Chladící věže

Co jsou chladící věže a jak fungují?

Pokud se v rámci průmyslového procesu existují tepelné cykly (např. ohřev oleje v lisech), je nutné odstranit nevyužívané nebo přebytečné teplo tak, aby mohl proces nerušeně pokračovat. Neodváděné teplo se hromadí v místě vzniku a znemožňuje pokračování výroby.
Možná není tak mnoho případů, ve kterých je opravdu důležitá teplota, důležité je dosáhnout teplotní stability, aby byla umožněna další výroba.
Zdaleka nejpoužívanějšími tekutinami pro průmyslové chlazení jsou vzduch a voda, protože jsou nejekonomičtější a nejdostupnější. Obojí jsou používány jak přímým způsobem – přímé chlazení zařízení, tak nepřímým způsobem – chlazení jiných tekutin (například oleje), který poté chladí zařízení.

Aplikace chladících věží

Průmyslové oblasti s tepelným cyklem ve výrobním procesu:

• Rafinérie
• Cukrovarnický průmysl
• Lihovary
• Výroba energie (plynové turbíny, pístové motory atd.)
• Chemický průmysl
• Farmaceutický průmysl
• Potravinářský průmysl
• Průmysl konzervárenský a výroba šťáv
• Sklárny
• Železárny
• Průmysl plastů
• Válcovny a drátovny
• Slévárny
• Výroba barevných kovů
• Tepelné úpravy
• Papírny
• Zpracování dřeva (dýhované panely atd.)
• Likvidace odpadu

Voda může být chlazena v zásadě třemi způsoby:

• Suchý (suchý chladič)
• Prostřednictvím chilleru
• Mokrý, odpařováním

 

Suché chlazení

Přenos tepla se uskutečňuje za sucha, pokud je teplotní rozdíl mezi dvěma tekutinami, přičemž jedna tekutina (obvykle voda) je uvnitř trubek a druhá vně trubek, obvykle opatřených žebry pro zvýšení směnného povrchu. Externí tekutina je obvykle vzduch. Přenos tepla z teplejší tekutiny do chladnější nastane, pokud je dostatečný teplotní rozdíl mezi tekutinami a pokud to dovoluje médium (velikost a účinnost tepelného výměníku). Teplo musí být převedeno do vzduchu a ten musí být tedy přiváděn v dostatečném množství, aby ho odvedl. Proud vzduchu je zajišťován ventilátory, ochlazuje baterie žebrovaných trubek nebo svazků, ve kterých cirkuluje ochlazovaná tekutina (obvykle voda).
Určující pro množství odvedeného tepla je teplotní rozdíl mezi vzduchem na vstupu a na výstupu a objem proudícího vzduchu.

 

Chlazení pomocí chladicího cyklu

Tento systém umožní dosáhnout požadované teploty, dokonce hluboko pod nulou. Bohužel je toto řešení poměrně drahé, a to jak počáteční investice, tak provozní náklady a obvykle je používáno, pokud za normálních okolností nelze dosáhnout výsledku jinak.

 

Mokré chlazení nebo chlazení odpařováním

Je to absolutně nejflexibilnější a nejúspornější systém chlazení užitkové vody.  Tento způsob je zdaleka nejpoužívanějším systémem v odvětvích, které musí chladit velké množství vody. Chlazení vody je dosaženo odpařením malého množství vody.

Referenční hodnota, která omezují proces, je teplota mokrého teploměru; Např. v Itálii se průměrná maximální hodnota v letním období se mění od 24 °C na severu po 25,5 °C na jihu. Při těchto hodnotách může být voda ochlazena až na 27/28 °C. Také v chladicích věžích se v případě potřeby teplota chlazené vody může snížit v závislosti na poklesu teploty okolního vzduchu. To znamená, že je možné realizovat úsporu energie, snížením průtoku vzduchu.

Zařízení, která provádějí tento typ chlazení jsou známé jako “chladicí věže”. V podstatě se jedná o skládačku komponent – systém rozvodu vody, “výplň”, sběrná nádrž ochlazené vody a ventilátor,
který zajišťuje proudění vzduchu skrz ” výplň”. Ve výplni, kde dochází ke kontaktu ochlazované vody a vzduchu, dojde k odpaření malého množství vody (cca 4-5% průtoku) a tím ochlazení zbývající vody.