Развитие и текущее состояние технологии закрытых градирен

В открытой градирне охлаждающая вода находится в прямом контакте с воздухом, поэтому после определенного периода использования охлаждающая вода будет загрязняться и ее будет трудно очищать, что приведет к засорению труб и эффекту теплопередачи. оборудования уменьшиться. Закрытая градирня может избежать этой ситуации. Рабочая жидкость в трубе не вступает в прямой контакт с воздухом, сохраняя рабочую жидкость чистой.
Закрытая градирня произошла от испарительного охладителя, появление которого началось в середине прошлого века. С развитием химической, металлургической и электронной промышленности его постепенно начали использовать. Еще в 250 году до нашей эры древние египтяне знали, как использовать испарение воды для охлаждения. В прошлом веке страны по всему миру также проводили многогранные исследования в области технологий испарительного охлаждения. В 1970-х годах возникновение энергетического кризиса заставило постепенно привлечь внимание к применению технологии испарительного охлаждения. В 1980-х годах, когда было обнаружено, что катастрофический климат, представляющий огромную угрозу для выживания человечества, связан с индустрией кондиционирования и охлаждения, быстро развивались технологии пассивного охлаждения, такие как технология испарительного охлаждения, которая использовала естественные условия для получения охлаждающей способности. С этой целью Американское ASHRAE учредило технический комитет под названием «Испарительное охлаждение», чтобы продвигать применение технологии испарительного охлаждения, собирать и публиковать данные о применении, установке, эксплуатации и техническом обслуживании систем испарительного охлаждения, публиковать спецификации и стандарты, а также утверждать и вознаграждает исследования в области испарительного охлаждения, чтобы способствовать применению оборудования испарительного охлаждения во всем мире.
Паркер и Трейболл, игнорируя количество воды, испаряющейся в охлаждающий воздух, предположили, что энтальпия насыщенного воздуха при комнатной температуре рассматривается как линейная функция температуры, и объяснили механизм теплопередачи и массообмена испарительного охладителя из характеристики теплопередачи и массообмена среды в трубке испарительного охладителя и экспериментально получили корреляционную формулу коэффициента пленки теплопередачи.
Мазушина предложила расчетную методику теплового расчета испарительного охладителя, позволяющую предполагать, что температура оросительной воды вне трубы постоянна или что температура пленки оросительной воды изменяется, и представила комплекс расчетных методов расчета теплообменников. подробно в составленном им руководстве по теплообменнику.
Уэбб унифицировал теоретические модели градирен, испарительных конденсаторов и испарительных охладителей, а коэффициент теплопередачи водяной пленки и коэффициент массопередачи, передаваемой воздуху через водяную пленку, выражались разными коэффициентами. Впоследствии Уэбб и Виллакрес использовали три алгоритма и модели расчета для описания и анализа градирен, охладителей жидкости и испарительных конденсаторов.
Петерсон использовал численное моделирование для анализа непрямого испарительного охлаждения, но сравнение численного моделирования с данными экспериментальных испытаний показало, что модель имела определенные недостатки в точном прогнозировании экономии энергии и характеристик системы в некоторых условиях эксплуатации. При этом условии Петерсон рекомендовал использовать коэффициент корреляции, полученный на основе данных испытаний, для получения необходимой расчетной и характеристической основы.
Во Йцех Залевский предложил математическую модель воды и воздуха для охлаждения жидкости в змеевике в противоточной форме и получил коэффициент массопередачи, используя аналогию между теплопередачей и массопереносом. Хорхе Факао провел испытание тепло- и массообмена на небольшой закрытой градирне, установил корреляцию процесса теплопередачи, и полученные зависимости тепло- и массообмена соответствовали упрощенной теоретической модели.
Некоторая работа также была проделана по исследованию технологии испарительного охлаждения в Китае, включая изучение теории испарительного охлаждения и испытание производительности закрытых градирен.
Лю Наилинг и др. исследована конструктивная оптимизация трубчатого испарительного охладителя закрытой градирни с минимальной площадью теплообмена и минимальным сопротивлением в качестве ограничительных условий, а также проанализировано влияние конструктивных параметров на площадь трубчатого испарительного охладителя и энергопотребление. вентилятора и водяного насоса.
Ли Цзыцзюнь и др. в качестве объекта исследования взяли различные противоточные теплообменные модули закрытой градирни, проанализировали распределение температуры воды в различных условиях и предложили комплекс методов теплового расчета.
Лю Цзин проанализировал механизм теплообмена процесса охлаждения закрытой градирни, создал стационарную модель теплообмена и на основе результатов аналитического решения составил программу моделирования установившегося теплообмена. Программа использовалась для моделирования распределения температуры и энтальпии жидкости внутри закрытой градирни. Результаты теоретического расчета параметров выхода жидкости в башне сравнивались с данными измерений. Максимальная ошибка оказалась в пределах 9%, что доказало достоверность результата.
Чжао Фанпин изучил методы очистки и очистки воды центральной системы охлаждения воздуха в закрытой градирне с целью повышения эффективности теплообмена, предотвращения и уменьшения коррозии, а также продления срока службы кондиционера.
Ню Рунпин и другие в основном изучали распределение энтальпии воздуха, содержания влаги, температуры охлаждающей воды и т. д., а также путем изучения механизма внутреннего теплообмена закрытой градирни создали математическую модель и получили аналитическое решение для изучения влияние производительности закрытой градирни. Ли Юнган и другие использовали небольшой испытательный стенд, который они построили, для проверки различных показателей производительности закрытой градирни для системы кондиционирования воздуха. Путем моделирования тепловых характеристик закрытой градирни и влияния таких параметров, как параметры воздухозаборника, массовый расход воздуха и объем распыляемой воды, на производительность градирни, была получена формула расчета сопротивления воздуха охлаждающего змеевика. .
Лю Дунсин и другие проанализировали процесс тепломассообмена между воздухом и водой и создали математическую модель тепломассообмена водораспыляющей насадки в противоточной закрытой градирне на основе соблюдения закона сохранения энергии и сохранения материи. Модель решена с помощью компьютерной программы итерационным методом и проведена экспериментальная проверка. Результаты исследования показывают, что расчетные значения, полученные с помощью математической модели, сравниваются со значениями экспериментальных измерений, а отклонение находится в пределах 0,25%.
Основываясь на программном обеспечении CFD и теории противоточной закрытой градирни, Ю Цзян и др. использовали стандартную модель турбулентности k-ε для движения воздушного потока, модель дискретной фазы для области упаковки, области дождя и области змеевика, а также аппроксимацию капельного потока для потока пленки в области упаковки. Смоделировано и проанализировано влияние плотности воды и условий окружающей среды на тепловые характеристики градирни, а также проанализировано и получено значение безразмерного параметра воздухо-водяного отношения, обеспечивающего оптимальную работу градирни. Сделаны следующие выводы: большое влияние на эффект теплопередачи противоточной закрытой градирни оказывают плотность воды и условия окружающей среды. Чжоу Вэньюань и др. предложил новый тип закрытой мокрой градирни. Охлаждающая вода и оросительная вода обмениваются теплом через медные трубы, а в градирне расположены пластиковые трубы для увеличения площади массообмена воздуха и опрыскивающей воды. Распыляемая вода и воздух обмениваются теплом и массой на поверхности медной и пластиковой трубы. На основе одномерной переходной математической модели были исследованы характеристики градирни в различных условиях эксплуатации и сравнены с традиционной закрытой градирней, а также сделан вывод о целесообразности этой новой закрытой мокрой градирни.