Verdunstung und Abschlämmung
Verdunstungskühltürme verwenden Wasser, das durch einen Kreislauf zurückgeführt wird, und ein Teil dieses Wassers verlässt den Prozess im Wesentlichen auf zwei Arten: Verdunstung und Abblasen.
Verdunstung: Der Teil des Wassers verwandelt sich in Dampf, um Wärme abzugeben.
Abblasen: die Wassermenge, die aus dem System abgelassen wird, um die Mineralstoffkonzentration und die Wasserqualität zu steuern.
Im Allgemeinen steigt der Wasserverbrauch, wenn der Wärmeabfuhrbedarf oder die Last zunimmt, was zu mehr Verdunstung und folglich zu mehr Abschlämmung führt. Auch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Umgebungsluft beeinflussen die Menge des verdunsteten Wassers. Wetterfaktoren sind schwer zu kontrollieren und wirken sich auf jedes an einem bestimmten Standort verwendete System aus.
Möglichkeiten zur Begrenzung der Verdunstung
Laut dem Water Efficiency Management Guide der EPA „verdunsten etwa 1,8 Gallonen Wasser pro Tonne Kühlung.“ Dies kann sich jedoch drastisch ändern, wenn bestimmte Turmkonstruktionen und/oder Technologien zur Abgasfahnenreduzierung verwendet werden.
Turmdesign
Die Auswahl eines wassersparenden Kühlturms während des Designprozesses kann eine Möglichkeit sein, Wasser zu sparen. Viele Hersteller bieten an Kühltürme mit geschlossenem Kreislauf, auch Flüssigkeitskühler genannt, die dazu dienen, eine Wasser/Glykol-Lösung in einer geschlossenen Spule zu kühlen. Viele Flüssigkeitskühler ermöglichen in manchen Klimazonen einen saisonalen Trockenbetrieb. Die höheren Schaltpunkttemperaturen bieten die Marley DT Flüssigkeitskühler ermöglichen einen längeren Trockenbetrieb, reduzieren den Wasserverbrauch vor Ort, minimieren die Kosten für die Wasseraufbereitung und vereinfachen den Betrieb bei Frostbedingungen. Flüssigkeitskühler können die Kosten für die Wasseraufbereitung und das Wasservolumen im Abschlämmprozess reduzieren.
Andere „Hybrid“-Designs, wie z Marley NCWD-Kühlturm, funktionieren wie ein Nasskühlturm mit einem zusätzlichen Trockenteil, der parallel zu den herkömmlichen Wärmeübertragungsmedien installiert ist. Dies ermöglicht den Betrieb entweder im reinen Verdunstungsmodus oder im kombinierten Nass-/Trockenmodus, um die Wasserverdunstung und Wasserfahne zu begrenzen.
Plume-Reduction-Technologie für vor Ort errichtete Kühltürme
Die Reduzierung der Wolke – der sichtbaren Dampfwolke, die den Kühlturm verlässt – kann aus verschiedenen Gründen ein wichtiger Designfaktor sein, unter anderem aus ästhetischen Gründen (Hochhäuser) sowie aus Sicherheit und schlechter Sicht (Flughäfen, Bahnübergänge). Die Reduzierung der Wasserfahne trägt auch dazu bei, den Wasserverbrauch und die damit verbundenen Kosten zu senken. Plume-Reduction-Systeme wie das patentiertes Marley ClearSky® System, verwenden Sie eine Reihe von PVC-Wärmetauschermodulen im Turmplenum, um Wasserdampf zu kondensieren, bevor er den Turm verlässt. Wenn das ClearSky-System im Abgasfahnenreduzierungsmodus betrieben wird, reduziert es den Wasserverbrauch um bis zu 201 TP3T oder mehr.
Möglichkeiten zur Reduzierung des Blowdowns
Wenn reines Wasser aus einem Turm verdunstet, bleiben gelöste Feststoffe (Kalzium, Magnesium, Kieselsäure usw.) zurück, die im Umlaufwasser vorhanden sind. Schließlich wird der Aufbau der Mineralstoffkonzentration im Wasser durch einen Prozess reduziert, der als „Abblasen“ oder „Ausbluten“ bezeichnet wird. Durch die Abschlämmung wird Wasser mit hoher Mineralkonzentration in den Abfluss geleitet und durch frisches Wasser, sogenanntes „Ergänzungswasser“, ersetzt. Dieser kontinuierliche Prozess trägt dazu bei, Turmkomponenten vor Mineralablagerungen zu schützen und die Turmleistung zu erhalten. Die beste Möglichkeit, den Abschlämmbedarf zu begrenzen, ist die Vorkonditionierung des Zusatzwassers. Dies erfordert ein Wasseraufbereitungssystem wie einen „Wassernutzungsoptimierer“.
Wasseraufbereitungssysteme
Wasseraufbereitung im Kühlturm kann dazu beitragen, die sicheren Konzentrationszyklen (COC) des Systems zu erhöhen oder die Anzahl der Male, mit denen die Konzentration der gesamten gelösten Feststoffe (TDS) im Kühlturmwasser im Verhältnis zum TDS im Ergänzungswasser vervielfacht wird. Durch die Aufbereitung des Wassers mittels Chemikalien und Filterung kann die TDS-Zirkulation im Turm begrenzt und die Abschlämmhäufigkeit sowie der Wasserverbrauch reduziert werden.
A Wassermanagementprogramm und regelmäßige Wartung sind für den Kühlturmbetrieb unerlässlich. Ein sachkundiger Fachmann für Wasseraufbereitung wird verschiedene chemische Behandlungen anwenden, um die Wasserchemie anzupassen, und Filtersysteme einsetzen, um Ionen, Salze und Partikel aus dem Quellwasser zu entfernen.
System zur Optimierung des Wasserverbrauchs
Ein Wasserverbrauchsoptimierer wie der Marley WaterGard™ Filtersystem ist eine neuere Technologie, die das Zusatzwasser vorkonditioniert. Es blockiert physikalisch Mineralien, die häufig in kommunalen Wasserströmen vorkommen (Chloride, Kalziumkarbonat, Kieselsäure usw.), reduziert den Mineralstoffgehalt im Zusatzwasser und ermöglicht einen höheren COC-Wert im Betrieb. Der Wasserverbrauchsoptimierer von Marley WaterGard kann den Wasserverbrauch um bis zu 591 TP3T und unter bestimmten Bedingungen das Abwasser um bis zu 881 TP3T reduzieren.
Wasserverbrauch bei der Verdunstungskühlung
Eine kürzlich veröffentlichte Studie weist darauf hin, dass wassergekühlte Lösungen möglicherweise insgesamt weniger Wasser verbrauchen als luftgekühlte Optionen, wenn sowohl das Wasser vor Ort als auch das vorgelagerte Wasser des Kraftwerks berücksichtigt werden. Der Einsatz wassersparender Methoden wie die oben genannten kann dazu beitragen, den Wasserverbrauch von Kühltürmen zu reduzieren.
Das Fazit ist, dass Methoden zur Wassereinsparung bei Verdunstungskühlungslösungen, einschließlich neuer und bestehender Kühltürme, effektiv eingesetzt werden können. Ein guter erster Schritt dazu wenden Sie sich an einen technischen Vertreter.
