Qu’est-ce que la tour de refroidissement – Sèche, humide – Tirage naturel – Définition

Les tours de refroidissement sont des appareils qui rejettent la chaleur perdue dans l’atmosphère. Les deux types de base sont: les tours de refroidissement par voie humide et les tours de refroidissement par voie sèche. Tours de refroidissement à tirage naturel. Génie thermique

Tours de refroidissement

Système de refroidissement - Tour de refroidissementLes tours de refroidissement sont des appareils qui rejettent la chaleur perdue dans l’atmosphère en refroidissant un courant d’eau à une température plus basse. Les tours de refroidissement sont construites à des endroits où l’eau est rare . En utilisant des tours de refroidissement, les besoins en eau de refroidissement sont réduits et seule de l’eau d’appoint doit être fournie. Les tours de refroidissement réduisent considérablement la demande en eau de refroidissement, mais cet objectif est atteint aux dépens de coûts d’investissement élevés.

En ce qui concerne le mécanisme de transfert de chaleur utilisé, les principaux types sont les suivants:

Les tours de refroidissement sèches fonctionnent par transfert de chaleur à travers une surface qui sépare le fluide de travail de l’air ambiant, par exemple dans un échangeur de chaleur à tube en utilisant un transfert de chaleur par convection. Ils n’utilisent pas l’évaporation, d’où la consommation minimale d’eau d’appoint.

Les tours de refroidissement par voie humide (ou les tours de refroidissement à circuit ouvert) fonctionnent selon le principe du refroidissement par évaporation . Le refroidissement par évaporation consiste à ajouter de la vapeur d’eau dans l’air, ce qui provoque également une baisse de la température de l’air et de l’eau. L’énergie nécessaire à l’évaporation de l’eau provient de la masse d’eau restante, ce qui réduit sa température . L’eau de refroidissement de l’usine est pompée à une hauteur d’environ 10 m et distribuée sur le remplissage de la tour de refroidissement , en cascade vers le puits au fond. À l’intérieur de la tour de refroidissement par voie humide, des remplissages sont ajoutés pour augmenter la surface de contact ainsi que le temps de contact entre l’air et l’eau, afin de fournir un meilleur transfert de chaleur.

Presque toutes les centrales nucléaires, qui utilisent des tours de refroidissement, utilisent les tours de refroidissement par voie humide selon le principe du refroidissement par évaporation. Une certaine quantité d’eau, environ 1%, se retrouve dans l’air sous forme de vapeur d’eau en absorbant la chaleur latente de vaporisation de l’eau restante, ce qui entraîne une diminution de la température de l’eau lorsque l’air ambiant passe au-delà d’un flux d’eau. L’eau restante (refroidie) est collectée dans un puisard au bas de la tour et renvoyée dans le condenseur.

Les types de tours de refroidissement sur la base du tirant d’eau (méthode de circulation de l’air) sont:

  • Tours de refroidissement à tirage naturel . Les tours de refroidissement à tirage naturel utilisent la flottabilité via une haute cheminée hyperboloïde . Les tours de refroidissement hyperboloïdiennes sont typiques des tours de refroidissement à tirage naturel en raison de leur résistance structurelle et du fait que la forme de l’hyperboloïde aide également à accélérer le flux d’air de convection vers le haut , améliorant ainsi l’efficacité du refroidissement. Dans cette tour de refroidissement, l’eau de refroidissement chaude (par exemple 25 ° C) du condenseur est pompée à une hauteur d’environ 10 m, entre dans la tour et est ensuite pulvérisée sur les plateaux. Les gouttelettes d’eautombe et rencontre l’air plus froid entrant par le bas de la tour qui est ouverte sur l’atmosphère. L’eau chaude (par exemple 25 ° C) cède sa chaleur à l’air et se refroidit (par exemple 22 ° C). L’air chaud et humide augmente naturellement en raison de la différence de densité par rapport à l’air extérieur sec et plus froid. L’air chaud et humide est moins dense que l’air plus sec à la même pression. Cette flottabilité de l’air humide produit un courant d’air ascendant à travers la tour hyperboloïde. L’eau refroidie tombe sous forme de pluie et est collectée dans l’étang au bas de la tour.
  • Tours de refroidissement à tirage mécanique. En général, l’air circule dans les tours de refroidissement à tirage mécanique à l’aide d’un dispositif mécanique tel qu’un ventilateur ou une soufflante.
    • Tours de refroidissement à tirage forcé . Les tours de refroidissement à tirage forcé utilisent le ventilateur, qui est installé au bas de la tour. Cela produit des vitesses d’air élevées à l’entrée et à la sortie, de sorte que ces tours sont beaucoup plus sensibles à la recirculation.
    • Tours de refroidissement à tirage induit. Les tours de refroidissement à tirage induit utilisent le ventilateur, qui est installé au sommet de la tour. Ceci produit des vitesses d’air entrantes et sortantes faibles, ce qui réduit le risque de recirculation dans lequel l’air rejeté retourne dans la prise d’air.

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