Industriële koelers met gesloten circuit
Wat zijn industriële koelers met gesloten circuit?
Industriële koelers met gesloten circuit, ook wel verdampingsvloeistofkoelers of koeltorens met gesloten circuit genoemd, zijn koelmachines die verdamping gebruiken om de temperatuur van een hoofdwatermassa te verlagen. Ze gebruiken een gesloten lusontwerp om het systeem schoon en vrij van verontreinigingen te houden en om direct contact tussen de HVAC- of industriële procesvloeistof en de omgevingslucht te voorkomen.
Waarom voor ons kiezen
Productieapparatuur
We produceren een complete set apparatuur, inductievoeding, ovenlichaam en koeler voor 100 kW-20000kw middenfrequente inductiesmeltovens en inductieverwarmingsovens, die kunnen voldoen aan de behoeften op het gebied van gieten, smeden en warmtebehandeling van metalen in verschillende velden.
Ons bedrijf
Het bedrijf beschikt niet alleen over een toonaangevend technologisch niveau, maar beschikt ook over een compleet pre-sales- en after-sales serviceproces. Momenteel heeft het cumulatieve aantal klanten dat door het bedrijf wordt bediend de 3000 overschreden, en onze goede reputatie bij klanten heeft ons in staat gesteld voortdurend uit te breiden naar nieuwe klanten.
Productie markt
We hebben met succes het vertrouwen en de steun gewonnen van meer dan 2000 klanten over de hele wereld, en hebben met succes verkocht aan meerdere landen en regio's zoals Zuidoost-Azië, het Midden-Oosten, Noord-Afrika, Oost-Europa, Centraal-Azië en Zuid-Amerika, waardoor we het voorkeursmerk zijn geworden voor veel metaalverwerkende bedrijven in deze regio’s.
Onze certificaten
In 2023 ontving Hexinda Electric Furnace een copyrightregistratiecertificaat voor zijn computersoftware die wordt gebruikt in productie-, verwerkings- en productiecontrolesystemen. Daarnaast beschikken we over twee Utility Model Patent Certificaten.
Als we het over koelmachines hebben, denken we vaak aan de typische koeltoren met open circuit, een verdampingskoeler die werkt via direct contact tussen lucht en water. Toch is dit niet altijd de beste oplossing voor civiele en industriële installaties: bij sommige projecten kan het beter zijn om direct contact tussen lucht en water te vermijden (hydraulische scheiding) en daarom kan een koeltoren met gesloten circuit de voorkeur verdienen. .
Nu kennen we de basiselementen en kunnen we de 3 voordelen van koeltorens met gesloten circuit beter begrijpen.
Geen vervuiling van het primaire circuit. Bij veel civiele en industriële processen is het nodig dat de procesvloeistof niet wordt verontreinigd door de externe omgeving: dit geldt bijvoorbeeld voor de meeste voedselproductieprocessen. Koeltorens met gesloten circuit komen tegemoet aan deze behoefte: in feite scheiden batterijen de procesvloeistof van de omgevingslucht die door de ventilatoren wordt aangezogen, waardoor deze schoon en onbesmet blijft in een gesloten circuit.
Vermindering van het bevriezingsrisico. Omdat het proceswater in warmtewisselaars circuleert en nooit in contact komt met lucht, kan er glycol aan worden toegevoegd om het vriespunt van de vloeistof te verlagen. Dit kan een groot voordeel zijn, vooral in koude landen (in bijvoorbeeld de Scandinavische landen, Rusland, Canada, …) waar de temperatuur vaak onder nul daalt.
Een eenvoudiger systeem. Een koeltoren met gesloten circuit kan een alternatief zijn voor een systeem bestaande uit een koeltoren met open circuit en een warmtewisselaar. Dit levert een aantal voordelen op:
- Gemakkelijkere installatie-indeling
- Verminderde voetafdruk
- Hoger thermisch rendement
Werkingsprincipes van een koeltoren met gesloten cirkel
De koeltoren met gesloten circuit is ontworpen om water op twee manieren tegen de laagst mogelijke kosten te koelen, droog en nat. Bij de droge methode wordt de te koelen omgeving gekoeld tot omgevingstemperatuur, terwijl bij de natte methode de vochtigheidsomstandigheden worden gemanipuleerd om koelere lucht te leveren dan de omgevingstemperatuur. In dit systeem koelt koude lucht de omgeving af, waardoor er op energieverbruik wordt bespaard.
Koeltorens worden vaak gebruikt in woon- en commerciële ruimtes zoals de daken van ziekenhuizen of winkelcentra, omdat ze dankzij hun radiale ontwerp stil werken.
Gesloten cirkel-koeltorenwerking
Koeltorens met gesloten circuit werken op dezelfde manier als koeltorens met open circuit, behalve dat de warmtebelasting die door de procesvloeistof (koelmiddel) moet worden geleid, via de warmtewisselaarspiraal wordt overgedragen aan de omgevingslucht. De spoel scheidt de procesvloeistof van de buitenlucht, waardoor deze schoon en vrij van verontreinigingen blijft in een gesloten circuit. Het creëert twee afzonderlijke vloeistofcircuits:
Een extern circuit waarin water rond de spiraal wordt gespoten en zich vermengt met de buitenlucht, en een intern circuit waarin de procesvloeistof in de spiraal circuleert. Tijdens bedrijf wordt warmte van het interne circuit via de spiraal naar het sproeiwater overgedragen en vervolgens door verdamping van een deel van het water naar de atmosfeer overgebracht.
Het gesloten cirkeltorensysteem bestaat uit een open koeltoren met een afzonderlijk warmtewisselaarpakket. Ook komt de warme kant van de warmtewisselaar nooit in direct contact met lucht. Hierdoor kan de warmtewisselaar, samen met andere voordelen van het binnensysteem, worden beschermd tegen weersomstandigheden van buitenaf. Dit gesloten systeem is veel duurzamer dan de koeltoren met externe wikkeling en gesloten cirkel.
Er zijn drie hoofdtypen koelsystemen met gesloten lus: droge systemen met gesloten lus, verdampingssystemen met gesloten lus en vloeistof-naar-vloeistofkoelsystemen.
Droge (luchtgekoelde) systemen met gesloten lus. Dit type gesloten systeem maakt gebruik van een luchtgekoelde warmtewisselaar om de door het koelmiddel geabsorbeerde warmte aan de atmosfeer af te geven.
Verdampingssystemen met gesloten lus. Dit koelsysteem maakt gebruik van een verdampingswarmtewisselaar en verdamping om de warmte te verwijderen die door het koelmiddel is geabsorbeerd.
Vloeistof-naar-vloeistof koelsystemen. Zoals de naam doet vermoeden, gebruiken vloeistof-naar-vloeistofkoelsystemen warmtewisselaars om de warmte van het ene koelmiddel naar het andere over te dragen; Meestal gaat het koelmiddel, zodra het door het proces is gecirculeerd, naar de warmtewisselaar en vervolgens wordt de warmte overgedragen aan de vloeistof in een koeltoren, een waterlichaam, enz.
Gesloten circuit versus open circuit koeltorens
Ze zorgen allebei voor warmte-afwijzing, maar op enigszins verschillende manieren. Deze systemen worden vaak open- en gesloten-lussystemen genoemd. Dit zijn de twee veelgebruikte ontwerpen van HVAC-koeltorensystemen.
Gesloten lus versus open luswerking
In een koeltoren met gesloten circuit wordt de procesvloeistof, die water kan zijn, of een mengsel van water en glycol, gecirculeerd binnen een gesloten leidingsysteem. Er zijn twee afzonderlijke waterbronnen, één extern binnen een gesloten lus, en de tweede die water uit het torenbassin over de warmtewisselaar circuleert. Er is nooit enig contact tussen het water in de gesloten lus en het water dat in de toren circuleert.
Het water in het torenbassin wordt opgepompt en over de spoel gespoten die wordt gevoed vanuit de gesloten leiding, terwijl een ventilator lucht over de natte spoel blaast. Dit verhoogt de warmteoverdracht door de spiraal terwijl de verdamping van water uit het bassin wordt geminimaliseerd. Het gekoelde water in de gesloten lus keert terug naar het gebouw om meer warmte te absorberen.
Retourlucht brengt warmte uit de ruimte over de binnenspiraal. De koelmiddelcyclus verplaatst die warmte naar de watergekoelde condensorspiraal, waar het water dat uit de koeltoren circuleert die warmte opneemt. De warmte wordt naar de gesloten warmtewisselaarspiraal van de koeltoren gepompt, waar water eroverheen wordt gesproeid terwijl lucht over de spiraal wordt geïnduceerd of geperst.
Open circuit koeltoren
In een koeltoren met open circuit wordt het water rechtstreeks blootgesteld aan de buitenlucht. Water komt de bovenkant van de toren binnen en wordt over de vul- of warmteoverdrachtsmedia gesproeid. De warmte-uitwisseling vindt rechtstreeks plaats tussen het water en de binnenkomende omgevingslucht. Het water dat naar de condensor van de koelmachine circuleert, en de lucht in de toren raken elkaar. Dit vergroot de kans dat verontreinigingen uit de lucht worden gewassen en in het koeltorenbassin terechtkomen.
Het water in het bassin wordt vervolgens teruggevoerd naar de faciliteit of naar de condensorzijde van een watergekoelde koelmachine, waardoor de condensorspiraal van de koelmachine kan vervuilen als het water niet op de juiste manier wordt behandeld. Het suppletiewater naar de toren kan ook verontreinigingen in het proceswater introduceren.
Geïnduceerde trek versus gedwongen trek
Er zijn verschillende torenconfiguraties, waaronder geïnduceerde diepgang en geforceerde diepgang. De ventilatoren van een toren met geïnduceerde trek bevinden zich bovenaan de toren en leiden lucht in de toren. De ventilatoren voor een toren met geforceerde trek bevinden zich aan de onderkant van de toren en blazen lucht de toren in en over de spoel.
Voor- en nadelen van koeltorens met gesloten circuit
Koeltorens met gesloten circuit, ook wel verdampingsvloeistofkoelers genoemd, spelen een cruciale rol bij de werking van waterbronwarmtepompsystemen in de HVAC-industrie. Het is belangrijk om een gesloten kringloopsysteem te gebruiken, omdat het water in de spoelen van alle waterwarmtepompen verspreid over het gebouw circuleert. Het sturen van water vanuit een open toren naar al deze afgelegen spoelen zou een onderhoudsnachtmerrie kunnen veroorzaken, samen met een vermindering van de efficiëntie van deze eenheden.
Voordelen van een koeltoren met gesloten circuit
Verminderd risico op contaminatie omdat de procesvloeistof geïsoleerd is van externe elementen.
Waterbesparing omdat de procesvloeistof wordt gerecirculeerd binnen een gesloten lus.
Minder vatbaar voor aanslag en vervuiling door het gesloten karakter van het systeem.
Minder onderhoud aan apparatuur.
Lagere waterbehandelingskosten dankzij een lager watervolume dat uit het bassin circuleert.
Verstandige warmteafvoer met uitgeschakelde pompen, waardoor extra energie wordt bespaard als de omstandigheden goed zijn.
Nadelen van een koeltoren met gesloten circuit
Doorgaans hogere initiële kosten vanwege de behoefte aan extra apparatuur zoals pompen en warmtewisselaars.
Vereist onderhoud van het gesloten systeem om corrosie te voorkomen en de vloeistofkwaliteit te garanderen.
Toepassingen
Koeltorens met gesloten circuit hebben vaak de voorkeur in toepassingen waar de waterkwaliteit van cruciaal belang is en het risico op verontreiniging moet worden geminimaliseerd. Dit maakt ze geschikt voor watergekoelde warmtepomptoepassingen en industrieën met strenge kwaliteitsnormen, zoals laboratoria of datacenters.
Voordelen van een open circuit koeltoren
Over het algemeen lagere initiële kosten omdat er geen extra gesloten-lusapparatuur nodig is.
Eenvoud in ontwerp en bediening.
Groot scala aan capaciteiten en configuraties.
Energie-efficiëntie.
Nadelen van een koeltoren met open circuit
Grotere gevoeligheid voor besmetting door externe elementen zoals stof, puin en biologische groei.
Meer waterverbruik omdat water continu wordt bijgevuld en niet wordt gerecirculeerd.
De vereiste voor waterbehandeling.
Extra onderhoudsniveau.
Verminderde efficiëntie als gevolg van aanslag en/of vervuiling van de condensorbatterijen van de koelmachine als de waterbehandeling niet goed wordt onderhouden.
Gecompliceerd ontwerp wanneer de toren onder het leidingsysteem of de pomp wordt geïnstalleerd.
Toepassingen
Koeltorens met open circuit worden vaak gebruikt in de HVAC-industrie, waar de waterkwaliteit minder kritisch is en de nadruk ligt op kosteneffectieve koeling. Ze zijn te vinden in alle soorten gebouwen in de HVAC-industrie. De toevoeging van een warmtewisselaar tussen de koeltoren en de koelmachine kan een beschermingslaag toevoegen tegen vervuiling van de condensorbuizen van de koelmachine, maar tegen extra kosten. Dit elimineert de noodzaak van waterbehandeling van de toren niet; het zorgt er alleen voor dat het water uit het torenbassin niet in contact komt met de koelspiraal, maar naar de warmtewisselaar.
Koelers met gesloten circuit: ontwerp met de winter in gedachten
Wanneer de buitentemperatuur onder het vriespunt daalt, vormt water onvermijdelijk ijs. Open koeltorens kunnen vanwege hun inherente aard van de werking gevoelig zijn voor bevriezing. Als gevolg hiervan wordt ijsvorming een onderwerp van beheer en niet van eliminatie. Gelukkig zijn er alternatieve oplossingen.
Koelers met gesloten circuit worden gebruikt voor een groot aantal nichetoepassingen, maar zijn ideaal voor verdampingskoelingstoepassingen in strenge winterklimaten. Als de ijsvorming niet goed wordt beheerd, kunt u rekenen op verminderde thermische prestaties, defecten aan onderdelen en extra onderhoud ter plaatse. Zorg ervoor dat uw koeler met gesloten circuit is ontworpen, gespecificeerd en gebouwd met de winter in gedachten.
Selectie:
Voor de ideale oplossing kiest u een koeler met gesloten circuit en lamellenspiralen. Hierdoor wordt de omschakelingstemperatuur van uw drogeboltemperatuur verhoogd en kan de koeler met gesloten circuit tijdens de lente, herfst en winter gedurende het maximale aantal uren drooglopen (sproeipomp uit).
Selecteer een koeler met gesloten circuit voor optimale vrije koeling. Koelomstandigheden in de winter zijn doorgaans moeilijker te realiseren dan omstandigheden in de zomer en moeten daarom de basis vormen voor de keuze van apparatuur.
Implementeer een automatisch aftapsysteem voor het koudwaterbassin bij langdurig droog gebruik. Dit elimineert onnodige en overmatige werking van de elektrische wastafelverwarmers.
Procesvloeistof
Gebruik, afhankelijk van uw klimaat, een oplossing van ethyleen- of propyleenglycol om de procesvloeistof te beschermen tijdens vorstomstandigheden.
Onthoud dat glycol minder efficiënt is in het overbrengen van warmte dan water. Het is absoluut noodzakelijk om rekening te houden met derates bij het optimaliseren van de capaciteit van de unit.
Vloeistof in beweging is minder gevoelig voor bevriezing. Houd u aan de aanbevelingen van de fabrikant voor minimale stroomsnelheden ter bescherming tegen bevriezing, vooral als de procesvloeistof water is.
Een 30% oplossing van ethyleen- of propyleenglycol beschermt de procesvloeistof tegen bevriezing tot 6,7 graden F (-14 graad ) en 9,2 graden F (-12 0,7 graden ) wanneer de kristallisatie begint. Het barstpunt van deze twee oplossingen ligt pas op -60 graad F (-51 graad )!
Accessoires
Voeg een afvoerkap met dempers en isolatie toe aan het behuizingsgedeelte wanneer de batterij zich in de luchtstroom bevindt om warmteverlies te verminderen. Voeg als extra maatregel isolatie toe aan de afvoerkap met dempers.
Mechanische vlotterkleppen bevinden zich in de unit en kunnen niet worden verwarmd, waardoor de klep gevoelig is voor bevriezing. Vervang de vlotterconstructies door een elektronische waterniveauregeling en gebruik een externe magneetklep die kan worden verwarmd en geïsoleerd.
Voeg een verwarmingspakket toe om te voorkomen dat het water in uw bassin bevriest. Pas de afmetingen van de verwarmingselementen aan op basis van extreme omgevingstemperaturen. Verwarmingselementen zijn ontworpen om een watertemperatuur van 40 graden F in het bassin te handhaven.
Bij slechte weersomstandigheden kan er ijsvorming optreden op de ventilatorbladen. Voeg een trillingsonderbrekingsschakelaar toe om overmatige trillingen te detecteren en de ventilatormotor uit te schakelen voordat extreme schade kan optreden.
Voeg een controlereeks voor "ontdooien" toe die de ventilatorrichting gedurende een bepaalde tijdsduur omkeert. Deze techniek zal helpen bij het ijsbeheer.
Onze fabriek
Shandong Hexinda Electric Furnace Co., Ltd. werd opgericht in 2014. Na 10 jaar ontwikkeling is het bedrijf uitgegroeid tot een productiegericht bedrijf dat onderzoek en ontwikkeling, productie, verkoop en after-sales service integreert en de ISO9001-kwaliteit heeft doorstaan systeemcertificering. We produceren een complete set apparatuur, inductievoeding, ovenlichaam en koeler voor 100 kW-20000 kW middenfrequente inductiesmeltovens en inductieverwarmingsovens, die kunnen voldoen aan de behoeften op het gebied van gieten, smeden en warmtebehandeling van metalen in verschillende velden. Het bedrijf beschikt niet alleen over een toonaangevend technologisch niveau, maar beschikt ook over een compleet pre-sales- en after-sales serviceproces.
Veelgestelde vragen
We staan bekend als een van de toonaangevende fabrikanten en leveranciers van industriële koelers met gesloten circuit in China. Als u op maat gemaakte industriële koelers met gesloten circuit gaat kopen, bent u van harte welkom voor meer informatie van onze fabriek.