Back to مقالات

برج خنک کننده پیشرفته در صنعت2

برج خنک کننده پیشرفته در صنعت – قسمت دوم

سایت شرکت دلتاتی با بیش از 100 مقاله در زمینه برج خنک کننده و کولینگ تاور Cooling Tower یکی از بهترین مراجع مهندسان و طراحان برج خنک کننده پیشرفته در صنعت می باشد. این شرکت با تولید هزاران تن کولینگ تاور اولین و بهترین تولید کننده برج خنک کننده در ایران و خاور میانه می باشد.

مفهوم برج خنک کننده پیشرفته در صنعت

یک فن آوری قادر به پرداختن به این مسائل مربوط به عملکرد ضایعات تبخیر و دمای آب خنک شده و همزمان با کاهش یکپارچه پلوم ، چرخه ترمودینامیکی Maisotsenko (چرخه M) محدودیت دمای لامپ مرطوب محیط را برای خنک کننده تبخیر شکسته است [5].

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

برای کاربردهای تهویه مطبوع به روشنی نشان داده است که یک فرآیند تبادل گرما و یکپارچه کامپکت ، یکپارچه می تواند یک جریان هوای مرطوب را به یک سطح پایین تر از دمای لامپهای مرطوب محیط (با مصرف آب و انرژی به میزان قابل توجهی پایین تر) خنک کند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

محققان تخمین زده اند که کاهش آب و فرآیند هوا (توان فن) به ترتیب در مقایسه با فناوری های مستقیم غیر مستقیم به ترتیب 45٪ و 74٪ ، با این روش امکان پذیر است [8]. در این حالت ، لازم نیست هوای ورودی را از خارج پر کنید و یا از هر نوع خنک کننده چند مرحله ای برای دستیابی به دمای دمای نقطه شبنم که اغلب با استفاده از یخچال فشرده سازی بخار مکمل حاصل می شود ، استفاده نکنید.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

در عوض ، جریان هوا می تواند به طور خاص در پر شده باشد تا از طریق تبخیر آب از قبل از آن استفاده شود ، این همان چیزی است که این چرخه جدید را هدایت می کند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

همانطور که در مفهوم برج خنک کننده برج شبنم (ADPCT) پیشرفته ارائه شده است ، دستیابی به مزایای عملکرد برج برج خنک کننده یکپارچه پیش برج در یک مبدل جمع و جور فشرده و فشرده که قادر به انتقال مؤثر گرما و ماسه است ، امکان پذیر است.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

برخی از طرح ها ، یکپارچه سازی ستون مجتمع. شکل 2 ادغام کانالهای پیش ساخته عمودی خشک و کانالهای تبخیر مستقیم مرطوب را در یک ترتیب جریان منحصر به فرد نشان می دهد [9 ، 10].

شکل 2: مفهوم برج خنک کننده پیشرفته در صنعت

برای اولین بار از تجزیه و تحلیل انرژی و اگزرژی برای ارزیابی ADPCT براساس فرآیند چرخه M استفاده شده است [11]. این تجزیه و تحلیل از نظر حساسیت به اجزای سیستم و همچنین حساسیت به سیستم کلی انجام شده است. برای کلیه جریانهای هوا در برج خنک کننده ، مواد شیمیایی ، حرارتی و مکانیکی جداگانه در نظر گرفته می شوند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

تئوری های زیر مطرح میشود:
• فرض بر این است که DPE فرایند چرخه M برابر 80٪ باشد
• بازده ایزنتروپیک فن برج خنک کننده برابر 75٪ است
• رطوبت نسبی هوا (ورودی) هوا 60٪ است
• اثر برج خنک کننده برج قابل اغماض است
• تلفات فشار 2.5٪ در داخل کانال خشک و 3.5٪ در کانال مرطوب فشار کل هوای محیط وجود دارد

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

ارزش راندمان انرژی (یا ضریب عملکرد – COP) برج خنک کننده پیشرفته تخمین زده شده و معادل 0.86 در 2.2٪ از نرخ تبخیر برج خنک کننده است. برای آنالیز اگزرژی ، شرایط هوای محیط به عنوان مرجع (اولیه) سیستم تعیین می شود. آزمایشهای شیمیایی و فیزیکی مرتبط با هر جریان هوا در برج خنک کننده به طور جداگانه در نظر گرفته می شوند.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

تقسیم بیشتر اگزرژی بدنی به اجزای حرارتی و مکانیکی آن نیز انجام شد [12]. بازده اگزرژی برج خنک کننده خود (بدون در نظر گرفتن فن هوا) در محدوده ای که مطابق با مبدل های حرارتی گاز و گاز است ، تخمین زده می شود.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

راندمان اگزرژی کلی 3.5٪ است. این مقدار تعجب آور کم نیست. برای مقایسه ، راندمان کلی اگزرژی سیستمهای برودتی فشرده سازی در محدوده 3٪ -25٪ است. مقادیر افت فشار فرض شده در این فرآیند به طور قابل توجهی بر راندمان اگزرژی تأثیر می گذارد به طوری که کاهش افت فشار اساساً باعث افزایش راندمان اگزرژی می شود.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

اگر تجزیه و تحلیل اگزرژی به صورت “خروجی اگزرژی” و “ورودی اگزرژی” انجام شود ، بازده اگزرژی 29٪ خواهد بود. به منظور بهبود راندمان کلی سیستم ، باید میزان حساسیت تمام جریانات (هوا و آب) در حد ممکن باشد.

توسعه مدل ACTC

برای تخمین گرما و تبادل انبوه در ADPCT برای فراتر از برآوردهای ایده آل در بخش قبلی ، مدلی تهیه شده است تا بتواند گرما و انتقال جرم درون پر را توصیف کند. چندین هندسه از برج خنک کننده برج پیشرفته برای تجزیه و تحلیل عددی انتخاب شده است ، یعنی جریان متقاطع ، جریان ضد جریان موازی ، و جریان موازی موازی. دامنه مدل ریاضی برای پیکربندی جریان متقاطع در شکل 3 نشان داده شده است.

شکل 3: دامنه مدل ریاضی ADPCT پر شده

معادلات عمده تراز زیر برای مدل سازی برج خنک کننده برج نقطه شبنم استفاده شده است:
1) معادله تعادل گرما برای جریان هوا در کانالهای باند خشک (فقط با احتساب گرمای معقول):

2) معادلات تعادل جرم برای رطوبت جریان هوا در مجاری مرطوب

3) معادله تعادل گرمای معقول برای جریان هوا در مجاری مرطوب

4) معادله تعادل جرم برای آب در کانال های مرطوب

5) معادله تعادل انرژی برای آب در کانال های مرطوب ، توصیف انتقال گرما از آب به هوا در کانال های خشک و مرطوب و تبخیر آب در کانال های مرطوب.

اصلاح زیر به دلیل تغییر دمای هوا در کانال های مرطوب هنگام مخلوط کردن آب تبخیر با هوا لازم است

6) سیستم معادلات تعادل گرمای معقول در نزدیکی سطوح دیواره کانالهای خشک و مرطوب (برای تعیین درجه حرارت دیواره های کانال tp1 و tp2).

فرضیات و همبستگی های زیر استفاده می شود:

شرایط اولیه برای پارامترهای ترمودینامیکی جریان هوا و آب در ورودی های کانال های مربوطه به شرح زیر است:

این مدل با روابط زیر ابعاد ساخته شده است:

نتایج اولیه و بحث

سیستم معادلات (1) – (6) سیستمی از معادلات مشتق جزئی با شرایط ارزش مرزی اولیه تعریف نشده است. از روش اصلاح شده Runge-Kutta برای حل سیستم معادلات استفاده شده است [13]. از روش عکسبرداری برای حل مشکل مقدار مرزی با کاهش آن به حل مسئله مقدار اولیه استفاده شده است [14].

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

خلاصه نتایج اولیه برای پر کردن ADPCT در یک پیکربندی جریان متقاطع در شکل 4 و شکل 5 نشان داده شده است.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

با توجه به دمای آب و هوا به طور جداگانه:
• دمای آب با توجه به مختصات نسبی X و Y نشان داده شده است. آب فرآیند سردترین جایی است که هوا از کانال خشک به مرطوب منتقل می شود و مربوط به سردترین هوا در یک فرآیند “چرخه M” است. با پایین آمدن آب در مختصات Y ، سرعت خنک کننده در امتداد مسیر هوا در داخل کانال مرطوب از X = 1 به 0 کاهش می یابد.

شکل 4: نتایج مدل سازی برای دمای آب در کانال مرطوب

• درجه حرارت هوا نشان داده شده در شکل 5 در درجه اول تصویر آینه را نسبت به دمای آب در شکل 4 نشان می دهد. در نزدیکی ورودی و خروجی هوا ، با نزدیک شدن به بالای دامنه (X = Y = 0) ، دمای لامپ خشک هوای کانال هوای خشک. قطره در زیر هوای کانال مرطوب ، تاثیر گرمایش اولیه اولیه توسط آب 40 درجه سانتیگراد را نشان می دهد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

این عملکرد خنک کننده و تبخیر را محدود می کند ، بنابراین چالشی برای اندازه گیری مسیرهای کانال و انتخاب مواد در حالی که عملکرد را در شرایط عملیاتی نامطلوب ، اما معمول ، محدود می کند ، در حالی که twe> t1e را محدود می کند.

شکل 5: نتایج مدل سازی برای دمای هوا در کانال های خشک (t1) و مرطوب (t2)

نتیجه
در مقایسه برج خنک کننده پایه (شکل 1) ، که خنک کننده آب ورودی به بالاتر از دمای لامپ هوای ورودی ورودی محدود است ، نتایج اولیه ADPCT شکل 4 و شکل 5 بهبود در گذار از کانال خشک به مرطوب را نشان می دهد ، جایی که آب برای دمای تلفات لامپ مرطوب ، tWB ، E = 20 ° C خنک می شود ، تا از دست دادن تبخیر قابل مقایسه باشد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

با مفهوم ارائه شده و چارچوب شرح داده شده ، تیم پروژه به بررسی ترتیبهای جایگزین جریان ADPCT (به عنوان مثال جریان جریان مقابله موازی) با راهنمایی از بررسی قبلی ادبیات [15] ، برای نشان دادن عملکرد بهتر در مقایسه با روشهای جایگزین ارائه شده در جدول 1 ادامه خواهد داد.

برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی

No votes yet.
Please wait...

Share this post

Back to مقالات