Jak fungují chladicí věže

Chladicí věž je druh zařízení, které využívá kontaktu mezi vodou a vzduchem k rozptýlení odpadního tepla vznikajícího v průmyslu nebo chlazení a klimatizaci prostřednictvím odpařování.

Základní princip je: suchý (nízkoentalpický) vzduch vstupuje do chladicí věže z přívodu vzduchu po čerpání ventilátorem; nasycená pára a vysokotlaké molekuly vysokoteplotní vody proudí do nízkotlakého vzduchu a mokrá a horká (vysoká entalpie) voda je rozstřikována do věže ze systému rozstřikování vody. Při kontaktu kapiček vody se vzduchem na jedné straně v důsledku přímého přenosu tepla mezi vzduchem a vodou, na druhé straně v důsledku tlakového rozdílu mezi povrchem vodní páry a vzduchu dochází k odpařování za působení tlaku a teplo ve vodě je odebíráno přenosem tepla odpařováním, čímž je dosaženo účelu chlazení.

Pracovní proces chladicí věže: Vezměte si pracovní proces kruhové protiproudé chladicí věže jako příklad: horká voda je čerpána z hlavní místnosti potrubím, vodorovným hrdlem, zakřiveným hrdlem a středovým hrdlem při určitém tlaku, aby se stlačil cirkulující voda do systému rozstřikování vody chladicí věže a voda je rovnoměrně rozprostřena na výplň malými otvory na potrubí rozstřikování vody. Suchý vzduch s nízkou teplotou vlhkého teploměru vstupuje do věže ze spodní sítě přívodu vzduchu působením ventilátoru. Když horká voda protéká povrchem plniva, vytváří vodní film a vyměňuje si teplo se vzduchem. Horký vzduch s vysokou vlhkostí a vysokou teplotou vlhkého teploměru je odsáván shora. Vzduch vstupující do věže je suchý vzduch s nízkou teplotou vlhkého teploměru. Mezi molekulami vody a vzduchem je evidentně koncentrační rozdíl a rozdíl kinetického tlaku. Když ventilátor běží, působením statického tlaku ve věži se molekuly vody dále odpařují do vzduchu a stávají se molekulami vodní páry. Průměrná kinetická energie zbývajících molekul vody se sníží, čímž se sníží teplota cirkulující vody. Z výše uvedené analýzy je vidět, že chlazení odpařováním nemá nic společného s teplotou vzduchu (obvykle teplota suchého teploměru) nižší nebo vyšší než teplota vody. Dokud se mohou molekuly vody dále odpařovat do vzduchu, teplota vody se bude snižovat. Odpařování vody do ovzduší však nebude pokračovat donekonečna. Když vzduch ve styku s vodou není nasycený, molekuly vody se dále vypařují do vzduchu, ale když vzduch na kontaktním povrchu vodní páry dosáhne nasycení, molekuly vody se nemohou vypařit, ale jsou v dynamickém rovnovážném stavu. Počet vypařených molekul vody se rovná počtu molekul vody vrácených ze vzduchu do vody a teplota vody zůstává nezměněna. Z toho vidíme, že čím sušší vzduch přichází do styku s vodou, tím snadněji dochází k odpařování a tím snadněji klesá teplota vody.