冷却塔構成の主な 2 つのタイプ: 開放型と密閉型

冷却塔構成の主な 2 つのタイプ: 開放型と密閉型

産業用冷却の分野では、冷却塔は循環水システムが大気と直接接触しているかどうかに基づいて、主に 2 つのタイプに分類されます。オープン冷却塔そして閉回路冷却塔-。これら 2 つの構成にはそれぞれ独自の長所と短所があり、さまざまな動作条件やシナリオに適しています。以下では、それぞれの主な違い、特徴、用途について詳しく説明します。

I. オープン冷却塔

定義と動作原理:

開放型冷却塔は最も伝統的で一般的な形式です。その動作原理は次のとおりです。循環水は、システム (チラーや産業機器など) から熱を吸収した後、タワーの上部にポンプで送られ、配水システムを通じて充填材上に均等に分配されます。上部のファンが継続的に外部の空気を下部から吸い込み、上部から排出します。空気が湿った充填物を通過すると、空気は水から熱を奪い、水の一部が蒸発して冷却が行われます。冷却された水は容器に戻り、冷却が必要な機器にポンプで戻され、このサイクルを繰り返します。

コア特性: 

循環水は空気と直接接触し、蒸発熱伝達と対流熱伝達の両方によって冷却されます。

利点:

• 初期投資の削減: シンプルな構造、複雑な熱交換コイル システムが不要、製造コストの削減
• 高い熱交換効率: 水と空気の直接接触により効率が向上します。気化冷却なし

• 軽量化: 構造がシンプルで、設置基礎の要件が低くなります。
• 簡単な冬季凍結防止: シャットダウン後に自然に水が排出され、凍結による損傷のリスクが低い

短所:

• 水質が悪い：循環水が直接空気にさらされ、落ち葉、ゴミ、昆虫などの不純物が侵入する
• ひどいスケール：蒸発により水が濃縮し、カルシウムイオンとマグネシウムイオンが蓄積して機器の表面にスケールを形成します。
• 水の消費量が多い: 蒸発と漂流による損失により、大量の補給水が必要になります
• 機器の寿命の短縮: 腐食やスケールによる早期劣化の原因となる
• 頻繁なメンテナンス: 充填物、洗面器、ノズルの定期的な清掃と化学処理が必要です。
• より高い騒音: 顕著な落水衝撃音

アプリケーション:

• 低い水質要件による粗工業用冷却
• 予算が限られた短期プロジェクト-
• メンテナンス力の高い工場
• 水質に影響されない機器冷却

  

II.閉回路冷却塔-

定義と動作原理:

閉回路冷却塔-まったく異なる設計アプローチを使用します。冷却される循環水は熱交換コイル内に封入されており、コイルの外側に独立したスプレー水システムが設置されています。プロセスは次のように機能します。

1. 内部回路（プロセス側）： 

   チラーや産業機器からの温循環水は、密閉された熱交換コイル内を流れます。この水は外気から完全に隔離されています。

2. 外部回路（冷却側）： 

   スプレー ポンプが底部のたらいから水を汲み上げてコイルの上に分配し、そこでノズルが水をコイルの外面に均等にスプレーして、薄い水の膜を形成します。

3. 強制空気の流れ: 

   ファンがタワーの底部から空気を吸い込み、コイルの外面を上向きに流れ、水膜の蒸発を促進し、コイル内の循環水から熱を奪います。

4. 熱伝達経路: 

   内部循環水→コイル壁→外部水膜→蒸発により空気中に熱が運ばれます。

コア特性: 

内部循環水は空気から完全に隔離されています - 蒸発、損失、汚染はありません。外部スプレー水は冷却媒体として独立して動作します。

利点:

• きれいな水質：内部循環水は完全に密閉されており、不純物の侵入がなく、純粋なままです。
• スケールなし：内部の水が蒸発または濃縮しないため、コイル内部表面にスケールが形成されません。
• 大幅な節水: 内部ループは水を消費せず、スプレー水は再循環され、年間節水率は 90% を超える可能性があります。
• 長い機器寿命: コイルは腐食やスケールがなく、耐用年数は 10 ～ 15 年以上に達します。
• 低メンテナンスコスト: 内部ループはメンテナンス不要で、定期的な清掃が必要なのはスプレー システムのみです。{0}
• 安定した動作: 熱交換効率は時間が経っても一定に保たれ、スケールによる劣化はありません。
• 低騒音: コイル表面の水膜熱交換により、落下水騒音が減少します。
• 柔軟な設置: コンパクトな構造、小さな設置面積

短所:

• 初期投資が高い: 熱交換コイルは高価で、構造がより複雑
• 重量の増加: コイルと構造コンポーネントにより全体の重量が増加します
• 冬季の凍結防止が必要: 外部のスプレー水は低温で凍結する危険性があります。
• より複雑なメンテナンス: コイルの漏れは修復が比較的困難です
• 外部ループには定期的なメンテナンスが必要です。スプレー水は定期的なブローダウンと洗浄が必要です。

アプリケーション:

• 高度な水質要件が求められる業界 (データセンター、製薬、食品、精密製造)
• 水が不足している地域または水の価格が高い地域{0}}
• 長期にわたる安定した動作が必要な機器-
• メンテナンス能力が限られている工場、またはメンテナンスの負担を軽減したい工場
• 設置スペースが限られている現場

  

Ⅲ． 2 つの構成の主な比較

IV.選び方は？

次の場合にはオープン冷却塔を選択してください。

• 予算が非常に厳しい
• 機器は水質の影響を受けにくい
• プロジェクトは短期または一時的なものである-
• 工場には十分なメンテナンス要員と能力がある

選ぶ

閉回路冷却塔-

いつ：

• 機器は水質に敏感です (データセンター、医薬品、食品など)
• 水資源が不足している、または水の価格が高い
• プロジェクトは長期（10+年）です-
• 長期的な運用コストとメンテナンスの負担を軽減したい。{0}
• 設置スペースが限られている

  

V. 結論

開いて、閉回路冷却塔-は、2 つの明らかに異なる冷却構成です。絶対的な「より良い」または「より悪い」というものはありません。- あるのは「より適切」または「より適切ではない」だけです。低コスト、短いサイクル、および頻繁なメンテナンスを気にしないというニーズがある場合は、オープン タワーが合理的な選択です。長寿命、安定した動作、低メンテナンス、節水、エネルギー効率が必要な場合は、閉回路タワーがより良い選択肢です。重要なのは、特定の動作条件、予算、長期目標に最も適したものを選択することです。-

Oasis Bingfeng - 24 年間、研究開発と製造に集中してきました閉回路冷却塔-

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