Variabler Durchfluss über Kühltürmen
Wenn ein Kühlturm unter variablen Strömungsbedingungen betrieben werden kann, ergeben sich erhebliche Möglichkeiten zur Energieeinsparung. Das Variieren der Durchflussrate über den Kühlturm und nicht über den Prozess, dem der Kühlturm dient, hat keinen Einfluss auf die Prozesseffizienz, da der Prozess immer noch auf die effizienteste Weise ablaufen kann.
Der variable Durchfluss ist eine Möglichkeit, die Effektivität der installierten Kühlturmkapazität für jeden Durchfluss des Prozesses zu maximieren.
Was wäre, wenn der Kühlturm unter reduzierten Durchflussbedingungen betrieben werden könnte, sodass 751 TP3T des Durchflusses, der durch die drei in Betrieb befindlichen Kühler fließt, über alle vier Kühlturmzellen geleitet werden? Siehe Abbildung 1.
Ändern Sie nicht den Betrieb des Kühlers, da die Kühler weiterhin auf die effizienteste Weise arbeiten sollten. Nutzen Sie stattdessen kontinuierlich den gesamten verfügbaren Wasserdurchfluss (75% der Bauart) in allen vier Kühlturmzellen. Nutzen Sie weiterhin die gesamte installierte benetzte Oberfläche, sodass jede Kühlturmzelle 75% des vorgesehenen Wasserdurchflusses erhält.
Wenn Sie alle vier Lüfter mit 75%-Geschwindigkeit betreiben, wird die gleiche Kühlleistung erzielt wie mit drei Lüftern mit voller Geschwindigkeit. Durch Ausnutzung der Lüftergesetze wird sichergestellt, dass die Lüfter, die mit einer Geschwindigkeit von 75% laufen, nur 42% der PS oder jeweils knapp 17 PS verbrauchen, was einer Gesamtleistung von 68 PS für alle Lüfter entspricht. Beachten Sie, dass es sich bei der traditionellen Methode um 120 PS handelt, indem man drei Lüfter mit voller Geschwindigkeit laufen lässt, sie ist jedoch nicht so effizient. 44 Prozent der Ventilatorenergie können durch die Zirkulation des 75%-Stroms über alle Kühlturmzellen eingespart werden, wenn eine ordnungsgemäße Wasserverteilung innerhalb der Kühltürme erreicht werden kann.
Wenn die Kühltürme außerdem in der Lage sind, den 50%-Strom mit guter Wasserverteilung zu zirkulieren, sollte der Betrieb aller vier Kühltürme funktionieren, wenn nur zwei Kühler und zwei Kondensatorwasserpumpen betrieben werden. In diesem Szenario sorgt der Betrieb aller vier Lüfter mit halber Drehzahl für die gleiche Kühlung mit der gleichen Leistung wie der Betrieb von zwei Lüftern mit voller Drehzahl, aber aufgrund der Lüftergesetze sinkt die Gesamtbremsleistung auf 20,5 PS pro Lüfter mal vier Lüfter, im Vergleich zu 80 PS für den Betrieb von zwei Lüftern auf Hochtouren. Potenziell können 75% der Lüfterenergie eingespart werden, wenn eine ordnungsgemäße Wasserverteilung innerhalb der Kühltürme erreicht werden kann.
Wie im vorherigen Beispiel spart der Tausch der benetzten Oberfläche gegen Lüfterleistung Energie. Einfache Modifikationen an Marley-Kreuzstromkühltürmen ermöglichen eine Variation der Durchflussrate über einen weiten Bereich, indem die Anzahl der aktiven Düsen in Abhängigkeit von der Durchflussrate variiert wird.
Durch die Installation von Variflow-Düsenbechern kann das Warmwasserverteilungsbecken effektiv in einen Außen- und einen Innenbereich unterteilt werden. Dadurch kann der Kühlturm Schwankungen im Durchfluss automatisch bewältigen und so sicherstellen, dass eine ausreichende Druckhöhe über den aktiven Düsen aufrechterhalten wird. Am wichtigsten ist, dass ein gleichmäßiger luftseitiger Druckabfall über die gesamte Füllung hinweg aufrechterhalten wird.
Die Reduzierung des Durchflusses auf die minimale Durchflussrate, wie in der folgenden Grafik dargestellt, führt dazu, dass die Förderhöhe im Becken sinkt und die Variflow-Becher vollständig aktiviert werden. Dadurch wird der Wasserfluss zu den Düsen an der Innenseite des Beckens vollständig unterbrochen. Die Düsen an der Rückseite des Beckens sind jetzt trocken. Wenn der Prozess, den die Kühltürme bedienen, bei reduzierter Last läuft, sorgen Variflow-Düsenbecher für eine gleichbleibende Leistung außerhalb des Designs und eine höhere Energieeinsparung beim Betrieb von Kühltürmen mit niedrigeren Lüftergeschwindigkeiten.
Erfahren Sie mehr, indem Sie das SPX Variable Flow-Whitepaper herunterladen:
