如何选择合适的冷却系统

文摘   2024-09-23 07:00   美国  

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在考虑哪种类型的过程流体冷却系统最适合您的应用时,确定过程流体介质、所需温度以及运行成本与初始投资的重要性非常重要。过程冷却应用通常有多种解决方案,以下内容旨在提供可用系统类型及其最佳使用场合的基本概述。


过程冷却是将热量从不需要的地方(过程)转移,并最终将其释放到制造设施外的空气中。传热通常涉及使用某种传热介质(通常是水或乙二醇溶液等流体)将热量从工艺设备传输到冷却系统。


第一步是了解过程冷却液所需的温度,以便正确去除过程中的热量。这通常由加工机械制造商指定,并基于流体流量和热交换器所需的温度。需要考虑三种基本类型的过程冷却系统。

闭式冷却塔

闭式冷却塔系统通常用于温度较高的应用。它们由带有铝翅片的铜管和风扇组成,充当散热器,利用环境空气冷却工艺流体。最冷的实际离开流体温度比进入闭式冷却塔的空气温度高约 10°F。与冷却塔相比,闭式冷却塔的能源效率较低,初始成本较高,占地面积较大;然而,它们的维护要求要低得多,并且比冷却塔使用的水更少。在三种类型的过程冷却系统中,闭式冷却塔系统的运行成本通常介于冷却塔和冷却系统之间。

冷却塔

冷却塔系统用于闭式冷却塔无法足够冷的应用。冷却塔系统可以在 70°F 至 100°F 的温度范围内全年提供可靠的冷水来源。冷却塔通过蒸发过程进行工作。水被喷洒在塑料冷却塔填料上,形成一个大的表面供水蒸发。风扇使空气穿过塔以引起蒸发,从而冷却水。由于气温和湿度的原因,夏季最凉爽的实际出水温度约为 80°F。冷却塔系统通常是三种类型系统中运行成本最低的;然而,过滤和水处理的维护要求是三者中最高的。

冷水机

冷水机系统用于闭式冷却塔和冷却塔系统都无法冷却到足以满足工艺要求的应用。在冷却器中,制冷剂用于从过程流体中吸收热量并将其传递到环境空气或冷却塔水中。典型应用适用于 50°F 的水,但大多数冷水机组的实际过程流体设定点范围为 20°F 至 80°F。在三种类型的冷却系统中,冷水机组系统的购买和运营成本最高。冷水机需要对其冷凝器进行某种形式的冷却,在冷凝器中,利用过程热量沸腾的制冷剂气体被冷凝回液体。冷水机冷凝器的三种类型如下所示。

使用风冷冷凝器的冷水机比水冷冷凝器的维护和安装成本更少,因为水冷冷凝器冷水机需要液体冷却器或冷却塔系统来产生 85°F 至 90°F 的流体来冷却冷水机的冷凝器。


有了上述基础知识,您将能够选择应考虑使用哪种类型的冷却系统来冷却您的工艺。一旦了解了这一点,最好与专门生产此类过程冷却设备的制造商合作。他们将拥有专业知识和知识来帮助您配置最佳的系统解决方案,并确保您能够满足您的购买和运营成本目标。


  

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