Portata variabile su torri di raffreddamento
Esistono significative opportunità di risparmio energetico se una torre di raffreddamento può essere utilizzata in condizioni di flusso variabile. La variazione della portata sulla torre di raffreddamento, e non attraverso il processo servito dalla torre di raffreddamento, non ha alcun effetto sull'efficienza del processo, poiché il processo può comunque funzionare nella sua maniera più efficiente.
Il flusso variabile è un modo per massimizzare l'efficacia della capacità della torre di raffreddamento installata per qualunque flusso abbia il processo.
Cosa accadrebbe se la torre di raffreddamento potesse funzionare in condizioni di flusso ridotto, in modo che 75% del flusso che attraversa i tre refrigeratori in funzione venga immesso su tutte e quattro le celle della torre di raffreddamento? Vedere la Figura 1.
Non modificare il funzionamento del refrigeratore, i refrigeratori dovrebbero comunque funzionare nel modo più efficiente. Utilizzare invece continuamente tutto il flusso d'acqua disponibile (progettazione 75%) in tutte e quattro le celle della torre di raffreddamento. Continuare a utilizzare l'intera superficie bagnata installata in modo che ciascuna cella della torre di raffreddamento riceva 75% del flusso d'acqua designato.
Il funzionamento di tutte e quattro le ventole alla velocità del 75% produrrà la stessa capacità di raffreddamento del funzionamento di tre ventole alla massima velocità. Sfruttando le leggi sui ventilatori, si garantisce che i ventilatori che funzionano alla velocità 75% assorbano solo 42% di potenza o poco meno di 17 CV ciascuno per un totale di 68 CV per tutti i ventilatori. Si noti che estrarre 120 CV facendo funzionare tre ventole alla massima velocità è il metodo tradizionale, tuttavia non è altrettanto efficiente. È possibile risparmiare il 44% dell'energia della ventola facendo circolare il flusso del 75% su tutte le celle della torre di raffreddamento se è possibile ottenere una corretta distribuzione dell'acqua all'interno delle torri di raffreddamento.
Successivamente, se le torri di raffreddamento sono in grado di far circolare il flusso del 50% con una buona distribuzione dell'acqua, il funzionamento di tutte e quattro le torri di raffreddamento quando sono in funzione solo due refrigeratori e due pompe dell'acqua del condensatore dovrebbe funzionare. In questo scenario, il funzionamento di tutte e quattro le ventole a metà velocità fornisce lo stesso raffreddamento con la stessa capacità del funzionamento di due ventole alla massima velocità, ma a causa delle leggi sulle ventole, la potenza frenante totale scende a 20, 5 CV per ventola per quattro ventole, rispetto a 80 hp per far funzionare due ventole alla massima velocità. Potenzialmente è possibile risparmiare 75% dell'energia dei ventilatori se si riesce a ottenere una corretta distribuzione dell'acqua all'interno delle torri di raffreddamento.
Come nell’esempio precedente, scambiare la superficie bagnata con la potenza del ventilatore consente di risparmiare energia. Semplici modifiche alle torri di raffreddamento a flusso incrociato Marley consentono di variare la portata su un ampio intervallo variando il numero di ugelli attivi in funzione della portata.
L'installazione delle tazze con ugelli Variflow può dividere efficacemente il bacino di distribuzione dell'acqua calda in sezioni esterne ed interne. Ciò consente alla torre di raffreddamento di gestire automaticamente le variazioni di flusso, garantendo il mantenimento di un'adeguata prevalenza sugli ugelli attivi. Ancora più importante, viene mantenuta una caduta di pressione uniforme sul lato aria attraverso il riempimento.
Riducendo il flusso alla portata minima, come nel grafico seguente, la prevalenza nella vasca diminuisce e le tazze Variflow diventano completamente attive. Ciò interrompe completamente il flusso d'acqua agli ugelli sul lato interno della vasca. Gli ugelli nella parte posteriore della vasca ora sono asciutti. Quando il processo servito dalle torri di raffreddamento funziona a carico ridotto, le ventose Variflow aiutano a fornire prestazioni fuori progetto costanti e un maggiore risparmio energetico quando si utilizzano torri di raffreddamento con velocità della ventola inferiori.
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