Endüstride pek çok alanda yükselen ısıyı düşürmek gibi amaçlara sahip soğutma sistemlerine ihtiyaç bulunmaktadır. Bu ihtiyacın giderilmesi üzerine soğutma kuleleri sistemleri geliştirilmiştir. Tek seferlik su geçişleriyle kurulan bir sistem işlevsel değildir. Bunun sebebi, tesislerin soğuk suyu aldıkları ve gönderdikleri su alanlarının ekosistemine verdikleri zarar ve bu işlemin tesis açısından pratik olmayışıdır. Isınan suyu tekrar dışarı göndermek yerine soğutma kulesi, sudan aldığı ısıyı atmosfere verip, rüzgâr ve hava difüzyonu ile ısı dağılımını geniş bir alana yayar. Bir kısmı buharlaşarak atmosfere verilen ısının geri kalanı soğutularak istenilen dereceye getirilir.

Soğutma kuleleri, doğalgaz işleme tesisleri, petrokimya tesisleri, petrol rafinerileri gibi enerji santralleri endüstri alanlarında işlevsel olarak kullanılmaktadır. Diğer Kullanım alanları ise demir – çelik sanayi, tekstil, gıda ve içecek, otomotiv, cam, madencilik ve kimya, plastik – ambalaj sanayileri ile iş ve alıveriş merkezleri, oteller ve sosyal tesis klima santralleridir. Sistemde dolaşmakta olan soğutma suyunun ısısı bu şekilde geri dönüşümlü olarak yönetilir.

Soğutma Kuleleri Çeşitleri

Su soğutma kulesi olarak birçok farklı alanda kullanılan bu sistemler amacına, coğrafyasına ve kullanım alanlarına göre değişmektedir. Bu yüzden bu amaçlara göre sınıflandırılmalar geliştirilmiştir.

I- Çalışma Prensiplerine Su Soğutma Kulesi

Karşı Akışlı Kuleler

Bu sistemlerde su ve hava 180 derecelik bir açı oluşturacak şekilde karşı karşıya gelir. Su dolgunun üzerindeyken, kuleden içeriye hızlıca nüfuz eden hava ile karşılaşır ve böylece ısı transferi gerçekleşir. Soğuk su, alt havuzda bir araya getirilir ve sisteme basılır. Basitçe karşı akışlı tip kulelerde su yukarıdan aşağı akar, havada aşağıdan yukarıya hareket ederek su ile karşılaşmış olur. Günümüzde yaygın olarak tercih edilmekte olan sistemlerdir.

Kendi aralarında üstten fanlı (cebri çekişli) ve yandan fanlı (cebri itişli) olarak ayrılmaktadır. Üstten fanlı olanlarda fan üstte bulunur. Hava üste çekilerek soğutma sağlanmaktadır. Cebri çekişli olanlarda ise fanlar yandadır ve hava yukarıya doğru itilerek soğutma sağlanır.

Çapraz Akışlı Kuleler

Bunlar, su ve havanın 90 derecelik bir açı oluşturacak şekilde karşı karşıya geldiği sistemlerdir. Su dağıtımı yerçekiminin sayesinde gerçekleşmektedir. Sıcak su dolgu üzerine gönderilir, hava giriş panjurlarından gelen hava ile su arasında ısı transferi gerçekleşir ve alt havuzda toplanan soğuk su tekrar sisteme aktarılır. Su yukarıdan aşağı akarken, hava yatay olarak hareket eder.

II- Soğutma Tipine Göre Kule Çeşitleri

Açık Çevrim Su Soğutma Kuleleri

Açık çevrimlerde soğutma suyun direkt kule içerisindeki dolguların üzerine püskürtülmesiyle soğuma sağlanır. Verimlilik yüksektir, su ortam ile temas ettiği için suda kirlilik olması beklenir.

Kapalı Çevrim Su Soğutma Kuleleri

Kapalı tip kulelerde soğutma suyu kule içerisindeki metal serpantinler içerinde dolaşmaktadır. Serpantindeki su, soğuk hava ve kulenin sirkülasyon suyu ile boru dış yüzeyinden dolaylı olarak soğutulur. Bu kule tipi soğutma yöntemi ile soğutma suyu ortam ile temas etmediğinden her zaman temiz kalır. Bu sebeple daha avantajlıdır.

Soğutma Kuleleri Çalışma Prensibi

Karşı akışlı üstten fanlı su soğutma kulelerinde, tesiste ısınmış olan su, dağıtım sistemi ve fıskiyeler yardımıyla kulenin tüm kesitine yukarıdan aşağı doğru homojen olarak püskürtülür. Bu su, kule dolguları arasından süzülerek parçalanır. Dış ortamın nemli havası, üstteki motor ve fan grubun da yardımı ile dolgular üzerinden aşağıdan yukarıya doğru emilmektedir. Dolgu soğutma yüzeyinde hava ile buluşan su, ısı verir ve soğur. Bu sırada bir miktar buharlaşma gerçekleşir. Bundan sonra soğuk su, kulenin soğuk su havuzunda toplanır ve pompa yardımıyla tesise gönderilir. Suyun buharlaşmasıyla nemi artan hava kulenin tepesindeki fan bacasından atmosfere verilir.

Buharlaşma Kaybı

Termodinamik esaslarına göre; buharlaşan bir gram suyun faz (hal) değişimi için yaklaşık 540 Kalori enerji sistem tarafından emilir.

Böylece sistemde dolaşan suyun her 6 derece soğuması için yaklaşık sirküle olan su debisinin % 0,9’ unun buharlaşması gerekecektir. Buharlaşma Miktarı (m³/h) = 0.00085 x 1.8 x Debi (m³/h) x (Tg—Tç) formülüyle hesaplanabilir.

Su soğutma kulesi hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak için Tahaş Servis ekiplerimize danışabilir veya sitemizi ziyaret edebilirsiniz.