Perkembangan Dan Status Teknologi Menara Pendingin Tertutup Saat Ini

Pada menara pendingin terbuka, air pendingin bersentuhan langsung dengan udara, sehingga setelah beberapa lama digunakan, air pendingin akan kotor dan sulit dibersihkan, yang akan menyebabkan pipa tersumbat dan efek perpindahan panas pada menara pendingin terbuka. peralatan menjadi berkurang. Menara pendingin yang tertutup dapat menghindari situasi ini. Fluida kerja di dalam pipa tidak bersentuhan langsung dengan udara sehingga menjaga fluida kerja tetap bersih.
Menara pendingin tertutup berasal dari pendingin evaporatif, yang dimulai pada pertengahan abad terakhir. Dengan berkembangnya industri kimia, metalurgi dan elektronik, secara bertahap mulai digunakan. Sejak tahun 250 SM, orang Mesir kuno telah mengetahui cara menggunakan penguapan air untuk pendinginan. Pada abad terakhir, negara-negara di seluruh dunia juga melakukan penelitian berbagai aspek mengenai teknologi pendinginan evaporatif. Pada tahun 1970-an, munculnya krisis energi membuat penerapan teknologi pendingin evaporatif lambat laun mendapat perhatian. Pada tahun 1980-an, ketika diketahui bahwa bencana iklim yang menimbulkan ancaman besar bagi kelangsungan hidup manusia terkait dengan industri AC dan pendingin, teknologi pendinginan pasif seperti teknologi pendinginan evaporatif yang menggunakan kondisi alam untuk memperoleh kapasitas pendinginan berkembang pesat. Untuk tujuan ini, ASHRAE Amerika membentuk komite teknis yang disebut "Pendinginan Evaporatif" untuk mempromosikan penerapan teknologi pendinginan evaporatif, mengumpulkan dan mempublikasikan data aplikasi, instalasi, pengoperasian dan pemeliharaan sistem pendingin evaporatif, mempublikasikan spesifikasi dan standar, dan menegaskan dan menghargai penelitian tentang pendinginan evaporatif, sehingga dapat mempromosikan penerapan peralatan pendingin evaporatif di seluruh dunia.
Parker dan Treyball, berdasarkan mengabaikan jumlah air yang diuapkan ke udara pendingin, berasumsi bahwa entalpi udara jenuh pada suhu kamar dianggap sebagai fungsi linier suhu, dan menjelaskan mekanisme perpindahan panas dan perpindahan massa pendingin evaporatif dari kinerja perpindahan panas dan perpindahan massa medium dalam tabung pendingin evaporatif, dan diperoleh rumus korelasi koefisien perpindahan panas film melalui percobaan.
Mazushina mengusulkan metode perhitungan untuk perhitungan termal pendingin evaporatif yang dapat mengasumsikan bahwa suhu air semprotan di luar tabung adalah konstan atau suhu lapisan air semprotan berubah, dan memperkenalkan serangkaian metode perhitungan desain untuk penukar panas secara rinci dalam manual penukar panas yang dia susun.
Webb menyatukan model teoritis menara pendingin, kondensor evaporatif dan pendingin evaporatif, dan koefisien perpindahan panas lapisan air dan koefisien perpindahan massa yang ditransfer ke udara melalui lapisan air dinyatakan dengan koefisien yang berbeda. Selanjutnya, Webb dan Villacres menggunakan tiga algoritma dan model perhitungan untuk mendeskripsikan dan menganalisis menara pendingin, pendingin fluida, dan kondensor evaporatif.
Peterson menggunakan simulasi numerik untuk menganalisis pendinginan evaporatif tidak langsung, tetapi perbandingan antara simulasi numerik dan data uji eksperimental menunjukkan bahwa model tersebut memiliki cacat tertentu dalam memprediksi penghematan energi sistem dan karakteristik sistem secara akurat dalam kondisi pengoperasian tertentu. Dalam kondisi ini, Peterson merekomendasikan penggunaan koefisien korelasi yang diperoleh dari data pengujian untuk mendapatkan dasar desain dan karakteristik yang diperlukan.
Wo Jciech Zalewski mengusulkan model matematika air dan udara untuk mendinginkan fluida dalam kumparan dalam bentuk arus berlawanan, dan memperoleh koefisien perpindahan massa dengan menggunakan analogi antara perpindahan panas dan perpindahan massa. Jorge Facao melakukan uji perpindahan panas dan massa pada menara pendingin kecil yang tertutup, mencocokkan korelasi proses perpindahan panas, dan hubungan perpindahan panas dan massa yang diperoleh konsisten dengan model teoritis yang disederhanakan.
Beberapa penelitian juga telah dilakukan dalam penelitian teknologi pendinginan evaporatif di Cina, termasuk studi teori pendinginan evaporatif dan uji kinerja menara pendingin tertutup.
Liu Nailing dkk. mempelajari optimasi struktural pendingin evaporatif tubular menara pendingin tertutup dengan luas pertukaran panas minimum dan resistansi minimum sebagai kondisi kendala, dan menganalisis pengaruh parameter struktural terhadap luas pendingin evaporatif tubular dan konsumsi energi dari kipas angin dan pompa air.
Li Zijun dkk. mengambil berbagai modul pertukaran panas menara pendingin tertutup arus berlawanan sebagai objek penelitian, menganalisis distribusi suhu air dalam kondisi yang berbeda, dan mengusulkan serangkaian metode perhitungan termal.
Liu Jing menganalisis mekanisme pertukaran panas dari proses pendinginan menara pendingin tertutup, membuat model pertukaran panas kondisi tunak, dan menyusun program simulasi pertukaran panas kondisi tunak berdasarkan hasil solusi analitis. Program ini digunakan untuk mensimulasikan distribusi suhu dan entalpi fluida di dalam menara pendingin tertutup. Hasil perhitungan teoritis parameter outlet fluida pada tower dibandingkan dengan data hasil pengukuran. Kesalahan maksimum berada pada kisaran 9%, yang membuktikan keandalan hasilnya.
Zhao Fangping mempelajari pembersihan dan pengolahan kualitas air dari sistem air pendingin AC sentral di menara pendingin tertutup untuk meningkatkan efisiensi pertukaran panas, mencegah dan mengurangi korosi, serta memperpanjang masa pakai AC.
Niu Runping dan yang lainnya terutama mempelajari distribusi entalpi udara, kadar air, suhu air pendingin, dll., dan melalui studi mekanisme pertukaran panas internal menara pendingin tertutup, membuat model matematika dan memperoleh solusi analitis untuk mengeksplorasi pengaruh kinerja menara pendingin tertutup. Li Yongan dan yang lainnya menggunakan bangku uji kecil yang mereka buat untuk menguji berbagai indikator kinerja menara pendingin tertutup untuk sistem pendingin udara. Melalui simulasi kinerja termal menara pendingin tertutup dan pengaruh parameter seperti parameter saluran masuk udara, aliran massa udara, dan volume air semprotan terhadap kinerja menara pendingin, diperoleh rumus perhitungan hambatan udara kumparan pendingin. .
Liu Dongxing dan yang lainnya menganalisis proses pertukaran panas dan massa antara udara dan air, dan membuat model matematis pertukaran panas dan massa dari pengepakan penyemprotan air di menara pendingin tertutup berlawanan arah berdasarkan hukum kekekalan energi dan kekekalan. materi. Model diselesaikan dengan program komputer menggunakan metode iterasi dan dilakukan verifikasi eksperimental. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai hitung yang diperoleh model matematika dibandingkan dengan nilai pengukuran eksperimen, dan deviasinya berada pada kisaran 0,25%.
Berdasarkan perangkat lunak CFD dan teori menara pendingin tertutup arus berlawanan, You Jiang dkk. menggunakan model turbulensi k-ε standar untuk gerak aliran udara, model fase diskrit untuk area pengepakan, area hujan dan area koil, serta pendekatan aliran tetesan untuk aliran film di area pengepakan. Pengaruh densitas air dan kondisi lingkungan terhadap karakteristik termal menara pendingin disimulasikan dan dianalisis, serta nilai parameter tak berdimensi rasio udara-air yang menjadikan kinerja menara pendingin optimal dianalisis dan diperoleh. Kesimpulan yang diambil sebagai berikut: kepadatan air dan kondisi lingkungan mempunyai pengaruh yang besar terhadap efek perpindahan panas dari menara pendingin tertutup arus berlawanan. Zhou Wenyuan dkk. mengusulkan menara pendingin basah tertutup tipe baru. Air pendingin dan air semprotan menukar panas melalui pipa tembaga, dan pipa plastik disusun dalam menara pendingin untuk meningkatkan luas perpindahan massa udara dan air yang disemprotkan. Semprotan air dan udara bertukar panas dan massa pada permukaan pipa tembaga dan pipa plastik. Berdasarkan model matematika transien satu dimensi, kinerja menara pendingin dalam kondisi operasi yang berbeda diselidiki dan dibandingkan dengan menara pendingin tertutup tradisional, dan kelayakan menara pendingin basah tertutup yang baru ini disimpulkan.