Apa itu menara pendingin?

 

Menara pendingin terutama digunakan untuk pembuangan panas dalam sirkulasi air pendingin sistem pendingin. Berikut ini adalah pengenalan khusus penggunaan menara pendingin dalam sistem pendingin:

Prinsip Kerja

Dalam sistem pendingin, menara pendingin sering digunakan bersamaan dengan pendingin air.

Dalam sistem pendingin-pendingin air, kondensor pendingin air perlu melepaskan panas dalam jumlah besar. Pada saat ini, pompa air mengirimkan air pendingin yang telah menyerap panas dan suhunya meningkat dari kondensor, ke menara pendingin. Di dalam menara pendingin, air pendingin didistribusikan secara merata melalui sistem distribusi air dan sepenuhnya bersentuhan dengan udara luar dengan media pengisi-percikan air. Di satu sisi, sebagian air pendingin akan menguap menjadi uap air, dan proses penguapan akan menyerap panas laten penguapan, sehingga menghilangkan sejumlah besar panas. Di sisi lain, air pendingin yang tidak menguap memindahkan panas ke udara melalui konduksi panas dan konveksi dengan udara, sehingga menurunkan suhunya sendiri. Air yang didinginkan kemudian dipompa kembali ke kondensor untuk terus menyerap panas dalam satu siklus, sehingga mencapai pembuangan panas terus menerus untuk sistem pendingin.

Jenis-Jenis Menara Pendingin dan Karakteristiknya pada Sistem Pendingin

Menara pendingin terbuka: Memiliki struktur yang relatif sederhana dan menghilangkan panas melalui kontak langsung antara air dan udara.

Dalam sistem pendingin, keunggulannya adalah biaya rendah dan perawatan yang mudah; kerugiannya adalah penguapan air menyebabkan kualitas air terkonsentrasi, rentan terhadap pertumbuhan mikroba dan pembentukan kerak, memerlukan pengolahan air secara teratur, dan kehilangan air akibat penguapan dalam jumlah besar. Mereka sering digunakan dalam pendinginan industri dengan persyaratan kualitas air yang rendah dan sensitivitas biaya yang tinggi, seperti sistem pendingin-AC sentral di beberapa pabrik. Menara pendingin tertutup: Media pendingin mengalir dalam kumparan tertutup, dan pertukaran panas dilakukan melalui dinding kumparan dengan semprotan air dan udara eksternal.

Dalam sistem pendingin, keuntungan dari menara pendingin tertutup adalah dapat secara efektif mencegah pencemaran media pendingin, dan kualitas air stabil. Mereka cocok untuk sistem dengan persyaratan kualitas air yang tinggi, seperti pendinginan peralatan elektronik presisi dan sistem pendingin di industri farmasi. Namun, menara pendingin tertutup memiliki biaya lebih tinggi, dan karena adanya ketahanan termal kumparan, efisiensi perpindahan panasnya sedikit lebih rendah dibandingkan menara pendingin terbuka.

Menara pendingin aliran-silang: Udara mengalir secara horizontal melalui lapisan pengisi dan bersentuhan dengan aliran air yang jatuh secara vertikal.

Dalam sistem pendingin, menara pendingin lintas-aliran memiliki hambatan udara yang rendah, konsumsi energi kipas yang rendah, serta mudah dipasang dan dirawat. Jumlah unit operasi dapat disesuaikan secara fleksibel sesuai dengan beban sistem pendingin, dan unit tersebut sering digunakan dalam sistem pendingin AC sentral pada bangunan komersial besar.

Menara pendingin-aliran berlawanan: Udara mengalir dari bawah ke atas, dan air mengalir dari atas ke bawah. Kedua kontak secara terbalik untuk pertukaran panas. Menara pendingin jenis ini memiliki efisiensi pertukaran panas yang tinggi, dan volumenya relatif kecil pada tugas pendinginan yang sama, namun memiliki persyaratan kinerja kipas yang lebih tinggi dan kebisingan yang relatif lebih tinggi selama pengoperasian. Ini banyak digunakan dalam pendingin industri,-stasiun pendingin skala besar, dan sistem pendingin lainnya dengan persyaratan tinggi untuk efisiensi pembuangan panas.

Peran Menara Pendingin dalam Sistem Pendinginan

Mempertahankan kestabilan pengoperasian sistem pendingin: Melalui pembuangan panas yang efektif, suhu kondensor dikontrol dalam kisaran yang wajar, memastikan tekanan pelepasan normal dan suhu kompresor pendingin, mencegah sistem pendingin mati karena perlindungan tekanan-tinggi yang disebabkan oleh panas berlebih, dan memastikan bahwa peralatan pendingin dapat terus menerus dan stabil menyediakan kapasitas pendinginan.

Meningkatkan efisiensi energi sistem pendingin: Menara pendingin yang sesuai dapat menjaga suhu air pendingin dalam kisaran kerja optimal dan mengurangi suhu kondensasi sistem pendingin. Menurut prinsip pendinginan, penurunan suhu kondensasi dapat menurunkan rasio kompresi kompresor, menurunkan konsumsi daya kompresor, sehingga meningkatkan efisiensi pemanfaatan energi seluruh sistem pendingin dan mengurangi biaya pengoperasian.

Analisis dan Perlindungan

Bahan menara pendingin umumnya baja karbon, baja tahan karat, dan tembaga. Ketika lembaran tabung baja karbon digunakan dalam menara pendingin, lasan antara lembaran tabung dan tabung sering kali mengalami korosi dan kebocoran. Kebocoran pada sistem air pendingin akan menyebabkan pencemaran lingkungan dan pemborosan material.

Dalam produksi menara pendingin, pengelasan lembaran tabung dan tabung umumnya menggunakan pengelasan busur manual, dan bentuk las memiliki berbagai cacat seperti cekungan, pori-pori, dan inklusi terak, serta distribusi tegangan las juga tidak merata. Selama penggunaan, bagian lembaran tabung bersentuhan dengan air pendingin industri, dan kotoran, garam, gas, dan mikroorganisme dalam air pendingin industri akan menyebabkan korosi pada lembaran tabung dan las. Penelitian telah menunjukkan bahwa air industri, baik air tawar atau air laut, mengandung berbagai ion dan oksigen terlarut, dan perubahan konsentrasi ion klorida dan oksigen berperan penting dalam bentuk korosi logam. Selain itu kompleksitas struktur logam juga akan mempengaruhi bentuk korosi.

Untuk mengatasi masalah anti-korosi pada menara pendingin, metode tradisional utamanya adalah pengelasan perbaikan, namun pengelasan perbaikan mudah menyebabkan tegangan internal pada lembaran tabung, yang sulit dihilangkan, dan dapat menyebabkan-kebocoran ulang lasan lembaran tabung menara pendingin. Saat ini, negara-negara Barat kebanyakan menggunakan material komposit polimer untuk perlindungan.

Pembersihan

Kebanyakan air pendingin mengandung kalsium, ion magnesium, dan bikarbonat. Ketika air pendingin mengalir melalui permukaan logam, karbonat terbentuk. Selain itu, oksigen yang terlarut dalam air pendingin juga akan menyebabkan korosi pada logam dan membentuk karat. Karena timbulnya karat dan kerak, efek pertukaran panas menara pendingin berkurang. Dalam kasus yang parah, air pendingin perlu disemprotkan ke luar cangkang, dan kerak yang parah akan menyumbat pipa, sehingga efek pertukaran panas tidak efektif. Data penelitian menunjukkan bahwa endapan kerak mempunyai dampak yang sangat besar terhadap kehilangan perpindahan panas, dan peningkatan endapan akan menyebabkan peningkatan biaya energi. Bahkan lapisan skala yang tipis pun akan meningkatkan biaya pengoperasian bagian peralatan yang berskala lebih dari 40%. Menjaga saluran pendingin bebas dari endapan mineral dapat meningkatkan efisiensi, menghemat energi, memperpanjang umur peralatan, dan menghemat waktu dan biaya produksi.

Sejak lama, metode pembersihan tradisional seperti metode mekanis (pengikisan, penyikatan), air-bertekanan tinggi, dan pembersihan kimia (pengawetan asam) memiliki banyak masalah dalam membersihkan peralatan: metode tersebut tidak dapat sepenuhnya menghilangkan kerak dan endapan lainnya, larutan asam menyebabkan korosi pada peralatan dan membentuk lubang, sisa asam menyebabkan korosi sekunder atau-korosi skala kecil pada material, dan pada akhirnya menyebabkan kerusakan pada peralatan penggantian. Selain itu, limbah cair pembersih bersifat racun sehingga memerlukan dana yang tidak sedikit untuk pengolahan air limbahnya. Menanggapi situasi di atas, upaya dalam dan luar negeri telah dilakukan untuk mengembangkan bahan pembersih dengan korosi rendah terhadap logam, dan yang berhasil dikembangkan adalah bahan pembersih Fushitai克. Ini memiliki karakteristik efisiensi tinggi, perlindungan lingkungan, keamanan, dan tidak ada korosi. Tidak hanya memiliki efek pembersihan yang baik namun juga tidak menimbulkan korosi pada peralatan, sehingga memastikan penggunaan menara pendingin dalam jangka panjang.