Soğutma kulelerinin termal hesaplaması nasıl yapılır?

Soğutma kulesi tasarımı hesaplaması aşağıdaki veriler ışığında yapılır,

 

Su debi si m3/h (hidrolik yük)

su giriş Sıcaklığı (Tg) °C

su çıkış Sıcaklığı(Tç) °C

Yaş termometre Sıcaklığı (Ty) °C

Soğutma kulesi tasarımını etkileyen başka bir faktörde dolgu tipidir. Kule tasarım büyüklüğü ve ısı transfer yüzeyi büyüklüğü dolgu tipinin splash bigudi – rashing halkası – pvc film dolgu – splash grid dolgu oluşuna göre değişiklik göstermektedir.

Su soğutma kulesi tasarımında dikkat edilecek başka bir konu lokasyondur, Cezayir, Kazakistan, Rusya, Türkmenistan, Irak, Saudi Arabistan, Özbekistan, Mısır, Bulgaristan, polanya, Azerbaycan, iran, Kuveyt, Katar, Pakistan gibi ülkelerde yoğun toz bulutlarıyla kulenin dolgu kısımları kolayca tıkanacaktır. Bu tıkanmadan dolayı soğutma kulesi tasarımı nı daha toleranslı yapmak gerekir. 

İşletmelerde soğutulacak prosesin iç ve dış yüzeylerden geçecek suyun miktarının iyi hesaplanması gerekiyor.

Su pompalarının güç hesabının doğru yapılması için su dağıtım sisteminin basınç kayıplarını(dirsek,vana…v.s.) borulama yüksekliği metre su sütunu (mms)kaybı gibi basınç ve debiyi düşüren etkenler soğutma hesabını belirleyici etkenlerdir.

 

Kulenin Termal tasarım - Karmaşık matematiksel problem diferansiyel denklem sisteminin çözülmesini gerektirir

 

Hesaplamanın bir sonucu olarak şunları belirleriz:

• Bölümlerin sayısı ve büyüklüğü, soğutma kulesinin gerekli soğutma alanı

• Yağmurlama tabakasının yüksekliği

• Fan gücü (yapay taslak kuleler için)

 

Aşağıdaki formül ile soğutma kulesinin termik kapasitesi hesaplanabilir

Q= M * C * Dt 

Soğutma kulesini yılın sıcak döneminde hesaplamak için, hava sıcaklığını kuru termometre üzerinde 0,95 veya 0,98 güvenlik ile kullanabilirsiniz. Değerlerdeki fark, bir bölgede teorik olarak bu sıcaklığın aşılmasının mümkün olduğu gün sayısıdır.

 

Güvenlik endeksinin seçimi, soğutma kulesinin oluşturulduğu işletmeye bağlıdır. Dolaşan su sıcaklığındaki artış bireysel ünitelerin çalışmasının geçici olarak kesintiye uğramasına neden oluyorsa, tüketiciye kategori li su tüketimi denir. Soğutma kulelerinin hesaplanması da 0.95 iklim parametreleri ile gerçekleştirilmektedir.

Böylece, soğutma kuleleri hesaplanmasında kullanılan verilerin seçimi, süreç teknolojisi kurumsal-müşteri ve ekipmanda ek fonların uygun yatırım özelliklerine bağlıdır.

Sıcaklık istatiklerinde kullanılan %0,4 %2 %5 %10 gibi bölümler şu manaya gelir. 360 gün üzerinden hesaplamalarda en hassas ve pik yüksek değerlerden oluşan tasarım değerleri

%0,4 olarak tanımlanan istatiklerin anlamı bir yıllık periyottaki en yüksek ısıya sahip 1,44=1 günlük sıcaklık değerlerine dayanan tasarımları belirtir. (360*0,004 = 1,44 gün)

 %2 olarak tanımlanan istatiklerin anlamı bir yıllık periyottaki en yüksek ısıya sahip 7,2=7 günlük ısı değerlerine dayanan tasarımları belirtir. (360*0,02 = 7,2 gün) doğal olarak bu daha düşük ve ortalama bir değer olduğundan daha kullanılabilir bir tasarım değeri olarak karşımıza çıkacaktır. Bu tasarımda sistem sıcaklık ortalamasına göre en fazla 7 günlük pik sıcaklığın sistemi zorlaması mümkün olacaktır.

%5 olarak tanımlanan istatiklerin anlamı bir yıllık periyot taki en yüksek ısıya sahip 18 günlük ısı değerlerine dayanan tasarımları belirtir. (360*0,05 = 18 gün) doğal olarak bu daha düşük ve ortalama bir değer olduğundan daha az kullanılabilir bir tasarım değeri olarak karşımıza çıkacaktır. Ancak 18 gün oldukça uzun bir zamandır ve bu değerlerde yapılan tasarımlar yılın 18 günlük pik sıcaklıklarında sistemi riske götürecektir.

%10 olarak tanımlanan istatiklerin anlamı bir yıllık periyot taki en yüksek ısıya sahip 36 günlük ısı değerlerine dayanan tasarımları belirtir. (360*0,1 = 36 gün) doğal olarak bu daha düşük ve ortalama bir değer olduğundan daha az, hatta kullanılamaz bir tasarım değeri olarak karşımıza çıkacaktır. 30 gün oldukça uzun bir zamandır ve bu değerlerde yapılan tasarımlar yılın 30 günlük pik sıcaklıklarında sistemi riske götürecektir. 30 gün boyunca sistemin dengesiz kalması, işletmeyi riske sokacaktır.

Yılda birkaç gün boyunca su sıcaklığında hafif bir artış, üretim için ciddi bir sorun teşkil etmez. Bu durumda, suyun soğutulmasını sağlamak için ek fonlar yatırımı tüm yıl boyunca uygun değildir. Artan dönüş suyu sıcaklığıyla kar kaybı, soğutma kulesinin iyileştirilmesinin maliyetinden daha azdır.

Bu analiz sonucu %0,4 ve %2 lik istatistik sonuçları daha hassas tasarımlarda kullanılabilir,

%5 ve %10luk istatistik sonuçları daha az hassas tasarımlarda kullanılmalıdır.

 

Eğer soğutma kulesinin tipini ve boyutunu seçmek gerekirse, uzmanlarımız tüm gerekli hesaplamaları gerçekleştirmek için hazır.