Xây dựng thuật toán mô phỏng và tính toán thiết kế tháp giải nhiệt

Trong các hệ thống lạnh và điều hoà không khí cũng như các hệ thống Nhiệt-Lạnh trong các công nghiệp thường rất hay sử dụng nước để làm mát bình ngưng và các thiết bị sinh nhiệt khác. Về nguyên tắc, nước dùng để làm mát bình ngưng và các thiết bị có thể lấy từ mạng nước máy hoặc từ các nguồn nước tự nhiên để sử dụng một lần và sau đó thải ra ngoài mà không tuần hoàn. Tuy nhiên, điều đó chỉ thực hiện được ở những nơi có nguồn nước dồi dào như ở nơi có ao hồ lớn hay gần biển.Do vậy, để tiết kiệm nước và giảm giá thành khi vận hành thì các hệ thống nhiệt - lạnh người ta thường hay sử dụng hệ thống tuần hoàn nước và có TGN nước đi kèm. Sau khi được làm mát bằng TGN, nước được đưa quay về tiếp tục làm mát bình ngưng trong vòng tuần hoàn khép kín.
Quá trình trao đổi nhiệt trong TGN diễn ra một cách hỗn hợp. Ngoài quá trình trao đổi nhiệt đối lưu thông thường còn diễn ra quá trình trao đổi chất rất  phức tạp. Lượng nhiệt nước truyền cho không khí bao gồm: nhiệt ẩn là lượng nhiệt do hơi nước mang đi khi nước bay hơi vào không khí, nhiệt hiện là lượng nhiệt trao đổi khi có độ chênh nhiệt độ giữa nước và không khí [2].

Quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ của không khí và nước. Độ chênh nhiệt độ này càng lớn hiệu quả trao đổi nhiệt càng cao và ngược lại. Trong khi đó, quá trình bay hơi lại phụ thuộc vào độ ẩm không khí. Độ ẩm không khí càng thấp quá trình bay hơi diễn ra càng mãnh liệt và ngược lại. Hiệu quả làm mát của TGN chịu ảnh hưởng bởi mọi yếu tố gây nên quá trình TĐN - TĐC trong tháp. Khi nước tiếp xúc trực tiếp với không khí, một phần nhiệt lượng được lấy đi bởi nhiệt hiện, phần lớn lượng nhiệt nước thải đi là do quá trình bay hơi (truyền chất) của nước vào không khí. Quá trình truyền chất của nước xảy ra từ dòng nước đến dòng khí theo chiều từ nước đến khí và tuân theo định luật FICK. Tuy nhiên, quá trình này sẽ xảy ra ngược lại nếu nhiệt độ nước vào tn1 nhỏ hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí vào tư1. Trong trường hợp này, không khí cũng như nước đều được làm mát bởi TGN. Các tính toán TGN trong thực tế cho thấy, lượng nhiệt trao đổi bởi bay hơi nước chiếm 60 ữ 95% tổng lượng nhiệt.

LINK DOWNLOAD

Trong các hệ thống lạnh và điều hoà không khí cũng như các hệ thống Nhiệt-Lạnh trong các công nghiệp thường rất hay sử dụng nước để làm mát bình ngưng và các thiết bị sinh nhiệt khác. Về nguyên tắc, nước dùng để làm mát bình ngưng và các thiết bị có thể lấy từ mạng nước máy hoặc từ các nguồn nước tự nhiên để sử dụng một lần và sau đó thải ra ngoài mà không tuần hoàn. Tuy nhiên, điều đó chỉ thực hiện được ở những nơi có nguồn nước dồi dào như ở nơi có ao hồ lớn hay gần biển.Do vậy, để tiết kiệm nước và giảm giá thành khi vận hành thì các hệ thống nhiệt - lạnh người ta thường hay sử dụng hệ thống tuần hoàn nước và có TGN nước đi kèm. Sau khi được làm mát bằng TGN, nước được đưa quay về tiếp tục làm mát bình ngưng trong vòng tuần hoàn khép kín.
Quá trình trao đổi nhiệt trong TGN diễn ra một cách hỗn hợp. Ngoài quá trình trao đổi nhiệt đối lưu thông thường còn diễn ra quá trình trao đổi chất rất  phức tạp. Lượng nhiệt nước truyền cho không khí bao gồm: nhiệt ẩn là lượng nhiệt do hơi nước mang đi khi nước bay hơi vào không khí, nhiệt hiện là lượng nhiệt trao đổi khi có độ chênh nhiệt độ giữa nước và không khí [2].

Quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu phụ thuộc vào độ chênh nhiệt độ của không khí và nước. Độ chênh nhiệt độ này càng lớn hiệu quả trao đổi nhiệt càng cao và ngược lại. Trong khi đó, quá trình bay hơi lại phụ thuộc vào độ ẩm không khí. Độ ẩm không khí càng thấp quá trình bay hơi diễn ra càng mãnh liệt và ngược lại. Hiệu quả làm mát của TGN chịu ảnh hưởng bởi mọi yếu tố gây nên quá trình TĐN - TĐC trong tháp. Khi nước tiếp xúc trực tiếp với không khí, một phần nhiệt lượng được lấy đi bởi nhiệt hiện, phần lớn lượng nhiệt nước thải đi là do quá trình bay hơi (truyền chất) của nước vào không khí. Quá trình truyền chất của nước xảy ra từ dòng nước đến dòng khí theo chiều từ nước đến khí và tuân theo định luật FICK. Tuy nhiên, quá trình này sẽ xảy ra ngược lại nếu nhiệt độ nước vào tn1 nhỏ hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí vào tư1. Trong trường hợp này, không khí cũng như nước đều được làm mát bởi TGN. Các tính toán TGN trong thực tế cho thấy, lượng nhiệt trao đổi bởi bay hơi nước chiếm 60 ữ 95% tổng lượng nhiệt.

LINK DOWNLOAD

Chuyên mục: D. Luận văn D. Luận văn chuyên ngành Nhiệt Lạnh (Heat and Refrigeration) D. Luận văn kỹ thuật