Comprendre l'importance d'un remplissage correct de la tour de refroidissement
Les tours de refroidissement jouent un rôle essentiel dans de nombreuses usines chimiques. Comme pour tout autre échangeur de chaleur, il est crucial d'optimiser l'efficacité du point de vue de la conception de l'équipement et de la protection contre l'encrassement, l'entartrage et la corrosion. Avec les tours de refroidissement, la sélection du remplissage des tours de refroidissement est un aspect critique à cet égard. À première vue, le remplissage de film de tour de refroidissement à haute efficacité peut sembler l'option la plus souhaitable. Cependant, si la mauvaise qualité de l'eau provoque l'encrassement et le colmatage rapide de ce remplissage de tour de refroidissement, cela peut entraîner des coûts de maintenance excessifs. Ainsi, ici, nous examinerons les principes fondamentaux des types de remplissage et examinerons également les problèmes chimiques importants qui influencent la sélection. Un prétraitement approprié de l'eau d'appoint peut permettre de sélectionner un remplissage plus efficace qu'il n'est autrement possible.
La température ambiante et l'humidité influencent les performances, et généralement 65 à 90 % du transfert de chaleur dans une tour de refroidissement provient de l'évaporation d'une petite partie (1 à 3 %) de l'eau de recirculation. Ainsi, une ligne directrice sous-jacente pour toutes les tours de refroidissement est d'améliorer le contact air/eau. Au début, cela a été accompli grâce à l'utilisation d'un remplissage par éclaboussures - une série de lattes de bois placées en quinconce sous les buses de pulvérisation d'eau. Lorsque l'eau frappe les lattes, elle se brise en petites gouttelettes qui augmentent la surface.
Le remplissage de la tour de refroidissement a considérablement évolué à partir de cette conception rudimentaire de remplissage par éclaboussures. La plupart des tours de refroidissement utilisent désormais un film de remplissage pour améliorer le contact air/eau. Le remplissage de film, comme son nom l'indique, induit l'eau de refroidissement à former un film sur la surface du matériau. Le mécanisme de filmage maximise la surface du liquide. Un principe directeur derrière la conception et la sélection du remplissage « consiste à augmenter le contact air-eau, en augmentant la convection et le refroidissement par évaporation tout en réduisant la perte de charge dans le système ». Les remplissages sont généralement constitués de polychlorure de vinyle en raison de son faible coût, de sa durabilité, de ses bonnes caractéristiques de mouillage et de son faible taux de propagation de la flamme.
Remplir la sélection
Le choix de la conception de remplissage de la tour de refroidissement dépend dans une large mesure des tendances à l'encrassement de l'eau de refroidissement. La figure 2 illustre une variété de conceptions de remplissage allant du remplissage par éclaboussure moderne au matériau à très haute efficacité.
Le plus basique et le moins cher est le remplissage d'éclaboussures en plastique. Une avancée sur cette technologie est le remplissage « fil de fer ». Dans un type de conception filaire, un film d'eau tombe en cascade sur la surface du toron ; le refroidissement se produit principalement via la génération de film, la génération de gouttelettes n'étant qu'accessoire. Ce remplissage se présente généralement dans une conception modulaire à cannelures croisées. L'autre conception en fil de fer utilise une multitude de points d'égouttement intégrés pour créer un volume compact de gouttelettes. Ces remplissages à «éclaboussures modulaires» (M/S) ont généralement une géométrie de cannelure décalée et sont intrinsèquement plus résistants à l'encrassement que les remplissages à cannelures croisées.
Les autres options consistent en des remplissages de film. Ceux-ci ont des passages air/eau appelés flûtes. Une variété de configurations de flûte sont disponibles, chacune reflétant un compromis différent entre les performances thermiques et la résistance à l'encrassement.
Les remplissages de film verticaux tels que les cannelures verticales offrent un chemin droit pour le flux d'eau et d'air. Les performances thermiques sont inférieures à celles des conceptions à plus haute efficacité, mais le remplissage VF présente d'excellentes caractéristiques anti-fouling.
Le remplissage à distance XF, spécialement conçu pour les tours de refroidissement à flux croisés, présente une surface spécifique élevée et des tendances antisalissure modérées à bonnes en fonction de la charge en eau
