냉동공학 - 냉각탑 작동 원리, 용어(쿨링레인지, 쿨링어프로치, 공칭능력 CRT), 설치위치

냉동공학 - 냉각탑 작동 원리, 용어(쿨링레인지, 쿨링어프로치, 공칭능력 CRT), 설치위치

 

 

냉각탑은
응축기에서 사용하는 냉각수를 냉각시켜주는 장치입니다.

 

 

1. 냉각탑

냉각탑은 이렇게 생겼습니다.

위에 송풍기가 있습니다.
밑에는 수조입니다.

위에서 떨어진 물이 수조에 모입니다.

 

 

 

2. 냉각탑 작동원리

 

1. 먼저 위에있는 송풍기가 켜집니다.

그럼 냉각탑 밑부분에서 외기가 들어옵니다.
이 외기는 위로 향합니다.

 

 

 

2. 뜨거운 냉각수가 차가운 외기와 대향류로 만나게 됩니다.

뜨거운 냉각수가 차가운 외기와 열교환이 되면서 차가운 냉각수가 되면서 
차가운 냉각수가 수조에 모입니다.

 

4. 차가운 냉각수는 펌프를 통해 응축기로 들어갑니다.

여기서 펌프는 냉각수 펌프입니다. 

응축기 전에 설치하는 경우 
수조에 있는 냉각수를 끌어다가 응축기에 넣어줍니다. 
냉각탑이 낮은 위치에 있으면 수압이 부족해서 냉각수가 잘 안들어가집니다. 
이 때 응축기 전에 설치해줘서 냉각수를 잘 들어갈 수 있게 해줍니다. 


응축기 후에 설치하는 경우 
얘는 반대로 
냉각탑이 너무 높게 있을 때, 건물 옥상에 있을 때 응축기 후에 설치합니다. 
냉각탑이 너무 높게 있으면 냉각수가 너무 잘 들어갑니다. 
그럼 응축기게 너무 많은 압력이 가해지게 됩니다. 
이럴 때 응축기 후에 냉각수펌프를 설치해줘서 냉각수를 바로바로빼줍니다. 

 

 

5. 응축기에서 냉각수가 뜨거워지면서 냉각탑으로 이동한 후 

상부에서 뿌려집니다.
2번과 이어지며 반복됩니다.

 

3. 냉각탑 용어
3-1 쿨링레인지

cooling range 

range는 범위입니다. -> 냉각수의 온도 범위, 즉 냉각탑의 냉각수온의 차이
냉각탑 입구수온과 출구수온의 차 입니다.

냉각탑은 냉각수를 냉각시켜주는 장치입니다.
당연히 냉각수온의 차이가 커야 냉각능력이 큽니다.

보통 입구수온은 37도이고, 출구수온은 32도입니다.
따라서 쿨링레인지는 5도입니다.

 

3-2 쿨링어프로치

cooling approach 

approach는 접근입니다.  -> 냉각온도가 접근한다, 즉 입구공기와 출구수온의 차이
냉각탑 출구수온과 냉각탑 입구공기 습구온도의 차 입니다.
헷갈리니까 그냥 입구공기온도라고 하겠습니다.

냉각이 다 끝난 물의 온도와, 냉각을 위해 들어오는 외기 온도의 차이는
작아야 냉각능력이 큽니다.

보통 입구온도는 27도, 출구수온은 32도입니다.
따라서 쿨링어프로치는 5도입니다.

 

3-3 냉각탑 공칭능력

보통 이렇게 진행됩니다.
냉각탑 입구수온 37도, 출구수온32도 냉각탑 입구공기 습구온도27도일 때 냉각수 순환수량 13L/min 을 냉각하는 능력입니다.

보통 CRT이며, 1CRT는 3900kcal/h입니다.

 

 

 

4. 냉각탑 설치 위치

4-1

외기가 자유롭게 유통하는 곳

장애물이 없는 곳

토출공기가 재유입되지 않는 곳

냉각탑에서 냉각에 사용되는 공기는 외기를 사용합니다.

장애물이 있거나, 천장이 너무 높으면 외기가 자유롭게 이동을 하지 못하기 때문에

외기가 오염되어 오염된 외기가 냉각탑으로 들어가버립니다.

 

또한 냉각에 다 사용된 토출공기가 재유입될 수도 있습니다.

토출공기도 오염된 상태입니다. 재유입된다면 냉각탑 뿐만 아니라 응축기도 망가집니다.

 

 

 

4-2 굴뚝의 배기가스와 주방의 고온배기 공기가 유입되지 않는 곳

이거도 마찬가지입니다.

외부로 유입되는 공기가 오염되지 않게 해야 합니다.

 

 

 

4-3 냉각탑에서 비산되는 물방울에 의해 피해가 없는 장소

니오넬라균 맞나...? 

냉각탑의 냉각수는 균이 많다고 합니다.

외부로 노출되지 않게,

만약에 외부로 노출이 된다면 피해가 없는 장소에 설치합니다.

 

 

 

4-4 냉각탑의 소음, 진동으로 인한 피해가 없는 곳

냉각탑 안에는 송풍기가 있습니다.

이 송풍기가 운전하면, 진동이랑 소음이 큽니다.

옆에 있으면 시끄럽기 때문에 이에 영향이 없는 장소에 설치해야 합니다.

 

 

 

4-5 옥상에 설치할 때는 슬라브 강도가 냉각탑 운전 중량을 충분히 견딜 수 있는 곳

보통 냉각탑은 옥상에 설치해줍니다.

슬라브는 그냥 바닥이라고 생각하면 됩니다.

 

냉각탑의 원래 중량보다,

냉각탑이 작동할 때의 운전중량이 훨씬 큽니다.

일단 물이 들어오고, 외기도 나갔다 들어왔다 하기 때문입니다.