Calculos Basicos para Torres de Enfriamiento
La velocidad de recirculación y la caída de temperatura a través de la torre de refrigeración son las dos piezas de los datos necesarios para calcular la cantidad de agua perdida por el sistema de refrigeración de recirculación abierta (debido a la evaporación).
artículos siguientes se discutirán y se calculan en este artículo:
- Evaporación
- Descenso de la temperatura
- Tasa de Recirculación
- Relación de concentración o ciclos de concentración
- Hecho agua
- Capacidad de retención o del volumen del sistema
- Caudal de purga
Evaporacion:
- Las pérdidas por evaporación pueden variar dependiendo de la temperatura y la humedad, pero por regla general es que por cada (60 C.) descenso de la temperatura 100 F. a través de la torre, se evaporó aproximadamente 0,85% de la velocidad de recirculación.
- La evaporación (Estimación: Ver Valor Agregado Guía de solución de problemas - Sección de enfriamiento por un método preciso)
- E =Delta T × R × 0,00085 cuando T mide en Fahrenheit
- E =Delta T × R × 0,00153 cuando T mide en grados centígrados
- Donde: R = Tasa de Recirculación, gpm (m3 / h)
- Las unidades serán equivalentes al valor R. Típicamente gpm o m3 / hr.
Esta figura se puede utilizar para la estimación de los efectos, pero no se debe utilizar cuando se requiere información más exacta (por ejemplo, en una propuesta, la resolución de problemas, etc.). Detalles para el cálculo de la tasa de evaporación en base a las condiciones de temperatura y humedad se proporcionan en la sección de PAC-3 de la Guía de solución de problemas sobre el Valor Añadido.
Descenso de la temperatura:
La caída de temperatura (DeltaT) de una torre de refrigeración se puede medir mediante la adopción de la temperatura del agua de retorno de la torre (TR) y restando la temperatura del agua de suministro cuenca (TS). Esta diferencia puede ser usada para calcular la cantidad aproximada de evaporación que se ha producido en la torre de enfriamiento:
DT = TR - TS Tasa de recirculación
Para mantener un flujo de agua a través del equipo de transferencia de calor, el agua debe ser bombeado o recirculado. La velocidad de recirculación se puede determinar a partir de información sobre el rendimiento de la bomba, hidráulico de las torres, etc. Una descripción detallada de cómo determinar la tasa de recirculación se da en la sección de PAC-3 de la Guía de solución de problemas sobre el Valor Añadido.
Puede ser muy engañosa simplemente usar los datos de identificación de la bomba de placas para determinar la tasa de recirculación. Muchas veces las válvulas de admisión, restricciones de tuberías, y las restricciones de presión interfieren cabeza y pueden producir desviaciones tan grandes como el 50-75% de los valores de la placa de características.
Relación de concentración o ciclos de concentración
La relación de concentración de un ion realizado en un sistema de recirculación no es más que la concentración de ion que en el agua de recirculación dividida por la concentración de los iones en el agua de relleno. relación de concentración también se refiere como los ciclos de concentración.
CR = Concentración de Iones Específicos en la recirculación de agua Ion Specific
Concentración en el agua de reposicion
Teóricamente, la evaporación de una torre de refrigeración es agua pura. Todos los iones disueltos se quedan atrás a concentrarse en el sistema. Si la única pérdida de agua del sistema fue a través de la evaporación, los iones disueltos en el agua de recirculación seguirían concentrarse (de los iones después de la evaporación) hasta que la solubilidad de cada ion en el agua fue superado y masiva escala / deposición dio como resultado. La mayoría de los sistemas no pueden tolerar cualquier escala; Por lo tanto, el nivel o la concentración de iones críticos de escala propensa en el agua se controla normalmente por una combinación de sangrado automatico de una cierta parte del agua de recirculación y la adición de compuestos anti-escalamiento. La velocidad a la que se purga el agua de un sistema (en GPM; m3 / h) en comparación con la cantidad de agua dulce que se introduce en el sistema (en GPM; m3 / hr) también determinará la relación de concentración.
CR = MU BD
Para comprobar la relación de concentración en un sistema, selección y seguimiento de un ión soluble (tal como sílice o magnesio) que está presente en cantidad suficiente, estable y fácilmente probado. Comparación de su concentración en el agua de relleno a su concentración en el agua de recirculación dividiendo el contenido de la torre por el contenido de reposicion.
La repetición de esta misma prueba para las especies de escala (por ejemplo, calcio) proporcionará una indicación de si se está produciendo de escala o si el sistema está en equilibrio químico. Si los ciclos de concentración de calcio son consistentemente más bajos que los ciclos de concentración de magnesio, por ejemplo, el calcio puede suponerse que la precipitación en el sistema. (También puede haber formación de escala en el equipo de transferencia de calor, lo cual se impide la producción.) Entrada de iones de fuentes que no sean el agua de reposición puede invalidar cualquier relación está desarrollando. Estas fuentes incluyen la cloración, aditivos químicos, las fugas del proceso, las adiciones de ácido, y los gases en el aire.
Realidades del agua :
Water que se debe añadir para reemplazar el agua perdida por el sistema de recirculación por evaporación y purga de (o purga) se llama agua de reposición (MU). La cantidad de agua que entra en el sistema debe ser igual a la cantidad que sale del sistema.
MU = E + TC
Dónde:
MU = Tasa de maquillaje, gpm (m3 / h)
E = Tasa de evaporación, gpm (m3 / h)
BD = velocidad de purga. gpm (m3 / h) incluye la deriva, las fugas, el desperdicio de filtro y exportación
Si se sabe que la caída de temperatura a través de la torre y las tasas de recirculación, las cantidades de pérdida de agua por evaporación se puede calcular. Si la relación de concentración también es conocido entonces los requerimientos de agua de maquillaje se pueden calcular de la siguiente manera.
MU = E × CR CR -1
La expresión fue desarrollado a partir de las siguientes relaciones de torres de refrigeración del balance hídrico fundamentales.
MU = E + TC
CR = MU / BD
Sustituyendo BD = MU / CR en la primera ecuación. MU = E + MU / CR
(MU) (CR) = (E) (CR) + MU
(MU) (CR) - MU = (E) (CR)
MU = E × CR CR -1
El caudal de purga (purga-off) se define generalmente como el agua perdida por el sistema para todas las razones excepto la evaporación. En (baja pérdida de agua) sistemas de recirculación abierta muy ajustados, las dos áreas principales para la pérdida de agua del sistema son la evaporación y purga de agua. En la práctica, sin embargo, una gran cantidad de agua también puede ser perdido por fugas de agua del sistema, mediante la combinación de agua con el producto o proceso, o por la deriva de la torre. A efectos de cálculo, todas estas pérdidas de agua, con excepción de la evaporación, son generalmente considerados juntos y se llama torre de purga de agua. El caudal de purga se mide normalmente en el minuto galones pluma (m3 / h).
La purga del sistema (BD) se puede calcular a partir de la siguiente expresión:
BD = E x CR -1
Dónde: BD = caudal de purga, gpm (m3 / h)
E = torre velocidad de evaporación, gpm (m3 / h)
CR = relación o ciclos de concentración
Esta expresión se deduce de la siguiente torre relación de equilibrio del agua de refrigeración: MU = BD + E
Sustituyendo MU = (CR) (BD) en MU = BD + E: (CR) (BD) = BD + E
(CR) (BD) - BD = E
(BD) (CR-1) = E
BD = CR E -1
-no purga las pérdidas de agua de purga incluidos en [Drift, fugas, filtro de desperdicio, la exportación]
Si el sistema de refrigeración funciona en condiciones ideales toda el agua eliminada del sistema sería debido a la evaporación o de purga. Por desgracia, el sistema de enfriamiento óptimo sólo existe en el concepto y en los sistemas operativos encontramos otras pérdidas de agua que necesitan ser comprendidos y materiales en cuenta en el sistema de enfriamiento ecuación global de la balanza.
Drift - Pequeñas gotas de agua que sean transportados en la corriente de aire y llevan a cabo de la unidad en la corriente de aire de salir. A diferencia de la deriva de la evaporación es una gota de agua y contiene sólidos y bacterias. Drift es el mecanismo primario para la transmisión de patógenos a partir de un sistema de refrigeración a un host. La deriva se calcula generalmente en base a un porcentaje de recirculación. Las estimaciones varían desde 0,002 hasta 0,01% de recirculación.
Salpicaduras llenar torres tienden a tener mayores tasas de deriva entonces la película llenan torres. Deriva de diseño eliminatoria, mantenimiento de la unidad y el flujo de aire también tienen una influencia sobre la cantidad de deriva que se libera de un sistema de refrigeración.
- Las fugas de agua no controlada perdido de un sistema. Las fugas deben ser identificados, cuantificados y corregidos siempre que sea posible. identificación y gestión de la fuga es un valioso servicio a cualquier cliente que opera un sistema de refrigeración. Las fuentes posibles: sellos de las bombas, válvulas no estancos, desbordamiento, de contención de la torre o salpicar, fallos del intercambiador. . .
Filtro / Separador El desperdicio - el desperdicio de agua a partir de un sistema debido a ras separador o filtro de lavado de nuevo.
Export - Agua extrae intencionalmente del sistema y se usa en otro sistema.
Capacidad de retención o del volumen del sistema:
La capacidad de retención de un sistema es la cantidad de agua en el sistema expresado en galones (metros cúbicos). Normalmente, la mayor parte de la capacidad de un sistema está contenido en el depósito de la torre de enfriamiento; la cantidad exacta, sin embargo, sólo se puede determinar mediante la realización de un diagnóstico Trasador o un estudio de la concentración de iones. Esta técnica se describe en detalle en la Guía de resolución sobre el Valor Añadido, PAC-3. Las suposiciones sobre las capacidades que llevan a cabo pueden ser peligrosos y pueden dar lugar a dosis incorrectas de biocidas, incluidos los programas de control biológico que son ineficaces o demasiado costoso.
Índice de tiempo de retención o Half-Life
El índice de tiempo de retención (HTI) es una figura calculado que indica el tiempo necesario para reducir el agua química o maquillaje añadido a un sistema de 50% de su concentración original. Se trata esencialmente de la media de vida de un producto químico añadido al sistema. El método básico de calcular el índice de tiempo de mantenimiento es el siguiente:
HTI = 0,693 × HC BD
Expresada en las unidades de tiempo utilizadas para la purga de BD. Por lo general, se informó en horas.
Dónde: BD = Rata de Purga. gpm (m3 / h) incluye fugas
HC = Capacidad de retención o de volumen, gal (m3)
El índice de tiempo de retención es importante en la elección de un programa de tratamiento químico. Muy largo que sostiene índices de tiempo puede impedir el uso de determinados productos químicos, tales como polifosfatos, debido a la reversión excesiva de las especies de polifosfato a ortofosfato y la posterior precipitación como fosfato tricálcico (un compuesto que tiene una solubilidad muy baja en agua). Un índice de tiempo corto de retención puede limitar el uso de algunos productos químicos debido a la mayor cantidad de producto químico requerida para mantener los niveles de tratamiento necesarias (y los acompañan aumento de los costes). Además, no todos los inhibidores químicos evitarán escala, la corrosión y el ensuciamiento para el mismo período de tiempo. Por lo tanto, el programa de química particular elegido y el nivel en el que se aplican los productos químicos están influenciados por el índice de tiempo de retención.
Por último, el índice de tiempo de retención se utiliza para determinar la cantidad necesaria de algunos biocidas para lograr un adecuado control de los microorganismos. Esto es particularmente cierto cuando la alimentación de lingote biocidas de acción más lenta. los índices de retención de tiempo corto pueden no tener el tiempo suficiente para mantener la concentración crítica biocida para matar y puede resultar en el desarrollo de la resistencia. Podemos gestionar la celebración de índice de tiempo en cierto grado por pre- sopla hacia abajo antes de biocida de dosificación para aumentar el tiempo de retención.
TIEMPO POR CICLO:
El tiempo por ciclo se define como el tiempo que tarda toda el agua de un sistema para hacer un viaje alrededor del bucle de recirculación (desde el lado de descarga de la bomba de recirculación de vuelta al lado de succión de la bomba).
Tiempo por ciclo = HC R
Tasa de recirculación R.
Expresada en las unidades de tiempo utilizadas para
Where: BD = Rata de Purga. gpm (m3 / h) incluye la deriva y fuga
CR = coeficiente de concentración
E = Tasa de evaporación, gpm (m3 / h)
HC = Capacidad de retención o de volumen, gal (m3) HTI = Índice de tiempo de retención
MU = Tasa de maquillaje, gpm (m3 / h)
R = Tasa de Recirculación, gpm (m3 / h)
DT = caída de temperatura a través de la torre, medida como 0 ó 0 F. C HC = Capacidad de retención o del volumen del sistema, gal (m3)
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