Débit variable sur les tours de refroidissement
Il existe d’importantes opportunités d’économies d’énergie si une tour de refroidissement peut fonctionner dans des conditions de débit variable. La variation du débit dans la tour de refroidissement, et non dans le processus desservi par la tour de refroidissement, n'a aucun effet sur l'efficacité du processus, car le processus peut toujours fonctionner de la manière la plus efficace possible.
Le débit variable est un moyen de maximiser l'efficacité de la capacité de la tour de refroidissement installée, quel que soit le débit du processus.
Et si la tour de refroidissement pouvait fonctionner dans des conditions de débit réduit, de sorte que 75% du flux qui traverse les trois refroidisseurs en fonctionnement soient répartis sur les quatre cellules de la tour de refroidissement. Voir la figure 1.
Ne modifiez pas le fonctionnement du refroidisseur, les refroidisseurs doivent toujours fonctionner de la manière la plus efficace possible. Au lieu de cela, utilisez continuellement tout le débit d'eau disponible (75% de conception) dans les quatre cellules de la tour de refroidissement. Continuez à utiliser toute la surface mouillée installée afin que chaque cellule de la tour de refroidissement reçoive 75% du débit d'eau désigné.
Faire fonctionner les quatre ventilateurs à la vitesse 75% produira la même capacité de refroidissement que faire fonctionner trois ventilateurs à pleine vitesse. En tirant parti des lois sur les ventilateurs, les ventilateurs fonctionnant à une vitesse de 75% ne consomment que 42% de puissance, soit un peu moins de 17 ch chacun, pour un total de 68 ch pour tous les ventilateurs. Notez que tirer 120 ch en faisant fonctionner trois ventilateurs à pleine vitesse est la méthode traditionnelle, mais elle n'est pas aussi efficace. Quarante-quatre pour cent de l'énergie du ventilateur peuvent être économisés en faisant circuler le flux 75% sur toutes les cellules de la tour de refroidissement si une distribution d'eau appropriée peut être obtenue dans les tours de refroidissement.
Ensuite, si les tours de refroidissement sont capables de faire circuler le débit 50% avec une bonne distribution d'eau, le fonctionnement des quatre tours de refroidissement avec seulement deux refroidisseurs et deux pompes à eau de condenseur devrait fonctionner. Dans ce scénario, faire fonctionner les quatre ventilateurs à mi-vitesse fournit le même refroidissement avec la même capacité que faire fonctionner deux ventilateurs à pleine vitesse, mais en raison des lois sur les ventilateurs, la puissance totale de freinage chute à 20, 5 ch par ventilateur multiplié par quatre ventilateurs, contre 80. hp pour faire fonctionner deux ventilateurs à pleine vitesse. Potentiellement, 75% de l'énergie du ventilateur peuvent être économisés si une distribution d'eau adéquate peut être assurée dans les tours de refroidissement.
Comme dans l’exemple précédent, échanger une surface mouillée contre de la puissance du ventilateur permet d’économiser de l’énergie. De simples modifications apportées aux tours de refroidissement à flux croisés Marley permettent une variation du débit sur une large plage en faisant varier le nombre de buses actives en fonction du débit.
L'installation de coupelles à buse Variflow peut diviser efficacement le bassin de distribution d'eau chaude en sections extérieures et intérieures. Cela permet à la tour de refroidissement de gérer automatiquement les variations de débit, garantissant ainsi le maintien d'une hauteur adéquate au-dessus des buses actives. Plus important encore, une chute de pression uniforme côté air est maintenue dans tout le remplissage.
La réduction du débit au débit minimum, comme dans le graphique suivant, entraîne une chute de la hauteur d'élévation dans le bassin et une activation complète des coupelles Variflow. Cela coupe complètement le débit d’eau vers les buses situées du côté intérieur du bassin. Les buses à l'arrière du bassin sont désormais sèches. Lorsque le processus desservi par les tours de refroidissement fonctionne à charge réduite, les coupelles de buse Variflow contribuent à fournir des performances hors conception constantes et des économies d'énergie accrues lors du fonctionnement des tours de refroidissement avec des vitesses de ventilateur inférieures.
Apprenez-en davantage en téléchargeant le livre blanc SPX Variable Flow :
