7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
1/9
TURNURI DE RCIRE
Rcirea prin evaporare
Instalaii de rcire: - Iazuri de rcire (t=8...10C 0,04...0,09 m3
/m2
h);- Bazine de stropire (0,8...1,0 m3/m2h);
- Turnuri de rcire.
Clasificarea turnurilor de rcire:
a) dupprincipiul de funcionare:- schimbtoare de cldurde suprafa;- schimbtoare de cldurcu amestec cu evaporare:
dupmodul de realizare a tirajului:
turnuri de rcire deschise; turnuri de rcire cu tiraj natural (5...8 (10) m3/m2h); turnuri de rcire cu tiraj forat (artificial) (10...16 (20) m3/m2h);
b) dupmodul de formare a suprafeei de schimb de clduri mas:- turnuri cu picurare (4...5 m3/m2h);- turnuri peliculare (6...7 m3/m2h);- turnuri mixte (peliculare cu picurare);
c)
dupdirecia de curgere a aerului fade ap:- cu circulaia n contracurent;- cu circulaia n curent ncruciat;- cu circulaia compus(ncruciat i contracurent).
mprtierea apei peste zona activa turnurilor de rcire se poate realiza:- prin pulverizarea apei n ajutaje;- cu ajutorul instalaiilor de stropire.
Apde lacondensator
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
2/9
Schema de principiu a unui turn de rcire
Specificul rcirii prin evaporare
Schema rcirii apei cu aer n schimbtoarede cldurde suprafa
Schema rcirii apei cu aer n schimbtoarede cldurde amestec
1 aparatul supus rcirii; 2 instalaia de rcire; 3 pompde circulaie; 4 rezervor de aprcit.
mantaua (coul)
sistemul de distribuie alapei dispus la h=8...10 m
zona activ(zona de rcire)
bazinul de ap
aluzele pentru reglarea
debitului de aer
condensator
pompcirculaie
1 2
3
12
43
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
3/9
CALCULUL TERMODINAMIC AL TURNURILOR DE RACIRE
Notaii i generaliti
Circulaia: contracurent sau curent ncuciat ;
Tirajul natural: ( ) ( )aertf= 21 ;
Aerul: [ ]Cs
kgL
21,, ;
Entalpia aerului:
( ) ( )
++=++=
kg
kjxxI s 11111111 863,12500006,1863,12500006,1
( ) ( )
++=++=
kg
kjxxI s 22222222 863,12500006,1863,12500006,1
Apa: [ ]CTT
s
kgm
21,,& ; ( ) 21 TT zona de rcire ;
Debitul de apantrenat: ( ) mm && %5,25,1' se poate neglija ;
Ecuaia de bilantermic al turnului :
( ) ( ) ( ) [ ]kWTcIImTcmTTcmIIL pm
L
pp ===
=
122112 :
&
&&&
+=kg
kJTcII
p
12
Debitul specific de aer :
=
=
20,190,0
75,055,0
K
K
fortattirajpentru
naturaltirajpentru
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
4/9
Ecuaia difereniala turnului de rcire
Cldura primitde aer prin contact (convecie pur) :
dcLdQ pa=1
Cldura primitde aer prin evaporare :
dxrLdQ =2
Cldura primitprin aportul de cldursensibilal vaporilor formai :
( ) dxcLdQ spv = 3
( )
( )( )[ ] dILcrdxdcLdxcdxrdcLdQdQdQdTcm
spvpa
spvpap
=++=
=++=++=
321&
( ) ( ) ( ) ( ) dScxxdQdSxxrdQdSdQ spvsss === 321 ;;
( ) ( ) ( ) ( ) ++== mdScxxxxrdILdTcm spvsssp && :
( ) ( ) ( ) ( )[ ] T
spvsssp
s
dScxxxxrm
dIdTc=
++==
&
1
( ) ( ) ( )( )( )
++==
Tc
pvsp
pa
dSTcrxxTm
dIdTc&
dl,x
+ d,x+dxdS
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
5/9
( )
( )kg
kJTc
Kkg
kJc
CT
pvpv
5040863,1
4030
K
K
( )>> Tcrkg
kJr pv2500
( ) ( ) ( ) ( )
++== dSxxrTcTcT
mdIdTc spapap
&
( ) ( ) iixxrTc sspa =+
( ) ( )
+== dSTciiT
mdIdTc pasp
&
( )
1
1
=
=
+
==
pacLe
s
pa
pap dSiic
Tcm
dIdTc
&
( ) == dSiim
dIdTc sp&
dSmii
dI
ii
dTc
ss
p=
=
&
Ecuaia generala turnurilor de rcire a lui MERKEL
Ipoteze :
S-a neglijat aportul de cldursensibila vaporilor la cretereatemperaturii aerului (s= T) ; S-a neglijat cldura cedataerului de vaporii care condenseazla partea
superioara turnului ; S-a admis ipoteza teoretica lui LEWIS, Le =1.
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
6/9
Calculul termic al turnurilor de rcire prinmetoda Berman simplificat
Ipoteze simplificatoare:
a) Coeficienii , , r, cpa, Dsunt constani unde:Deste coeficientul de difuzie aaburului n aer, n kg/m2s bar:
254,0;1;35,0 === pacD
38,1=
pac
;
b) presiunea parial a aerului uscat se consider egal este cea atmosferic, nipoteza unui coninut de vapori de apn aer foarte redus (x10 g/kg);
c) Temperatura apei T, temperatura aerului i presiunea pariala vaporilor deap din aer pv, variaz sensibil n largul zonei active. Se admite c aceste
mrimi au o variaie liniar;d) Debitul de ap n turn se presupune constant, neglijnd reducerea lui datorit
evaporrii;e) Presiunea de saturaie a apei ce se evaporp, nu variazliniar n intervalul de
temperaturi ( )21 TT . Aceast mrime se presupune a avea o variaie liniar,dar se introduce o corecie "p , astfel nct abaterea fade curba real, sfieaceeai n punctul corespunztor temperaturii medii i n punctele extreme:
"p - abaterea presiunii de saturaie a vaporilor, la temperatura apei, fa de curba
real la extreme; "1p - presiunea de saturaie a vaporilor la temperatura de intrare a
apei n turn, 1T;"2p - presiunea de saturaie a vaporilor la temperatura de ieire a apei
din turn, 2T ;"medp - presiunea de saturaie a vaporilor la temperatura medie a apei,
medT1 .
Ecuaia drepei (roie):( )
( ) ( ) 121
""1
""2
""1"
TT
TT
pppp
ppp
=
Punctul C verficecuaia dreptei:
+=
+=
+=
+==
2
4
4
2
2""
2"1"
""2
"1"
"""
21
pppp
pppp
ppp
TTTT
med
med
med
med
T1T2 T
p
p1
p2
p1-p
p2-p
pmedp"med+p
p
Tmed
A
A
B
B
C
C p
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
7/9
Cele trei ecuaii ale bilanului termic i de substandin turn sunt:
( ) ( )12 = pamed cLTS ,
( ) ( )2112 TTcmIIL p = & ,
( ) ( )12" xxLppS medv =
( )
( )
=
12
12
" xxc
pp
Tpa
medv
med
( ) ( )
( )
=
medv
med
pa pp
xxT
c "
12
12
( ) ( )
( )medv
med
pp
xxT
+=
"38,1 12
12
Se consider:( )
( )
+
+=
+
+=
22
4"
22
21""
2"1
2121
ppppppp
TTT
medv
med
( ) ( )
( ) ( ) ( )1221""2"12121
12 438,1 xxppppp
TT
++
++
+=
Entalpia aerului la ieirea din turn se calculeaz pe baza bilanului termicreal din turnul de rcire:
22211 ILTcmILTcm pp +=+ &&
Pierderea de apprin evaporare este : 2mmmv = && ; Pierderea specificde apprin evaporare:
m
my vv
&
&= ;
( ) +=+ mILTcmmILTcm pvp &&&& :2211
( ) 2211 1 ITcyITc pvp +=+ ( )
12
221
II
TcyTTc pvp
+= .
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
8/9
Se considercdebitul de apevaporateste preluat de debitul de aer care-imodificumiditatea de lax1lax2:
( ) ( )1212 : xxymxxLm vv == &&
( )
( ) ( ) ( ) =
+=+
2121221
2211 1
TcxxIITTc
ITcyITc
pp
pvp
( )
( ) ( )12212
21
xxTcII
TTc
p
p
= .
Debitul specific teoretic de aer (x1= x2):
( )
12
21
II
TTcpt
=
Legtura dintre cele dou debitespecifice se realizeaz printr-uncoeficient de corecie K:
( ) ( )
( )
12
122
12
12212
1II
xxTcII
xxTcIIK
p
pt
=
=
==
Entalpiei aerului la ieirea din turn:( )
+=
K
TTcII
p 2112 .
2, I2 222 ,, px .Bilanul termic al turnului de rcire permite, n acest moment, calculul
debitului de aer real, necesar rcirii apei:
( ) ( ) [ ]
=
=
=
m
L
s
kg
II
QL
kWIILTTcm p
&
&
121221
S-a plecat de la un ales i s-a revenit asupra lui, dup ce condiiile de
funcionare ale turnului de rcire au fost precizate. Valoarea mrimii aflat n finaleste cea real.
7/24/2019 prezentare_turnuri_racire
9/9
COMPARAIE NTRE TURNURILE DE RCIRE CU TIRAJ FORAT ICELE CU TIRAJ NATURAL
1. Limita teoreticde rcire
turnuri cu tiraj natural: CTT um += 15122 K turnuri cu tiraj forat: CTT um += 852 K
existo diferende consum specific de combustibil.
2. Consumul de energie electric Puterea consumatde turnurile cu tiraj forat este de 0,6 1 % din puterea
produs de grupul electrogen care folosete debitul de ap respectiv(datoritventilatoarelor)
turnurile cu tiraj forat permit o reducere a nlimii de pompare a apei de la
8,5 9 m, ct se ntlnete la construcia marilor turnuri cu tiraj natural, lacca. 7,5 m. Aceast economie de putere de pompare reduce diferena deconsum al serviciilor interne datoritventilatoarelor.
3. Funcional turnurile cu tiraj natural sunt superioare celor cu tiraj forat, dac
Recommended