Evaporazione e spurgo
Le torri di raffreddamento evaporative utilizzano acqua che viene ricircolata attraverso un circuito e una parte di quell'acqua lascia il processo in due modi principali: evaporazione e spurgo.
Evaporazione: la porzione di acqua trasformata in vapore per respingere il calore.
Abbattere: la quantità di acqua scaricata dal sistema per gestire la concentrazione dei minerali e la qualità dell'acqua.
In genere, il consumo di acqua aumenta man mano che aumenta la richiesta di smaltimento del calore o il carico, determinando una maggiore evaporazione e, di conseguenza, un maggiore scarico. Anche la temperatura e l’umidità dell’aria ambientale influiscono sulla quantità di acqua che evapora. I fattori meteorologici sono difficili da controllare e influiscono su qualsiasi sistema utilizzato in un determinato luogo.
Modi per limitare l'evaporazione
Secondo la Guida alla gestione dell'efficienza idrica dell'EPA, "circa 1,8 litri d'acqua vengono evaporati per ogni tonnellata ora di raffreddamento". Ma questo può cambiare drasticamente quando si utilizzano progetti specifici di torri e/o tecnologie di abbattimento dei pennacchi.
Progettazione della torre
La scelta di una torre di raffreddamento a risparmio idrico durante il processo di progettazione può essere un modo per contribuire a conservare l'acqua. Molti produttori offrono torri di raffreddamento a circuito chiuso, noti anche come raffreddatori di fluido, progettati per raffreddare una soluzione acqua/glicole in una batteria chiusa. Molti raffreddatori di fluido consentono il funzionamento a secco stagionale in alcuni climi. Le temperature del punto di commutazione più elevate offerte da Raffreddatore di liquidi Marley DT consentono periodi più lunghi di funzionamento a secco, riducendo il consumo di acqua nel sito, minimizzando i costi di trattamento dell'acqua e semplificando il funzionamento in condizioni di gelo. I raffreddatori di fluido possono ridurre i costi di trattamento dell'acqua e il volume dell'acqua nel processo di spurgo.
Altri design "ibridi", come il Torre di raffreddamento Marley NCWD, funzionano come una torre di raffreddamento a umido con una sezione secca aggiuntiva installata parallelamente ai tradizionali mezzi di trasferimento del calore. Ciò consente il funzionamento in modalità solo evaporativa o combinata umido/secco, per limitare l'evaporazione dell'acqua e la formazione di pennacchi.
Tecnologia di abbattimento dei pennacchi per torri di raffreddamento montate sul campo
La riduzione del pennacchio – la “nuvola” di vapore visibile che lascia la torre di raffreddamento – può essere un importante fattore di progettazione per una serie di motivi, tra cui l’estetica (grattacieli), la sicurezza e la scarsa visibilità (aeroporti, passaggi a livello). La riduzione del pennacchio aiuta anche a ridurre il consumo di acqua e i relativi costi. Sistemi di abbattimento dei pennacchi, come il sistema brevettato Marley ClearSky®, utilizzare una serie di moduli scambiatori di calore in PVC nel plenum della torre per condensare il vapore acqueo prima che esca dalla torre. Se utilizzato in modalità di abbattimento dei pennacchi, il sistema ClearSky riduce il consumo di acqua fino a 20% o più.
Modi per ridurre lo spurgo
Quando l'acqua pura evapora da una torre, lascia solidi disciolti (calcio, magnesio, silice, ecc.) presenti nell'acqua ricircolante. Alla fine, l’accumulo di concentrazione di minerali nell’acqua viene ridotto attraverso un processo denominato “spurgo” o “spurgo”. Lo scarico dirige l'acqua con un'elevata concentrazione di minerali verso lo scarico e viene sostituita con acqua dolce, chiamata acqua di “recupero”. Questo processo continuo aiuta a proteggere i componenti della torre dai depositi minerali e preserva le prestazioni della torre. Il modo migliore per limitare la necessità di spurgo è precondizionare l'acqua di reintegro. Ciò richiede un sistema di trattamento dell’acqua come un “ottimizzatore dell’utilizzo dell’acqua”.
Sistemi di trattamento dell'acqua
Trattamento acqua torri di raffreddamento può contribuire ad aumentare i cicli sicuri di concentrazione (COC) del sistema, ovvero il numero di volte in cui la concentrazione dei solidi totali disciolti (TDS) nell'acqua della torre di raffreddamento viene moltiplicata rispetto al TDS nell'acqua di reintegro. Il trattamento dell'acqua tramite prodotti chimici e filtrazione può limitare i TDS circolanti nella torre e ridurre la frequenza di spurgo e il consumo di acqua.
UN programma di gestione dell'acqua e la manutenzione regolare sono essenziali per il funzionamento della torre di raffreddamento. Un professionista esperto nel trattamento dell'acqua applicherà vari trattamenti chimici per regolare la chimica dell'acqua e utilizzerà sistemi di filtraggio per rimuovere ioni, sali e particolati dall'acqua di fonte.
Sistema di ottimizzazione dell'utilizzo dell'acqua
Un ottimizzatore dell'utilizzo dell'acqua, come il Sistema di filtraggio Marley WaterGard™ è una tecnologia più recente che precondiziona l'acqua di trucco. Blocca fisicamente i minerali comunemente presenti nei corsi d'acqua municipali (cloruri, carbonato di calcio, silice, ecc.), riducendo il contenuto di minerali nell'acqua di reintegro e consentendo un COC operativo più elevato. L'ottimizzatore dell'utilizzo dell'acqua Marley WaterGard può ridurre il consumo di acqua fino a 59% e, in alcune condizioni, ridurre le acque reflue fino a 88%.
Utilizzo dell'acqua nel raffreddamento evaporativo
Uno studio recentemente pubblicato indica che le soluzioni raffreddate ad acqua possono utilizzare meno acqua totale rispetto alle opzioni raffreddate ad aria quando si considerano sia l’acqua in loco che l’acqua utilizzata a monte nell’impianto di produzione di energia. L’utilizzo di metodi di conservazione dell’acqua come quelli sopra citati può aiutare a ridurre il consumo di acqua nelle torri di raffreddamento.
La conclusione è che i metodi di conservazione dell’acqua possono essere impiegati efficacemente con soluzioni di raffreddamento evaporativo, comprese le torri di raffreddamento sia nuove che esistenti. Un buon primo passo per consultare un rappresentante tecnico.
