Funktionsprinzip und Klassifizierung von offenen/geschlossenen Kühltürmen

Funktionsprinzip

Durch das Lufteinlassgitter wird vom Ventilator trockene Luft mit niedrigem Enthalpiewert in den Kühlturm gesaugt; Heiße Wassermoleküle mit hohem Enthalpiewert und gesättigtem Dampfdruck strömen in die Luft mit niedrigem Druck, und das heiße und feuchte Wasser mit hohem Enthalpiewert wird durch das Wasserverteilungssystem in den Turm gesprüht. Beim Kontakt von Wassertröpfchen mit Luft kommt es einerseits zu einer direkten Wärmeübertragung zwischen Luft und Wasser; Andererseits findet aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Wasserdampfoberfläche und der Luft eine Verdunstung unter Druckeinwirkung statt. Die Verdunstung nimmt Wärme auf, um die Wärme abzuführen und so den Zweck der Kühlung zu erreichen.

Klassifizierung von Kühltürmen

(1) Je nach Belüftungsmethode: Kühltürme mit natürlichem Luftzug, Kühltürme mit mechanischem Luftzug und Kühltürme mit gemischtem Luftzug.

(2) Nach der Kontaktmethode zwischen heißem Wasser und Luft: Nasskühltürme, Trockenkühltürme und Nass-Trockenkühltürme.

(3) Entsprechend der Strömungsrichtung von heißem Wasser und Luft: Gegenstrom-Kühltürme, Kreuzstrom-Kühltürme (Kreuzstrom) und Mischstrom-Kühltürme. Dies ist eine gängige Klassifizierungsmethode in Rechenzentren.

(4) Je nach Systemstruktur: offene Kühltürme und geschlossene Kühltürme. Dies ist auch eine gängige Klassifizierungsmethode in Rechenzentren.

(5) Je nach Geräuschpegel: gewöhnliche Kühltürme, geräuscharme Kühltürme, ultra-geräuscharme-Kühltürme und ultra-leise Kühltürme.

(6) Andere Typen umfassen Strahlkühltürme, lüfterlose Kühltürme, hyperbolische Kühltürme usw.

Unterschiede zwischen offenen und geschlossenen Kühltürmen

Das Kühlprinzip eines offenen Kühlturms besteht darin, zirkulierendes Wasser auf Glasfaserfüllungen zu sprühen. Der Wärmeaustausch erfolgt durch den Kontakt zwischen Wasser und Luft; Anschließend treibt der Ventilator die Luftzirkulation im Turm an, um die heiße Luft nach dem Wärmeaustausch mit Wasser abzuleiten und so eine Kühlung zu erreichen. Diese Kühlmethode erfordert eine geringere Anfangsinvestition, aber höhere Betriebskosten (Wasser- und Stromverbrauch). Das Kühlprinzip eines geschlossenen Kühlturms besteht einfach aus zwei Kreisläufen: einem internen Kreislauf und einem externen Kreislauf. Es hat keine Füllungen und das Hauptkernteil ist ein Kupferrohr-Oberflächenkühler.

Interner Zyklus:Es ist mit der Zielausrüstung verbunden, um ein geschlossenes Kreislaufsystem zu bilden (das zirkulierende Medium ist demineralisiertes Wasser). Es kühlt die Zielausrüstung und leitet die Wärme von der Zielausrüstung zur Kühleinheit.

Externer Zyklus:Es kühlt den Kühlturm selbst im Inneren des Turms. Es kommt nicht mit dem internen Umlaufwasser in Kontakt, sondern führt lediglich den Wärmeaustausch und die Wärmeabfuhr durch den Kupferrohr-Oberflächenkühler im Kühlturm durch. Bei dieser Kühlmethode wird der Betrieb des Motors durch automatische Steuerung entsprechend der Wassertemperatur eingestellt. Bei beiden Zyklen müssen bei hohen Umgebungstemperaturen im Frühling und Sommer beide Zyklen gleichzeitig laufen. Im Herbst und Winter ist die Umgebungstemperatur nicht hoch und in den meisten Fällen wird nur der interne Kreislauf benötigt.

Leistungsvergleich zwischen offenen und geschlossenen Kühltürmen

Offene Kühltürme

Das gekühlte Medium zirkuliert in einem offenen System. Durch die Verdunstung wird das zirkulierende Medium konzentriert, so dass das ganze Jahr über die Zugabe von Chemikalien und das Auffüllen von Wasser erforderlich ist. Da das gekühlte Medium außerdem in direktem Kontakt mit Luft steht, kann es leicht verunreinigt werden. Bei Kontakt mit Sulfiden kommt es zu einer sauren Reaktion der Flüssigkeit, die zu Schäden an den angeschlossenen Geräten führt. Da für Wartungsarbeiten häufige Abschaltungen erforderlich sind, eignet es sich nicht für Systeme, die einen Dauerbetrieb erfordern. Der offene Betrieb des gekühlten Mediums und die Einwirkung von Sonnenlicht können zur Bildung von Algen und Salzkristallen führen und dadurch die Leistung des Systems beeinträchtigen. Ein Trockenbetrieb ist nicht möglich. Wenn es sich bei der Flüssigkeit um eine flüchtige, giftige oder reizende Lösung handelt, birgt die Verwendung des offenen Kühlturm-Betriebsmodus potenzielle Sicherheitsrisiken. Wenn das gekühlte Medium im offenen System zirkuliert, kommt es wahrscheinlich zu Ablagerungen in den Systemleitungen und im Wärmetauscher der gekühlten Ausrüstung, was die Wärmeaustauscheffizienz der gekühlten Ausrüstung verringert und die Betriebskosten des Systems erhöht.

Geschlossene Kühltürme

Das gekühlte Medium fließt in geschlossenen Rohrleitungen ohne Kontakt zur Außenluft. Zwischen der Rohrwand des Wärmetauschers und der Außenluft, Sprühwasser etc. wird Wärme übertragen, um schließlich die Abkühlung des Mediums zu bewirken. Daher wird das gekühlte Medium nicht verunreinigt, verdunstet oder konzentriert sich nicht, und es ist nicht erforderlich, Wasser nachzufüllen oder Chemikalien hinzuzufügen, wodurch die Leistung und Lebensdauer der angeschlossenen Geräte gewährleistet wird und auch die tägliche Verwaltung sehr komfortabel ist. Häufige Abschaltungen für Wartungsarbeiten sind nicht erforderlich, der Betrieb ist stabil und sicher, die Ausfallrate der angeschlossenen Geräte kann reduziert werden und es ist für Systeme geeignet, die einen kontinuierlichen Betrieb benötigen. Da das gekühlte Medium keinem Sonnenlicht ausgesetzt ist und nicht mit der Luft in Berührung kommt, entstehen keine Algen und Salzkristalle, so dass „keine Notwendigkeit besteht, Algen und Salz zu entfernen“, wodurch ein leistungsstarker Betrieb des Systems gewährleistet wird. Der Trockenbetrieb kann ohne Züchtung verschiedener Bakterien durchgeführt werden, daher eignet er sich besonders für Fälle mit Luftreinigungsanforderungen und wird häufig in wasserarmen und trockenen Gebieten eingesetzt. Wenn es sich bei der Flüssigkeit um eine flüchtige, giftige oder reizende Lösung handelt, belastet die Verwendung eines geschlossenen Kreislaufsystems die Umwelt nicht und wird daher häufig in Systemen mit strengen Anforderungen an Flüssigkeiten eingesetzt. Das abgekühlte Medium fließt in geschlossenen Rohrleitungen. Bei dem gekühlten Medium handelt es sich in der Regel um entmineralisiertes Wasser, so dass es in den Systemleitungen und im Wärmetauscher der gekühlten Anlage nicht zu Ablagerungen kommt. Die gekühlten Geräte arbeiten effizient und das gesamte System arbeitet energiesparend-.

Anti-Gefrier- und Anti-Maßnahmen für Kühltürme

Kühltürme werden im Allgemeinen in Außenbereichen wie dem Dach von Gebäuden installiert und sind stark von der Umgebung beeinflusst. Bei niedrigen Temperaturen sollten Frostschutzarbeiten an Kühltürmen in Betracht gezogen werden, und in einigen Gebieten werden Rechenzentren im Frühjahr auch Frostschutzarbeiten durchführen.

Anti-Kätzchenmaßnahmen für Kühltürme

Durch den Betrieb des Kühlturmventilators entsteht eine feste Luftströmungsorganisation um den Kühlturm. Die in diesem Bereich schwimmenden Kätzchen gelangen zusammen mit der Luftstromorganisation in den Kühlturm und verlassen ihn, haften an den Füllungen und Ventilatoren oder gelangen in das Kühlwassersystem, was den normalen Betrieb der Kühlsystemausrüstung beeinträchtigt und die Betriebsrisiken und Wartungskosten der Ausrüstung erhöht. Um Kätzchen vorzubeugen, ist es notwendig, Anti--Kätzchen-Baumwolle zu kaufen, sie fest am Lufteinlass des Kühlturms anzubringen und die angesammelten Kätzchen regelmäßig zu reinigen, um eine Beeinträchtigung der Wärmeableitungseffizienz zu vermeiden. (Anti-Kätzchen-Baumwolle eignet sich nicht nur für Kühltürme, sondern auch für die Klimatisierung von Außengeräten.)

Frostschutzmaßnahmen für Kühltürme

Im Sumpf des Kühlturms sind elektrische Heizstäbe eingebaut. Der allgemeine Steuermodus besteht darin, dass die elektrischen Heizstäbe zu arbeiten beginnen, wenn die Temperatur des Kühlwassers im Sumpf auf 4 Grad sinkt. Wenn die Temperatur des Kühlwassers im Sumpf auf 8 Grad ansteigt, stellen die elektrischen Heizstäbe ihren Betrieb ein.

Elektrische Begleitheizung für Rohrleitungen: Alle Wasserleitungen im Außenbereich werden mit ummantelter elektrischer Begleitheizung verlegt, um ein Einfrieren und Reißen der Rohrleitungen zu verhindern.

Lüfterrückwärtsabtauung für Kühltürme: Einige Kühltürme sind mit dieser Funktion ausgestattet.