحلة الأولى صغير نسبيًا ، لكن تكلفة التشغيل مرتفعة نسبيًا (استهلاك المياه ، استهلاك الطاقة).

مغلق: هذا الجهاز مناسب للاستخدام في البيئات القاسية مثل الجفاف ونقص المياه والعواصف الرملية المتكررة. يمكن أن يكون وسط التبريد متعدد الوسائط مثل الماء والزيت والكحول وسائل التبريد والماء المالح والسائل الكيميائي. الوسط ليس له خسارة وتكوين مستقر. استخدام طاقة منخفضة.

العيوب: تكلفة برج التبريد المغلق هي ثلاثة أضعاف تكلفة البرج المفتوح.

التركيب والأنابيب والتشغيل والأعطال الشائعة

1. مصدر ضوضاء برج التبريد

أبراج التبريد المستخدمة أعلاه كلها أبراج تبريد ذات تهوية ميكانيكية. عندما يتم تشغيلها ، فإن المصادر الرئيسية لضوضاء أبراج المياه هي كما يلي:

(1) ضوضاء المروحة:

تتكون ضوضاءها بشكل أساسي من الضوضاء الميكانيكية وضوضاء السوائل ؛

(2) ضوضاء المحرك:

الصوت الكهرومغناطيسي عند تشغيل المحرك الرئيسي ؛

(3) ضوضاء التهوية:

إنه يشمل بشكل أساسي ضوضاء موائع الهواء داخل وخارج البرج وضوضاء صدى البرج.

للحصول على حلول ، يرجى الرجوع إلى "الفهم الشامل لـ" الضوضاء "وطرق معالجة تقليل الضوضاء والاهتزاز للمعدات في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء" في البرامج التعليمية ذات الصلة بموسوعة نانشي.

2. احتياطات التركيب والأنابيب

يجب أن يشير المحمل الأرضي إلى الوزن التشغيلي لبرج التبريد وعامل التثبيت التصميمي للتحقق من قدرة التحمل لأساس التثبيت.

الظروف البيئية

1. يجب ألا تقل المسافة الأقصر بين نهاية مدخل الهواء لبرج التبريد والمباني المجاورة عن 1.5 ضعف ارتفاع البرج.

2. لا يجب تركيبها في أماكن بها مصادر حرارة مثل المحطات الفرعية والغلايات. حافظ على الجزء العلوي من البرج بعيدًا عن اللهب المكشوف.

3. لا ينبغي تركيبه في الأماكن التي توجد بها غازات أكالة ، مثل المداخن والينابيع الساخنة.

تعليمات التحميل

1. يجب دفن أساس برج التبريد مسبقًا بألواح فولاذية أفقية وفقًا للحجم المحدد. يجب أن يكون ارتفاع كل سطح أساس على نفس المستوى الأفقي ، ويجب أن يكون خطأ الارتفاع في حدود 1 مم ، ويجب أن يكون خطأ مركز الانحراف في حدود 2 مم.

2. يجب أن يتم وضع جسم البرج أفقيًا ، ويجب أن يعتمد على الحالة العامة.

3. عند تركيب برج الماء ، يجب على عامل التركيب أن يخطو على أضلاع التسليح للهيكل لتجنب سحق الهيكل. بالإضافة إلى ذلك ، عند تثبيت غلاف البطاقة والهيكل وأجزاء الألياف الأخرى ، يجب ارتداء البراغي أولاً ، ثم إحكام ربطها تدريجيًا لتجنب تشوه الهيكل والهيكل. بعد التأكد من أن الهيكل غير مشوه وأن منطقة التلامس ومحيطها نظيفان. عندما يجف ، يمكن إضافة بطانية الألياف وراتنج الاحتكاك في المفاصل لتجنب تسرب المياه أثناء الاستخدام.

التحضير قبل البدء

1. افتح صمام تصريف حوض الماء لتنظيف غبار الطين والأوساخ في حوض الماء. اغسل أجزاء جسم البرج.

2. اضبط المروحة بحيث تكون زاوية ريش المروحة متساوية ، وتكون الفجوة بين المروحة وغطاء البرج موحدة.

3. تحقق مما إذا كانت أجزاء التشغيل مرنة.

4. اضبط صمام العوامة بحيث يكون مستوى الماء في الحوض 20 سم تحت الفائض. 

Sلاذع

ابدأ مضخة الماء بشكل متقطع لتفريغ الهواء تمامًا في أنبوب الماء المتداول ، ثم ابدأ تشغيل المروحة.

1. عند الفتح ، تحقق مما إذا كانت بيئة مدخل ومخرج الهواء طبيعية. تحقق مما إذا كان اتجاه الرياح صاعدًا عند تشغيل المروحة.

2. اضبط تدفق المياه وفقًا لتدفق الماء الطبيعي لبرج المياه.

3. تحقق من أن جهد التشغيل والتيار لكل مرحلة من مراحل المحرك لا يمكن أن يتجاوزا ما هو مبين على لوحة اسم المحرك.

4. يجب أن يكون لدائرة إمداد الطاقة للمستخدم حماية من فقدان الطور وإجراءات حماية من الحمل الزائد.

Rالامم المتحدة تحقق

يجب أن يبقى الجزء الداخلي من البرج نظيفًا لمنع تلوثه وتكوين الطحالب فيه. الحفاظ على حجم المياه المتداولة لضمان حمل التبريد لبرج التبريد. تحقق بانتظام من مستوى مياه التشغيل ، ودرجة حرارة مياه التبريد ، وفلطية المحرك ، وتيار المحرك ، والاهتزاز وقيمة الضوضاء لبرج التبريد في حوض الماء.

Sشيء آخر

1. عند اكتمال التثبيت ، تحقق مما إذا كانت هناك أدوات وعناصر أخرى موضوعة في البرج أو منفذ مروحة العادم في الوقت المناسب.

2. انتبه لفحص الأنابيب وحوض الماء بحثًا عن تسرب الماء عند بدء التشغيل.

3. عندما يكون مصدر إمداد المياه أقل من مصدر إمداد المياه لبرج التبريد أو عندما لا يكون ضغط الماء كافيًا لإمداد المياه ، يجب تركيب مضخة مياه إضافية أو خزان إمداد مياه أعلى لتوفير المياه للتعبئة.

4. عند الضبط والتركيب ، لا يسمح للدوس على الحشو مباشرة. إذا كنت تريد أن تخطو عليها ، يجب أن تقوم بتغطية الحشو مؤقتًا بلوح خشبي.

3. احتياطات التشغيل

التحضير قبل العملية:

(1) يجب إزالة الأجسام الغريبة الموجودة على جانب مدخل الهواء أو حول جثة الرياح ؛

(2) تأكد من وجود خلوص كافٍ بين ذيل الطاحونة الهوائية وجثة الرياح لتجنب التلف أثناء التشغيل ؛

(3) تحقق مما إذا كان الحزام V للمخفض مضبوط بشكل صحيح ؛

(4) يجب الحفاظ على موضع بكرة الحزام V على نفس المستوى مع بعضها البعض ؛

(5) بعد اكتمال الفحص أعلاه ، ابدأ التبديل بشكل متقطع للتحقق مما إذا كانت الطاحونة تعمل بشكل صحيح؟ وهل هناك ضوضاء واهتزازات غير طبيعية؟

(6) تنظيف حوض الماء الساخن والأشتات داخل جسم البرج ؛

(7) قم بإزالة الأوساخ والأجسام الغريبة في وعاء الماء الساخن ، ثم قم بملء الماء إلى وضع الفائض ؛

(8) قم بتشغيل مضخة الماء المتداولة بشكل متقطع لإزالة الهواء في الأنبوب حتى يتم ملء الأنبوب ووعاء الماء البارد بالمياه المتداولة ؛

(9) عندما تعمل مضخة الماء المتداولة بشكل طبيعي ، سينخفض ​​مستوى الماء في وعاء الماء البارد قليلاً ، في هذا الوقت ، يجب تعديل صمام العوامة إلى مستوى ماء معين ؛

(10) نظام الدائرة ، أعد تأكيد ما إذا كانت مواصفات مفتاح الدائرة والصمام والأسلاك تتطابق مع حمل المحرك.

احتياطات بدء برج المياه:

(1) بدء تشغيل طاحونة الهواء بشكل متقطع وتحقق مما إذا كانت تعمل في الاتجاه المعاكس أو تحدث ضوضاء واهتزازات غير طبيعية؟ ثم ابدأ مضخة الماء مرة أخرى ؛

(2) تحقق مما إذا كان تيار التشغيل لمحرك الطاحونة قد تم تحميله بشكل زائد؟ تجنب احتراق المحرك أو انخفاض الجهد ؛

(3) استخدم صمام التحكم لضبط حجم الماء للحفاظ على مستوى الماء في وعاء الماء الساخن بين 30 و 50 مم ؛

(4) تحقق مما إذا كان مستوى الماء الجاري في وعاء الماء البارد يظل طبيعيًا.

الاحتياطات أثناء تشغيل برج المياه:

(1) بعد 5 إلى 6 أيام من التشغيل ، أعد التحقق مما إذا كان الحزام V لمخفض طاحونة الهواء طبيعيًا؟ إذا كان مفكوكًا ، فيمكن قفله بشكل صحيح مرة أخرى باستخدام مسمار الضبط ؛

(2) بعد أسبوع من تشغيل برج التبريد ، يجب استبدال المياه المتداولة لإزالة الحطام والأوساخ في خط الأنابيب ؛

(3) سوف تتأثر كفاءة التبريد لبرج التبريد بمستوى الماء المتداول. لهذا السبب ، من الضروري ضمان مستوى ماء معين في وعاء الماء الساخن ؛

(4) إذا انخفض مستوى الماء في وعاء الماء البارد ، فسوف يتأثر أداء مضخة المياه المتداولة ومكيف الهواء ، لذلك يجب أيضًا الحفاظ على مستوى الماء ثابتًا ؛

احتياطات الصيانة الروتينية لبرج المياه:

يتم استبدال المياه المتداولة بشكل عام مرة واحدة في الشهر ، أو يجب استبدالها إذا كانت متسخة. يتم تحديد استبدال الماء المتداول وفقًا لتركيز المادة الصلبة في الماء. في نفس الوقت ، نظف وعاء الماء الساخن ووعاء الماء البارد. إذا كان هناك أوساخ في وعاء الماء الساخن ، فسوف يؤثر ذلك على كفاءة التبريد.

احتياطات إيقاف التشغيل الموسمي لأبراج المياه وصيانتها:

(1) قم بفك الحزام V في المخفض وملء المحمل بزيت التشحيم ؛

(2) يجب إزالة جميع المياه المتداولة في خط الأنابيب لتجنب التشققات الناتجة عن التجمد في فصل الشتاء ؛

(3) يجب فتح أنبوب التصريف لحوض الماء البارد في أي وقت حتى تتدفق مياه الأمطار والثلج الذائب ؛

(4) يتم إعادة تشغيل برج التبريد بعد فترة من الإغلاق. في هذا الوقت ، من الضروري التحقق مما إذا كان عزل المحرك طبيعيًا؟ ثم الرجوع إلى تعليمات الاستعدادات قبل العملية للعمل.

3. احتياطات الصيانة

4. متطلبات تدوير جودة المياه (مع قيمة حد لنوعية المياه)