Scelta del riempimento sostitutivo della torre di raffreddamento

Le torri di raffreddamento offrono una soluzione comprovata ed economica per respingere il calore proveniente dall'acqua di condensazione e dai processi industriali. Per massimizzare il risparmio sui costi operativi, il mezzo di riempimento, ovvero la superficie di trasferimento del calore su cui scorre l'acqua, deve essere progettato correttamente e in buone condizioni.

Il riempimento è il cuore del sistema e le prestazioni dell'intero sistema dipendono dalla massimizzazione della superficie di riempimento, dalla distribuzione uniforme dell'acqua sulle superfici e dall'ottimizzazione dello spessore del film d'acqua per garantire prestazioni efficienti.

Dopo anni di funzionamento, il mezzo di riempimento può eventualmente degradarsi al punto da dover essere sostituito. I proprietari e gli operatori degli edifici possono avere difficoltà a valutare le affermazioni dei vari produttori su quale tipo di materiale di riempimento sostitutivo sia la scelta migliore

Il modo ideale per capire quale sia il riempimento ottimale è attraverso una ricerca indipendente piuttosto che affidarsi ai produttori che promuovono il proprio prodotto. La valutazione più obiettiva deriverebbe da un confronto imparziale, in una situazione operativa reale. I prodotti concorrenti verrebbero osservati per anni per determinare non solo quanto bene funzionano al momento dell'installazione, ma anche come resistono nel tempo.

Questo è esattamente quello che è successo quando una grande arena sportiva professionistica nel sud della California ha sostituito il riempimento delle sue torri di raffreddamento. Tre torri di raffreddamento serie 3000 della Baltimore Aircoil Company (BAC) con un design a flusso incrociato contribuiscono da 18 anni al comfort e alla sicurezza degli avventori dell'arena da 20.000 posti. Le torri di raffreddamento funzionavano in modo adeguato ma, a causa della loro età, si è deciso di sostituire il riempimento come parte di un piano di manutenzione a lungo termine.

Il piano era quello di sostituire il pacco di riempimento in una torre di raffreddamento all'anno, anziché mettere fuori servizio tutte e tre le torri contemporaneamente. Nella prima torre, e poi nella seconda torre un anno dopo, il riempimento è stato sostituito con il riempimento sostitutivo VersaCross® di BAC, un riempimento in stile "sospeso" che corrispondeva al riempimento originariamente installato. Quando è arrivato il momento di sostituire il riempimento della terza torre, il proprietario dell'edificio ha deciso di utilizzare un prodotto competitivo, un riempimento in stile "blocco".

La torre di raffreddamento BAC Serie 3000 ha un design a flusso incrociato, il che significa che l'acqua scorre verticalmente lungo il riempimento mentre l'aria scorre orizzontalmente attraverso di esso. L'acqua calda proveniente dal sistema entra nella torre di raffreddamento e viene distribuita sul riempimento (superficie di trasferimento del calore). L'aria viene aspirata attraverso il riempimento, facendo evaporare una piccola parte dell'acqua. Questa evaporazione sottrae calore all'acqua rimanente, che viene raccolta nella vaschetta dell'acqua fredda e reimmessa nel sistema per assorbire ulteriore calore. La torre di raffreddamento BAC serie 3000 è stata progettata per utilizzare il riempimento in fogli sospesi e il riempimento sostitutivo BAC VersaCross® è il riempimento sospeso OEM sostitutivo sul mercato. Lunghi fogli continui con motivi in ​​rilievo per aumentare la superficie vengono appesi per consentire un flusso d'acqua regolare dall'alto verso il basso.

Il riempimento sostitutivo in stile blocco ha un design fondamentalmente diverso. I blocchi sono costituiti da strati ondulati di fogli in PVC, con fogli ondulati inseriti tra strati di fogli piani. I blocchi da 12" x 12" x 42" sono impilati verticalmente.

BAC ha sollevato dubbi sul fatto che il riempimento in stile blocco avrebbe funzionato adeguatamente e se fosse compatibile con il design della torre di raffreddamento della serie 3000. La spaziatura verticale del riempimento a blocchi è più ampia del riempimento sospeso BAC, fornendo una superficie fisica inferiore rispetto al riempimento sospeso. La superficie ridotta si traduce in un minore raffreddamento evaporativo.

(Per gentile concessione di Baltimore Aircoil Company, Inc.)

Un'altra preoccupazione era che l'acqua non scorresse in modo fluido e uniforme attraverso il riempimento del blocco. All'interno di ciascun blocco, dove gli strati ondulati sono collegati tra loro, il flusso dell'acqua può essere ostacolato. Inoltre, la transizione tra i blocchi interrompe in modo significativo il flusso.

Anche questi collegamenti tra i pezzi piani e gli strati ondulati e le transizioni tra i blocchi tendono a intrappolare i solidi. Ciò può portare alla formazione di incrostazioni e incrostazioni, con conseguente degrado inaccettabile delle prestazioni in pochi anni.