برج خنک کن مدار بسته
from web site
برج خنک کن مدار بسته
شناخت برج خنک کننده آنچنان دشوار نیست زیرا نام آن به خوبلی این محصول را معرفی میکند فلذا ما آن را به صورت تکمیل مورد بررسی قرار می‌دهیم.
اجزا مهم برج خنک کن مداربسته ( کولینگ تاور ) عبارتند از:
۱-فن
فن‌ها نقش مهمی در خنک سازی دارند و از نوع فن محوری یا فن گریز از مرکز می‌باشند.
۲-پکینگ ها
برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کن (برج خنک کننده ، کولینگ تاور )از پکینگ‌ها استفاده می‌گردد که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک سازی جریان آب نقش موثری دارند.پکینگ‌ها بصورت شبکه‌ای بوده و در دو نوع غشایی(Film Packing ) و اسپلاش (Splash Packing )در برج خنک کن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
۳-حوضچه یا باسین
در قسمت زیرین برج خنک کن ( برج خنک کننده) قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع آوری شده و به سمت سیستم‌های سردسازی هدایت میشود.
۴-قطره گیرها
تیغه‌های قطره گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آنها به محیط بیرون از برج خنک کن ( برج خنک کننده ، کولینگ تاور ) بکار می‌روند.
جنس ساختاری برج خنک کن مداربسته معمولاً به سه صورت فلزی، فایبر گلاسی و بتنی ساخته می‌شوند
مواردی که هنگام بازدید قطره گیر و شبنم گیر کولینگ تاور باید مورد بررسی قرار گیرد عبارتند از
- عدم شکستگی و خرد شدگی قطره گیر
- گرفتگی و رسوب در شبنم گیر
- قرار گرفتن صحیح و چیدمان درست قطره گیر برج خنک کننده
- شستشو و تعویض پکینگ برج خنک کننده
پس از ارائه توضیحات لازم در خصوص بازدید فن و قطره گیر برج خنک کن، در این قسمت به ارائه نکات مهم در حین بازدید و بررسی وضعیت پکینگ یا فیلینگ کولینگ تاور خواهیم پرداخت. وظیفه اصلی پکینگ یا فیلینگ برج خنک کن، ایجاد سطح تماس مناسب جهت افزایش میزان تعمیرات برج خنک کننده فایبرگلاس شرایط اگر پکینگ دچار گرفتگی شود، تبخیر آب برج خنک کننده کاهش می یابد و کولینگ تاور تعمیرات برج خنک کننده فایبرگلاس عملکرد مناسبی نخواهد داشت.
- ایجاد روسوب در پکینگ کولینگ تاور
دلیل ایجاد رسوب در فیلینگ برج خنک کن، سختی آب است. سختی آب باعث می شود رسوب‌هایی مانند رسوب کربنات کلسیم بر روی پکینگ ایجاد گردد که به مرور زمانی باعث بسته شدن حفره های پکینگ خواهد شد. بازرسی و تعمیرات نازل و سیستم پاشش آب برج خنک کننده یکی از مهمترین اجزای کولینگ تاور سیستم پاشش آب است. سیستم پاشش آب و نازل برج خنک کننده تاثیر قابل توجهی در راندمان برج خنک کننده دارد.
خرابی و رسوب پکینگ فیلم کولینگ تاور یا برج خنک کن مداربسته
رسوب ها به مرور زمان گسترش یافته و ضخامت آنها زیاد میشود و پس از مدتی لایه‌های رسوب به داخل حوضچه برج خنک کننده ریخته می‌شوند و ممکن است وارد مسیر لوله های خروجی برج خنک کن شوند. باید توجه داشت که انتخاب نوع پکینگ مناسب برای برج خنک کن به ویژه کولینگ تاور صنعتی حتما باید با توجه به شرایط آب انجام شود.
- سختی آب برج خنک کن و خراب شدن پکینگ
در صورت انتخاب پکینگ نامناسب، علاوه بر بالا رفتن هزینه‌های تعمیرات و نگهداری به خاطر گرفتگی و خرابی پکینگ، ممکن است سیستم خنک کاری نیز بعد از مدتی دچار مشکل شود و خط تولید را متوقف نماید. به همین دلیل پیشنهاد می‌کنیم در هنگام تعویض پکینگ و فیلینگ برج خنک کن با ما تماس بگیرید تا بهترین نوع پکینگ را برای کولینگ تاور خریداری کنید.
- شکستگی و خرد شدن فیلینگ برج خنک کن
به جز گرفتگی فیلینگ و رسوب آن، خرد شدن، باز شدن چسب های پکینگ و دفورم شدن از مواردی است که منجر به تعویض پکینگ می شود. این مشکلات بیشتر از همه در پکینگ PVC فیلم که قیمت ارزانتر دارند اتفاق می‌افتد. پکینگ پی وی سی-پلی وینیل کلراید در برابر دمای آب و یا محیط بالا 55 درجه سانتیگراد به مرور زمان تغییر شکل داده و حالت خمیری پیدا می کند.
تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی
همچنین اگر فیلینگ فیلم پی وی سی در مقابل آفتاب یا در تماس با آبی که شرایط اسیدی یا قلیایی داشته باشد قرار بگیرد، به
سرعت ترد و شکننده شده و به مرور زمان قطعات آن به صورت ورق های شکسته شده به داخل حفره های پکینگ و سرانجام
حوضچه برج خنک کننده ریخته می شود. به دلیل این مشکلات استفاده از پکینگ ارزان قیمت فیلم از جنس پی وی سی برای
کارخانجات و مکان های صنعتی توصیه تعمیرات برج خنک کننده فایبرگلاس نمی گردد.
مشخصات عمومی برج خنک کن مداربسته
بدنه برج خنک کننده: با طراحی ویژه و قابلیت مونتاژ در محل، تهیه شده از کامپوزیت و با استاندارد خواص ویژه تولید و بسیار مقاوم ( در برابر نور آفتاب، خوردگی، شکست، ضربه و فشار و عوامل جوی ) می باشد.
تشت و ستون برج خنک کننده : 5 لایه الیاف سوزنی و 1 لایه الیاف حصیری با رزین ایزو و 4 لایه نواری در لبه ها ( ضخامت 1 سانتیمتر )
فن استک و بدنه ها : 3 لایه الیاف سوزنی و 1 لایه الیاف حصیری با رزین ایزو و 3 لایه نواری در لبه ها ( ضخامت 0.7 سانتیمتر )
کلیه قطعات : دو لایه ژلکوت ایزو به رنگ سفید دارد.
قطعات فلزی: قطعات فلزی داخل و خارج برج خنک کننده با روکش گالوانیزه روی ( گرم ) است.
پکینگ : در نوع فیلمی ،پی وی سی گام 19 ، ضخامت 450 میکرون به رنگ طوسی است در نوع اسپلش از نوع نت اسپلش یا رندم اسپلش از جنس پلی پروپیلن، مقاومت دمایی تا 120 درجه سانتیگراد می باشد.
فن: 4 پره ایرفویل NACA1717 ، بلید فایبرگلاس هالو بلید با قابلیت زاویه گیری ، شفت فولاد گالوانیزه ، هاب چدن خاکستری است.
قطره گیر : پی وی سی ، لانه زنبوری ، ضخامت 600 میکرون و ارتفاع 13 سانتیمتر می باشد.
سیستم توزیع آب: دک اسپری مدل برنتوود ، جنس ABS ، مربع پاش ، 2 1/2 اینچ با کمربندی می باشد.
سیستم گردش آب: کلیه لوله ها از بهترین جنس پی وی سی با قابلیت تحمل فشار بالا ( 16 اتمسفر به بالا ) می باشد.
فلنج ها و سیستم کاهش سرعت: از چدن و آلومینیوم یا ABS است و در برابر خوردگی مقاوم می باشد.
الکتروموتور زیمنس آلمان، کلاس حرارتی F و IP55 مقاوم در شرایط آب و هوایی است.
کاهش دور : در صورت داشتن کاهش دور با تسمه سایز B با بلبرینگ ژاپنی و جنس چدن می باشد.
سایر قطعات برج خنک کن مداربسته شامل پیچ و مهره، تسمه، فلوتر و … از بهترین مواد و نوع، انتخاب و تهیه گردیده است.
سیستم کنترل هوشمند شامل اجزای اصلی اینورتر، پی آی دی کنترلر و سنسور دما می باشد. این سیستم به صورت پیوسته دمای خروجی از دستگاه برج خنک کننده را اندازه گیری و بر اساس آن دور موتور را به وسیله فرکانس تغییر می دهد که بنا به رکورد های موجود میزان مصرف انرژی کل دستگاه در بازه زمانی یکسال از 30 تا 50 درصد کاهش می یابد و همچنین مصرف آب نیز به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. اینورتر از برند ال اس ساخت کره، تابلو با استاندارد آی پی 66 و پی آی دی کنترلر از برند آتونیکز تهیه می گردد. ( اختیاری )
پاسخ سوال اصلی برج خنک‌کننده چیست؟
برج خنک‌کننده مداربسته به ( Cooling tower) وسیله‌ای برای کاهش دمای اضافه آب از طریق تبادل حرارتی با هوا است.
برج‌های خنک‌کن معمولاً با تبخیر آب، حرارت ایجاد شده در یک واحد صنعتی را دفع کرده و دمای آب را تا دمای هوا
پایین می‌آورند؛ به عبارت ساده‌تر، برج خنک‌کننده سیستمی است که از آن به جهت خنک سازی آبی در فرآیندهای
سردسازی سیستم‌های تهویه مطبوع استفاده می‌گردد.
از برج خنک کن مداربسته در سیستم خنک‌کاری واحدهای پتروشیمیایی، پالایشگاهی، نیروگاه‌های حرارتی و سیستم‌های
تهویه مطبوع ساختمان استفاده میشود. دسته‌بندی برج‌های خنک‌کن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت می‌گیرد؛
متداول‌ترین گونه‌های برج خنک‌کن بر اساس مکانیزم‌های جابه‌جایی طبیعی و جابه‌جایی اجباری تقسیم‌بندی می‌شوند.
از نظر ابعاد و اندازه، برج‌های خنک‌کن در مدل‌های کوچک پشت‌بامی برای ساختمان‌های مسکونی تا سازه‌هایی
غول‌پیکر وجود دارند. همچنین نوعی از برج‌های خنک‌کن با شکل مستطیلی نیز وجود دارد. در بیشتر موارد از
برج‌های خنک‌کن هذلولی شکل در نیروگاه‌های هسته‌ای و برخی از واحدهای شیمیایی بزرگ و سایر واحدهای صنعتی
استفاده میشود. در مقابل این برج‌های خنک‌کن عظیم‌الجثه ، اکثریت قریب به اتفاق برج‌های خنک‌کننده تجهیزات
کوچک هستند که در کنار واحدهای مختلف صنعتی یا مسکونی برای تهویه هوا به کار می‌رود.
نحوه عملکرد برج خنک کننده :
برج های خنک کننده سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می پاشد. این شبکه ها آکنه یا پر کننده نامیده میشود. آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آن حرکت می کند کاملا مخلوط کرده به طوری که آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود میریزد . هرچند در این برج ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریبا اثر خنک کنندگی تماما از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل میشود. بخار حاصل از فرایند تبخیر در برج توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد میکند از برج خنک کن خارج می شود. با توجه به این که دماو رطوبت هوای از برج افزایش می یابد بدیهی است که میزان تاثیر برج حنک کن تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب هوای ورودی بستگی دارد و با کاهش آن افزایش می یابد.
به طور خلاصه اساس کار تمام برج خنک کن‌ها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد. عموماً در برج خنک کن‌ها آب گرم توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا یا بصورت طبیعی یا با آبفشانهایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان هوای سرد برخورد میکند.
برج خنک کننده هیبریدی: به ترکیب نوع برج خنک کننده اول و دوم که نوع برج خنک کن دیگری را شامل می شود, برج خنک کننده هیبریدی گفته می شود. در این نوع برج خنک کننده آب از داخل کویل حرکت می کند ولی در زمان هایی که هوا از درجه حرارت بالاتری برخوردار اسعت بر روی کویل آب پاشیده می شود تا حرارت کمتری برسد و در زمان شب که حرارت کمتری به کویل می رسد به حالت نوع دوم و فقط جریان هوا بسنده می کند. مزیت این نوع برج خنک کن مداربسته بهینه سازی مصرف آب است. شما عزیزان می توانید برای شناخت بیشتر اجزای برج خنک کننده, مقاله آشنایی با برج خنک کننده را مطالعه بفرمائید.
دمای هوای خشک و دمای هوای مرطوب و روند کارکرد آن در برج خنک کننده مداربسته:
منظور از دمای هوای خشک همان دمایی است که در دماسنج نمایش داده می شود. اگر بتوانیم حباب شامل جیوه ی یک دماسنج را خیس کنیم, در اثر وزش باد, شروع به خشک شدن می کند. در این روش چون سطح آب روی دماسنج خیلی نازک است و در نتیجه به سرعت تبخیر می شود. این کار را می توان با پیچیدن یک دستمال کاملا خیس روی حباب دماسنج انجام داد و دماسنج را داخل یک قاب دسته دار قرار داد و با چرخاندن آن در هوا, تبخیر آب از پارچه را تسریع کرد. بعد از گذشتن مدت کوتاهی دما کاهش می یابد و به یک دمای ثابت می رسد. در انتهای کار دمایی که مشاهده می فرمائید, همان دمای مرطوب هواست.
در شرایط ایده آل و تماس نامحدود بین آب و هوا, هوا کاملا از بخار آب اشباع می شود و متقابلا دمای آب برابر دمای مرطوب هوا خواهد شد ولی چون تماس آب و هوا جزئی است, آب عملا نمی تواند به دمای مرطوب هوا برسد و خنک شود و اگر تصمیم داشته باشیم که آب را تا آن دما خنک کنیم, باید از یک سطح بسیار بزرگ استفاده کنیم که از نظر اقتصادی توجیه پذیر نیست.
توجه مهم: جلوگیری از رسوب در برج خنک کن مداربسته
به دلیل اینکه اساس کار برج خنک کننده تبخیر آب می باشد و آب شامل املاح مختلفی می باشد و هم چنین یون های سختی در آب موجود است از جمله کلسیم, منیزیم, آلومنیوم, منگنز, و …, به میزان املاح موجود در آب TDS میگویند که باعث افزایش آن رسوب گرفتگی و باعث تشکیل رسوب در تشتک می شود.
