سب سے پہلے، ایک بند کولنگ ٹاور کیا ہے؟
یعنی بند evaporative کولنگ ٹاور، جسے بند کولنگ ٹاور یا بند ٹاور بھی کہا جاتا ہے۔یہ ایک کولنگ ٹاور ہے جو کنڈلی کے ذریعے گردش کرنے والے پانی سے ہوا میں حرارت منتقل کرتا ہے۔
اس کا بنیادی ڈھانچہ تصویر میں دکھایا گیا ہے:
بند ٹاور عام طور پر پنکھا، ریڈی ایٹر (کوائل)، خود گردش کرنے والا واٹر پمپ، پانی کی تقسیم کا نظام، پانی وصول کرنے والا، ٹاور کا ڈھانچہ، پیکنگ (کے ساتھ یا بغیر)، گیٹ والو اور دیگر اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے۔
کھلے ٹاور سے مختلف، بند ٹاور کا گرم پانی بند سائیکل ہے اور ہوا کے ساتھ براہ راست رابطہ نہیں کرتا، جو گردش کرنے والے پانی کے معیار کی صفائی کو یقینی بنا سکتا ہے، مرکزی آلات کے موثر آپریشن کو یقینی بناتا ہے اور سروس کی زندگی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اہم سامان.جب باہر کا درجہ حرارت کم ہو تو بند ٹاور کو خود گردش کرنے والے اسپرے سسٹم کو بند کرکے ایئر کولنگ آپریشن میں تبدیل کیا جاسکتا ہے، تاکہ پانی کے وسائل کو بچایا جاسکے۔توانائی کے تحفظ، اخراج میں کمی اور پانی کی بچت کی چین کی پالیسی کے مطابق، یہ پچھلے دس سالوں میں اسٹیل، دھات کاری، الیکٹرک پاور، الیکٹرانکس، مکینیکل پروسیسنگ، خوراک، کیمیائی صنعت اور ایئر کنڈیشنگ سسٹم میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوا ہے۔
بند ٹاور کی گرمی کی کھپت کا طریقہ کار مندرجہ ذیل ہے: گرم پانی کی حرارت پہلے ریڈی ایٹر میں منتقل ہوتی ہے، اور پھر ریڈی ایٹر اس کی سطح پر شاور کے پانی میں منتقل ہوتا ہے۔شاور کا پانی اور ہوا کا تبادلہ حرارت سے رابطہ کے ذریعے حرارت کی منتقلی اور بخارات کے ذریعے بڑے پیمانے پر منتقلی کے ذریعے ہوا میں گرمی کا تبادلہ ہوتا ہے۔اس کے کولنگ کے عمل کا اصولی خاکہ درج ذیل ہے:
بند ٹاور کے گرمی کی کھپت کے طریقہ کار کا اسکیمیٹک خاکہ
بند ٹاور کے تھرموڈینامک حساب کے عمل کی مختصر تفصیل درج ذیل ہے۔
مساوات کے اخذ پر آگے بڑھنے سے پہلے، آئیے درج ذیل کو فرض کرتے ہیں:
(1) پانی کی فلم کو پورے ہیٹ ایکسچینجر میں پانی کی فلم کے اوسط درجہ حرارت کے لیے چھڑکیں، اور اس میں کوئی تبدیلی نہیں کی جائے گی (اس کی وجہ یہ ہے کہ ریڈی ایٹر اور ریڈی ایٹر کے باہر خود گردش کرنے والے پانی کا درجہ حرارت ایک جیسا ہے)؛
(2) پانی کی فلم کی سطح کا رقبہ تقریباً کوائل کے سطحی رقبے کے برابر ہے، یعنی پانی کی فلم کو بہت پتلی سمجھا جاتا ہے۔
(3) خود گردش کرنے والا پانی مختلف ٹیوب کی قطاروں میں یکساں طور پر تقسیم کیا جاتا ہے، اور ہر کنڈلی کی سطح پر پانی کی فلم ہوتی ہے۔
(4) اگر لیوس نمبر 1 کے برابر ہے تو بخارات کے نقصان کو مدنظر نہیں رکھا جاتا ہے۔
(نوٹ: درج ذیل اخذ کرنے کا عمل بنیادی طور پر انتھالپی فرق ڈرائیو، توانائی کے تحفظ اور دیگر میکانزم اور حرارت کی منتقلی کے کچھ علم پر مبنی ہے۔)
سب سے پہلے، گرم پانی کنڈلی کے باہر پانی کی فلم میں حرارت منتقل کرتا ہے، اور حرارت کی منتقلی کی مساوات یہ ہے:
جہاں، dQ- مائیکرو یونٹ کی حرارت کی منتقلی، W؛
K1- گرم پانی سے پانی کی فلم میں حرارت کی منتقلی کا گتانک؛W/(㎡·℃)؛
T- عمل کے سیال یا گرم پانی کا درجہ حرارت، ℃؛
t- خود گردش کرنے والی پانی کی فلم کا درجہ حرارت، ℃؛
dA- کوائل مائکرو یونٹ سطح کا رقبہ، ㎡
کنڈلی ٹیوب کو پتلی دیواروں والی ٹیوب کے طور پر شمار کیا جا سکتا ہے، اور اس کی حرارت کی منتقلی کے گتانک کو اس طرح ظاہر کیا جا سکتا ہے:
جہاں، AI-کوائل ٹیوب میں سیال کی حرارت کی منتقلی کا گتانک، W/(㎡·℃)؛λg-ٹیوب سیال حرارت کی منتقلی کا گتانک، W/(㎡·℃)؛λ-ٹیوب سیال حرارت کی منتقلی کا گتانک، W/(㎡·℃)؛σ-کوائل کی موٹائی، m؛α پانی کی فلم، W/(㎡·℃) Di, Do, Dn, Dc- کا کنویکٹیو ہیٹ ٹرانسفر گتانک بالترتیب کوائل کا اندرونی اور بیرونی قطر اور اسکیلنگ کے بعد کوائل کا اندرونی اور بیرونی قطر ہیں، m۔
مندرجہ بالا مساوات میں جو چیز کم یقینی ہے وہ ہے واٹر فلم کا محرک حرارت کی منتقلی کا گتانک، اور اس کی قدر کا تعلق پانی کی فلم کی حالت اور موٹائی کے ساتھ ساتھ خود گردش کرنے والے پانی کی مقدار، ہوا کی رفتار، کنڈلی کا قطر اور لے آؤٹ سائز.یہ ہے کہ:
کہاں،
q- خود گردش کرنے والے پانی کی کثافت، kg/(㎡·s)؛
v- کوائل سیکشن کے ذریعے ہوا کی اوسط رفتار، m/s؛
p1، pt-کوائل ترتیب، m.
مفروضہ (2) کے مطابق، پانی کی فلم اور ہوا کے درمیان حرارت کی منتقلی کو لکھا جا سکتا ہے:
جہاں، β'x- پانی کی فلم کے علاقے کی بنیاد پر اینتھالپی اور نمی کے فرق سے چلنے والا ماس گتانک، kg/(㎡·s)؛
Bx- ڈسپریشن گتانک کی محرک قوت کے طور پر انتھالپی اور نمی کے فرق کی کنڈلی کے سطحی رقبے پر مبنی، جسے ڈسپریشن گتانک کہا جاتا ہے، kg/(㎡·s)؛
i"t- پانی کے درجہ حرارت کے مطابق سیر شدہ ہوا کی اینتھالپی t, J/kg؛
i- ہوا کا انتھالپی، J/kg(DA)؛
dA- کوائل مائیکرو یونٹ سطح کا رقبہ،㎡۔
مندرجہ بالا مساوات میں بازی کا گتانک ایک نامعلوم پیرامیٹر ہے، جسے ٹیسٹ کے ذریعے حاصل کرنے کی ضرورت ہے۔اس پیرامیٹر کی قدر پانی کے بہاؤ کی شرح، ہوا کی رفتار اور کوائل کے انتظام سے متعلق ہے، اور اس کا اظہار اس طرح کیا جا سکتا ہے:
ہوا کی اینتھالپی میں اضافہ مائکرو سیل میں ہوا کی حرارت کی منتقلی کے تناسب کے برابر ہے:
جہاں، خشک ہوا کا G- بڑے پیمانے پر بہاؤ، kg/ (㎡·s)۔
فارمولہ چھانٹنے کے بعد (6):
یہ نوٹ کیا جاتا ہے کہ آئی ٹی فلم کے پانی کے درجہ حرارت کے مطابق سیر شدہ ہوا کا اینتھالپی ہے۔پانی کا درجہ حرارت (1) کے مطابق مستقل سمجھا جاتا ہے، لہذا انتھالپی بھی مستقل ہے۔مساوات (7) کا لازمی حل حاصل کیا جا سکتا ہے:
کہاں،
i1- بند ٹاور میں داخل ہونے والی ہوا کی اینتھالپی، J/kg (DA)؛
i2- بند ٹاور سے خارج ہونے والی ہوا کی اینتھالپی، J/kg (DA)۔
Mw واٹر فلم کا ایریا کولنگ نمبر ہے، اور اس کی قدر ہے:
اس کے علاوہ، خود گردش کرنے والے پانی کے درجہ حرارت کی تبدیلی ہوا اور عمل کے سیال کی توانائی کی تبدیلی کے برابر ہے، یعنی:
کہاں،
qp- کنڈلی میں پانی کا بہاؤ، kg/s؛
qw- خود گردش کرنے والے پانی کی مقدار، kg/s؛
cpp, cpw- کنڈلی اور خود گردش کرنے والے پانی میں پانی کی مخصوص حرارت، J/ (kg·℃)۔
مفروضے (1) کے مطابق، مساوات (10) صفر ہے اور اسے نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔
دوسری طرف، فارمولہ (1) حاصل کیا جا سکتا ہے:
یہ بھی نوٹ کیا جاتا ہے کہ فلم کے پانی کا درجہ حرارت مستقل سمجھا جاتا ہے۔مساوات (11) کو یکجا کرکے، ہم حاصل کر سکتے ہیں:
کہاں،
T1 - بند ٹاور میں داخل ہونے والے عمل کے درمیانے درجے یا گرم پانی کا درجہ حرارت، ℃
T2- خارج ہونے والے بند ٹاور کے درمیانے یا گرم پانی کے درجہ حرارت پر عمل کریں، ℃
جہاں، NTU کو بخارات سے چلنے والے کولنگ ٹاور کے حرارت کی منتقلی یونٹس کی تعداد کہا جاتا ہے، اور اس کی قدر ہے:
فرض شدہ حالت (4) کے مطابق، خود گردش کرنے والے پانی کے بخارات کے نقصان کو نظر انداز کرتے ہوئے، بند کولنگ ٹاور کی حرارت کی منتقلی ہے:
مساوات (8) اور (12) کو مساوات (14) میں بدل کر، ہم حاصل کر سکتے ہیں:
مزید حل حاصل کیا جاتا ہے:
مساوات (15) کے مطابق، خود گردش کرنے والے پانی کے درجہ حرارت کو تکراری طریقہ سے شمار کیا جا سکتا ہے۔
اخذ کرنے کے عمل میں، مندرجہ بالا فارمولہ خاص طور پر کاؤنٹر کرنٹ قسم کو نشانہ نہیں بناتا، اس لیے اوپر والا فارمولا کراس فلو بند ٹاور پر بھی لاگو ہوتا ہے۔پیکنگ کے ساتھ بند کولنگ ٹاور کا خود گردش کرنے والا پانی کا درجہ حرارت کم ہے، اس لیے پیکنگ کے حرارت کی منتقلی کے اثر کو بازی کے قابلیت کے برابر کیا جا سکتا ہے، اور پھر تھرموڈینامک حساب کتاب مندرجہ بالا فارمولے کے مطابق کیا جا سکتا ہے۔
جب بند کولنگ ٹاور کے گرمی کی منتقلی کا گتانک اور بڑے پیمانے پر کھپت کا گتانک معلوم ہوتا ہے، تو خود گردش کرنے والے پانی کے درجہ حرارت کا حساب فارمولہ (16) سے لگایا جا سکتا ہے۔خود گردش کرنے والے پانی کے درجہ حرارت کے ساتھ، ٹھنڈک کے بعد عمل کے سیال کا درجہ حرارت اور بند کولنگ ٹاور سے خارج ہونے والی ہوا کے اینتھالپی کا حساب فارمولہ (8) اور فارمولہ (12) سے لگایا جا سکتا ہے۔
مندرجہ بالا مساوات کو بند کولنگ ٹاور کے ٹیسٹ ڈیٹا کو ترتیب دینے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ٹیسٹ میں، پیرامیٹرز جیسے پراسیس فلو کے ان لیٹ اور آؤٹ لیٹ کا درجہ حرارت، ایئر انلیٹ ٹاور کے خشک اور گیلے بلب کا درجہ حرارت، ہوا کے بہاؤ کی شرح اور خود گردش کرنے والے پانی کی مقدار کو ناپا جا سکتا ہے۔ان پیرامیٹرز سے، گرمی کی منتقلی کی اکائیوں کی تعداد کا حساب مساوات (12) سے لگایا جا سکتا ہے، اور اخراج کی فلم کے ٹھنڈک کے علاقے کی تعداد کو مساوات (8) سے شمار کیا جا سکتا ہے۔بند ٹاور کا حرارت کی منتقلی کا گتانک اور بازی گتانک مزید حساب سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
مندرجہ بالا بند کولنگ ٹاور کا سادہ تھرموڈینامک حساب کا طریقہ ہے۔کیا یہ خشک مال سے بھرا ہوا ہے؟
پوسٹ ٹائم: جون-12-2023