שני סוגי תצורה עיקריים של מגדלי קירור

מגדלי קירור הם ציוד ליבה לפיזור חום בשימוש נרחב באחסון אנרגיה חדשה, בית מרקחת כימי, מרכזי נתונים, ייצור מכונות ותעשיות חשמל.

 

על פי מצב הבידוד המבני של מדיום קירור במחזור,מגדלי קירורמחולקים לשתי תצורות ליבה מיינסטרים: מגדל קירור פתוח ומגדל קירור סגור.

 

שני הסוגים שונים זה מזה באופן מהותי במבנה מחזור בינוני, לוגיקה של חילופי חום, תנאי עבודה ישימים ועלות תפעול- מלאה, כל אחד עם תרחישי יישומים ממוקדים ויתרונות ביצועים ברורים. הבנה ברורה של מאפייני התצורה שלהם היא הנחת היסוד של בחירה הנדסית מדויקת.

 

 

 

התצורה המרכזית הראשונה היא מגדל הקירור הפתוח, המכונה גם מגדל קירור-פתוח, צורת מגדל הקירור הבסיסית הקדומה והנפוצה ביותר. המאפיין המבני הליבה שלו טמון בלולאת המחזור הפתוחה לחלוטין של מצע הקירור.

 

מי תהליך הייצור זורמים ישירות אל פנים המגדל ויוצרים מגע מלא עם אוויר אטמוספרי על פני אריזת PVC או PP. המים במחזור יוצרים סרט מים על שכבת האריזה; והסעת אוויר מאולצת שנוצרהעל ידי מאווררים עליונים מאיץ את אידוי המים, ואידוי חום סמוי לוקח את חום הפסולת של המדיום התהליך כדי לממש הפחתת טמפרטורה.

 

התצורה הכוללת מורכבת מצינורות חלוקת מים, שכבות חילופי חום למילוי, כיור איסוף מים, מאוורר זרימה צירית, משאבת מים וצינור מילוי מים, עם הרכב פשוט ועלות רכש חד פעמית-נמוכה.

 

מבחינת מאפייני ההפעלה, למגדלי קירור פתוחים יש יתרונות בולטים של חילופי חום-לטווח קצר בתנאי אבק נקיים, נמוכים- וסביבה קבועה.

 

לאריזה יש שטח חילופי חום ספציפי גדול, והמדיום יוצר קשר ישיר עם אוויר ללא התנגדות סליל העברת חום בינונית.

 

כאשר הציוד נכנס לשימוש לאחרונה והאריזה נקייה, יעילות חילופי החום גבוהה, ועלות ההשקעה בקיבולת קירור היחידה היא הנמוכה ביותר מבין כל מוצרי מגדל הקירור.

 

הוא מתאים לתרחישים תעשייתיים כלליים עם דרישות נמוכות לאיכות מים, כגון מיזוג אוויר רגיל לבנייה, הזרקת מכונות קטנות וזרימת קירור אזרחית פשוטה. עם זאת, לתצורה הפתוחה יש פגמים מבניים אינהרנטיים. מי התהליכים חשופים לחלוטין לאוויר החיצוני, כך שאבק, חלקיקים תעשייתיים מרחפים, אצות וחיידקים באוויר נכנסים ללא הרף לצנרת המחזורית.

 

 

 

בתוך חודש עד שלושה חודשים של פעולה רציפה, יתרחשו אבנית, הצטברות בוץ וחסימת אריזה, וכתוצאה מכך ירידה של 20%-40% ביעילות פיזור החום. ארגונים זקוקים להשבתה קבועה לניקוי אריזה, הסרת אבנית בצנרת וטיפול במינון איכות מים, מה שמביא עלויות נסתרות של אובדן השעיית ייצור וצריכת טיפול גבוהה במים. בנוסף, מגדלים פתוחים סובלים מאובדן סחף חמור של הרוח, עם שיעור אובדן מים של עד 1%-3% בכל יום, והקפאה נגד-החורף דורשת ניקוז-בקנה מידה גדול של מים זורמים, שאינם ידידותיים לאזורים חסרי מים-.

 

תצורת הליבה השנייה היא מגדל הקירור הסגור, או מגדל קירור-סגור, תצורה-ת אופטימלית שפותחה כדי לפתור את נקודות הכאב של מגדלים פתוחים כגון זיהום בינוני ופיזור חום לא יציב.

 

החידוש בתצורת הליבה שלה הוא להפריד בין המדיום למחזור התהליך הפנימי לבין מי הקירור החיצוני של התזה דרך סלילי חילופי חום מתכתיים סגורים לחלוטין, ויוצרים שתי לולאות מחזור בלתי תלויות- בלתי תלויות.

 

הלולאה הפנימית הסגורה מובילה מים נקיים בתהליך, אנטיפריז או נוזל קירור מיוחד, שזורם רק בתוך סלילי נירוסטה ולעולם לא נוגע באוויר החיצוני; לולאת העזר הפתוחה החיצונית מתיזה מים באופן שווה על הקיר החיצוני של הסלילים ליצירת סרט מים דק, והמאוורר מניע את זרימת האוויר להשלמת חילופי החום האידוי על פני הסליל. הסט השלם של התצורה מוסיף סלילי חילופי חום סגורים, משאבות סירקולציה פנימיות עצמאיות ורכיבי סינון מים בהתזה על בסיס מסגרת המגדל הבסיסית, עם השקעת ציוד ראשונית גבוהה יותר מאשר מגדלים פתוחים.

 

 

 

התצורה הסגורה מפצה באופן מושלם על כל החסרונות המבניים של מגדלים פתוחים. מכיוון שהמדיום מבודד לחלוטין מהאטמוספרה, אבק, גז מאכל ואצות אינם יכולים לזהם את צינור המחזור הפנימי.

 

אזור חילופי החום של הסליל נשאר יציב לאורך זמן, והנחתת פיזור החום לאחר שנה אחת של פעולה היאנשלט בתוך 5%, ביטול עבודות ניקוי והסרת אבנית תכופות. אובדן סחף הרוח של מי ריסוס מחוץ למגדל נמוך מ-0.3%, מה שחוסך מאוד במשאבי מים.

 

בחורף, ניתן להוסיף חומר מונע קיפאון למדיום הסגור הפנימי, ולרוקן את מי הריסוס החיצוניים או לצייד אותם במכשירי חימום כדי למנוע התקדמות צנרת וסדקים, תוך התאמה לאזורים צפוניים-נמוכים, לאזורי חוף ערפל מלח- ופארקים כימיים בעלי קורוזיה- גבוהה.

 

 

 

עבור תעשיות ייצור מדויק כגון ייצור סוללות ליתיום, ריאגנטים רפואיים, קירור טמפרטורה קבועה במרכז הנתונים והתגבשות כימית עדינה, שיש להם תקנים מחמירים עבורקירור ניקיון בינוני, מגדלי קירור סגורים הם בחירת התצורה האמינה היחידה.

 

החיסרון שלו הוא צריכת החשמל הגבוהה במקצת של משאבות מחזור-כפולות ומחיר רכישה חד פעמי גבוה יותר-, אך עמלת טיפול במים החסכונית, אובדן זמן השבתה ועלות תחזוקת הצינורות בתוך שנתיים יכולים לקזז את הפרש המחירים עם מגדלים פתוחים, ולהראות יתרונות כלכליים מקיפים יוצאי דופן בפרויקטי ייצור מתמשכים-ארוכי טווח.

 

 

 

לסיכום, מגדל קירור פתוח ומגדל קירור סגור הם שני סוגי התצורה העיקריים של מגדלי קירור, הנבדלים על ידי האם המדיום התהליך נמצא במגע פתוח עם אוויר.

 

הסוג הפתוח כולל עלות ראשונית נמוכה ומבנה פשוט לתרחישי איכות מים-נמוכים; הסוג הסגור מסתמך על בידוד סליל לולאה כפול- כדי לממש פיזור חום יציב, הגנה בינונית ותחזוקה נמוכה, התאמת פרויקטי ייצור- גבוהים, סביבה קשה ומחזורים ארוכים.

 

מתכננים הנדסיים צריכים לבחור את תצורת המגדל התואמת לפי-ריכוז אבק באתר, דרישות ניקיון בינוניות, זמן ריצה שנתי ותנאי משאבי מים מקומיים כדי לאזן בין השקעה ראשונית לבין עלות תפעול-ארוכת טווח.