Біріншіден, жабық салқындату мұнарасы дегеніміз не?
Атап айтқанда жабық буландырғыш салқындату мұнарасы, сонымен қатар жабық салқындату мұнарасы немесе жабық мұнара деп аталады.Бұл айналмалы судан жылуды катушкалар арқылы ауаға тасымалдайтын салқындату мұнарасы.
Оның негізгі құрылымы суретте көрсетілген:
Жабық мұнара негізінен желдеткіштен, радиатордан (катушкалар), өздігінен айналатын су сорғысынан, су тарату жүйесінен, су қабылдағыштан, мұнара құрылымынан, орауыштан (бар немесе онсыз), қақпа клапанынан және басқа компоненттерден тұрады.
Ашық мұнарадан айырмашылығы, жабық мұнараның ыстық суы жабық цикл болып табылады және ауамен тікелей байланыста болмайды, бұл айналымдағы су сапасының тазалығын қамтамасыз ете алады, негізгі жабдықтың тиімді жұмысын қамтамасыз етеді және қызмет ету мерзімін жақсартады. негізгі жабдық.Сырттағы температура төмен болған кезде, су ресурстарын үнемдеу үшін жабық мұнараны өздігінен айналатын бүріккіш жүйені жабу арқылы ауа салқындату жұмысына айналдыруға болады.Қытайдың энергияны үнемдеу, шығарындыларды азайту және суды үнемдеу саясатына сәйкес ол соңғы он жылда болат, металлургия, электр энергетикасы, электроника, механикалық өңдеу, тамақ, химия өнеркәсібі және ауаны баптау жүйесінде кеңінен қолданылды.
Жабық мұнараның жылуды тарату механизмі келесідей: ыстық судың жылуы алдымен радиаторға беріледі, содан кейін радиатор оның бетіндегі душ суына беріледі.Душ суы мен ауа жылуды жанасу және булану арқылы масса алмасу арқылы ауаға ауыстырады.Оны салқындату процесінің принципті диаграммасы келесідей:
Жабық мұнараның жылуды тарату механизмінің схемалық диаграммасы
Төменде жабық мұнараның термодинамикалық есептеу процесінің қысқаша сипаттамасы берілген.
Теңдеуді шығаруға кіріспес бұрын, мынаны алайық:
(1) Су қабықшасының орташа температурасы үшін бүкіл жылу алмастырғышқа су пленкасын себіңіз және өзгеріссіз қалдырыңыз (бұл радиаторға түсетін және радиатордан шығатын өздігінен жүретін судың су температурасы бірдей болғандықтан);
(2) Су пленкасының бетінің ауданы шамамен орамның бетінің ауданына тең, яғни су пленкасы өте жұқа деп саналады;
(3) Өздігінен айналатын су құбырлардың әртүрлі қатарларында біркелкі таралады және әрбір орамның бетінде су пленкасы бар;
(4) Льюис саны 1-ге тең болса, булану шығыны есепке алынбайды.
(Ескерту: Келесі туынды процесс негізінен энтальпия айырмашылығының жетегіне, энергияны үнемдеуге және басқа механизмдерге және кейбір жылу алмасу біліміне негізделген.)
Біріншіден, ыстық су жылуды катушка сыртындағы су пленкасына береді және жылу алмасу теңдеуі:
Мұндағы, dQ- микроблоктың жылу беруі, Вт;
К1- ыстық судың су пленкасына жылу беру коэффициенті;W/(㎡·℃);
T- Технологиялық сұйықтықтың немесе ыстық судың температурасы, ℃;
t- Өздігінен айналатын су қабықшасының температурасы, ℃;
dA- Катушканың микро бірлік бетінің ауданы, ㎡
Катушка түтігін жұқа қабырғалы түтік ретінде қарастыруға болады және оның жылу беру коэффициентін келесі түрде көрсетуге болады:
Мұндағы, АИ-шарғы түтігіндегі сұйықтықтың жылу беру коэффициенті, Вт/(㎡·℃);λg-түтік сұйықтығының жылу беру коэффициенті, Вт/(㎡·℃);λ-түтік сұйықтығының жылу беру коэффициенті, Вт/(㎡·℃);σ-орамның қалыңдығы, м;α w- су пленкасының конвективті жылу беру коэффициенті, W/(㎡·℃) Di, Do, Dn, Dc- сәйкесінше орамның ішкі және сыртқы диаметрі және масштабтаудан кейінгі орамның ішкі және сыртқы диаметрі, м.
Жоғарыда келтірілген теңдеуде анық емес нәрсе су пленкасының конвективтік жылу беру коэффициенті болып табылады және оның мәні су қабықшасының күйі мен қалыңдығына, сондай-ақ өздігінен айналатын су мөлшеріне, жел жылдамдығына, катушка диаметріне және макет өлшемі.Бұл:
Қайда,
q- судың өздігінен айналымдағы тығыздығы, кг/(㎡·с);
v- катушкалар қимасы арқылы ауаның орташа жылдамдығы, м/с;
p1,pt-орамның орналасуы, м.
(2) болжамға сәйкес су пленкасы мен ауа арасындағы жылу алмасуды былай жазуға болады:
Мұндағы, β'x- су қабықшасының ауданына негізделген энтальпия мен ылғалдылық айырмашылығына негізделген массалық коэффициент, кг/(㎡·с);
Bx- дисперсия коэффициенті деп аталатын дисперсия коэффициентінің қозғаушы күші ретінде энтальпия және ылғалдылық айырмашылығы катушкасының бетінің ауданына негізделген, кг/(㎡·с);
i"t- су температурасына сәйкес қаныққан ауа энтальпиясы t, Дж/кг;
i- ауа энтальпиясы, Дж/кг(ДА);
dA- Катушаның микро бірлік бетінің ауданы,㎡.
Жоғарыда келтірілген теңдеудегі дисперсия коэффициенті белгісіз параметр болып табылады, оны сынақтар арқылы алу қажет.Бұл параметрдің мәні су ағынының жылдамдығына, ауа жылдамдығына және катушкалардың орналасуына байланысты және келесі түрде көрсетілуі мүмкін:
Ауа энтальпиясының жоғарылауы микроэлементтегі ауаның жылу беру қатынасына тең:
Мұндағы, G- құрғақ ауаның массалық шығыны, кг/ (㎡·с).
Формула (6) сұрыпталғаннан кейін:
IT пленканың су температурасына сәйкес қаныққан ауаның энтальпиясы екені атап өтіледі.Су температурасы (1) тармағына сәйкес тұрақты деп қабылданады, сондықтан энтальпия да тұрақты.(7) теңдеудің интегралдық шешімін алуға болады:
Қайда,
i1- жабық мұнараға түсетін ауаның энтальпиясы, Дж/кг (ДА);
i2- Жабық мұнарадан шығарылатын ауаның энтальпиясы, Дж/кг (ДА).
Mw - су қабықшасының салқындату аймағының нөмірі және оның мәні:
Сонымен қатар, өздігінен айналатын су температурасының өзгеруі ауа мен технологиялық сұйықтықтың энергетикалық өзгеруіне тең, атап айтқанда:
Қайда,
qp- Катушкадағы су шығыны, кг/с;
qw- өздігінен айналатын су мөлшері, кг/с;
cpp, cpw- Катушкадағы және өздігінен айналатын судағы судың меншікті жылуы, Дж/ (кг·℃).
(1) гипотеза бойынша (10) теңдеу нөлге тең және оны елемеу мүмкін.
Екінші жағынан, (1) формуланы алуға болады:
Сондай-ақ пленкадағы судың температурасы тұрақты деп қабылданатыны атап өтіледі.(11) теңдеуді интегралдау арқылы мынаны аламыз:
Қайда,
T1 - технологиялық ортаның немесе жабық мұнараға түсетін ыстық судың температурасы, ℃
T2- Ағызылатын жабық мұнараның технологиялық ортасы немесе ыстық су температурасы, ℃
Мұндағы NTU булану салқындату мұнарасының жылу тасымалдағыш қондырғыларының саны деп аталады және оның мәні:
Өздігінен айналатын судың булану жоғалуын ескермегенде (4) болжанған шартқа сәйкес жабық градирняның жылу беруі:
(8) және (12) теңдеулерді (14) теңдеуіне қойып, мынаны аламыз:
Қосымша шешім алынады:
Теңдеу (15) бойынша өздігінен айналмалы су температурасын итерациялық әдіспен есептеуге болады.
Шығарылу процесінде жоғарыдағы формула қарсы ток түріне арнайы бағытталмайды, сондықтан жоғарыдағы формула көлденең ағынды жабық мұнараға да қолданылады.Қаптамасы бар жабық салқындату мұнарасының өздігінен айналмалы су температурасы төмен, сондықтан орауыштың жылу беру эффектісін дисперсия коэффициентіне теңестіруге болады, содан кейін термодинамикалық есептеуді жоғарыдағы формула бойынша жүргізуге болады.
Жабық салқындату мұнарасының жылу беру коэффициенті мен массалық диссипация коэффициенті белгілі болған кезде, өздігінен айналатын су температурасын (16) формула бойынша есептеуге болады.Өздігінен айналатын судың температурасы кезінде салқындағаннан кейінгі технологиялық сұйықтықтың температурасын және жабық градирнядан шығарылатын ауаның энтальпиясын формула (8) және формула (12) бойынша есептеуге болады.
Жоғарыдағы теңдеуді жабық салқындату мұнарасының сынақ деректерін сұрыптау үшін де пайдалануға болады.Сынақта технологиялық сұйықтықтың кіріс және шығыс температурасы, ауа кіретін мұнараның құрғақ және ылғалды шам температурасы, ауа ағынының жылдамдығы және өздігінен айналатын су мөлшері сияқты параметрлерді өлшеуге болады.Осы параметрлерден жылу беру бірліктерінің санын (12) теңдеуден, ал ағынды пленканың салқындату ауданының санын (8) теңдеуден есептеуге болады.Жабық мұнараның жылу беру коэффициенті мен дисперсиялық коэффициентін одан әрі есептеу арқылы алуға болады.
Жоғарыда жабық салқындату мұнарасының қарапайым термодинамикалық есептеу әдісі болып табылады.Құрғақ заттарға толы ма?
Хабарлама уақыты: 2023 жылдың 12 маусымы