Menara air pendingin adalah produk komprehensif yang mengintegrasikan berbagai disiplin ilmu seperti aerodinamika, termodinamika, fluida, kimia, biokimia, ilmu material, mekanika struktur statis/dinamis, dan teknologi pemrosesan. Ini adalah perangkat yang menggunakan kontak air dan udara untuk mendinginkan air. Menara pendingin digunakan dalam berbagai macam aplikasi dan tipe. Diantaranya, terdapat dua jenis menara air pendingin aliran balik dan menara air pendingin aliran silang pada sistem AC sentral. Kedua jenis menara air ini berbeda terutama pada arah aliran air dan udara.
Air pada menara air pendingin aliran balik masuk ke pengisian air dari atas ke bawah, dan udara dihisap dari bawah ke atas, dan keduanya mengalir berlawanan arah. Penampilan sebenarnya ditunjukkan pada gambar. Ciri-cirinya adalah sistem distribusi air tidak mudah tersumbat, pengisian air tetap bersih dan tidak mudah menua, aliran balik kelembaban kecil, tindakan anti-pembekuan mudah diatur, pemasangannya sederhana, dan kebisingannya kecil.
Air pada menara air pendingin aliran silang memasuki pengisian air dari atas ke bawah, dan udara mengalir secara horizontal dari luar menara ke dalam menara, dan kedua arah aliran tersebut adalah vertikal dan ortogonal. Menara air jenis ini umumnya membutuhkan lebih banyak bahan pengisi untuk pembuangan panas, bahan pengisi penyemprot air mudah menua, lubang distribusi air mudah tersumbat, kinerja anti-icing buruk, dan aliran balik kelembapan besar; tetapi memiliki efek hemat energi yang baik, tekanan air rendah, hambatan angin kecil, dan tidak ada suara tetesan. Ini dapat dipasang di daerah perumahan dengan persyaratan kebisingan yang ketat, dan pemeliharaan sistem pengisian air dan distribusi air mudah dilakukan.
Menurut metode klasifikasi yang berbeda, ada banyak jenis menara air pendingin. Misalnya, menurut metode ventilasi, dapat dibagi menjadi menara air pendingin ventilasi alami, menara air pendingin ventilasi mekanis, dan menara air pendingin ventilasi campuran; menurut cara kontak udara di wilayah perairan, dapat dibagi menjadi menara pendingin tipe basah. Menara air pendingin, menara air pendingin kering dan menara air pendingin kering dan basah; menurut bidang penerapannya, dapat dibagi menjadi menara air pendingin industri dan menara air pendingin AC sentral; menurut tingkat kebisingan, dapat dibagi menjadi menara air pendingin biasa, menara air pendingin dengan kebisingan rendah, menara air pendingin dengan kebisingan sangat rendah Menara air pendingin, menara air pendingin akustik ultra-tenang; menurut bentuknya, dapat dibagi menjadi menara air pendingin melingkar dan menara air pendingin persegi; itu juga dapat dibagi menjadi menara air pendingin jet, menara air pendingin tanpa kipas, dll.
1. Struktur menara air pendingin
Struktur internal menara air pendingin pada dasarnya sama. Berikut ini adalah pengenalan rinci tentang menara air pendingin aliran balik sebagai contoh. Gambar berikut menunjukkan struktur internal menara air pendingin aliran balik. Terlihat bahwa sebagian besar terdiri dari motor kipas, peredam, kipas angin, penyalur air, pipa distribusi air, pengisi semprotan air, pipa saluran masuk air, pipa saluran keluar air, dan jendela saluran masuk udara. , Sasis menara pendingin, pengumpul air, cangkang atas, cangkang tengah dan kaki menara, dll.
Motor kipas pada menara air pendingin terutama digunakan untuk menggerakkan kipas agar beroperasi, sehingga angin dapat masuk ke menara air pendingin. Penyalur air dan pipa distribusi air merupakan suatu sistem sprinkler pada menara air pendingin yang dapat memercikkan air secara merata ke dalam pengisi sprinkler. Pengisi penyemprotan air dapat membuat air membentuk lapisan hidrofilik di dalamnya, yang memudahkan pertukaran panas dengan angin dan mendinginkan air.
Struktur internal menara air pendingin aliran balik pada dasarnya sama dengan menara air pendingin aliran silang. Bedanya, posisi jendela saluran masuk udara berbeda sehingga menyebabkan permukaan kontak antara udara dan air berbeda.
2. Prinsip kerja menara air pendingin
Pada AC sentral, menara air pendingin terutama digunakan untuk mendinginkan air, dan air dingin dikirim ke kondensor melalui pipa penghubung untuk mendinginkan kondensor. Setelah terjadi pertukaran panas antara air dan kondensor, suhu air naik dan mengalir keluar dari saluran keluar kondensor. Setelah pompa air pendingin mensirkulasikannya, dikirim kembali ke menara air pendingin untuk didinginkan, dan menara air pendingin mengirimkan air yang didinginkan ke kondensor. Pertukaran panas dilakukan kembali hingga terbentuk sistem sirkulasi air pendingin yang lengkap.
Ketika udara kering dipompa oleh kipas, ia memasuki menara air pendingin melalui jendela saluran masuk udara, dan molekul bersuhu tinggi dengan tekanan uap tinggi mengalir ke udara dengan tekanan rendah. ke dalam pipa air, dan semprotkan ke dalam pengisian air. Ketika udara bersentuhan, udara dan air langsung melakukan perpindahan panas sehingga membentuk uap air. Ada perbedaan tekanan antara uap air dan udara yang baru masuk. Di bawah aksi tekanan, penguapan dilakukan, sehingga mencapai penguapan dan pembuangan panas, dan panas dalam air dapat dihilangkan. , sehingga mencapai tujuan pendinginan.
Udara yang masuk ke menara air pendingin merupakan udara kering dengan kelembapan rendah, dan terdapat perbedaan konsentrasi molekul air dan tekanan energi kinetik yang signifikan antara air dan udara. Ketika kipas di menara air pendingin bekerja, di bawah pengaruh tekanan statis di menara, molekul air terus menerus menguap ke udara membentuk molekul uap air, dan energi kinetik rata-rata molekul air yang tersisa akan berkurang, sehingga mengurangi suhu air yang bersirkulasi. Dari analisis ini terlihat bahwa pendinginan evaporatif tidak ada hubungannya dengan apakah suhu udara lebih rendah atau lebih tinggi dari suhu air yang bersirkulasi. Selama masih ada udara yang terus menerus masuk ke menara air pendingin dan air yang bersirkulasi menguap maka suhu air dapat diturunkan. Namun, penguapan air yang bersirkulasi ke udara tidak ada habisnya. Hanya ketika udara yang bersentuhan dengan air belum jenuh maka molekul air akan terus menguap ke udara, tetapi bila molekul air di udara sudah jenuh maka molekul air tidak akan terjadi. Penguapan akan dilakukan lagi, melainkan dalam a keadaan keseimbangan dinamis. Ketika jumlah molekul air yang menguap sama dengan jumlah molekul air yang dikembalikan ke air dari udara, suhu air tetap konstan. Oleh karena itu, ditemukan bahwa semakin kering udara yang bersentuhan dengan air, semakin mudah terjadinya penguapan, dan semakin mudah pula suhu air diturunkan.