Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Hvordan virker et køletårn?

Flyve over et stort, hyperboloidt køletårn, og du kan se tåge skyer flydende fra toppen. En hyperboloid er den tredimensionale form, der dannes, når du drejer om en hyperbola omkring sin akse. Køletårnets tåge skyer består af fordampet vand og varme, som tårnet ekstraherer fra et olieraffinaderi, stålværk, atomkraftværk eller anden industriel varmekilde. Selvom der findes andre typer køletårne, er hyperboloider gode at studere, når du vil lære, hvordan storskala evaportativ køling fungerer.

Fordampende teknologi: Videnskaben bag køling

En væskes temperatur falder i løbet af fordampning, fordi molekyler, der forbliver i vandet, har lavere gennemsnitlig kinetisk energi end molekyler, som undslipper og kommer ind i dampstadiet. Du oplever denne virkning, når sved fordampes, forlader din krops køler, og når fordampningskøleenheder pisker bort et rums varme om sommeren.

Fordampende køletårn Fundamentals

Hyperboloidt køletårne ​​bruger en proces svarende til den, der findes i små fordampningskøleenheder. Varmt vand fra en varmekilde, som et kraftværk, kommer ind i et køletårn, hvor pumper bevæger vandet for at fylde materiale på tårnets top. Når vand strømmer ned det materiale, rammer den indkommende luft vandet og får noget af det til at fordampe. Fordampning fjerner varme fra vandet, og det køligere vand bevæger sig tilbage, selvom varmekilden køler af. Varme og fordampet vand forlader toppen af ​​køletårnet, hvilket skaber tågeskyen du ser.

Mistets indhold

Vand udløber toppen af ​​et køletårn i en af ​​to former: drift eller fordampning. Driftsemissioner består af vand, der indeholder suspenderede og opløste faste stoffer. Fordampende emissioner er rent vand, som kan indeholde forurenende stoffer. Vand i disse tårne ​​kan indeholde behandlingsadditiver, der forhindrer skalering, korrosion og andre problemer, der reducerer effektiviteten.

Alternativt køletårn bruger

Vandkraftværker udnytter strømmen af ​​flydende vand til at generere elektricitet. Fra september 2014 planlagde Solar Wind Energy, Inc. at bygge et massivt hyperboloid energi tårn, der kan gøre det samme. Stigende 685,8 meter (2250 fod) i luften, vil tårnet pumpe havvand til toppen og frigive det som en tåge. Dette ville afkøle luften, hvilket får den til at falde med en hastighed, der er høj nok til at rotere turbiner, der ville producere 610 megawatt elektricitet. Tårnets hyperboloid form - bred øverst og tynd i midten - ville hjælpe tårnet med at producere energi mere effektivt.

Andre køletårntyper

Forskere kalder hyperboloider "våde køletårne" fordi de bruger fordampningskøling. Tørre køletårne ​​bruger andre metoder til at afkøle vand og returnere det til dets kilde. Du kan også finde andre typer køletårne, der leverer opvarmning, ventilation og aircondition køling til skoler, kontorbygninger, hoteller og lignende virksomheder. Det er vigtigt at desinficere køletårnet vand, fordi bakterier kan yngle der. Legionella, som er ansvarlig for Legionnaires sygdom, finder køletårne ​​ideelle miljøer, hvor de kan formeres.

Klik for at udvide hele teksten