Koeltoren berekenen.

[Oxymortix]

Goedemorgen,

Mijn situatie is als volgende, ik heb hier een drietal koeltorens staan, deze zijn berekend destijds en geplaatst.
Mijn vraag is, welke formule kan ik toepassen om te berekenen welke temperatuur ik er in stop en welke eruit komt.
Rekeninghoudend met de enthalpie, latente warmte, luchtvochtigheid etc.
 
De installatie draait met geijkte regeltechniek maar, wij draaien niet op de vooraf bepaalde setpoints, na het uitsluiten van de nodige randzaken willen wij nu de natuurkundige aanpak hier op toepassen.
Ik kan nergens een concreet/relevant stuk hiervan vinden, mijn hoop is nu op jullie gevestigd, graag reactie en of input.
 
Alvast bedankt.
 
Gr.
 
Dave

[Pinokkio]

Wat voor koeltorens zijn dat?
Grote joekels met natuurlijke trek?
Of kleinere met ventilatoren? Fabrikant, typenummer?
 
Uiteindelijk is een koeltoren een grote warmtewisselaar waarin warm water afgekoeld wordt door er lucht doorheen te blazen. Het koelvermogen bestaat vooral uit latente warmte (waterverdamping) en in mindere mate door voelbare warmte (opgenomen door de koudere lucht). Om te bepalen hoe "groot" elke "warmtewisselaar" daadwerkelijk is heb je operatiedata van elke koeltoren nodig, liefst van een dag waarop die koeltoren op of tegen zijn maximale capaciteit draait.
 
Bepaal op hetzelfde moment: waterdebiet, watertemperatuur in, watertemperatuur uit, luchttemperatuur in, luchttemperatuur uit, natteboltemperatuur van de ingaande en uitgaande lucht. Luchtdebiet zul je ook op een of andere manier moeten bepalen.

[Oxymortix]

Klopt helemaal ik heb data verzameld van het afglopen kwartaal, setpoint, uittrede temperatuur, nattebol daar uit de gegevens gehaald wanneer deze op 100% sturing draaien met hoog Rv.
Het gegeven is 2K boven nattebol, uit de systemen heb ik er 3 die in totaal halen, 3,4K , 3,4K en 3,5K.
Dat is genomen een gemiddelde uit 4 maanden.
 
Type koeltoren/ CT: CMDR 210 (Kelvion)
Alle gegevens heb ik, daar komt ook de 2K boven NB uit maar bepaalde momenten is het niet haalbaar met maximale belasting, vandaar of iemand er een formule voor heeft.
 
Bedankt voor je antwoord!
 
Gr.
 
Dave

[Pinokkio]

Dus in theorie zou de koeltoren het water moeten koelen to 2 graden boven NB, maar in werkelijkheid is het ongeveer 3,5 graden?
Dat kan verschillende oorzaken hebben:
- inkomend water is warmer dan ontwerp,
- inkomend waterdebiet is groter dan ontwerp,
- luchtdebiet is lager dan ontwerp,
- .....
- .....
- de waterverdelers en/of pakking en/of ventilatorbladen in de koeltoren zijn niet meer in optimale conditie.
 
De approach verbeteren van 3,5 naar 2 graden heeft eigenlijk niets van doen met regeling, maar is een geval van troubleshooting.
 
 
Vergelijk het met een doodgewone warmtewisselaar waar de afgekoelde stroom iets warmer uit komt dan gewenst. Als de debieten en inlaattemperaturen niet hoger zijn dan ontwerp is de ww waarschijnlijk vervuild. Dat valt niet op te lossen met een formule of betere regeling, maar met schoonmaken.

[Oxymortix]

De vervuilingen zijn uitgesloten, 2x jaar onderhoud en vermogen meting van de ventilatoren, deze worden ook gemonitord en nagezien.

Het eerste wat uiteraard heeft plaatsgevonden is het uitsluiten van randzaken die invloed hebben op het systeem zoals vervuiling, verandering in debieten, temperatuur schommelingen (aanvoer koelwater) en overige technische mankementen.
 
De grootste afwijkingen vinden plaats tussen bepaalde temperaturen en luchtvochtigheid. (2-9 graden celsius met Rv tussen de 75 en 92%)

Alles staat in tabellen en grafieken, maar bepaalde condities klimaat werken niet mee aan het opgegeven vermogen.
 
Voor mijn eigen ben ik nu alleen een formule aan het (proberen) samen te stellen waarmee ik met de gegeven waarden direct de uitstroom temperatuur onder de verschillende condities kan aantonen.

[Pinokkio]

Ik kan van hieruit niet beoordelen wat er precies aan de hand zou kunnen zijn want ik ken die tabellen en grafieken niet. Bovendien is het nog maar de vraag of de koeltorens in het (verre) verleden ooit die 2 graden approach daadwerkelijk bereikt hebben op ontwerpdebieten en ontwerpinlaattemperaturen.
 
Het probleem is niet op te lossen met regeling. Eerder zonder. Laat de ventilatoren maximaal draaien en dan krijg je de maximale performance. Zo simpel is het toch?
 
Ik neem aan dat de regeling alleen het toerental van de ventilatormotoren regelt? Dan kan de regeling de performance van de koeltoren dus alleen verminderen (om energie te besparen), nooit vermeerderen. Zonder regeling op de motoren doen ze het maximum, met regeling altijd minder.

[Oxymortix]

Goedemiddag,
 
Ik wil graag weten wat een ozon installatie van invloed heeft op de warmtecapaciteit van water.
De gegevens (huidig) die ik heb van de ozon installatie is als volgt,

• (varierend) 30 A stroom
• -33 Deg. C Dauwpunt
• 841 m.v. Redox
• 1.592 m Siemens geleidbaarheid

Dit word gevoed met onthardwater met een 0.06 Hardheid graad.
 
 
Wie kan mij hierbij helpen of een duidelijk anwtwoord verschaffen?
 
Alvast bedankt!

[Oxymortix]

Bedankt voor je antwoord, het probleem is er en weten wij hoe we achter de gegevens kunnen komen. (deze zijn al verzameld)

De vraagstelling is meer bedoeld van, ik wil een formule gaan samenstellen die met de gevens die er zijn om gelijk een duidelijk overzicht kunnen geven van de temperaturen.
Die is er niet en ik doe dat meer om zelf een te kunnen maken om die toe te kunnen passen in de toekomst als referentie.
 
Maar bedankt voor het meedenken zover 

[Pinokkio]

Ik begrijp de vraagstelling, maar ik zie niet wat een formule terzake zou doen voor de regeling, dat is wat ik bedoelde. Als men de approach wil verkleinen zal men gewoon het luchtdebiet moeten maximaliseren.
 
Er zijn diverse studieboeken, en tig websites no doubt, die de theorie van koeltorens behandelen. Ik zou verwachten dat jullie op de hogeschool een van die boeken gebruiken. Indien niet dan zou je kunnen beginnen met Coulson & Richardson's Chemical Engineering Volume 1 en de formules daarin wat vereenvoudigen om ze te kunnen gebruiken voor het curvefitten van je data.

[Oxymortix]

Ik begrijp de vraagstelling, maar ik zie niet wat een formule terzake zou doen voor de regeling, dat is wat ik bedoelde. Als men de approach wil verkleinen zal men gewoon het luchtdebiet moeten maximaliseren.
 
Er zijn diverse studieboeken, en tig websites no doubt, die de theorie van koeltorens behandelen. Ik zou verwachten dat jullie op de hogeschool een van die boeken gebruiken. Indien niet dan zou je kunnen beginnen met Coulson & Richardson's Chemical Engineering Volume 1 en de formules daarin wat vereenvoudigen om ze te kunnen gebruiken voor het curvefitten van je data.

 
Ik ga de bibliotheek eens bezoeken, bedankt voor de tip en ik ga hier mee aan de slag!

[Pinokkio]

Waarom zou er een merkbare invloed zijn op de warmtecapaciteit van het water?
Dat is misschien van belang voor academici die zonodig de zoveelste decimaal exact willen hebben.

[Oxymortix]

Dat is de vraag, is er een merkbare invloed, of valt deze te verwaarlozen?

[Pinokkio]

Als je daar bent kijk dan ook in
Perry's Chemical Engineers' Handbook
en eventueel ook in
Ludwig's Applied Process Design Chemical & Petrochemical Plants Volume 2

[Pinokkio]

Waarom zou er een merkbare invloed zijn? Wat doet die ozon in dit geval?
Kortom: waar gaat dit eigenlijk over?

[Michel Uphoff]

Ik neem aan, dat je vijverwater o.i.d. met de middels elektrolyse aangemaakte ozon wilt zuiveren?

 

Zo ja, dan hebben we het over O3 concentraties in de orde van ppm's, en dat alleen in het zeer beperkte volume van de installatie zelf. Dat ozon is zeer reactief en bindt zich aan allerhande verontreinigingen.

 

Het water zelf wijzigt niet van samenstelling, dus de warmtecapaciteit daarvan zal ook niet wijzigen. Wel zal de warmtecapaciteit van de verontreinigingen zelf mogelijk iets wijzigen door het oxidatieproces, maar die verontreinigingen worden vervolgens naar ik aanneem met een filter afgevangen.

 

Dus zie ik geen meetbare wijzigingen in de warmtecapaciteit van het water.

 

Waarom deze vraag? Wat is de achterliggende gedachte?