Com funcionen les torres de refrigeració

La torre de refrigeració és un tipus d'equip que utilitza el contacte entre l'aigua i l'aire per dissipar la calor residual generada en la indústria o la refrigeració i aire condicionat per evaporació.

El principi bàsic és: l'aire sec (baixa entalpia) entra a la torre de refrigeració des de l'entrada d'aire després de ser bombejat pel ventilador; vapor saturat i molècules d'aigua a alta pressió i alta temperatura flueixen a l'aire a baixa pressió, i aigua humida i calenta (alta entalpia) s'escampa a la torre des del sistema d'escampament d'aigua. Quan les gotes d'aigua entren en contacte amb l'aire, d'una banda, a causa de la transferència directa de calor entre l'aire i l'aigua, d'altra banda, a causa de la diferència de pressió entre la superfície del vapor d'aigua i l'aire, l'evaporació es produeix sota l'acció de pressió i la calor de l'aigua s'elimina mitjançant la transferència de calor per evaporació, aconseguint així el propòsit de refredament.

El procés de treball de la torre de refrigeració: prengui com a exemple el procés de treball de la torre de refrigeració a contracorrent circular: l'aigua calenta es bombeja des de l'habitació principal a través de la canonada, la gola horitzontal, la gola corba i la gola central a una certa pressió per pressionar el circulant aigua al sistema d'escampament d'aigua de la torre de refrigeració i l'aigua es distribueix uniformement al farciment a través dels petits forats de la canonada d'escampament d'aigua. L'aire sec amb baixa temperatura de bulb humit entra a la torre des de la xarxa d'entrada d'aire inferior sota l'acció del ventilador. Quan l'aigua calenta travessa la superfície del farciment, forma una pel·lícula d'aigua i intercanvia calor amb l'aire. L'aire calent amb alta humitat i alta temperatura de bulb humit s'extreu de la part superior. L'aire que entra a la torre és aire sec amb baixa temperatura de bulb humit. Òbviament, hi ha una diferència de concentració i diferència de pressió cinètica entre les molècules d'aigua i l'aire. Quan el ventilador està en marxa, sota l'acció de la pressió estàtica a la torre, les molècules d'aigua continuen evaporant-se a l'aire i es converteixen en molècules de vapor d'aigua. L'energia cinètica mitjana de les molècules d'aigua restants disminuirà, reduint així la temperatura de l'aigua que circula. De l'anàlisi anterior, es pot veure que el refredament per evaporació no té res a veure amb que la temperatura de l'aire (normalment la temperatura del bulb sec) sigui inferior o superior a la temperatura de l'aigua. Mentre les molècules d'aigua puguin continuar evaporant-se a l'aire, la temperatura de l'aigua disminuirà. Tanmateix, l'evaporació de l'aigua a l'aire no continuarà indefinidament. Quan l'aire en contacte amb l'aigua no està saturat, les molècules d'aigua continuen evaporant-se a l'aire, però quan l'aire de la superfície de contacte amb el vapor d'aigua arriba a la saturació, les molècules d'aigua no poden evaporar-se, sinó que es troben en un estat d'equilibri dinàmic. El nombre de molècules d'aigua evaporades és igual al nombre de molècules d'aigua retornades de l'aire a l'aigua, i la temperatura de l'aigua es manté inalterada. D'això podem veure que com més sec és l'aire que entra en contacte amb l'aigua, més fàcil és que es produeixi l'evaporació i més fàcil és que baixi la temperatura de l'aigua.