Охлаждащата водна кула е цялостен продукт, интегриращ различни дисциплини като аеродинамика, термодинамика, флуидика, химия, биохимия, материалознание, статична/динамична структурна механика и технология на обработка. Това е устройство, което използва контакта на вода и въздух за охлаждане на водата. Охладителните кули се използват в голямо разнообразие от приложения и видове. Сред тях има основно два вида противопоточни охлаждащи водни кули и кръстосани охлаждащи водни кули в централната климатична система. Двата типа водни кули се различават основно по посоката на водния и въздушния поток.
Водата в противопоточната охлаждаща водна кула навлиза във водния пълнеж отгоре надолу, а въздухът се засмуква от дъното нагоре и двете текат в противоположни посоки. Действителният външен вид е показан на фигурата. Той има характеристиките, че системата за разпределение на водата не е лесна за блокиране, пълненето с вода може да се поддържа чисто и не е лесно да старее, обратният поток на влага е малък, мерките против замръзване са удобни за настройка, инсталацията е проста и шумът е малък.
Водата в охладителната водна кула с кръстосан поток навлиза във водния пълнеж отгоре надолу, а въздухът тече хоризонтално от външната страна на кулата към вътрешната й част, като двете посоки на потока са вертикални и ортогонални. Този тип водна кула обикновено се нуждае от повече пълнители за разсейване на топлината, пълнителите за разпръскване на вода са лесни за стареене, отворите за разпределение на водата са лесни за блокиране, ефективността против заледяване е лоша и обратният поток на влага е голям; но има добър енергоспестяващ ефект, ниско водно налягане, малко съпротивление на вятър и без капещ шум. Може да се инсталира в жилищни райони със строги изисквания за шум, а поддръжката на системата за пълнене с вода и водоразпределение е удобна.
Според различните методи за класификация има много видове кули за охлаждаща вода. Например, според метода на вентилация, той може да бъде разделен на водни кули за охлаждане с естествена вентилация, водни кули за охлаждане с механична вентилация и водни кули за охлаждане със смесена вентилация; според начина на контакт с въздуха във водните площи, той може да бъде разделен на мокър тип охладителни кули. Охлаждаща водна кула, суха охлаждаща водна кула и суха и мокра охлаждаща водна кула; според областта на приложение, тя може да бъде разделена на промишлена охлаждаща водна кула и централна климатична охлаждаща водна кула; според нивото на шума може да се раздели на обикновена охлаждаща водна кула, охлаждаща водна кула с нисък шум, охлаждаща водна кула с ултра нисък шум, охлаждаща водна кула, ултра тиха акустична охлаждаща водна кула; според формата, тя може да бъде разделена на кръгла охлаждаща водна кула и квадратна охлаждаща водна кула; може също да бъде разделена на струйна охлаждаща водна кула, охлаждаща водна кула без вентилатор и др.
1. Структурата на кулата за охлаждаща вода
Вътрешната структура на кулата за охлаждаща вода е основно същата. Следното е подробно въведение в противопоточната водна кула за охлаждане като пример. Следващата фигура показва вътрешната структура на типична противопоточна водна кула за охлаждане. Може да се види, че той се състои главно от двигател на вентилатор, редуктор, вентилатор, разпределител на вода, тръба за разпределение на вода, пълнител за пръскане на вода, тръба за входяща вода, тръба за изходяща вода и прозорец за входящ въздух. , Шаси на охладителна кула, воден колектор, горна обвивка, средна обвивка и крака на кулата и др.
Моторът на вентилатора в охладителната водна кула се използва главно за задвижване на вентилатора да работи, така че вятърът да може да навлезе в охлаждащата водна кула. Водоразпределителят и водоразпределителната тръба представляват спринклерна система в охладителната водна кула, която може равномерно да пръска вода в пълнителя на спринклера. Пълнителят за пръскане на вода може да накара водата да образува хидрофилен филм вътре в него, което е удобно за топлообмен с вятъра и охлаждане на водата.
Вътрешната структура на кулата за охлаждаща вода с насрещен поток е основно същата като тази на кулата за охлаждаща вода с напречен поток. Разликата е, че позицията на прозореца за вход на въздух е различна, което прави контактната повърхност между въздуха и водата различна.
2. Принцип на работа на охладителната водна кула
В централния климатик кулата за охлаждаща вода се използва главно за охлаждане на водата, а охладената вода се изпраща към кондензатора през свързващия тръбопровод за охлаждане на кондензатора. След топлообмена между водата и кондензатора температурата на водата се повишава и изтича от изхода на кондензатора. След като помпата за охлаждаща вода я циркулира, тя отново се изпраща в кулата за охлаждаща вода за охлаждане, а кулата за охлаждаща вода изпраща охладената вода към кондензатора. Топлообменът се извършва отново, за да се образува пълна система за циркулация на охлаждащата вода.
Когато сухият въздух се изпомпва от вентилатора, той навлиза в кулата за охлаждаща вода през прозореца за входящия въздух и високотемпературните молекули с високо налягане на парата преминават към въздуха с ниско налягане. във водопроводната тръба и напръскайте във водния пълнеж. Когато въздухът е в контакт, въздухът и водата директно пренасят топлина, за да образуват водна пара. Има разлика в налягането между водната пара и новопостъпилия въздух. Под действието на налягането се извършва изпарение, така че да се постигне изпаряване и разсейване на топлината, като топлината във водата може да бъде отнета. , така че да се постигне целта на охлаждането.
Въздухът, влизащ в охладителната водна кула, е сух въздух с ниска влажност и има значителна разлика в концентрацията на водните молекули и налягането на кинетичната енергия между вода и въздух. Когато вентилаторът в охладителната водна кула работи, под действието на статичното налягане в кулата, водните молекули непрекъснато се изпаряват във въздуха, за да образуват молекули водна пара, а средната кинетична енергия на останалите водни молекули ще намалее, като по този начин се намалява температурата на циркулиращата вода. От този анализ може да се види, че изпарителното охлаждане няма нищо общо с това дали температурата на въздуха е по-ниска или по-висока от температурата на циркулиращата вода. Докато в охладителната водна кула непрекъснато влиза въздух и циркулиращата вода се изпарява, температурата на водата може да бъде намалена. Въпреки това, изпарението на циркулиращата вода във въздуха не е безкрайно. Само когато въздухът в контакт с водата не е наситен, водните молекули ще продължат да се изпаряват във въздуха, но когато водните молекули във въздуха са наситени, водните молекули няма да се изпарят отново, но в състояние на динамично равновесие. Когато броят на изпарените водни молекули е равен на броя на водните молекули, върнати във водата от въздуха, температурата на водата остава постоянна. Следователно беше установено, че колкото по-сух е въздухът в контакт с водата, толкова по-лесно ще протича изпарението и толкова по-лесно ще се понижи температурата на водата.