Kaip veikia aušinimo bokštai

Aušinimo bokštas yra tam tikra įranga, naudojanti vandens ir oro kontaktą, kad išgaruojant būtų išsklaidyta atliekų šiluma, susidaranti pramonėje arba šaldymo ir oro kondicionavimo įrenginiuose.

Pagrindinis principas yra toks: sausas (mažos entalpijos) oras patenka į aušinimo bokštą iš oro įleidimo angos po to, kai jį pumpuoja ventiliatorius; į žemo slėgio orą teka sočiųjų garų ir aukšto slėgio aukštatemperatūrinio vandens molekulės, o iš vandens sklaidos sistemos į bokštą purškiamas šlapias ir karštas (didelės entalpijos) vanduo. Kai vandens lašeliai liečiasi su oru, viena vertus, dėl tiesioginio šilumos perdavimo tarp oro ir vandens, kita vertus, dėl slėgio skirtumo tarp vandens garų ir oro paviršiaus, garavimas vyksta veikiant slėgis, o šiluma vandenyje paimama išgaruojant šilumos perdavimui ir taip pasiekiamas aušinimo tikslas.

Aušinimo bokšto darbo procesas: Kaip pavyzdį paimkite apskrito priešsrovės aušinimo bokšto darbo procesą: karštas vanduo pumpuojamas iš pagrindinės patalpos vamzdžiu, horizontalia gerkle, lenkta gerkle ir centrine gerkle, esant tam tikram slėgiui, kad paspaustų cirkuliuojantį vandenį į aušinimo bokšto vandens paskleidimo sistemą, o vanduo tolygiai paskirstomas ant užpildo per mažas skylutes ant vandens paskleidimo vamzdžio. Sausas oras su žema drėgnos lemputės temperatūra patenka į bokštą iš apatinio oro įleidimo tinklo, veikiant ventiliatoriui. Kai karštas vanduo teka užpildo paviršiumi, jis sudaro vandens plėvelę ir keičia šilumą su oru. Karštas oras su didele drėgme ir aukšta drėgnos lemputės temperatūra ištraukiamas iš viršaus. Oras, patenkantis į bokštą, yra sausas oras su žema šlapios lemputės temperatūra. Akivaizdu, kad tarp vandens molekulių ir oro yra koncentracijos ir kinetinės slėgio skirtumas. Kai ventiliatorius veikia, veikiamos statinio slėgio bokšte, vandens molekulės toliau garuoja į orą ir tampa vandens garų molekulėmis. Likusių vandens molekulių vidutinė kinetinė energija sumažės, todėl sumažės cirkuliuojančio vandens temperatūra. Iš aukščiau pateiktos analizės matyti, kad garuojantis aušinimas neturi nieko bendra su oro temperatūra (dažniausiai sausos lemputės temperatūra), kuri yra žemesnė arba aukštesnė už vandens temperatūrą. Kol vandens molekulės gali toliau garuoti į orą, vandens temperatūra mažės. Tačiau vandens garavimas į orą nesibaigs. Kai oras, besiliečiantis su vandeniu, nėra prisotintas, vandens molekulės toliau garuoja į orą, tačiau kai oras vandens garų kontaktiniame paviršiuje pasiekia prisotinimą, vandens molekulės negali išgaruoti, bet yra dinaminės pusiausvyros būsenoje. Išgaruojamų vandens molekulių skaičius yra lygus vandens molekulių, sugrąžintų iš oro į vandenį, skaičiui, o vandens temperatūra nesikeičia. Iš to matome, kad kuo sausesnis oras liečiasi su vandeniu, tuo lengviau išgaruoja ir lengviau nukrenta vandens temperatūra.