SU SOĞUTMA KULELERİ

SU SOĞUTMA KULELERİ

Soğutma kuleleri hemen hemen tüm endüstri kollarında kullanmakla birlikte yoğun kullanım alanı bulunan sektörler aşağıdaki gibi sıralanabilir.

-Demir & Çelik sanayi

-Petro Kimya Tesisleri

-Enerji sektörü

-Tekstil sektörü

-Gıda ve İçecek sektörü

-Otomotiv sanayi

-Cam sanayi

-Madencilik & Kimya sanayi

-Plastik & Ambalaj sanayi

-İş ve Alışveriş merkezleri

-Oteller ve Sosyal tesisler

-Konutlar.

SU SOĞUTMA KULELERİ NASIL ÇALIŞIR ?

´Su soğutma kuleleri çalışma prensiplerine göre karşı akışlı ve çapraz akışlı kuleler olmak üzere ikiye ayrılır. Karşı akışlı su soğutma kulelerinde su yukarıdan aşağı süzülürken hava aşağıdan yukarı hareket eder. Çapraz akışlı su soğutma kulelerinde su yukarıdan aşağı inerken hava akımı yataydır. Son yıllarda karşı akışlı kuleler tercih edilmektedir.     

´Cebri çekişli karşı akışlı tip su soğutma kulelerinde, işletmeden ısınıp gelen su, özel olarak imal edilmiş su dağıtım sistemi ve fıskiyeler yardımı ile kulenin tüm kesitine yukarıdan aşağı doğru homojen olarak püskürtülür. Püskürtülen su kütleleri, kule dolguları arasından süzülerek parçalanır. Dış ortamın nemine sahip hava, motor fan grubu yardımı ile dolgular üzerinden aşağıdan yukarıya doğru emilir. Dolgu soğutma yüzeyinde hava ile buluşan su havaya ısı vererek soğur ve az bir kısmı buharlaşır. Soğuyan su kulenin soğuk su havuzunda toplanarak işletmeye gönderilir. Suyun buharlaşması sonucu nemi artan hava (doyma oranına yakın), kulenin en üstünde bulunan fan bacasından atmosfere atılır. 

Termodinamik esaslarına göre; buharlaşan her bir gram suyun faz (hal) değişimini gerçekleştirebilmesi için yaklaşık 540 Kalori enerji sistemden emilir. 

Bu yaklaşımla; sistemde dolaşan suyun her 6 ºC soğuması için yaklaşık su debisinin % 0,9’ unun buharlaşması gerekmektedir, buna su soğutma kulesi buharlaşma kaybı denilmektedir.

Buharlaşma Miktarı (m³/h) = 0.00085 x 1.8 x Debi (m³/h) x (Tg—Tç)

Su Soğutma Kulesi Çeşitleri

Su soğutma kuleleri kullanım amaçlarına ve alanlarına göre farklılaşabilir. Genel olarak kullanılan su soğutma kulesi çeşitleri şunlardır:

•Açık Tip Su Soğutma Kulesi

En çok kullanılan su soğutma kulesi çeşididir. Açık devre soğutma kulesi olarak tasarlanan bu kulelerle soğutulan su direkt atmosfere açıktır. Hava ve fan yardımı ile soğutma kulesinde hareket eden su çevresel şartlardan etkilendiği için kirliliğe karşı önlem almayı gerektirmektedir.

•Kapalı Tip Su Soğutma Kulesi

Kapalı tip soğutma kulelerinde kondenserden yada prosesten gelen su, kule içerisinde boru demeti şeklindeki serpantinden geçirilir. Kapalı su soğutma kulesi çalışırken soğutulmuş ve kule havuzunda hazır bekleyen su, pompa ile emilerek üst kısımda serpantin üzerine püskürtülmektedir. Su süzülürken fanlar yardımı ile serpantin üzerinden hava geçirilerek buharlaşma sağlanır ve ısı atmosfere atılır. Sürekli temiz kalması nedeniyle açık tip su soğutma kulesine göre daha avantajlıdır.

Soğutma Kulesinde Temel İfadeler 

Kuru Termometre Sıcaklığı: Havanın içindeki nemin ve radyasyonun etkisi olmaksızın herhangi bir termo eleman, termometre, termokupl vb. bir sıcaklık ölçme aleti ile yapılan ölçmede elde edilen sıcaklığa denir.

Çiğ Noktası Sıcaklığı: Nemli hava sabit basınçta soğutulduğunda, içindeki su buharının yoğuşmaya başladığı andaki sıcaklığa çiğ noktası sıcaklığı denir.

 İzafi (Bağıl Nem): Nemli hava içindeki su buharın kısmi basıncı Pb, sıcaklığı T ve aynı T sıcaklığında doymuş hava içindeki su buharının kısmi basıncı (T sıcaklığına karşılık gelen su buharının doyma basıncı) Pdt olmak üzere izafi nem;

ϕ=Pb/Pdt İfadesi ile bulunur.

Havanın izafi nemi higrometre ile ölçülür. Havanın izafi nemi 0<φ<1 arasında bulunur. 

φ=0 Kuru Hava (İçinde hiç su buharı yok)

φ=1 Doymuş Hava

φ≤1 Doymamış Hava 

Özgül Nem (Nem Oranı): Birim kg kuru hava içindeki su buharı miktarına denir. Nemli hava içindeki su buharı miktarı mb kuru hava miktarı mh olmak üzere, özgül nem; 

W= mb/mh /= kg su buharı/kg kuru hava

Soğutma: Soğutma kulesine giren akışkanın sıcaklığı ile soğutma kulesini terk eden akışkanın sıcaklığı arasındaki farka soğutma denir.

Yaklaşım: Soğutma kulesinden çıkan suyun sıcaklığı ile giriş havasının yaş termometre sıcaklığı arasındaki farka yaklaşım denir.