Como funcionam as torres de resfriamento

2022-03-10

A torre de água de resfriamento é um produto abrangente que integra uma variedade de disciplinas, como aerodinâmica, termodinâmica, fluídica, química, bioquímica, ciência dos materiais, mecânica estrutural estática/dinâmica e tecnologia de processamento. É um dispositivo que utiliza o contato da água e do ar para resfriar a água. As torres de resfriamento são usadas em uma ampla variedade de aplicações e tipos. Entre eles, existem principalmente dois tipos de torres de água de resfriamento de contrafluxo e torres de água de resfriamento de fluxo cruzado no sistema central de ar condicionado. Os dois tipos de torres de água diferem principalmente na direção do fluxo de água e ar.
A água na torre de resfriamento de contrafluxo entra no enchimento de água de cima para baixo, e o ar é sugado de baixo para cima, e os dois fluem em direções opostas. A aparência real é mostrada na figura. Tem as características de que o sistema de distribuição de água não é fácil de bloquear, o enchimento de água pode ser mantido limpo e não é fácil de envelhecer, o refluxo de umidade é pequeno, as medidas anticongelantes são fáceis de configurar, a instalação é simples, e o ruído é pequeno.
A água na torre de água de resfriamento de fluxo cruzado entra no enchimento de água de cima para baixo, e o ar flui horizontalmente de fora da torre para dentro da torre, e as duas direções de fluxo são verticais e ortogonais. Este tipo de torre de água geralmente precisa de mais enchimentos para dissipação de calor, os enchimentos de pulverização de água são fáceis de envelhecer, os orifícios de distribuição de água são fáceis de bloquear, o desempenho anti-gelo é ruim e o refluxo de umidade é grande; mas tem um bom efeito de economia de energia, baixa pressão da água, pequena resistência ao vento e nenhum ruído de gotejamento. Pode ser instalado em áreas residenciais com requisitos rígidos de ruído, e a manutenção do abastecimento de água e do sistema de distribuição de água é conveniente.
De acordo com os diferentes métodos de classificação, existem muitos tipos de torres de água de resfriamento. Por exemplo, de acordo com o método de ventilação, pode ser dividido em torres de água de resfriamento com ventilação natural, torres de água de resfriamento com ventilação mecânica e torres de água de resfriamento com ventilação mista; de acordo com a forma de contato do ar nas áreas de água, pode ser dividida em torres de resfriamento do tipo úmido. Torre de água de resfriamento, torre de água de resfriamento a seco e torre de água de resfriamento seca e úmida; de acordo com o campo de aplicação, pode ser dividido em torre de água de resfriamento industrial e torre de água de resfriamento de ar condicionado central; de acordo com o nível de ruído, pode ser dividido em torre de água de resfriamento comum, torre de água de resfriamento de baixo ruído, torre de água de resfriamento de ruído ultrabaixo Torre de água de resfriamento, torre de água de resfriamento acústica ultrassilenciosa; de acordo com o formato, pode ser dividida em torre de água de resfriamento circular e torre de água de resfriamento quadrada; também pode ser dividido em torre de água de resfriamento a jato, torre de água de resfriamento sem ventilador, etc.
1. A estrutura da torre de água de resfriamento
A estrutura interna da torre de água de resfriamento é basicamente a mesma. A seguir está uma introdução detalhada à torre de água de resfriamento de contrafluxo como exemplo. A figura a seguir mostra a estrutura interna de uma típica torre de água de resfriamento de contrafluxo. Pode-se observar que é composto principalmente por um motor de ventilador, um redutor, um ventilador, um distribuidor de água, um tubo de distribuição de água, um enchimento de spray de água, um tubo de entrada de água, um tubo de saída de água e uma janela de entrada de ar. , Chassi da torre de resfriamento, coletor de água, casco superior, casco intermediário e pés da torre, etc.
O motor do ventilador na torre de água de resfriamento é usado principalmente para acionar o funcionamento do ventilador, para que o vento possa entrar na torre de água de resfriamento. O distribuidor de água e o tubo de distribuição de água constituem um sistema de sprinklers na torre de água de resfriamento, que pode borrifar água uniformemente no enchimento do sprinkler. O enchimento com pulverização de água pode fazer com que a água forme uma película hidrofílica em seu interior, o que é conveniente para troca de calor com o vento e resfriamento da água.
A estrutura interna da torre de água de resfriamento de contrafluxo é basicamente a mesma da torre de água de resfriamento de fluxo cruzado. A diferença é que a posição da janela de entrada de ar é diferente, o que torna diferente a superfície de contato entre o ar e a água.
2. Princípio de funcionamento da torre de água de resfriamento
No ar condicionado central, a torre de água de resfriamento é usada principalmente para resfriar a água, e a água resfriada é enviada ao condensador através da tubulação de conexão para resfriar o condensador. Após a troca de calor entre a água e o condensador, a temperatura da água aumenta e sai pela saída do condensador. Depois que a bomba de água de resfriamento circula, ela é enviada novamente para a torre de água de resfriamento para resfriamento, e a torre de água de resfriamento envia a água resfriada para o condensador. A troca de calor é realizada novamente para formar um sistema completo de circulação de água de resfriamento.

Quando o ar seco é bombeado pelo ventilador, ele entra na torre de água de resfriamento através da janela de entrada de ar, e as moléculas de alta temperatura com alta pressão de vapor fluem para o ar com baixa pressão. no cano de água e borrife no enchimento de água. Quando o ar está em contato, o ar e a água conduzem diretamente a transferência de calor para formar vapor d'água. Existe uma diferença de pressão entre o vapor d'água e o ar que entra. Sob a ação da pressão, a evaporação é realizada, de forma a conseguir a evaporação e a dissipação de calor, e o calor da água pode ser retirado. , de modo a atingir o objetivo de resfriamento.

O ar que entra na torre de água de resfriamento é ar seco com baixa umidade, e há uma diferença significativa na concentração de moléculas de água e na pressão da energia cinética entre a água e o ar. Quando o ventilador na torre de água de resfriamento está funcionando, sob a ação da pressão estática na torre, as moléculas de água são continuamente evaporadas no ar para formar moléculas de vapor d'água, e a energia cinética média das moléculas de água restantes diminuirá, reduzindo assim a temperatura da água circulante. Pode-se observar a partir desta análise que o resfriamento evaporativo não tem nada a ver com o fato de a temperatura do ar ser inferior ou superior à temperatura da água circulante. Enquanto houver ar entrando continuamente na torre de água de resfriamento e a água circulante evaporar, a temperatura da água pode ser reduzida. No entanto, a evaporação da água circulante no ar não é infinita. Somente quando o ar em contato com a água não estiver saturado, as moléculas de água continuarão a evaporar no ar, mas quando as moléculas de água no ar estiverem saturadas, as moléculas de água não irão. A evaporação será realizada novamente, mas em um estado de equilíbrio dinâmico. Quando o número de moléculas de água evaporadas é igual ao número de moléculas de água que retornam do ar para a água, a temperatura da água permanece constante. Portanto, constatou-se que quanto mais seco o ar em contato com a água, mais fácil será a evaporação e mais fácil será abaixada a temperatura da água.





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