Kuinka jäähdytystornit toimivat

Jäähdytystorni on eräänlainen laite, joka käyttää veden ja ilman välistä kontaktia teollisuudessa tai jäähdytyksessä ja ilmastoinnissa syntyvän hukkalämmön haihduttamiseen.

Perusperiaate on: kuiva (alhainen entalpia) ilma tulee jäähdytystorniin ilmanottoaukosta puhaltimen pumppauksen jälkeen; Kyllästettyä höyryä ja korkeapaineista korkean lämpötilan vesimolekyylejä virtaa matalapaineiseen ilmaan, ja märkä ja kuuma (korkean entalpia) vesi sirotellaan torniin vedenlevitysjärjestelmästä. Kun vesipisarat joutuvat kosketuksiin ilman kanssa, toisaalta ilman ja veden välisen suoran lämmönsiirron vuoksi, toisaalta vesihöyryn ja ilman pinnan paine-eron vuoksi, tapahtuu haihtumista paineella, ja vedessä oleva lämpö otetaan pois haihdutuslämmönsiirrolla, jolloin saavutetaan jäähdytyksen tarkoitus.

Jäähdytystornin työskentelyprosessi: Otetaan esimerkkinä pyöreän vastavirtajäähdytystornin työskentelyprosessi: kuumaa vettä pumpataan päähuoneesta putken, vaakasuoran kurkun, kaarevan kurkun ja keskikurkun kautta tietyllä paineella paineen painamiseksi kierrättää vettä jäähdytystornin vedenlevitysjärjestelmään ja vesi leviää tasaisesti täyteaineelle vedenlevitysputken pienten reikien kautta. Kuiva ilma, jonka märkälämpötila on alhainen, tulee torniin alemmasta ilmanottoverkosta puhaltimen vaikutuksesta. Kun kuuma vesi virtaa täyteaineen pinnan läpi, se muodostaa vesikalvon ja vaihtaa lämpöä ilman kanssa. Kuuma ilma, jossa on korkea kosteus ja korkea märkälämpötila, poistetaan ylhäältä. Torniin tuleva ilma on kuivaa ilmaa, jonka märkälämpötila on alhainen. Vesimolekyylien ja ilman välillä on ilmeisesti pitoisuusero ja kineettinen paine-ero. Tuulettimen käydessä tornissa olevan staattisen paineen vaikutuksesta vesimolekyylit jatkavat haihtumista ilmaan ja muuttuvat vesihöyryn molekyyleiksi. Jäljellä olevien vesimolekyylien keskimääräinen kineettinen energia laskee, mikä laskee kiertävän veden lämpötilaa. Yllä olevasta analyysistä voidaan nähdä, että haihdutusjäähdytyksellä ei ole mitään tekemistä ilman lämpötilan (yleensä kuivan sipulin lämpötilan) kanssa, joka on alhaisempi tai korkeampi kuin veden lämpötila. Niin kauan kuin vesimolekyylit voivat jatkaa haihtumista ilmaan, veden lämpötila laskee. Veden haihtuminen ilmaan ei kuitenkaan jatku loputtomasti. Kun veden kanssa kosketuksessa oleva ilma ei ole kyllästynyt, vesimolekyylit jatkavat haihtumista ilmaan, mutta kun vesihöyryn kosketuspinnalla oleva ilma saavuttaa kyllästyksen, vesimolekyylit eivät voi haihtua pois, vaan ovat dynaamisessa tasapainotilassa. Haihtuneiden vesimolekyylien määrä on yhtä suuri kuin ilmasta veteen palautuneiden vesimolekyylien määrä, ja veden lämpötila pysyy ennallaan. Tästä voimme nähdä, että mitä kuivempi ilma joutuu kosketuksiin veden kanssa, sitä helpommin sen haihtuminen tapahtuu ja sitä helpommin veden lämpötila laskee.