Rashladni toranj
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e7/Didcot_power_station_cooling_tower_zootalures.jpg/250px-Didcot_power_station_cooling_tower_zootalures.jpg)
Rashladni toranj(engl.cooling tower) se najčešće koristi za odbacivanjetoplinekodvodomhlađenogkondenzatorasistema hlađenja, klimatizacije i sistema u procesnojindustriji.Potrošnjavodeu rashladnom tornju je samo oko 5% potrošnje u sistemima s jednim prolazom, što ovaj sistem čini najjeftinijim za rad s vodom koja se plaća. Dodatno, gubici zagrijane vode (odmuljivanje) su vrlo mali, čime se znatno smanjuju negativne posljedice za okoliš. Rashladni tornjevi mogu ohladiti vodu na 2 – 3°Ciznadtemperaturevlažnog termometra okoliša ili za oko 20 °C niže odzrakomhlađenih sistema prihvatljivih dimenzija.
Rashladna voda ima u modernoj pogonskoj tehnici vrlo važnu ulogu.Rafinerije, čeličane,plinske turbine,nuklearni reaktori,itd. ne mogu u svojoj funkciji djelovati bez rashladne vode. Svakistroj,koji proizvodi toplinsku energiju, troši rashladnu vodu. Pod rashladnom vodom se podrazumijeva voda koja ima ulogu medija za odvođenje topline kod tehnoloških procesa. Na industrijsku rashladnu vodu se postavljaju danas posve određeni zahtjevi obzirom na njezin sastav. Praktički nema na raspolaganju vode, koja bi idealno u potpunosti odgovarala tim zahtjevima. Stoga je nužna priprema i obrada vode koja se koristi u rashladne svrhe.
Rashladni tornjevi se dijele prema tipu strujanja (prirodna ili mehaničkacirkulacija) i prema smjeru strujanja zraka (križno ili protusmjerno). Rashladni tornjevi s prisilnom cirkulacijom (mehaničkom) se još mogu podjeliti na tlačne i inducirane.
![Sistemi hlađenja otpadne vode](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/sh/8/82/Sustavi_hla%C4%91enja_otpadne_vode.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/sh/thumb/4/48/Rashladni_toranj_s_prirodnom_cirkulacijom.jpg/250px-Rashladni_toranj_s_prirodnom_cirkulacijom.jpg)
Rashladni tornjevi s prirodnom cirkulacijom se ponekad i zovuhiperboličnimtornjevima zbog svojeg karakterističnog oblika i funkcioniranja tornja. Njima nije potrebanventilatorzato što su dizajnirani na način da iskoriste razliku ugustoćiizmeđu zraka koji ulazi u toranj i toplijeg zraka unutar samog tornja.
Topao i vlažan zrak unutar tornja je manje gustoće i on se podiže prema gore, dok se hladan i gušći zrak spušta prema donjem dijelu tornja. Razlog zašto je rashladni toranj tako visok (do 200m) je zato što je potrebno potaknuti adekvatno strujanje zraka. Rashladni tornjevi s prirodnom cirkulacijom mogu imati protustrujno ili križno strujanje zraka. Moraju imati eliminator kapljica kako manje kapljice ne bi otišle sa strujom zraka. Zbog gubitka vode potrebno je dodavati svježu vodu. Punilo tornja ima letvice raznih oblika koje usporavaju padanje vode i povećavaju površinu izmjene, a cilj im je intenzivirati interakciju vode i zraka, a pri tome termodinamički ne sudjeluju u procesu. Učinak tornja ovisi samo oentalpijizraka, a ne o temperaturi.
Rashladni tornjevi s prisilnim strujanjem koriste ventilator za strujanje zraka prema dnutornja.Strujanje zraka može biti inducirano i tlačno. Može ih se još podijeliti na rashladne tornjeve s križnim i protusmjernim strujanjem. Skoro svi rashladni tornjevi s prisilnom cirkulacijom su protusmjerni. Oni daju pouzdaniji protok zraka i time jeefikasnostveća.Snagaventilatora je razjerno mala s obzirom na izmjenjeni toplinski tok (1:100), ali kod postrojenja od npr. 100 000 kW bila bi potrebna snaga ventilatora od 1000 kW što je jako puno, pa se u to slučaju prelazi na rashladne tornjeve s prirodnim strujanjem. Karakterizira ih manja dimenzija izmjenjivačke površine i niža izlazna temperatura medija koji se hladi, te ukupne manje dimenzije. Toplinski učin rashladnog tornja prije svega ovisi otemperaturivlažnog termometrazraka.Temperatura suhogtermometrai relativna vlažnost imaju neznatan utjecaj na toplinski učinak rashladnih tornjeva s prisilnim strujanjem, ali utječu na količinu ishlapljene vode unutar rashladnog tornja. Zagrijavanje zraka može se podijeliti na osjetni dio i na latentni dio topline koju zrak preuzima hlađenjem vode. Ako se ulaznom zraku povećava temperatura suhog termometra, uz nepromjenjenu temperaturu vlažnog termometra, ukupna izmjenatoplineostaje ista, ali se mijenja omjer izmjenjeneosjetneilatentnetopline.
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/sh/thumb/3/3b/Protusmjerni_rashladni_toranj_s_induciranim_strujanjem.jpg/250px-Protusmjerni_rashladni_toranj_s_induciranim_strujanjem.jpg)
Na slici je prikazan protusmjerni rashladnitoranjs induciranim strujanjem. Ventilator je smješten niz struju zraka u odnosu na ispunu tornja, na izlazu zraka, pri vrhu uređaja. Zbog ishlapljivanja male količine kondenzatorske vode (oko 1% protoka), temperatura vode se postupno smanjuje tijekom njezinog slijevanja kroz ispunu tornja protusmjerno od zraka. Veće kapljice vode nošene strujom zraka odvajaju se na eliminatoru kapi. Struja zraka izlazi pri vrhu tornja i ispušta se u okoliš. Voda ohlađena ishlapljivanjem pada u sabirnu posudu odakle se odvodi premakondenzatoru.Takav sistem omogućuje dobru izmjenutoplinezato što najhladniji zrak dolazi u kontakt sa najhladnijom vodom.
Ventilator je smješten na ulazu zraka, pri dnu uređaja tj. uz struju zraka u odnosu na ispunu tornja. Radne karakteristike su slične onima kod protusmjernog rashladnog tornja s induciranim strujanjem. Prednosti su da su vibracije manje u usporedbi s tornjem s induciranim strujanjem, jer se ventilator nalazi bliže dnu i to da je bolji efekt ishlapljivanja ako centrifugalni ventilator puše direktno u posudu s vodom. Neki nedostaci ovog rashladnog tornja su nejednolika raspodjela struje zraka kroz ispunu tornja uslijed puhanja tlačnog ventilatora, uslijed velikebrzineulaznog zraka može doći do prijenosa dijela toplog i vlažnog istrošenog zraka. Ti rashladni tornjevi se uglavnom koriste kod malih i srednje velikih postrojenja.
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/sh/thumb/2/25/Kri%C5%BEni_rashladni_toranj.jpg/250px-Kri%C5%BEni_rashladni_toranj.jpg)
Kod križnih rashladnih tornjeva zrak poprečno struji na vodu koja se cijedi kroz punilo (slika). Ventilator je smješten niz struju zraka u odnosu na ispunu tornja, na izlazu zraka pri vrhu uređaja. Ispuna se nalazi u razini s ulazima zraka. Zrak ulazi u toranj kroz bočne žaluzije i struji vodoravno kroz ispunu i eliminator kapi. Zrak se zatim usmjerava prema gore i izlazi pri vrhu uređaja. Voda se raspršuje iz sapnica, pada preko ispune i dolazi do križnog strujanjavodei struje zraka. Križni rashladni toranj s induciranim strujanjem ima povećanupovršinuza ulaz zraka. Uslijed križnog strujanja, ovakavtoranjmože biti znatno niži od protusmjernog tornja. Negativna strana te izvedbe je povećan rizik od recirkulacije istrošenog zraka iz tornja.
Voda se koristi u sistemima za hlađenje kao medij za prijenostoplinei često i kao konačna točka za odbacivanje topline uatmosferuputem isparavanja unutar rashladnih tornjeva.
Problemi koji nastaju u rashladnim sistemima možemo podijeliti u tri glavne skupine:
- korozija,
- kamenac,
- razvojmikroorganizamaialgi.
Korozija skraćuje životni vijek komponenti rashladnog sistema i uzrokuje propuštanje radne tvari ili rashladne vode zaizmjenjivače topline.Također uzrokuje probleme kao što je smanjenje učinkovitosti izmjenjivača topline i smanjenje protočne količinevodeili radne tvari.
Kada u izmjenjivačima topline dolazi do taloženja kamenca i oblaganja mulja, ne samo što se smanjuje učinkovitost izmjenjivača, već dolazi i do stvaranja opće korozije ispod sloja taloga.
Ovi se problemi rijetko javljaju sami i obično se pojavljuju u kombinaciji jedno s drugim. Najčešće se javljaju u otvorenim recirkulirajućim rashladnim tornjevima jer sukrutineotopljene u rashladnoj vodi koncentriraneishlapljivanjemvode.
- Suzuki, Takashi (Chairman of Editors), Kurita Handbook of Water Treatment, Kurita Water Industries Ltd. Tokyo, 1999.
- I. Balen: Klimatizacija- skripta; Fakultet strojarstva i brodogradnje u Zagrebu; 2007.
- A. Bhatia, PDHengineer Course № HV-5001;Cooling Water Problems and Solutions
- http:// riteh.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/nas/tehnika_hladjenja_07Arhivirano2008-09-17 naWayback Machine-u
- Ostali projekti
![]() | UWikimedijinoj ostavinalazi se članak na temu:Rashladni toranj |
![]() | UWikimedijinoj ostaviima još materijala vezanih za:Rashladni toranj |