Su Soğutma Kuleleri

Su Soğutma Kuleleri

Yağ soğutma işleminde kullanılabilecek yöntemlerden biri yağın ısısının su soğutma kulesinde soğutulan suya aktarılmasıdır. Tavsiye edilmemekle birlikte ,kuleler kalıp soğutmada da kullanılmaktadır. Kuleden geçen havanın neme doyurulması vasıtasıyla, su ortamın kuru termometre sıcaklığının altında, tasarıma bağlı olarak yaş termometre sıcaklığının 3-6°C'ye kadar üzerinde bir sıcaklığa kadar soğutulabilir. Bir soğutma kulesinin performansındaki en önemli etken dış havanın yaş termometre sıcaklığıdır. Kule boyutları büyütülerek ideal koşullarda yaş termometre sıcaklığına çok yaklaşılabilir; ancak bu durumda yatırım maliyeti önemli oranda artacaktır. Su kulelerinde soğutma, suyun buharlaşması sırasında gerçekleşen ısı transferi sayesinde sağlanır. Bu sırada madde transferi de gerçekleşir; yani sistemden su kaybı olur. Su soğutma kulesinde birim zamanda ne kadar fazla su buharlaşıyorsa soğutma miktarı o kadar yüksek olacaktır. Dolayısıyla soğutma kulesinin su kaybı oldukça fazladır. Ayrıca, kuleden geçen hava su damlacıklarını kule dışına sürükler. Damlacık kayıpları su kaybını artıran önemli bir faktördür.

Açık Devre Su Soğutma Kuleleri

Bu sistemde buharlaşmaya bırakılan suyun sıvı olarak kalan kısmı soğutma suyu olarak kullanılmaktadır. Suyun buharlaşmasını kolaylaştırmak için hava ile temas yüzeyini artırmak amacıyla özel dolgu maddelerinden yararlanılmaktadır. Elde edilen soğutulmuş su proseste direkt olarak kullanılabileceği gibi, bir ara ısı eşanjörü kullanılarak proses tarafında kapalı devre su çevrimi de elde edilebilir. Açık devre olarak çalışan kulelerde bu sistemin temel avantajı şöyle özetlenebilir, ihtiyaç duyulan soğuk su sıcaklığı ortam yaş termometre sıcaklığına en üst düzeyde yaklaştırılabilir. Bu durumda serbest soğutmadan sağlanan fayda da en üst düzeyde olacaktır. Ancak, sistemdeki ciddi dezavantaj göreceli olarak kirli kule suyunun temiz soğuk su sisteminde kirlenmeye yol açmasıdır. Kirlenme filtrasyon vb. yöntemler ile çözülmeye çalışılsa dahi yine de bu sistem son dönemde uygulamacılar tarafından kaçınılan bir yapıdadır. Kapalı devre-indirekt sistemler olarak çalışan soğutma kulesi uygulamaları ya da aynı ihtiyacı karşılayacak kuru soğutucu uygulamaları bu durumu ortadan kaldırmaktadır.

Kapalı Devre Su Soğutma Kuleleri

Açık devre su soğutma kulesindeki yüzey arttırıcı dolgu maddesi yerine bir eşanjör kullanılarak kuleden alınan suyun kapalı bir devre içinde devir daim yapması sağlanır. Kapalı devre su külleri yağ soğutucu eşanjöre gelen soğutma suyunun kalitesi açısından daha avantajlıdır ancak açık devre su kulelerine göre 2-3°C kadar yüksek bir su sıcaklığı elde edilebilir. Ayrıca, kapalı devre su kuleleri toplam su harcaması bakımından açık devre su kuleleri ile aynı su kaybına sahiptir.

Su kuleleri, ilk yatırım maliyeti açısından avantajlı görünmekle birlikte, işletmede sorunlarla karşılaşılmaktadır. Su soğutma kulesi suyunun direkt kullanılması halinde soğutma eşanjörlerinde kireçlenmeye ve kirlenmeye neden olmaktadır. Ayrıca, su kulelerinde kullanılan suyun buharlaşma nedeniyle eksilen kısmının sürekli olarak takviye edilmesi gerekmektedir. Buna ek olarak, kule haznesinde biriken tortulardan kurtulmak için belirli aralıklarla suyun blöf edilmesi gerekir. Haznedeki su, buharlaşma sonucu eksilen suyun içindeki kireç ve benzeri maddelerin sistemde birikmesi nedeniyle çok yüksek kirlilik değerlerine ulaşabilmektedir. Bu nedenlerle, yağın kule suyuyla soğutulması düşünüldüğü takdirde, sistemin su kaybı ve su kalitesi yönünden incelenmesi gerekir.