Køletårn

Et køletårn er en varmeafvisning anordning, som udtrækker spildvarmen til atmosfæren gennem afkøling af en vandstrøm til en lavere temperatur. Køletårne ​​kan enten anvende fordampning af vand for at fjerne procesvarme og afkøle arbejdsfluidet til nær wet-bulb lufttemperaturen eller i tilfælde af lukkede tørre køletårne, udelukkende stole på luft for at afkøle arbejdsfluidet til nær tør-pære lufttemperatur.

Almindelige applikationer omfatter afkøling af cirkulerende vand, der anvendes i olieraffinaderier, petrokemiske og andre kemiske anlæg, termiske kraftværker og HVAC-systemer til køling bygninger. Klassificeringen er baseret på den type af luft induktion ind i tårnet: de vigtigste typer af køletårne ​​er naturligt træk og induceret udkast køletårne.

Køletårne ​​varierer i størrelse fra små tag-top enheder til meget store hyperboloid strukturer, der kan være op til 200 meter høje og 100 meter i diameter, eller rektangulære strukturer, der kan være mere end 40 meter høj og 80 meter lang. De hyperboloid køletårne ​​er ofte forbundet med atomkraftværker, selv om de også er vant til en vis grad i nogle store kemiske og andre industrielle anlæg. Selv om disse store tårne ​​er meget fremtrædende, at langt størstedelen af ​​køletårne ​​er meget mindre, herunder mange, der er installeret på eller nær bygninger at udlede varme fra aircondition.

Historie

Køletårne ​​opstod ud af udviklingen i det 19. århundrede af kondensatorer til brug sammen med dampmaskinen. Kondensatorer bruger relativt koldt vand, via forskellige midler, at kondensere dampen kommer ud af stemplerne eller turbiner. Dette reducerer modtrykket, hvilket igen reducerer således brændstofforbruget dampforbruget, og mens samtidig stigende magt og genbrug kedel-vand. Men kondensatorer kræver en rigelig forsyning af kølevand, uden hvilken de er upraktiske udgifterne til vand overstiger de besparelser på brændstof. Mens dette ikke var et problem med skibsmotorer, det dannede en betydelig begrænsning for mange landbaserede systemer.

Ved begyndelsen af ​​det 20. århundrede, flere fordampningsemissioner metoder til genanvendelse kølevand var i brug i områder uden en passende vandforsyning, såsom byerne steder afhængige af kommunale vandledninger. I områder med tilgængelig jord, tog systemerne i form af køling damme; i områder med begrænset jord, som i byerne, det tog form af køletårne.

Disse tidlige tårne ​​var placeret enten på hustage bygninger eller som fritstående strukturer, følger med luften ved ventilatorer eller kun kan fungere på naturlig luftstrøm. Ét design En amerikansk engineering lærebog fra 1911 beskrevet som "et cirkulært eller rektangulært skallen af ​​lys plade i retning meget en skorsten forkortet lodret og meget forstørret lateralt. Øverst er et sæt af distribution trug, hvortil vandet fra kondensator skal pumpes, fra disse er det risler ned over "måtter" lavet af trælameller eller vævet wire skærme, der fylder rummet inden i tårnet ".

En hyperboloid køletårn blev patenteret af de nederlandske ingeniører Frederik van Iterson og Gerard Kuypers i 1918. Den første hyperboloid køletårne ​​blev bygget i 1918 i nærheden af ​​Heerlen. De første i Det Forenede Kongerige blev bygget før 1930 i Liverpool, England for at køle vand, der bruges på et kulfyret elektrisk kraftværk.

Klassifikation efter brug

Opvarmning, ventilation og aircondition

En HVAC køletårn bruges til at skille sig af uønsket varme fra en chiller. Vandkølede kølere er normalt mere energieffektive end luftkølede kølere grund varmeafvisning til tower vand ved eller i nærheden af ​​wet-bulb temperaturer. Luftkølede chillere må afvise varme ved højere tør-pære temperatur, og dermed har en lavere gennemsnitlig reverse-Carnot cyklus effektivitet. Store kontorbygninger, hospitaler og skoler anvender typisk en eller flere køletårne ​​som led i deres luftkonditioneringsanlæg. Generelt industrielle køletårne ​​er meget større end HVAC tårne.

HVAC anvendelse af et køletårn par køletårnet med en vandkølet køler eller vandkølet kondensator. Et ton af air-condition er defineret som fjernelse af 12.000 BTU / time. Den tilsvarende ton på køletårn side faktisk afviser omkring 15.000 BTU / time på grund af den ekstra spildvarme-ækvivalent af den nødvendige energi til at drive chiller kompressor. Dette svarer ton defineres som varmeafvisning køling 3 US gallons / minut af vand 10 ° F, hvilket svarer til 15.000 BTU / time under antagelse af en køler ydelseskoefficient på 4,0. Denne COP svarer til en energieffektivitet ratio på 14.

Køletårne ​​anvendes også i HVAC-systemer, der har flere vandkilde varmepumper, der deler en fælles rørsystem vandsløjfe. I denne type system, vandet cirkulerer inde i vandsløjfe fjerner varme fra kondensatoren af ​​varmepumper, når de varmepumper arbejder i kølefunktion derefter monteret udvendigt køletårnet bruges til at fjerne varmen fra vandet loop og afvise den til atmosfæren. Derimod når varmepumper arbejder i varmedrift, kondensatorerne trække varmen ud af løkken vand og afviser den ind i det rum, der skal opvarmes. Når vandet loop bliver primært anvendt til at levere varme til bygningen, er køletårnet normalt lukket ned, og varme tilføres ved andre midler, sædvanligvis fra separate kedler.

Industrielle køletårne

Industrielle køletårne ​​kan anvendes til at fjerne varme fra forskellige kilder såsom maskiner eller opvarmet procesmateriale. Den primære anvendelse af store, industrielle køletårne ​​er at fjerne den varme, der absorberes i de cirkulerende kølevand, der anvendes i kraftværker, olieraffinaderier, petrokemiske anlæg, naturgas forarbejdningsanlæg, der forarbejder fødevarer planter, halvlederprodukters planter, og for andre industrielle faciliteter som i kondensatorer af destillationskolonner, til kølevæske i krystallisering osv cirkulation på kølevand i en typisk 700 MW kulfyret kraftværk med et køletårn beløber sig til cirka 71.600 kubikmeter i timen og det cirkulerende vand kræver en vandforsyning make-up på måske 5 procent.

Hvis det samme anlæg havde nogen køletårn og bruges én gang-gennem kølevand, ville det kræve omkring 100.000 kubikmeter i timen, og at mængden af ​​vand skulle løbende tilbage til havet, sø eller flod, hvorfra den blev opnået, og kontinuerligt re-tilføres anlægget. Endvidere kan der udleder store mængder varmt vand hæve temperaturen af ​​den modtagende flod eller sø til et uacceptabelt niveau for det lokale økosystem. Forhøjede vandtemperaturer kan dræbe fisk og andre vandlevende organismer, eller kan også forårsage en stigning i uønskede organismer såsom invasive arter af Zebra muslinger eller alger. Et køletårn tjener til at sprede varmen i atmosfæren i stedet og vind og luft diffusion spreder varmen over et meget større område end varmt vand kan distribuere varme i en vandmasse. Nogle kulfyrede og atomkraftværker ligger i kystområder gør brug af én gang gennem havvand. Men selv der, offshore udledning vandudløbet kræver meget omhyggelig design for at undgå miljøproblemer.

Olieraffinaderier har også meget store køling tårn-systemer. En typisk stort raffinaderi forarbejdning 40.000 tons råolie per dag per dag) cirkulerer omkring 80.000 kubikmeter vand i timen gennem sit køletårn system.

Verdens højeste køletårn er den 202 meter høje køletårn af Kalisindh Thermal Power Plant i Jhalawar, Rajasthan, Indien.

Klassifikation efter build

Pakke typen

Denne type køletårne ​​er fabrikken formonteret og kan simpelthen transporteres på lastbiler, da de er kompakte maskiner. Kapaciteten af ​​pakken typen tårne ​​er begrænset, og derfor er de som regel foretrækkes af faciliteter med lave varmeafvisning krav såsom forarbejder fødevarer planter, spindplanter, nogle kemiske forarbejdningsanlæg eller bygninger som hospitaler, hoteller, indkøbscentre, automotive fabrikker osv .

På grund af deres hyppige brug i eller i nærheden boligområder, lydniveau kontrol er en relativt mere vigtigt emne for pakken typen køletårne.

Felt rejst typen

Faciliteter såsom kraftværker, stål forarbejdningsanlæg, olieraffinaderier, eller petrokemiske anlæg normalt installere felt rejst typen køletårne ​​på grund af deres større kapacitet til varme afvisning. Field rejst tårne ​​er som regel meget større i størrelse i forhold til de pakke typen køletårne.

En typisk felt rejst køletårn har en pultruderet fiberforstærket plast struktur, FRP beklædning, en mekanisk enhed for luft udkast, glider eliminator, og fyld.

Varmeoverførsel metoder

Med hensyn til varmeoverføringsmekanisme anvendes, de vigtigste typer er:

  • tørre køletårne ​​opererer ved varmeoverførsel gennem en overflade, der adskiller arbejdsfluidet fra den omgivende luft, såsom i et rør til luft varmeveksler udnytte konvektiv varmeoverførsel. De bruger ikke fordampning.
  • våde køletårne ​​opererer efter princippet om fordampningskøling. Arbejdsfluidet og fordampet væske er en og samme.
  • fluid kølere er hybrider, der passerer arbejdsfluidet gennem et rørbundt, hvorefter rent vand sprøjtes og en fan-induceret udkast anvendes. Den resulterende varmeoverførsel ydeevne er meget tættere på en våd køletårn, med den fordel, som en tør køler beskytte kølemidlet fra eksponering og forurening af miljøet.

I en våd køletårn, kan køles det varme vand til en temperatur lavere end den omgivende luft tør-pære temperatur, hvis luften er relativt tør. Den omgivende luft som trækkes forbi en vandstrøm, er en mindre del af vandet fordamper, og den nødvendige energi til at fordampe den del af vandet fra den resterende masse af vand, og dermed reducere dens temperatur. Ca. 970 BTU af varme energi absorberes for hver pund af fordampet vand. Fordampning resulterer i mættede luft, sænkning af temperaturen af ​​vandet behandles af tårnet til en værdi tæt på våd-pære temperatur, som er lavere end det omgivende tørre-pære temperatur, forskellen bestemmes af den oprindelige fugtighed i den omgivende luft.

For at opnå bedre resultater, er et medium kaldet fyld anvendes til at øge overfladearealet og tidspunktet for kontakt mellem luft og vand strømmer. Splash fyld består af materiale placeret til at afbryde vandstrømmen forårsager sprøjt. Film fyld består af tynde plader af materiale, hvorpå vandet strømmer. Begge metoder skaber forøget overfladeareal og tidspunkt for kontakt mellem væsken og gassen, for at forbedre varmeoverførsel.

Air flow generation metoder

Med hensyn til at trække luft gennem tårnet, er der tre typer af køletårne:

  • Naturligt træk Bruger opdrift via en høj skorsten. Varm, fugtig luft stiger naturligt på grund af densitetsdifferentiale forhold til den tørre, koldere luft i rummet. Varm fugtig luft er mindre tæt end tør luft ved det samme tryk. Denne fugtig luft opdrift frembringer en opadgående strøm af luft gennem tårnet.
  • Mekanisk udkast Anvender motordrevne ventilatormotorer til at tvinge eller trække luft gennem tårnet.
    • Induceret udkast En mekanisk udkast tårn med en fan på decharge, som trækker luft op gennem tårnet. Ventilatoren inducerer varm fugtig luft ud udledningen. Dette giver lavt ind- og høj spændende lufthastigheder, hvilket reducerer muligheden for recirkulation, hvor udledte luft strømmer tilbage i luftindtaget. Denne blæser / finneopstilling er også kendt som draw-through.
    • Tvungen udkast En mekanisk udkast tårn med en blæser typen fan ved indtagelse. Den fan kræfter luft ind i tårnet, skabe høj ind og lave spændende lufthastigheder. Den lave spændende hastighed er langt mere modtagelige for recirkulation. Med blæseren på luftindtaget, blæseren er mere modtagelige for komplikationer som følge af frost. En anden ulempe er, at en tvungen udkast design kræver typisk mere motor hestekræfter end en tilsvarende induceret udkast design. Fordelen ved tvungen design er dens evne til at arbejde med et højt statisk tryk. Sådanne opsætninger kan installeres i mere-lukkede rum og selv i nogle indendørs situationer. Denne blæser / fill geometri er også kendt som blow-through.
  • Fan assisteret naturligt træk En hybrid type, der vises som en naturlig udkast setup, selvom luftstrømmen bistås af en fan.

Hyperboloid køletårne ​​er blevet designet standard for alle naturlige-udkast køletårne ​​på grund af deres strukturelle styrke og minimal brug af materiale. Den hyperboloid form hjælper også med at accelerere den opadgående konvektive luftstrøm, forbedre køling effektivitet. Disse designs er populært forbundet med atomkraftværker. Men denne forening er misvisende, da den samme form for køletårne ​​ofte bruges ved store kulfyrede kraftværker så godt. Omvendt er det ikke alle atomkraftværker køletårne, og nogle i stedet køle deres varmevekslere med sø, flod eller hav vand.

Kategorisering af luft-til-vand flow

Crossflow

Crossflow er et design, hvor luftstrømmen ledes vinkelret på vandstrømmen. Træder luftstrøm en eller flere lodrette flader af køletårnet til at opfylde fyldmaterialet. Vand strømmer gennem fyld ved hjælp af tyngdekraften. Luften fortsætter gennem fyld og dermed forbi vandstrømmen ind i en åben plenum volumen. Endelig fan tvinger luften ud i atmosfæren.

En fordeling eller varmt vand bassinet består af en dyb gryde med huller eller dyser i bunden ligger nær toppen af ​​en crossflow tårn. Gravity fordeler vandet gennem dyserne ensartet på tværs af fyldmateriale.

Fordele ved crossflow design:

  • Gravity vand fordeling giver mindre pumper og vedligeholdelse, mens i brug.
  • Ikke-tryk spray forenkler variabelt flow.
  • Typisk lavere indledende og langsigtede omkostninger, hovedsagelig på grund af pumpe krav.

Ulemper ved den crossflow design:

  • Mere tilbøjelige til at fryse end modstrøms designs.
  • Variabelt flow er ubrugelig i nogle forhold.
  • Mere tilbøjelige til at snavs oprustning i fyld end modstrøms designs, især i støvede eller sandede områder.

Modstrøm

I en modstrøm design, luftstrømmen er direkte modsat til vandstrømmen. Luftmængde først føres ind et åbent område under fyld medier, og derefter udarbejdes lodret. Vandet sprøjtes gennem dyser tryk nær toppen af ​​tårnet, og derefter strømmer nedad gennem fyld, modsat luftstrømmen.


Fordele ved modstrøms design:

  • Spray vand fordeling gør tårnet mere fryse-resistente.
  • Opløsningen af ​​vand i spray gør varmeoverførsel mere effektiv.


Ulemper ved modstrøms design:

  • Typisk højere indledende og langsigtede omkostninger, primært som følge af pumpe krav.
  • Svært at bruge variabel vandgennemstrømning, som spray karakteristika kan blive negativt påvirket.
  • Typisk støjende på grund af den større faldhøjde vand fra bunden af ​​fyldet i det kolde vand bassinet

Almindelige aspekter

Fælles aspekter fra begge designs:

  • Samspillet mellem luft og vand flow tillader en delvis udligning af temperatur, og fordampning af vand.
  • Luften, der nu mættet med vanddamp, der udledes fra toppen af ​​køletårnet.
  • En samling eller koldt vand bassinet anvendes til at opsamle og indeholde det afkølede vand efter dets interaktion med luftstrømmen.

Både tværstrømnings- og modstrøms design kan bruges i naturligt træk og mekaniske udkast køletårne.

Våd køletårn materiale balance

Kvantitativt materialet balance omkring en våd, fordampningsemissioner køletårn system, styret af de operationelle variabler make-up flow, fordampning og afdrift tab, tegne-off sats, og kz cykler.

I det tilstødende diagram, vand, der pumpes fra tårnet bassin er kølevandet ledes gennem processen kølere og kondensatorer i et industrielt anlæg. Det kølige vand absorberer varme fra de varme processtrømme, der skal afkøles eller kondenseres, og den absorberede varme varmer det cirkulerende vand. Det varme vand vender tilbage til toppen af ​​køletårnet og siver nedad over fyldmaterialet i tårnet. Da det siver ned, den kommer i kontakt omgivende luft stiger op gennem tårnet enten ved naturligt træk eller ved tvungen udkast hjælp af store ventilatorer i tårnet. Denne kontakt forårsager en lille mængde af vandet, der skal gå tabt som afdrift / drift og en del af vandet til at fordampe. Den varmemængde, der kræves for at fordampe vandet er afledt af selve vandet, som afkøler vandet tilbage til den oprindelige bassinet vandtemperatur og vandet er så klar til recirkulere. Det fordampede vand forlader sin opløste salte bagud i størstedelen af ​​det vand, der ikke er fordampet, og således øge saltkoncentrationen i den cirkulerende kølevand. For at undgå saltkoncentrationen i vandet bliver for højt, er en del af vandet tappes / blæst ned til bortskaffelse. Frisk vandpåfyldning leveres til tårnet bassinet for at kompensere for tabet af fordampet vand, det afdrift vandtab og draw-off vand.

Ved hjælp af disse flowhastigheder og koncentration dimensionelle enheder:

En vandbalancen omkring hele systemet er så:

Da fordampet vand har ingen salte, et chlorid balance rundt i systemet er:

og derfor:

Fra et forenklet varmebalance omkring køletårnet:

Afdrift tab er mængden af ​​total tower vandstrøm, der er fordampet i atmosfæren. Fra store industrielle køletårne, i mangel af producentens oplysninger, kan antages at være:

Cyklusser af koncentration

Cyklusser af fusionen repræsenterer akkumulering af opløste mineraler i recirkulerende kølevand. Udledning af draw-off er hovedsagelig anvendes til at styre opbygningen af ​​disse mineraler.

Kemien af ​​make-up vand, herunder mængden af ​​opløst mineraler, kan variere meget. Make-up farvande lavt opløste mineraler såsom dem fra overfladevand vandforsyninger tendens til at være aggressiv metaller. Make-up vand fra jorden vandforsyning er normalt højere i mineraler, og har tendens til at være skalering. Forøgelse af mængden af ​​mineraler i vandet ved cykling kan gøre vand mindre aggressiv rørføring; dog kan høje niveauer af mineraler forårsage skalering problemer.

Som cyklusser af koncentrationen stiger, kan vandet ikke kunne holde mineralerne i opløsning. Når opløseligheden af ​​disse mineraler er blevet overskredet de kan udfældes som faste stoffer mineralske og forårsage begroning og heat exchange problemer i køletårnet eller varmevekslerne. Temperaturerne af recirkulerende vand, rør- og varmevekslingsflader bestemme, om og hvor mineraler vil udfælde fra det recirkulerende vand. Ofte en professionel vandbehandling konsulent vil evaluere make-up vand, og driftsbetingelserne for køletårnet og anbefale en passende vifte til cykler af koncentration. Brugen af ​​vandbehandling, forbehandling såsom blødgøring af vand, pH-justering, og andre teknikker kan påvirke det acceptable område af cyklusser af koncentration.

Koncentration cykler i de fleste af køletårne ​​normalt spænder fra 3 til 7. I USA, mange vandforsyninger bruger brøndvand, som har betydelige niveauer af opløste faste stoffer. På den anden side, en af ​​de største vandforsyninger, New York, har en overflade regnvand kilde ganske lav på mineraler; dermed køletårne ​​i denne by er ofte lov til at koncentrere sig til 7 eller flere cyklusser af koncentration.

Da højere cyklusser af koncentration udgør mindre make-up vand, kan bevarelse vand indsatsen fokusere på at øge cyklusser af koncentration. Stærkt behandlet genanvendt vand kan være et effektivt middel til at reducere køletårn forbrug af drikkevand, i regioner, hvor drikkevand er knappe.

Vandbehandling

Udover at behandle det cirkulerende kølevand i store industrielle køle- tårn systemer til at minimere skalering og begroning, skal vandet filtreres for at fjerne partikler og også doseret med biocider og algaecides at forhindre vækster, der kan forstyrre den kontinuerlige strøm af vandet. Under visse betingelser kan en biofilm af mikroorganismer, såsom bakterier, svampe og alger vokser meget hurtigt i kølevandet, og kan reducere effektiviteten af ​​varmeoverførslen af ​​køletårnet. Biofilm kan reduceres eller forebygges ved anvendelse chlor eller andre kemikalier.

Legionærsyge

En anden meget vigtig grund til at bruge biocider i køletårne ​​er at forhindre væksten af ​​Legionella, herunder arter, der forårsager legionærsyge eller legionærsyge, især L. pneumophila, eller Mycobacterium avium. De forskellige Legionella arter er årsag til legionærsyge hos mennesker og transmission er via eksponering for aerosoler indånding af tåge dråber indeholder bakterier. Almindelige kilder til Legionella omfatter køletårne, der anvendes i åbne recirkulerende fordampning kølevandssystemer, varmt brugsvand systemer, springvand og lignende formidlere, at TAP i en offentlige vandforsyning. Naturlige kilder omfatter ferskvands damme og åer.

Franske forskere konstateret, at legionella bakterier rejste op til 6 kilometer gennem luften fra et stort forurenet køletårn på et petrokemisk anlæg i Pas-de-Calais, Frankrig. Det udbrud dræbte 21 af de 86 mennesker, der havde et laboratorium-bekræftet infektion.

Drift er betegnelsen for vanddråber af procesforløbet lov til at undslippe i køletårnet udledning. Vindspredningsfang anvendes med henblik på at holde drive satser typisk til 0,001-0,005% af den cirkulerende strømningshastighed. En typisk drift eliminator giver flere retningsændringer af luftstrømmen for at forhindre udslip af vanddråber. En veltilrettelagt og godt udstyret afdrift eliminator kan reducere vandtab og potentiale for Legionella eller vand behandling kemisk eksponering.

Mange statslige organer, køletårn fabrikanter og industrielle brancheorganisationer har udviklet design og vedligeholdelse retningslinjer til forebyggelse eller bekæmpelse af væksten af ​​Legionella i køletårne. Herunder er en liste over kilder til sådanne retningslinjer:

  • Centers for Disease Control og Forebyggelse PDF - Procedure for rengøring køletårne ​​og beslægtet udstyr
  • Køleteknologi Institute PDF - Best Practices for kontrol af Legionella, Juli 2006
  • Foreningen af ​​Water Technologies PDF - Legionella 2003: en opdatering og Statement
  • California Energy Kommissionens PDF - Køling Vand Management Program retningslinjer for Wet og Hybrid køletårne ​​på kraftværker
  • SPX køleteknologier PDF - køletårne ​​vedligeholdelsesprocedurer
  • SPX køleteknologier PDF - ASHRAE retningslinje 12-2000 - minimere risikoen for Legionellose
  • SPX køleteknologier PDF - køletårn Inspektion Tips {især side 3 af 7}
  • Tower Tech Modular Cooling Towers PDF - Legionella kontrol
  • GE Infrastruktur Vand & amp; Procesteknologier Betz Dearborn PDF - Kemisk Vandbehandling Anbefalinger til reduktion af risici forbundet med legionella i Open Recirkulerende kølevandssystemer

Terminologi

  • Afdrift eller Drift Vanddråber, der udføres af køletårnet med udblæsningsluften. Drift dråber har den samme koncentration af urenheder som vand ind i tårnet. Forskydningen sats er typisk reduceres ved at ansætte baffel-lignende enheder, kaldet vindspredningsfang, hvorigennem luften skal rejse efter at have forladt fyld og sprøjtefrie zoner af tårnet. Drift kan også reduceres ved at bruge varmere indtastning køling tårn temperaturer.
  • Blow-out Vanddråber blæst ud af køletårnet af vind, generelt ved de luftindløbsåbningerne. Vand kan også gå tabt, i mangel af vinden, gennem sprøjt eller dug. Enheder som vindskærme, lameller, splash deflektorer og vand omledere til at begrænse disse tab.
  • Plume Strømmen af ​​mættede afgangsluft forlader køletårnet. Røgfanen er synligt, når vanddamp indeholder kondenserer i kontakt med køligere omgivende luft, som den mættede luft i ens ånde tåge på en kold dag. Under visse betingelser kan et køletårn fane præsentere fogging eller glasur farer for sine omgivelser. Bemærk at vandet afdampet i køleprocessen er "rent" vand, i modsætning til den meget lille procentdel af afdrift dråber eller vand blæst ud af luftindtagene.
  • Draw-off eller Blow-down del af den cirkulerende vandstrøm, der er fjernet for at bevare mængden af ​​total opløste faste stoffer og andre urenheder på et acceptabelt lavt niveau. Højere koncentration TDS i opløsning kan skyldes større køletårn effektivitet. Men jo højere TDS koncentration, jo større er risikoen for skalaen, biologisk vækst og korrosion. Mængden af ​​blow-down hovedsagelig udpeges ved måling af den elektriske ledningsevne af det cirkulerende vand. Biologisk vækst, skalering og korrosion kan forebygges ved kemikalier. På den anden side, den eneste praktiske måde at reducere den elektriske ledningsevne er ved at øge mængden af ​​blow-down udledning og efterfølgende forøgelse af mængden af ​​ren spædevand.
  • Make-up vand, der skal tilsættes til det cirkulerende vand systemet for at kompensere for vandtabet såsom inddampning, glider tab, blow-out, blow-down, etc.
  • Støj Sound energi, der udsendes af et køletårn og hørt i en given afstand og retning. Lyden er genereret af virkningen af ​​faldende vand, ved flytning af luften ved fans, ventilatorbladene bevæger sig i strukturen, vibrationer af strukturen, og motorer, gearkasser eller køre bælter.
  • Metode Fremgangsmåden er forskellen i temperatur mellem det afkølede vand temperatur og indtastning luft vådtemperatur. Da køletårne ​​er baseret på principperne om Fordampningskøler, den maksimale køletårnet effektivitet afhænger af vådtemperatur af luften. Den våde-bulb temperatur er en type temperaturmåling, der afspejler de fysiske egenskaber af et system med en blanding af en gas og en damp, sædvanligvis luft og vanddamp
  • Rækkevidde Rækkevidden er temperaturforskellen mellem det varme vand indløb og afkølet vand exit.
  • Fyld Inde i tårnet, er fyld tilsættes for at forøge kontaktfladen samt kontakttiden mellem luft og vand, for at give bedre varmeoverførsel. Effektiviteten af ​​tårnet afhænger udvælgelsen og mængden af ​​fyld. Der er to typer af fyldmateriale, der kan anvendes:
    • Filmtype fyld
    • Splash typen fyld
  • Full-Flow Filtration fuld flow filtrering kontinuerligt stammer partikler ud af hele systemet flow. For eksempel i en 100-ton system ville strømningshastigheden være nogenlunde 300 gal / min. Et filter vil blive valgt til at rumme hele 300 gal / min strømningshastighed. I dette tilfælde typisk filteret installeres efter køletårnet på afgangssiden af ​​pumpen. Mens dette er den ideelle metode til filtrering, for højere flow-systemer kan det være omkostningseffektivt uoverkommelige.
  • Side-Stream Filtration Side-stream filtrering, selvom populær og effektiv, ikke giver fuldstændig beskyttelse. Med side-stream filtrering, en del af vandet filtreres kontinuerligt. Denne metode virker på princippet om, at kontinuerlig fjernelse partikel vil holde systemet rent. Producenter typisk pakke side-stream filtre på en skid, komplet med en pumpe og kontrol. For høje strømningshastigheder systemer, denne metode er omkostningseffektiv. Korrekt dimensionering en side-stream filtrering system er kritisk for at opnå en tilfredsstillende filter ydeevne, men der er en vis debat om, hvordan man korrekt str side-stream-system. Mange ingeniører str systemet til løbende at filtrere køletårn bassinet vand med en hastighede svarende til 10% af den samlede omsætning strømningshastighed. For eksempel, hvis den samlede strøm af et system er 1.200 gal / min, er en 120 gal / min side-stream, som er specificeret.
  • Cyklus af koncentration Maksimalt tilladte multiplikator for mængden af ​​diverse stoffer i cirkulerende vand i forhold til mængden af ​​disse stoffer i make-up vand.
  • Behandlet træ En strukturel materiale til køletårne, som var stort set forladte omkring 10 år siden. Det er stadig lejlighedsvis anvendes på grund af dens lave startomkostninger, på trods af sin korte levetid. Levetiden for behandlet træ varierer meget, afhængigt af driftsbetingelserne for tårnet, såsom hyppigheden af ​​nedlukninger, behandling af det cirkulerende vand osv Under ordentlige arbejdsforhold, den anslåede levetid af behandlet træ konstruktionsdele er omkring 10 år.
  • Udvaskning Tabet af træbeskyttelsessystemer kemikalier ved vask virkning af vandet, der strømmer gennem en træ-struktur køletårn.
  • Pultruded FRP En fælles strukturelt materiale til mindre køletårne ​​er fiberforstærket plast kendt for sin høje korrosion-resistens kapaciteter. Pultuded FRP er fremstillet ved hjælp pultrudering teknologi, og er blevet den mest almindelige strukturelt materiale til små køletårne. Det giver lavere omkostninger og kræver mindre vedligeholdelse i forhold til armeret beton, som stadig er i brug i store konstruktioner.

Fog produktion

Under visse omgivende forhold, kan faner af vanddamp ses stige op af udledningen fra et køletårn, og kan forveksles som røg fra en brand. Hvis udeluften er ved eller nær mætning, og tårnet tilføjer mere vand til luften, kan mættet luft med flydende vanddråber udtømmes, hvilket ses som tåge. Dette fænomen opstår typisk på kølige, fugtige dage, men er sjælden i mange klimaer.

Dette fænomen kan forebygges ved at nedsætte den relative fugtighed af den mættede afgangsluft. Til dette formål, i hybride tårne, er mættet afgangsluften blandet med opvarmet lav relativ fugtighed luft. Nogle luft ind i tårnet over drift eliminator plan, der passerer gennem varmevekslere. Den relative fugtighed af den tørre luft endnu mere faldt øjeblikkeligt som opvarmes under indtastning tårnet. Den udledte blanding har en relativt lavere relativ fugtighed og tågen er usynlig.

Emission forurening Salt

Når våde køletårne ​​med havvand make-up er installeret i forskellige industrier placeret i eller i nærheden af ​​kystområder, driften af ​​fine dråber, der udsendes fra køletårne ​​indeholder næsten 6% natriumchlorid, som aflejringer på de nærliggende landområder. Denne aflejring af natriumsalte på de nærliggende landbrug / vegetative lander kan konvertere dem til sodisk saltvand eller natriumholdig alkalisk jord afhængigt af arten af ​​jorden. Saltet deposition problemet fra sådanne køletårne ​​forværrer, hvor nationale forureningsbekæmpelse standarder ikke pålagt eller ikke gennemført for at minimere afdrift emissioner fra våde køletårne ​​hjælp havvand make-up.

Respirable svævestøv, på mindre end 10 mikrometer i størrelse, kan være til stede i drift fra køletårne. Større partikler over 10 um i størrelse generelt filtreres ud i næse og svælg via cilier og slim, men partikler mindre end 10 um, kaldet PM10, kan bosætte sig i bronkier og lunger og forårsage sundhedsproblemer. Tilsvarende partikler mindre end 2,5 um ,, tendens til at trænge ind Gasbørsen regioner i lungen, og meget små partikler kan passere gennem lungerne til at påvirke andre organer. Selvom de samlede partikelemissioner fra våde køletårne ​​med ferskvand make-up er meget mindre, de indeholder mere PM10 og PM2,5 end de samlede emissioner fra våde køletårne ​​med havvand make-up. Dette skyldes mindre saltindhold i ferskvand drift sammenlignet med indholdet af havvand drift salt.

Brug som en røggas stak

På nogle moderne kraftværker udstyret med røggasrensning, såsom Power Station Staudinger Grosskrotzenburg og Power Station Rostock, er køletårnet også bruges som en flue-gas stak, hvorved der spares udgifter til en separat skorsten struktur. På anlæg uden røggasrensning, kan der opstå problemer med korrosion, på grund af reaktioner af rå røggas med vand til dannelse af syrer.

Nogle gange er naturligt træk køletårne ​​konstrueret med strukturel stål i stedet for beton, når byggeriet tidspunktet for naturligt træk køletårn overskrider byggeriet tid af resten af ​​planten eller den lokale jord af dårlig styrke til at bære den tunge vægt af RCC køletårne ​​eller cement priserne er højere på et sted at vælge billigere naturligt træk køletårne ​​lavet af stålkonstruktioner.

Drift i frostvejr

Nogle køletårne ​​er lukket ned sæsonmæssigt, drænet, og winterized at forhindre frostskader.

I løbet af vinteren, andre websteder kontinuerligt operere køletårne ​​med 40 ° F vand, der forlader tårnet. Basin varmeapparater, tårn draindown og andre fryse beskyttelsesmetoder er ofte ansat i koldt klima. Operationelle køletårne ​​med funktionsfejl kan fryse under meget koldt vejr. Typisk frysning begynder ved hjørnerne af et køletårn med en reduceret eller fraværende varmebelastning. Alvorlige frostgrader kan skabe voksende mængder af is, hvilket resulterer i øget strukturelle belastninger, som kan forårsage strukturelle skader eller kollaps.

For at forhindre frysning, er følgende procedurer anvendes:

  • Brugen af ​​vand modulerende by-pass-systemer anbefales ikke under frostvejr. I sådanne situationer bør kontrollen fleksibilitet variabel hastighed motorer, to-speed motorer, og / eller to-speed motorer multi-celle tårne ​​betragtes et krav.
  • Brug ikke tårnet uden opsyn. Sensorer og alarmer kan installeres til at overvåge tårn betingelser.
  • Brug ikke tårnet uden en varmebelastning. Basin varmeapparater kan anvendes til at holde vandet i tårnet pan på en over-frysning temperatur. Heat spor er en resistiv varmeelement, der er installeret sammen vandrør for at forhindre frysning i koldt klima.
  • Vedligehold design vand flow over tårnet fyld.
  • Manipulere eller reducere luftstrømmen for at opretholde vandets temperatur over frysepunktet.

Brandfare

Køletårne ​​bygget i helt eller delvis af brændbare materialer kan understøtte intern brand formering. Sådanne brande kan blive meget intens, på grund af det høje overfladeareal-volumenforhold på tårnene og brande kan intensiveres yderligere ved naturlig konvektion eller ventilator-assisteret udkast. Den resulterende skader kan være tilstrækkeligt alvorlige til at kræve udskiftning af hele cellen eller tårn struktur. Af denne grund, nogle koder og standarder anbefaler, at brændbare køletårne ​​være forsynet med en automatisk brand sprinkleranlæg. Brande kan udbrede internt i tårnstrukturen når cellen ikke er i drift, og mens tårnet er i drift, især i de inducerede-udkastet type, på grund af de relativt tørre områder inden tårnene.

Strukturel stabilitet

Bliver meget store konstruktioner, køletårne ​​er modtagelige for vind skader, og flere spektakulære fiaskoer har fundet sted tidligere. Hos Ferrybridge kraftværk den 1. november 1965 stationen var stedet for en større strukturelle fejl, da tre af de køletårne ​​kollapsede på grund af vibrationer i 85 mph vinde. Selvom de strukturer var blevet bygget til at modstå højere vindhastigheder, formen af ​​køletårne ​​forårsaget vestenvind skal kanaliseres ind tårnene selv, hvilket skaber en hvirvel. Tre ud af de oprindelige otte køletårne ​​blev ødelagt, og de resterende fem blev alvorligt beskadiget. Tårnene blev senere ombygget og alle otte køletårne ​​blev styrket til at tolerere ugunstige vejrforhold. Bygningsreglementer blev ændret til også at omfatte forbedret strukturel støtte, og vindtunnel tests blev indført for at kontrollere tårn strukturer og konfiguration.

  0   0
Forrige artikel 26. New Zealand Parlamentet
Næste artikel Abel Stearns

Kommentarer - 0

Ingen kommentar

Tilføj en kommentar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tegn tilbage: 3000
captcha