Rashladni tornjevi otvorene{0}}vs zatvorene{1}}kružne petlje: što je bolje?

 

 

 

I. Rashladni tornjevi otvorenog{1}}okruženja: niska-cijena i visoka-izmjena topline, pogodni za uobičajene potrebe hlađenja

 

Osnovna karakteristika rashladnih tornjeva-otvorene petlje jedirektan kontakt između rashladne vode i vazduha: cirkulirajuća voda se raspršuje na punilo kroz sistem za raspršivanje i dolazi u kontakt sa zrakom uvedenim ventilatorom u suprotnom/unakrsnom toku kako bi se postigla izmjena topline isparavanja i konvektivna izmjena topline. Ohlađena voda se direktno vraća u opremu za hlađenje (kao što su rashladni uređaji, procesni reaktori).

Njegove osnovne prednosti su fokusirane na "visoku efikasnost i nisku cijenu":

 

 

 

 

 

Međutim, otvoreni{0}}sistemi imaju očigledne nedostatke:

 

Visok rizik od zagađenja kvaliteta vode: cirkulirajuća voda je direktno izložena zraku, prašini i mikroorganizmima, sklona stvaranju kamenca i koroziji cjevovoda opreme. Neophodno je često dodavati inhibitore kamenca i baktericide, što dovodi do povećanja dugoročnih-troškova održavanja;

Veliki gubitak vode: gubitak isparavanjem + gubitak odnosa čini oko 1,5%-3% volumena cirkulirajuće vode, što je ograničeno u područjima s nedostatkom vode ili scenarijima sa visokim zahtjevima zaštite okoliša;

Loša temperaturna stabilnost: značajno utiče na ambijentalnu temperaturu i vlažnost, sa velikim fluktuacijama u temperaturi vode na izlazu tokom ljeta s visokim{0}}temperaturama, što otežava ispunjavanje potreba za hlađenjem precizne opreme.

II. Rashladni tornjevi zatvorene petlje: visoka stabilnost i malo održavanja, pogodni za teške uslove rada

 

Tornjevi za hlađenje-zatvorene petlje imaju zatvorenu strukturu razmjene topline: procesna voda/voda za hlađenje opreme koja se hladi cirkulira u zatvorenim kalemovima, a vanjska raspršena voda i zrak prolaze kroz zavojnice u poprečnom/protivstrujnom toku, postižući indirektnu razmjenu topline kroz zid cijevi. Voda u kalemovima nije u kontaktu s vanjskim svijetom tokom cijelog procesa.

Njegove osnovne prednosti su fokusirane na "stabilnost i pouzdanost":

Visoka čistoća vode: zatvorena cirkulacija u potpunosti izbjegava stvaranje kamenca, koroziju i mikrobno zagađenje i može direktno hladiti preciznu opremu (kao što su serveri centara podataka, farmaceutski reaktori), produžavajući vijek trajanja opreme i značajno smanjujući troškove održavanja cjevovoda;

Jaka radna stabilnost: na temperaturu izlazne vode manje utiče okolina, sa temperaturnom razlikom kontrolisanom unutar ±1 stepen, pogodno za scenarije koji zahtevaju preciznost visoke temperature;

Značajan efekat-uštede vode: samo mala količina gubitka isparavanjem se javlja u vanjskoj vodi za prskanje, štedi više od 90% vode u poređenju sa otvorenim tornjevima, ispunjavajući zahtjeve-oskudnih područja ili politike zaštite životne sredine;

Široka primjena: može se prebacivati ​​između režima "hlađenje isparavanjem + hlađenje zrakom" i može raditi samo hlađenjem zrakom zimi isključivanjem sistema za prskanje, dodatno smanjujući potrošnju energije i vode.

Glavni nedostaci zatvorenih{0}}sistema su:

Visok početni trošak: dizajn kao što su zatvoreni namotaji i komponente za izmjenu topline visoke{0}}efikasnosti čine troškove nabavke opreme 50%-80% višim od otvorenih tornjeva;

Nešto niža efikasnost izmene toplote: indirektna razmena toplote rezultira temperaturom prilaza obično od 4-6 stepeni, a zapremina opreme je veća pri rukovanju istim opterećenjem, što zahteva više prostora za instalaciju.

 

 

III. Odluka o odabiru: Poređenje osnovnih dimenzija na osnovu scenarija

 

 

Comparison Dimension	Rashladni toranj{0}}otvorene petlje	Zatvoreni{0}}Razhladni toranj
Inicijalna investicija	Niska (jednostavna struktura, bez zatvorenog namotaja)	Visoka (uključujući zavojnice, sistem zaptivanja)
Efikasnost razmene toplote	Visoka (direktan kontakt, temperatura pristupa 2-3 stepena)	Srednji (indirektan kontakt, temperatura pristupa 4-6 stepeni)
Uticaj na kvalitet vode	Sklon zagađenju, potreban je čest tretman vode	Kvaliteta čiste vode, bez rizika od kamenca ili korozije
Operativni trošak	Visoka (potrošnja vode + troškovi hemikalija)	Niska (-ušteda vode + nisko održavanje)
Temperaturna stabilnost	Loše (u velikoj mjeri pod utjecajem okoline)	Odlično (razlika u temperaturi unutar ±1 stepen)
Primjenjivi scenariji	Industrijsko veliko{0}}opterećenje, niski zahtjevi za kvalitetom vode, dovoljni izvori vode	Precizna oprema, visoki zahtjevi za kvalitetom vode,{0}}područja s nedostatkom vode

 

 

IV. Zaključak: Nema superiornosti, samo adaptacija scenarija

 

Rashladni tornjevi otvorenog-okruženja su „isplativ-isplativ izbor“, pogodni za konvencionalne industrijske scenarije s dovoljnim izvorima vode, velikim rashladnim opterećenjem i niskim zahtjevima za kvalitetom vode (kao što je cirkulirajuća voda za toplotnu energiju, rashladna voda centralnog klimatizacije), postižući visoku-efikasnu razmjenu topline uz nisku cijenu; Rashladni tornjevi sa zatvorenom-petljom su "pouzdani izbor", pogodni za hlađenje precizne opreme,{4}}oskudna područja, visoke zahtjeve zaštite okoliša ili teške radne uvjete sa dugotrajnim-radom, zamjenjujući veće početne investicije za stabilan rad i niske troškove održavanja.

                                                

Osnovna logika odabira je balansiranje "tražnje i troškova": ako se prioritet daje kontroli početnih ulaganja i težnji za visoko-efikasnošću izmjene topline, otvoreni-petlja je bolja; ako se naglasak stavlja na operativnu stabilnost, očuvanje vode i energije ili prilagođavanje preciznim radnim uvjetima, zatvoren-petlja je neizbježan izbor. U praktičnim primjenama, neka preduzeća također usvajaju kombinovane sisteme "otvorena-petlja + zatvorena-petlja" kako bi se uravnotežile potrebe za hlađenjem različitih veza i postigla optimalna ravnoteža između efikasnosti i troškova.