Ашық{0}}цикл және жабық-салқындату мұнаралары: қайсысы жақсы?

 

 

 

I. Ашық{1}}контурлы салқындату мұнаралары: төмен-құны және жоғары-тиімді жылу алмасу, әдеттегі салқындату қажеттіліктеріне сай келеді

 

Ашық контурлы салқындату мұнараларының-негізгі ерекшелігі болып табыладысалқындатқыш су мен ауа арасындағы тікелей байланыс: айналмалы су бүріккіш жүйе арқылы толтырғышқа себіледі және булану жылу алмасуы мен конвективтік жылу алмасуға қол жеткізу үшін қарсы ток/айқаспалы ағында желдеткіш енгізген ауамен байланысады. Салқындатылған су тікелей салқындатқыш жабдыққа (мысалы, салқындатқыштар, технологиялық реакторлар) кері ағып кетеді.

Оның негізгі артықшылықтары «жоғары тиімділік пен төмен бағаға» бағытталған:

 

 

 

 

 

Дегенмен, ашық{0}}контур жүйелерінің айқын кемшіліктері бар:

 

Су сапасының ластану қаупі жоғары: айналымдағы су ауамен, шаңмен және микроорганизмдермен тікелей әсер етеді, құрал-жабдық құбырларының масштабталуына және коррозиясына бейім. Қақ ингибиторлары мен бактерицидтерді жиі қосу қажет, бұл ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарын-ұлғайтады;

Үлкен су шығыны: булану жоғалуы + дрейф жоғалуы су тапшылығы аймақтарында немесе қоршаған ортаны қорғау талаптары жоғары сценарийлерде шектелген айналымдағы су көлемінің шамамен 1,5%-3% құрайды;

Температураның нашар тұрақтылығы: қоршаған ортаның температурасы мен ылғалдылығы айтарлықтай әсер етеді, жазғы -температурасы жоғары кезде шығатын су температурасының үлкен ауытқуы дәл жабдықты салқындату қажеттіліктерін қанағаттандыруды қиындатады.

II. Жабық{1}}салқындату мұнаралары: жоғары тұрақтылық және төмен техникалық қызмет көрсету, ауыр жұмыс жағдайларына жарамды

 

Жабық{0}}контурлы салқындату мұнаралары жабық жылу алмасу құрылымын қабылдайды: салқындатылатын технологиялық су/жабдықты салқындату суы жабық катушкаларда айналады, ал сыртқы бүріккіш су мен ауа катушкалар арқылы көлденең/қарсы ағынмен өтіп, түтік қабырғасы арқылы жанама жылу алмасуға қол жеткізеді. Катушкалардағы су бүкіл процесс барысында сыртқы әлеммен байланыста болмайды.

Оның негізгі артықшылықтары «тұрақтылық пен сенімділікке» бағытталған:

Судың жоғары тазалығы: жабық айналым масштабтауды, коррозияны және микробтық ластануды толығымен болдырмайды және дәл жабдықты (мәліметтер орталығының серверлері, фармацевтикалық реакторлар сияқты) тікелей салқындатады, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады және құбырға техникалық қызмет көрсету шығындарын айтарлықтай азайтады;

Күшті жұмыс тұрақтылығы: шығыс суының температурасы қоршаған ортадан аз әсер етеді, температура айырмашылығы ±1 градус шегінде бақыланады, жоғары температура дәлдігін талап ететін сценарийлер үшін қолайлы;

Айтарлықтай суды үнемдеу-әсері: сыртқы бүріккіш суда аз ғана булану жоғалуы орын алады, бұл ашық мұнаралармен салыстырғанда суды 90%-дан астам үнемдейді, су тапшы аумақтардың-қоршаған ортаны қорғау саясатының талаптарына сәйкес келеді;

Қолданылуы кең: «буландыратын салқындату + ауамен салқындату» режимдері арасында ауыса алады және бүрку жүйесін өшіру арқылы қыста ауаны салқындату арқылы ғана жұмыс істей алады, энергия мен суды тұтынуды одан әрі азайтады.

Жабық контурлық жүйелердің-негізгі кемшіліктері:

Жоғары бастапқы құны: жабық катушкалар және жоғары{0}}тиімді жылу алмасу компоненттері сияқты конструкциялар жабдықты сатып алу шығындарын ашық мұнараларға қарағанда 50%-80%-ға жоғары етеді;

Жылу алмасу тиімділігі сәл төмен: жанама жылу алмасу әдетте 4-6 градусқа жақындау температурасына әкеледі және бірдей жүктемені өңдеу кезінде жабдықтың көлемі үлкенірек болады, бұл орнату кеңістігін қажет етеді.

 

 

III. Таңдау шешімі: Сценарийлерге негізделген негізгі өлшемді салыстыру

 

 

Салыстыру өлшемі	Салқындату мұнарасын -ашыңыз	Жабық{0}}салқындату мұнарасы
Бастапқы инвестиция	Төмен (қарапайым құрылым, жабық катушкалар жоқ)	Жоғары (соның ішінде катушкалар, тығыздау жүйесі)
Жылу алмасу тиімділігі	Жоғары (тікелей жанасу, жақындау температурасы 2-3 градус)	Орташа (жанама жанама, жақындау температурасы 4-6 градус)
Су сапасына әсер ету	Ластануға бейім, суды жиі тазарту қажет	Таза су сапасы, масштабтау немесе коррозия қаупі жоқ
Пайдалану құны	Жоғары (суды тұтыну + химиялық шығындар)	Төмен (суды-үнемдеу + төмен техникалық қызмет көрсету)
Температураның тұрақтылығы	Нашар (қоршаған ортаға қатты әсер етеді)	Өте жақсы (температура айырмашылығы ±1 градус ішінде)
Қолданылатын сценарийлер	Өндірістік жоғары{0}}жүктеме, су сапасына төмен талаптар, жеткілікті су көздері	Дәл жабдық, су сапасына қойылатын жоғары талаптар, су- тапшы аумақтар

 

 

IV. Қорытынды: артықшылық жоқ, тек сценарийге бейімделу

 

Ашық{0}}контурлы салқындату мұнаралары жеткілікті су көздері, үлкен салқындату жүктемелері және су сапасының төмен талаптары (мысалы, жылу қуатының айналмалы суы, орталық салқындатқыш суы) бар кәдімгі өнеркәсіптік сценарийлер үшін қолайлы, төмен бағамен жоғары-тиімді жылу алмасуға қол жеткізетін "үнемді таңдау" болып табылады; жабық{3}}контурлы салқындату мұнаралары дәл жабдықты салқындату, су-жетпеген аумақтар, жоғары қоршаған ортаны қорғау талаптары немесе ұзақ мерзімді жұмыс-жұмыстары бар ауыр жұмыс жағдайлары үшін қолайлы, жоғары бастапқы инвестицияларды тұрақты жұмыс пен төмен техникалық қызмет көрсету шығындарына айырбастайтын "сенімділік таңдауы" болып табылады.

                                                

Таңдаудың негізгі логикасы «сұраныс пен шығынды» теңестіру болып табылады: егер бастапқы инвестицияны бақылауға және жоғары-жүктемелік жылу алмасу тиімділігіне басымдық берілсе, ашық-цикл жақсырақ; егер операциялық тұрақтылыққа, суды және энергияны үнемдеуге немесе дәл жұмыс жағдайларына бейімделуге баса назар аударылса, жабық{2}}цикл сөзсіз таңдау болып табылады. Тәжірибелік қолданбаларда кейбір кәсіпорындар әртүрлі сілтемелердің салқындату қажеттіліктерін теңестіру және тиімділік пен құн арасындағы оңтайлы тепе-теңдікке қол жеткізу үшін «ашық{4}}цикл + жабық{6}}біріктірілген жүйелерді де қолданады.