خرید برج خنک کننده فایبرگلاس

خرید برج خنک کننده

خرید برج خنک کننده

انتخاب و خرید برج خنک کننده (کولینگ تاور) یک فرآیند حساس و مهم در انتخاب تجهیزات برودتی به شمار می‌آید.برج خنک کننده تأثیر بسیاری در عملکرد سایر تجهیزات برودتی همچون چیلرهای تراکمی و جذبی ، هواساز و فن کویل دارد. انتخاب صحیح و درست در تأسیسات یک ساختمان یا یک کارخانه بزرگ صنعتی باید دارای حساسیت های زیادی باشد. خرید تجهیزات صنعتی و برودتی باید مطابق با اصول استاندارد طراحی صورت پذیرد. خرید یک دستگاه برودتی بزرگ که وظیفه مهمی را برعهده دارد باید طبق ضوابط معین صورت پذیرد.

مشخص کردن قوانین در هنگام فرآیند انتخاب و خرید برج خنک کننده یکی از مهمترین اصول این کار است. خرید و فروش دستگاه های برودتی امروزه توسط شرکتهای بسیاری صورت می پذیرد. کیفیت ظاهری محصولات، رزومه کاری شرکت و رضایتمندی مشتریان از مهمترین ابزار چک کردن نمودار فعالیت یک شرکت می‌باشد. پس از انتخاب چند برند معتبر که ترجیحاً تولیدکننده نیز باشند، باید سراغ مرحله تصمیم نهایی بروید. در مرحله انتخاب نهایی تمامی ابزارهای فنی و کیفی یک شرکت را جهت نهایی کردن این موضوع بکار بگیرید. تصمیم عجولانه در زمینه‌های مشابه با این موضوع می تواند طبعات سنگینی داشته باشد.

ابزار های چک کردن توان یک سازنده در تولید کولینگ تاور

• داشتن تخصص لازم در زمینه مهندسی سیالات و انتقال حرارت
• چک کردن رزومه کاری شرکت در پروژه های انجام شده
• بازدید میدانی از خط تولید و ساخت کولینگ تاور یا هر تجهیز مشابه
• بررسی دقیق طرح و پروپوزال ارائه شده شرکت و توان فنی مجموعه در نمایش جزئیات فنی
• تماس های مکرر و چک کردن آیتم های مختلف طراحی و تولید با توجه به شرایط خاص خود

مراحل مختلف خرید و انتخاب برج خنک کننده

مشخص نمودن شرایط کلی طراحی و تعیین دقیق پارامترهای طراحی (دمای ورودی، خروجی و ...)

تعیین ظرفیت برودتی یا سرمایشی با توجه به پارامترهای طراحی

انتخاب نوع و مدل مناسب برج خنک کننده با توجه به شرایط محدود کننده (شرایط محیطی یا طراحی)

مشاوره با طراحان و مهندسین مرتبط که دارای دانش مهندسی کافی باشند.

بررسی مجدد داده‌ها و چک نهایی دیتا شیت ها و نمونه محاسبات

تعیین هزینه‌های اولیه خرید و تخمین هزینه های جانبی نگهداری و سرویس دوره‌ای

امکان سنجی اقتصادی (سنجش توانایی اقتصادی) کلی با توجه به نمودار هزینه های تعیین شده

جانمایی محل نصب برج خنک کن مطابق با اصول نصب و راه اندازی

توضیح مفصل شرح وظایف خریدار در نگهداری کولینگ تاور

اولین گام مهم در خرید برج خنک کننده

اصلی ترین گام در خرید برج خنک‌کن یا کولینگ تاور تهویه مطبوع جدید، تعیین عملکرد یا ظرفیت آن تجهیز است. تعیین کردن ظرفیت کولینگ تاور مثل مشخص کردن حجم یک مخزن آب می‌باشد. ظرفیت برج خنک کننده در واقع همان قدرت و توانایی این دستگاه در سرد کردن آب می‌باشد.

برای مشخص کردن ظرفیت برج خنک کننده مهم باید چهار پارامتر زیر مشخص شوند:

• میزان جریان آب کندانسور (دبی و حجم آب در چرخش) بر حسب گالن در دقیقه یا متر مکعب در ساعت

• دمای آب برگشت برج خنک کننده یا ورودی کندانسور بر حسب سانتی گراد یا کلوین

• دمای آب رفت کولینگ تاور یا خروجی کندانسور بر حسب سانتی گراد یا کلوین

• دمای مرطوب محیط یا دمای حباب تر (دمای هوای اشباع با رطوبت نسبی 100)

اختلافاتی بین دماهای آب ورودی و خروجی ‌کندانسور و دمای مرطوب محیط یا ورودی وجود دارد. مشخص کردن دماهای ورودی و خروجی استاندارد طراحی و همچنین تعیین دمای مرطوب محیط نیازمند داشتن دانش مهندسی می‌باشد. با توجه به محدوده (تغییرات دما) و میزان جریان آب، مقدار کل بی تی یو در ساعت ظرفیت دفع گرما در برج خنک‌کننده مشخص می‌شود. با داشتن اطلاعات فوق، هر سازنده و طراح سیستم های برودتی می‌تواند ظرفیت برج خنک کننده را تعیین کند. با تعیین این پارامتر گام اصلی در خرید چیلر خنک کننده آب برداشته خواهد شد.

دومین مرحله خرید برج خنک کننده

تخمین ظرفیت و مشخص کردن قدرت کولینگ تاور مهمترین بخش در خرید و انتخاب این محصول به شمار می‌آید. مقدماتی ترین مرحله برای خرید هر تجهیز صنعتی انجام صحیح ظرفیت می‌باشد ولی این موضوع شرط لازم و کافی نیست. گام بعدی در خرید برج خنک کننده تعیین شکل و نوع کولینگ تاور است که باید قابل قبول باشد. برای دانستن این که کدامین نوع برج خنک کننده می‌تواند برای انجام یک خرید اصولی مناسب باشد مستلزم دانستن جزئیات هر یک از انواع کولینگ تاور می‌باشد. در زیر به بررسی کلیات دسته‌بندی انواع سیستم برودتی تبخیری (برج خنک‌کن) می‌پردازیم.

طبقه‌بندی کلی مدل‌های موجود کولینگ‌تاور

• کولینگ تاور مکشی یا دمشی (دارای پروانه): برج خنک کننده با سیستم جریان دهی هوای اجباری که دارای یک فن دمشی یا مکشی می‌باشد.

• کولینگ تاور طبیعی (بدون فن یا پروانه): برج خنک کننده با سیستم جابجایی هوای طبیعی (هوای آزاد) که فاقد پروانه می‌باشد.

انواع برج خنک کننده بر حسب نوع مکش فن

• فن پروانه ای /اجباری: دارای یک پروانه آکسیال با سیستم دهش هوا از پایین به بالا
• فن سانتریفیوژ /اجباری: شامل سیستم هوادهی مجهز به پروانه حلزونی یا سانتریفوژ
• فن پروانه ای /القایی: دارای یک پروانه آکسیال با سیستم دهش هوا از بالا به پایین

انتخاب برج خنک کننده بر حسب چیدمان جریان برخورد آب و هوا

• جریان متقابل یا عمود (جریان متقاطع): برخورد هوا با آب تحت زاویه قائم یا عمود (کراس فلو)
• جریان معکوس یا ناهمسو (جریان مخالف): تماس آب و هوا به صورت جریانی معکوس (کانتر فلو)

خرید برج خنک کننده بر اساس شیوه مونتاژ

• مونتاژ کارخانه ای: تولید شده و ساخته شده در کارخانه یا کارگاه تولید کولینگ تاور
• بر پا کردن میدانی یا مونتاژ محلی: اسمبل نهایی در محلی خارج از کارخانه (مونتاژ در محل نصب)

خرید و انتخاب برج خنک کننده انتخاب با توجه به ساختار بدنه دستگاه

• بدنه تماماً چوبی
• بدنه با ورقهای فولاد گالوانیزه
• ساختار ترکیبی فولاد با تشتک تحتانی فولادی ضد زنگ (وتشتک فوقانی فولادی ضد زنگ برای برج جریان متقابل)
• ساختار تماماً فولاد ضد زنگ (استنلس استیل)
• بدنه فایبرگلاس (پلاستیک تقویت شده یا فایبرگلس)
• استراکچر بتونی /بنایی (به شکل استوانه کمر باریک یا هذلولی)
• فایبرگلس با تشتک تحتانی بتنی یا سیمانی ( به شکل کولینگ تاورهای مستطیلی بزرگ)

توضیحات جدول 1.1 (انتخاب نوع ساختار بدنه برج خنک کننده)

جدول فوق انواع ساخت قابل دسترسی را برای انواع چیدمان جریان و مکش نشان می‌دهد. همانطور که در مقالات قبلی گفته شد، برج های خنک کننده چوبی و بتونی معمولاً در سیستمهای تهویه مطبوع و صنعتی کوچک به کار نمی‌روند مگر آن که الزامات مستلزم استفاده از ظرفیت بالای این تجهیز را نشان دهد (بیشتر از 2000 تن) یا جنبه زیبایی برج از اهمیت زیادی برخوردار نباشد. وقتی گزینه‌ی قابل قبول خرید و انتخاب کولینگ تاور چیزی جز برج گالوانیزه و فایبرگلاس نیست، توصیه می‌شود از این دو مدل در انتخاب خود قافل نشوید. این انتخابها (بدنه استیل یا فایبرگلاس) از سوی تمامی سازندگان برج خنک کننده توصیه می‌شود. با این همه انتخاب صحیح کولینگ تاور مطابق با بدنه کامپوزیتی یا استیل باعث افزایش ۲۰٪ تا۴۰٪ هزینه ها می‌شود.

توضیحات جدول 1.2 (عمر مفید برج خنک کننده)

همان طور که جدول ۱.۲ نشان می دهد، عمر برج خنک کننده در سیستم های فایبرگلاس و استیل نسبت به سایر انتخابها به میزان 20 الی 33 درصد افزایش می یابد. این به معنای یک سرمایه گذاری عالی است.برج های مونتاژ کارخانه ای، نصب راحت تر و سریع تری دارند و ارزان تر هستند. بنابراین، برج های مونتاژ میدانی کمتر برای سیستم تهویه مطبوع به کار می رود، مگر آن که بار سیستم بیشتر از 2000 تن باشد.

برآورد هزینه‌های کلی خرید برج خنک‌کننده

تخمین هزینه‌های اولیه در فرآیند خرید برج خنک کن برای کارف رما از اهمیت بالایی برخوردار است. تخمین و محاسبه میزان هزینه‌های اولیه، یکی از مهمترین آیتم های تعیین بودجه محسوب می گردد. در هنگام راه اندازی یک سیستم  سرمایشی علاوه بر منبع برودتی (چیلر یا کولینگ تاور)، تجهیزات جانبی نیز تاثیر زیادی بر قیمت نهایی پروژه دارد. تجهیزات جانبی سیستم های سرمایشی شامل لوله ، زانو ، کلکتور ، شیر یکطرفه ، پمپ ، مخزن و تجهیزات برقی همانند تابلو کنترل می باشد.  هزینه‌های تجهیزات به طور مستقیم از فروشندگان آنها و هزینه‌های نصب و اجرا از پیمانکاران محلی بدست می‌آید. در برآورد هزینه‌های خرید مالیات بر ارزش افزوده لحاظ می شود که باید توسط فروشندگان در نظر گرفته شود. در بحث اجرا و نصب نهایی تجهیزات برودتی مبلغ بیمه معادل 15 الی 20 درصد نیز باید توسط پیمانکار مورد نظر در نظر گرفته شود.

عوامل تأثیرگذار در تخمین هزینه های نصب و راه اندازی برج خنک کننده

• فونداسیون محل قرارگیری و سیستم تکیه‌گاه یا سازه نگهدارنده

• پمپ سیرکولاتور و گردش آب بین مدار کندانسور یا مبدل و کولینگ تاور

• شیرهای یکطرفه و گیت ولو جهت تنظیم میزان دبی آب گردشی

• دستگاه تصفیه آب جبرانی یا سختیگیر رزینی جهت کاهش رسوب گیری اجزای داخلی

• منبع آب جبرانی یا منبع ذخیره آب تزریقی

• هزینه تخریب و اصلاح سازه یا دستگاه قبلی

• فراهم کردن برق مورد نیاز ( سه فاز یا تک فاز)

• تهیه و طراحی تابلو کنترل راه اندازی و محافظتی تجهیزات الکتریکال

• کنترلرها و تجهیزات کنترلی در تنظیم میزان بلودان یا آب جبرانی و میزان هوادهی

• تجهیزات لوله کشی از جمله : زانو - کلکتور - شیر یا ولو - فلنچ - ساپورت و عایق

• تجهیزات راه اندازی الکتریکی: کابل برق - پریز - کلید مینیاتوری - کنتاکتور - بیمنتال و ...

• اجرت لوله کشی و پایپینگ بین کندانسور یا مبدل حرارتی و کولینگ تاور

• اجرت برق کشی و کابل کشی تجهیزات برقی به تابلو کنترل و منبع الکتریکی

هزینه های دوره ای یا سالیانه برج خنک کننده

به محض بهره برداری و راه اندازی کولینگ تاور دو هزینه تکرارشونده سالیانه باید در هر دوره عمر خرید برج تأمین شود. هزینه‌های انرژی و هزینه‌های نگهداری مهمترین هزینه‌های دوره‌ای پس از خرید می‌باشد. عمر مفید، چارچوبی زمانی است که برج می‌تواند برای مالک خود سوددهی داشته باشد. بنابراین، اگر هزینه عملکرد و نگهداری قطعه‌ای از تجهیزات بیشتر از خرید آن شود، عمر اقتصادی (مفید) آن به پایان رسیده است. برج خنک کننده در عمر مفید خود از نظر فیزیکی سالم است. عمر مفید (اقتصادی) انواع کولینگ تاور و پمپ‌های کندانسور در جدول 1.2 ارائه شده است.

هزینه انرژی مستلزم شناخت دو کمیت است:

•  1. مقدار مصرف انرژی الکتریکی برج و پمپ کندانسور
•  2. هزینه واحد انرژی

در یک ارزیابی دقیق و مقایسه برج‌های خنک کننده جایگزین، لازم است پمپ کندانسور در نظرگرفته شود. از آنجا که برج های مختلف افت فشارهای مختلفی را بر پمپ ها تحمیل می کنند، باید هزینه این اختلاف انرژی در تحلیل هزینه گنجانده شود. برای تعیین انرژی برج و پمپ کندانسور، اولین گام تعیین بار سیستم آب کندانسور برحسب تن تبرید و تابعی از دمای محیط با تغییرات 5 درجه‌ای است. توان ورودی پمپ آب کندانسور و برج خنک کننده باید بر حسب کیلووات محاسبه شود. سپس با ضرب در ساعت مصرفی، مصرف انرژی برق بر حسب کیلووات ساعت (KWh) به دست می‌آید.

---

هزینه‌های غیرتکراری تعمیر و تعویض قطعات پس از خرید برج خنک کننده

هزینه‌های غیرتکراری، بیانگر هزینه‌های تعمیر و تعویض است که در فواصل طولانی تری از سال رخ می‌دهد. برای مثال، تشتک تحتانی و فوقانی گالوانیزه در برج جریان متقابل مکش القایی، نیازمند تعمیر یا تعویض پس از 10 سال کار است. این نوع هزینه‌ها باید مشخص گردد و سال روی دادن آنها نیز برآورد شود. مقایسه هزینه عملیاتی، نگهداری و انرژی کل برای برج خنک کننده و پمپ کندانسور آن، طی عمر مفید سیستم، بر اساس معادله 1.1 محاسبه می شود.

هزینه دوره ای برج خنک کن ={ (هزینه نگهداری سالیانه +هزینه انرژی سالیانه) x (عمر مفید)} + (مجموع هزینه تعمیر / تعویض) +C

هزینه سرمایه (سرمایه‌ای) = C

ضمانت های اجرایی و گواهینامه های CTI

به جز کولینگ تاورهای مونتاژ میدانی با سیستم های برودتی با طراحی خیلی خاص، برج های خنک کننده تهویه مطبوع باید مطابق با گواهینامه‌های اجرایی موسسه فناوری سرمایش(CTI)و استاندارد 201 آن باشند.  مطابقت طراحی و خرید برج خنک کننده با استانداردهای CTI ، تضمین کننده انتخاب صحیح و عملکرد اصولی کندانسور می‌باشد. گواهینامه های CTI نیازبه تست میدانی برج خنک کننده را برطرف می سازد. این گواهینامه ها در واقع جای هرگونه ضرایب خطا و بروز اشتباه را در فرآیند خرید کولینگ تاور به حداقل ممکن می رساند. فهرست استانداردهای مجاز CTI در جدول 1.3 قابل مشاهده می باشد. اگر به دنبال خرید و انتخاب اصولی هستید حتماً به مطالعه این استانداردها بپردازید و در مباحث مختلف آن تحقیق و تفحص نمایید.

ارزیابی اقتصادی سیستمهای جایگزین برج‌های خنک کننده

برآورد هزینه دوره ی عمر بهترین روش برای مقایسه گزینه های جایگزین برج خنک کننده است که یک روش ثابت را برای تحلیل جنبه های اقتصادی برج فراهم می ‌کند و مقایسه واقعی را ایجاد می کند تا بتوان موثرترین برج را با کمترین  هزینه دوره ی عمر انتخاب کرد این فرآیند اساسا ساده است و فقط نیازمند ارزیابی برج با همان معیار ها است که منجربه مقایسه یک به یک می‌شود.

محاسبات تعیین هزینه دوره ی عمر برج خنک کننده براساس روش محاسبه هزینه کل خرید و نگهداری، ساده است. با این وجود، دقت خرید این تجهیز به دقت اطلاعات بدست آمده بستگی دارد. هر کس می‌تواند هزینه دوره‌ی عمر کاری برج خنک کننده را بر اساس داده‌های بدست آمده ارزیابی کند. از این رو محاسبات دو نفر نسبت به یک ارزیابی و یک طراحی می‌تواند متفاوت باشد. مباحث بعدی اجزای اساسی هزینه دوره عمر برج را مشخص می‌کند. بخش های بعدی، عناصر پایه ای سازنده ی هزینه ی دوره عمر را مشخص می‌کند.

برج خنک کننده جریان متقاطع یا ابارا

برج خنک کننده جریان‌ متقاطع یا برج‌خنک‌کن کراس‌فلو (Cross Flow Cooling Tower) نوعی سیستم مدارباز جهت خنک نمودن آب محسوب می‌شود. برج خنک‌کن جریان متقاطع برای اولین بار توسط شرکت ابارا در ژاپن برای خنک‌کردن آب در مناطق شرجی ارائه گردید و به همین دلیل در صنایع برودتی تحت عنوان برج خنک کننده ابارا نیز شناخته می‌شود. در برج خنک کننده جریان متقاطع جریان آب از بالای برج به سمت پایین پاشیده شده و هوا از قسمت پایین توسط یک فن یا پروانه در جهت عمود بر جریان آب دهش یا مکش‌شده و در این ارتباط جریان آب در سطح عرضی کولینگ تاور خنک می‌گردد. نوع ساختار برج خنک کننده کراس فلو به شکل هندسی مستطیل می‌باشد و جریان هوا از دو طرف توسط لوور یا دریچه های ورودی سرتاسری به داخل کشیده می‌شود.

---

چرا برج خنک کننده جریان متقاطع؟

---

برج خنک کننده وظیفه دفع گرمای حاصل از تجهیزات‌صنعتی گرمازا را به عهده دارد و از آنجا که خود نوعی مولد سرمایش تبخیری محسوب می‌شود سبب افزایش رطوبت محیط می‌گردد و درنتیجه با افزایش رطوبت هوا ظرفیت‌برودتی کولینگ تاور نیز کاهش می‌یابد. باتوجه به مطالب ذکرشده، برج‌خنک‌کننده مخالف دستگاه مناسبی برای خنک‌کاری آب در مناطق مرطوب به حساب نمی‌آید. در این طور مناطق از چیلرها جهت خنک‌سازی آب در یک سیکل تراکمی یا جذبی استفاده می‌شد. به دلیل مشکلات متعدد از جمله هزینه‌بالای خرید چیلر و تعمیر و نگهداری سخت این تجهیز شرکت ابارا تصمیم به طراحی برج‌خنک‌کننده ابارا یا کراس فلو با سیستم گردش‌هوا به صورت متقاطع شد.

پس از تکمیل این طراحی در واقع هوای محیط‌های مرطوب که دارای رطوبت زیادی بودند در تمامی لایه‌ها به صورت یکنواخت در تماس با آب قرار می‌گرفت و راندمان برج‌های خنک‌کن با تغییر نوع گردش هوای ورودی بسیار افزایش پیدا کرد. به بیانی علمی‌تر و واضح‌تر برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع سبب تماس هوای‌تازه در تمامی سطوح و لایه‌های پکینگ با جریان‌آب می‌شود و دیگر همانند برج‌خنک‌کننده جریان‌مخالف هوا خاصیت رطوبت‌گیری خود را در لایه‌های بالاتر از دست نخواهد داد.

---

نحوه کارکرد برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس‌فلو

---

برج‌خنک‌کننده کراس‌فلو همانطور که از نام آن مشخص است با ورود جریان هوا به صورت عرضی در سراسر سطوح خنک‌کننده(پکینگ ها) سبب برخورد هوا و آب به صورت عمودی و درنتیجه کاهش دمای آب می‌شود. به دلیل ورود هوا به صورت عرضی در تمامی لایه‌های پکینگ‌مدیا هوای‌تازه در ارتباط با آب قرار خواهدگرفت و از این رو اگر هوای‌تازه ورودی به برج‌خنک‌کن دارای رطوبت بالایی باشد قابلیت خوبی است که برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع از هوای تازه بهترین استفاده را می‌نماید. درواقع به دلیل همین عملکرد ورودی جریان هوا از برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع بیشتر در مناطق با اقلیم رطوبتی و مرطوب (شرجی) استفاده می‌شود. ورودی هوا در برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع از دو طرف این دستگاه طراحی‌شده و به دلیل نحوه چگونگی ورود هوا این لوورهای مکش هوا به صورت سرتاسری در دو طرف برج‌خنک‌کاری تعبیه می‌گردد.

---

مقایسه بین برج خنک کننده جریان متقاطع و جریان مخالف

• دارای ارتفاع کمتری در مقایسه با انواع کولینگ‌تاور جریان‌مخالف می‌باشد.

• نیازمند مساحت بیشتری جهت خنک‌سازی می‌باشد و آب در برج‌خنک‌کن جریان‌متقاطع در یک جریان سطحی خنک می‌شود تا در ریزش در لایه‌های مختلف(ارتفاع).

• نوع پکینگ یا سطوح خنک‌کن در برج خنک‌کننده جریان‌متقاطع از نوع شانه تخم‌مرغی می‌باشد ولی نوع پکینگ‌مدیا در برج خنک کننده جریان‌مخالف از نوع فیلمی یا آبشاری می‌باشد.

• افت فشار کمتری دارد(به دلیل ارتفاع کمتر) و این موضوع سبب کاهش توان مصرفی پمپ سیرکولاتور نسبت به انواع برج‌خنک‌کن جریان‌مخالف می‌شود.

• امکان ارسال در ظرفیت‌های بالا به صورت غیرترافیکی و مونتاژ درب کارخانه (به دلیل تولید به صورت مستطیلی)

• نوع نازلهای بکاررفته در برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع از نوع پروانه‌ای می‌باشد و درحالی که در کولینگ‌تاور کانترفلو از انواع نازلهای دایره‌پاش و نازل مربع‌پاش جهت پاشش آب استفاده می‌شود.

• ورودی آب از قسمت‌های بالا در دو طرف و تشتک‌های سوراخ داری صورت می‌پذیرد و همانند برج‌های مدور و مکعبی دارای فلنچ ورودی و خروجی آب نمی‌باشد.

• دارای درب منهول(یا دریچه ورودی) در بخش پنل مرکزی به منظور عبور و مرور اپراتور در زمان‌های انجام امور بازدید، تعمیر و نگهداری می‌باشد.

• ارتفاع چیدمان سطوح خنک‌کننده یا پکینگ‌مدیا در کولینگ‌تاور جریان‌متقاطع خیلی بیشتر از جریان‌مخالف می‌باشد چرا که در طراحی این مدل برج‌خنک‌کاری حتی تا 5 لایه پکینگ با ارتفاع هر لایه 50 سانتی‌متر نیز استفاده می‌شود.

• برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع بیشتر در مناطقی با نسبت رطوبت بالا (هوای نزدیک به حالت اشباع) یا خیلی مرطوب مورد استفاده قرار می‌گیرد و برج‌خنک‌کن جریان‌مخالف بیشتر در مناطق خشک مورد کاربری واقع می‌شود.

• چیدمان پکینگ‌ها در برج‌خنک‌کن جریان‌متقاطع در نزدیکی دهانه‌ی لوورها یا دریچه‌های ورود هوا می‌باشد در صورتی که در برج‌های خنک‌کننده جریان‌مخالف این سطوح تبادل حرارت در مرکز برج قرار می‌گیرد.

• جریان ورودی هوا در برج‌خنک‌کننده جریان‌متقاطع از دو طرف وارد دستگاه می‌شود در صورتی که در کولینگ‌تاورهای مکعبی و مخروطی با جریان ناهمسو هوا از چهارطرف به داخل مکش می‌گردد.

-

---

مهمترین مزایای برج خنک کننده جریان متقاطع

---

• راندمان بالا در مناطق رطوبتی و کاهش دمای آب در تا دماهای پایین

• امکان تولید به صورت چندسلولی و کنترل مصرف انرژی(خاموش نمودن یک یا چندموتور در زمان بار کم)

• کاهش هزینه‌های حمل(هزینه‌های بارترافیکی و بزرگ) به دلیل ابعاد مستطیلی در ظرفیت‌های بالا

• امکان تولید به صورت یکپارچه در ظرفیت‌های بالا به دلیل استراکچر مستطیلی

• اشغال فضای کمتر نسبت به مدل مخروطی و اشغال ارتفاع کمتر نسبت به مدل مکعبی

• کاهش هزینه مونتاژ در محل در ظرفیت‌های بالا به دلیل امکان تولید به صورت مونتاژ درب کارخانه

• تعمیر و نگهداری آسان و دسترسی راحت به تمامی اجزای داخلی برج‌خنک‌کننده

---

اساسی ترین معایب برج خنک کننده جریان متقاطع

---

• راندمان بسیار ضعیف در مناطق خشک و گرم

• توزیع آب نامناسب در نازل‌های پاشش آب

• اشغال فضای زیاد و جانمایی سخت و دشوار

• ایجاد افت فشار زیاد در هوا و افزایش توان مصرفی موتور

• رسوب و گرفتگی بیشتر نسب به برج‌خنک‌کن جریان‌مخالف

•  یخ‌زدگی مدارآب چرخشی در زمستان

• پرتاب قطرات آب به سمت فن و تخریب سیستم هوادهی و هوارسانی در برج‌خنک‌کننده

---

روش‌های کنترل دمای آب در برج خنک کننده جریان متقاطع

---

روش اول) برای کنترل دمای آب خروجی از برج‌خنک‌کن کراس‌فلو راه‌های گوناگونی وجود دارد که ساده‌ترین آن استفاده از سنسور دما به علاوه ترموستات و درنتیجه روشن و خاموش‌کردن فن های کولینگ تاور می باشد. در این روش حسگر ترموستات دمای آب خروجی برج خنک کننده را سنجیده و در صورت کمتر بودن دمای آب سرد از دمای ایده آل مورد انتظار فرمان خاموش شدن فن یا پروانه را صادر می کند.

روش دوم) در برج های خنک کننده ای  که دارای یک فن جریان محوری بزرگ هستند می توان با استفاده از یک کنترل‌کننده فرکانس (اینورتر) دور فن را کاهش یا افزایش دهیم و یا حتی می توان آن را خاموش یا روشن نمود. به منظور کنترل بهتر دمای خروجی آب در برج خنک کننده جریان متقاطع می توان از یک درایو دور متغیر یعنی اینورتر در مدارتابلوکنترل استفاده نمود که با کاهش فرکانس و دور خروجی موتور سبب کاهش دور فن یا پروانه و کاهش میزان هوادهی گردد. در این روش موتور دیگر به تعداد زیاد خاموش و روشن نمی گردد و با کاهش دور فن و موتور هم مصرف انرژی به شدت کاهش پیدا می کند و همچنین استهلاک قطعاتی همچون پروانه و موتور نیز به شدت کمتر خواهد شد.

نکته مهم و اساسی در بکارگیری سیستم کنترل دمای آب در برج خنک کننده جریان متقاطع

در برجهای خنک کننده جریان متقاطع با ظرفیت بالا که در طراحی آن ها از یک یا چند فن بزرگ استفاده می شود کنترل دمای آب از طریق خاموش روشن کردن موتور و فن می تواند مشکلاتنی را همچون افزایش سریع دمای آب و لزوم آغاز به کار فن در مدت زمان کوتاه است در این صورت مدت خاموشی فن کاهش یافته و دفعات راه اندازی آن بیشتر می شود. در این طور مواقع راه حل دوم یعنی استفاده از اینورتر جهت کنترل دور فن در برج خنک کن جریان متقاطع پیشنهاد می شود.

روش سوم) کنترل دبی آب با استفاده از شیر سه راهی با مسیرکنارگذر در ورودی آب برج خنک کننده جریان متقاطع است. در این روش بخشی از آب رفت به مدار برگشت وارد شده و موجب تعدیل دمای آب خروجی از برج خنک کننده می شود. استفاده از کنترل کننده دور برای پمپ های سیرکولاتور چرخش آب نیز از دیگر روش های کنترل دبی برج خنک کننده جریان متقاطع می باشد.

---

محاسبات برج خنک کننده جریان متقاطع

---

الف) ظرفیت برج خنک کننده جریان متقاطع

برای تعیین ظرفیت برودتی کولینگ تاور کراس فلو باید ابتدا با در دست داشتن دبی آب در گردش و دمای ورودی و خروجی طراحی شده برای سیستم ظرفیت برودتی واقعی (Real Capacity) را محاسبه نمود و سپس با در نظر داشتن دمای دامنه و دمای نزدیکی به دمای مرطوب محیط ضریب ظرفیت(ضریب تاثیر) را محاسبه نمود و توان برودتی طراحی را از فرمول زیر محاسبه نمود.

Design Capacity = Real Capacity * Factor of Safely

ب) محاسبه آب مصرفی برج خنک کن جریان متقاطع

تبخیر آب در برج خنک کننده جریان متقاطع به طور مرتب موجب افزایش غلظت مواد محلول باقی مانده و زیاد شدن ناخالصی ها در آن می شود و از این رو لازم است که برج خنک کننده جریان متقاطع به طور مستمر زیر آب کشی شده (جریان تخلیه یا بلودان) و آب سختی‌گیری شده جایگزین آن شود. این عمل ممکن است به صورت دستی و یا اتوماتیک صورت پذیرد . به این منظور باید شیر و فلنچ خروجی جریان زیر آب‌کشی را در تشتک برج خنک کننده جریان متقاطع نصب نمود. دامنه آب مصرفی ناشی از زیر آب کشی و جایگزینی آن با آب تازه سختی گیری شده بین 0.0012 و 0.0006 گالن بر دقیقه به ازای هر تن تبرید در نظر گرفته می شود.

مقدار تقریبی مصرف آب در برج خنک کننده جریان متقاطع در اثر تبخیر به ازای هر تن تبرید نیز بین 0.2 تا 0.3 لیتر بر دقیقه یا 3 تا 4.5 گالن بر ساعت می باشد. در نتیجه با به دست آوردن این دو فاکتور، مقدار آب جبرانی برابر با مجموع آب حاصل از تبخیر و آب تخلیه ناشی از آب زیر کشی است .

آب مصرفی برج خنک‌کننده جریان متقاطع = جریان زیرآب‌کشی + جریان تبخیر

ج) میزان حجم هوای مورد نیاز در واحد زمان در برج خنک کننده جریان متقاطع

تقریباً به ازای هر گالن‌ در دقیقه بین 90 تا 100 فوت مکعب در دقیقه در نظر گرفته می شود و چنانچه به ازای هر تن تبرید ظرفیت چیلر 3 گالن در دقیقه در نظر گرفته شود مقدار جریان هوای لازم به ازای هر تن تبرید 300 فوت مکعب در دقیقه خواهد بود.

---

کاتالوگ برج خنک کننده جریان متقاطع

---

یکی از مهمترین مبنای انتخاب صحیح برج خنک کننده در دست داشتن کاتالوگ محصول با مشخصات فنی کامل از طرف تولید کننده می‌باشد که مبنای اصلی بسیاری از طراحی‌ها در نظر گرفته می‌شود. کاتالوگ برج خنک‌کننده دارای اطلاعات مفیدی می‌باشد که هر از این اطلاعات می‌تواند به عنوان راهنمای خوبی برای طراحی، انتخاب، نصب و راه‌اندازی این دستگاه مطرح باشد. اطلاعات مفیدی که از یک کاتالوگ توسط سازنده عنوان می گردد می تواند  شامل بخش های زیر می‌باشد.

• طول، عرض و ارتفاع (ابعاد کولینگ‌تاور) که این بخش تأثیر بسزایی در ظرفیت و نحوه جانمایی برج خنک کن خواهدداشت.

• وزن خشک(Dry Weight) و وزن در حال کار (Oprerating Weight)که تأثیر بسزایی در طراحی و آماده سازی فنداسیون محل قرارگیری دارد.

• سایز ورودی و خروجی اتصالات اصلی که تأثیر مستقیمی بر نحوه پایپینگ و لوله‌کشی برج خنک‌کن دارد.

• میزان آب در گردش استاندارد (دبی‌اسمی) که تأثیر بسزایی در نحوه کارکرد صحیح کولینگ تاور خواهدداشت.

• میزان مصرف انرژی الکتروموتور که در نحوه کابل‌کشی و راه‌اندازی نوع مدارالکتریکی(ستاره یا مثلث) دارد.

برج خنک کننده خشک

برج خنک‌کننده خشک (Dry Cooling Tower) نوعی کولینگ تاور با سیستم سیرکولاسیون آب به صورت مداربسته قلمداد می‌شود که جریان در گردش آب در چرخه‌ی این مدل خنک‌کن، داخل یک کویل(سطح تماس غیرمستقیم) جریان پیدا می‌کند و در تماس با جریان هوا خنک می‌گردد. سیستم خنک‌کاری خشک به نوعی یک برج خنک‌کننده مداربسته محسوب می‌شود که تماس بین آب و هوا در یک مدار غیرمستقیم صورت می‌پذیرد.

آیا برج خنک‌کننده خشک برای همه مناطق مناسب می‌باشد؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم بلی، ولی این تجهیز بسیار مناسب مناطق کویری، خشک و سرد می‌باشد چرا که این دستگاه هیچگونه برخلاف برج خنک کننده مرطوب مصرف آبی نخواهد داشت و همچنین کاهش دما سبب افزایش راندمان آن خواهدشد. مناطقی همانند ارومیه ، تبریز، شیراز، مشهد وسایر شهرهای سرد و معتدل کشور بسیار مناسب این مدل سیستم خنک کاری در تجهیزات خود می باشد. حتی در مناطقی مثل یزد ، کرمان و اصفهان که با مشکل بی آبی و کم آبی مواجه می باشد برج خنک کننده خشک گزینه مناسبی جهت خنک کاری سیکل های صنعتی محسوب می شود.

برج خنک کننده خشک یا کندانسورهوایی ؟؟؟؟؟؟؟؟

در پاسخ به این سوال کلیدی باید مطرح کنیم هردو این واژه ها در واقع به یکی معنی می باشد.برج خنک کننده خشک بسیار شبیه یک مبدل حرارتی (Heat Exchanger) بین آب و هوا عمل می کند که به همین دلیل عملکرد این دستگاه به آن کندانسور‌هوایی(Air Condenser) نیز گفته می‌شود. به بیانی ساد‌ه‌تر برج خنک کننده خشک یا کندانسور هوا خنک متشکل از یک کویل و یک سیستم هوادهی می‌باشد که به جهت کاهش دمای آب گرم تا نزدیکی دمای خشک محیط به کار برده می‌شود.

مقایسه برج خنک‌کننده خشک و مرطوب:

• کولینگ‌تاور مداربسته خشک در واقع مصرف آب سیستم های برودتی را به شدت کاهش می‌دهد و برای نقاطی که تامین آب دشوار می باشد بسیار مناسب می باشد. در یک خنک کننده مرطوب آب در تماس مستقیم با هوا در بخش سطوح خنک کننده یا پرکن گرما از دست می دهد و این درحالی است که در برج خنک کننده خشک جریان آب در یک سیکل بسته (Close Circuit) در تماس با جریان هوای القایی فن قرار گرفته و در تماس با جریان القایی فن گرما از دست داده و دچار کاهش دما می شود.
• عملکرد برج خنک کننده خشک یا مداربسته وابسته به دمای خشک یا محسوس محیط (Dry Bulb Temperature) می‌باشد و این در حالی است که کوینگ تاور مرطوب وابسته به دمای مرطوب محیط(Wet Bulb Temperature) می باشد. در فصول گرم مانند تابستان دمای خروجی آب سرد برج خنک کن مداربسته خشک دچار افزایش می شود و خنکای قبل را ندارد و این موضوع سبب می شود در برخی از طراحی ها از ترکیب کولینگ تاور مداربسته و مدارباز همراه با هم استفاده گردد که در این حالت به این دستگاه برج خنک کننده هیبریدی نیز گفته می شود.

---

نحوه عملکرد برج خنک‌کننده خشک

در یک کولینگ تاور مداربسته یا در اصطلاح برج خنک‌کننده خشک، جریان آب وارد یک کویل (Coil)  یا سطح مقطعی از لوله های مویین و باریک می شود و جریان هوا نیز در تماس با سطح بیرونی کویل قرارگرفته و این موضوع سبب جذب انرژی گرمایی از آب می شود.

بهتر است از کویل در طراحی کولینگ تاورمداربسته درون برج خنک کننده خشک استفاده نمایید.

کویل در یک خنک کننده خشک در واقع به مانند سطوح خنک کننده یا پکینگ‌مدیا در سیستم مرطوب عمل مینماید. کویل شبکه ای از لوله های فین دار (Fin Tubes) یا بدون فین می باشدکه عموما دارای لوله هایی از متریال فلزی با ضریب انتقال حرارت بالا همانند مس ، آلومینیوم و استیل می باشد. در یک برج خنک کننده خشک این شبکه لوله بندی لوله های باریک (کویل) وظیفه ایجاد سطح نفوذ حرارتی (Conductivity) را برعهده دارد. جداره واسطه کویل در یک برج خنک کن خشک سبب بسته شدن سیکل و تماس غیرمستقیم دو سیال آب و هوا می شود .

آیا وجود فین در طراحی کویل در برج خنک کننده مداربسته خشک الزامی است؟؟

فین های به کار رفته در سطح بیرونی کویل در برج خنک کننده خشک با هدف ایجاد سطح انتقال حرارت بیشتر عموما از متریال آلومینیوم با قابلیت فرم دهی آسان به کار برده می شود. سطح ویژه کویل و همچنین تراکم فین در کویل سبب افزایش ظرفیت برودتی سیستم سرمایشی خواهدشد. محاسبه صحیح سطح ویژه  لوله (tube) و فین (fin) در کویل مداربسته یکی از پارامترهای اساسی در چگونگی عملکرد خنک کن خشک دارد.

---

اجزای اصلی برج خنک‌کننده خشک

کولینگ‌تاور مداربسته به طور کلی دارای سه بخش اصلی و اساسی می‌باشد. بدنه و استراکچر نگهدارنده، کویل کندانسور و سیستم هوادهی شامل پروانه و الکتروموتور از اصلی ترین قطعات برج خنک کننده محسوب می‌شود.

1-بدنه (body and Frame):  بدنه در واقع استراکچر اصلی نگهدارنده دستگاه و شامل بخش های مختلف از جمله لوور(Louver) یا کرکره مکش هوا، فن استک یا عرشه فن (Fan Deck) ، تشتک (Basin) و پنل (Panel) یا دیواره و شاسی نگهدارنده کویل می باشد. در برخی از نمونه های برج خنک کننده خشک (برج مداربسته گالوانیزه) عموما از یک شاسی ساده جهت نگهداری کویل استفاده می شود و دیگر از تجهیزاتی همچون تشتک یا فن استک استفاده نمی‌شود. شرکت دماگستر با ارائه بدنه از متریال فایبرگلاس با کیفیت‌ترین ایرکولرها و برجهای خنک‌کننده خشک را ارائه می دهد.

نسل جدید برجهای خنک‌کننده خشک با بدنه فایبرگلاس در واقع مقاومت بسیاربالایی در برابر اشعه نورخورشید و همچنین مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت محیط دارد. همچنین جایگزینی فایبرگلاس در مقابل گالوانیزه سبب افزایش مقاومت بدنه در برابر پوسیدگی و خوردگی خواهد شد. کاهش وزن و قابلیت جابجایی و تعمیر و نگهداری آسان از دیگر مزایای بدنه فایبرگلاس برجهای خنک کننده خشک تولیدی شرکت دماگستر می‌باشد.

2-کویل (Coil): این بخش مهمترین بخش در سیستم مداربسته در سردکن خشک محسوب می‌شود و هدف کویل در کولینگ‌تاور مداربسته در واقع ایجاد سطح نفوذ انتقال حرارت می‌باشد(همانند پکینگ برج خنک‌کننده). به منظور افزایش راندمان برج خنک‌کننده مداربسته مهمترین بخش انتخاب قطعات همین بخش می باشد. در واقع نوعیت جنس کویل، تعداد ردیفهای کویل، تراکم فین و تعدادلوله در ردیف تأثیر بسزایی در راندمان برج خنک‌کننده دارد.

3-سیستم هوادهی ((Air Flow System : سیستم هوا رسانی سهم بسزایی در انتقال حرارت و انرژی گرمایشی را برعهده دارد. این بخش  شامل فن یا پروانه ، الکتروموتور و سیستم انتقال قدرت می‌باشد. ایجاد جریان القایی در هوا و تماس این هوا با سطح جداره کویل مهمترین عمل در انتقال حرارت را صورت میدهد. بنابراین تنظیم میزان هوادهی تاثیر بسزایی در ظرفیت برج خنک کننده خشک خواهد داشت. قطرپروانه، تعدادپره‌های فن و دور پروانه مهمترین عوامل تأثیرگذار بر میزان هوادهی می‌باشد.

بخش های مختلف سیستم هوادهی در برج خنک کننده خشک :

الف) فن یا پروانه: این بخش در واقع تامین کننده فشار نسبی در هوای اطراف و درنتیجه سبب جابجایی هوا (ایجاد جریان القایی) می‌گردد.

ب) موتور: این بخش تامین کننده انرژی مکانیکی جهت تأمین گشتاور مورد نیاز چرخش فن در برج خنک‌کننده می‌باشد.

ج) سیستم انتقال قدرت یا کاهش دور: این بخش درواقع دور خروجی الکتروموتور را تا اندازه استاندارد دور فن در کولینگ تاور کاهش می‌دهد و تحت عنوان سیستم کاهنده دور برج خنک کننده شناخته می شود.

محصول پرفروش شرکت دماگستر: برج خنک کننده

---

مزایای برج خنک کننده خشک

• نگهداری و استفاده از این تجهیز بسیار مقرون به صرفه و کم هزینه(بدون مصرف آب)
• عدم ایجاد آلودگی های زیست محیطی از جمله افزایش رطوبت، کاهش میزان آب در سفره های زیرزمینی(به سبب نیاز نداشتن آب جبرانی)
• عدم رسوب پذیری و مشکلات آلودگی آب در کندانسور و نبودن نیاز به جرم گیری لوله های کندانسور به صورت دوره ای
• قابلیت کنترل میزان مصرف انرژی برق در بخش هوادهی و هوارسانی(کاهش هزینه های برق در فصول خنک)
• قابلیت حمل و جابجایی آسان به دلیل عدم گردش حجم آب زیاد در چرخه مداربسته
•  تعمیر و نگهداری آسان به دلیل نداشتن رسوب، خوردگی و پوسیدگی
•  قابلیت کاربری دو منظوره (هم سرمایشی و هم گرمایشی)

---

معایب برج خنک کننده خشک

• افزایش دمای خروجی آب خنک در فصول گرم (به دلیل افزایش دمای محسوس محیط)

• عملکرد ضعیف در فصول گرم در مناطق گرم و خشک در خنک کردن آب (راندمان پایین)

• هزینه اولیه بالا به جهت استفاده از کویل (عدم صرفه افتصادی)

• راندمان پایین تر نسبت به برج خنک کن مرطوب

• حساسیت بالا در هنگام نصب و راه اندازی

• نیازمند تجهیزات فرعی از جمله منبع انبساط، منبع تخلیه و پمپ ساکشن جهت آبگیری و تخلیه آب خنک در سیکل مداربسته

---

نکته مهم: با توجه به موارد ذکر شده توصیه میگردد سیستم برج های خنک کننده هیبریدی را در شرایط کمبود آب جبرانی استفاده نمایید.

انواع برج خنک کننده خشک

کولینگ تاور مداربسته خشک از لحاظ جنس بدنه کندانسور و متریال لوله های کویل به دسته بندی های متفاوتی تقسیم می شود. خنک کن مداربسته به لحاظ جنس بدنه در دو تیپ کلی بدنه فلزی و بدنه کامپوزیتی تولید و عرضه می شود. برج خنک کننده فایبرگلاس خشک در واقع فقط در تیپ مکعبی تولید می شود و دلیل این موضوع استراکچر مکعبی شکل ساختار کویل می باشد. کولینگ تاور خشک با بدنه فایبرگلاس در مقابل آسیب های محیطی دارای مقاومت بیشتری نسبت به خنک کننده گالوانیزه می باشد.

در انتخاب جنس کویل در طراحی برج خنک کننده خشک دقت نمایید.

کویل خنک کن خشک در متریال های  متنوع از جمله مس، استیل 304 ، استیل 316، استنلس استیل، استیل کربن، فولاد API و لوله مانسیمان بدون درز تولید و عرضه می گردد. با توجه به شرایط سیال یعنی میزان خورندگی، املاح موجود در سیال و سایر پارامترها کویل نیز از جنس های مختلف در طراحی سیستم مداربسته پیشنهاد می گردد. به عنوان مثال برای خنک کردن آب نرم بهترین گزینه در انواع برج خنک کننده خشک ، کویل مسی با ضریب کانداکتیویتی بالا می باشد و این درحالی است که برای خنک کردن اسید و یا سیالات اسیدی بهترین گزینه کویل استیل SS316 می باشد. البته برای آب های با سختی بالا (دارای نمک) بهترین گزینه برای متریال کویل استیل SS304 می باشد.

مقرون به صرفه ترین انتخاب کویل در برج خنک کننده خشک

مناسبترین جنسیت کویل به لحاظ قیمت اولیه برای خنک کردن آب  کویل گالوانیزه (بدون درز و درزدار) می باشد. به دلیل پایین بودن ضریب نفوذ حرارتی این فلز عموما کویل با این نوع فلز از متراژ های زیاد لوله گالوانیزه در طراحی کولینگ تاور مداربسته استفاده می شود. از نوع لوله بدون درز در زمانی استفاده می شود که فشار جریان آب درگردش در سیکل بسته بیشتر از 3 بار باشد.

 قیمت برج خنک کننده خشک

برج خنک کن مداربسته به مراتب قیمت بالاتری نسبت به انواع کولینگ تاور مدارباز یا مرطوب دارد. قیمت این مدل سردکن بسته وابسته به عوامل متعددی همچون ظرفیت برودتی، جنس کویلو جنس بدنه متغیر می باشد. بنابراین پارامترهای متعدد و بیشماری در تعیین قیمت تاثیرگذار خواهد بود . بالاترین قیمت برج خنک کننده خشک یا مداربسته متعلق به سیستم خنک کاری با کویل استنلس استیل SS316  می باشد. طراحی کولینگ تاور خشک با کویل مسی از نظر قیمت نهایی در رده بعدی قرار دارد ولی از طرفی به دلیل ضریب نفوذ حرارتی بالا و قیمت مناسب، این تجهیز یکی از پرفروش ترین محصولات برج خنک کننده محسوب می شود.

عوامل تاثیرگذار بر قیمت برج خنک کننده

حنس کویل به کار رفته در سیکل بسته در کولینگ تاور مداربسته

ضخامت لوله ها (Tube thickness)

قطر لوله ها و متراژ لوله به کار رفته (Tube OD)

ضخامت فین ها(Fin thickness)

متریال شاسی اصلی نگهداری کویل و متریال بکاررفته در تیوب شیت ها

ضخامت بدنه و استراکچر اصلی فایبرگلاس یا فولاد ورقکاری شده

توان الکتروموتور سیستم هوادهی و همچنین نوع پروانه به کار رفته در این بخش

در واقع عوامل فوق پارامترهای اساسی تعیین نرخ قیمت در برج خنک کننده خشک محسوب میشود که البته لازم به ذکر است عوامل دیگری نیز همچون بالانس استاتیکی و دینامیکی پروانه، نوع IP محافظتی موتور، عایق حرارتی موتور ، برند موتور و نوع تست جوش و تست فشار در کویل تاثیر بسزایی در قیمت نهایی برج خنک کن خشک خواهد داشت.

نواسانات قیمت در بازار مواد اولیه =عدم ثبات قیمت برج خنک کننده

قیمت برج خنک کننده خشک با توجه به نواسانات دائمی بازار مس ، استیل و همچنین الیاف و رزین بکاررفته در بدنه فایبرگلاس دائما دچار نوسان خواهد بود. واحد تولیدی شرکت دماگستر از ارائه لیست قیمت کولینگ تاور به دلایل فوق الذکر معذور می باشد. پیشنهاد می شود به منظور برآورد قیمت دقیق این گونه خنک کننده های صنعتی با کارشناسان شرکت تماس حاصل نمایید و پس از طراحی و محاسبه میزان سطح ویژه کویل و ظرفیت برودتی این دستگاه، نرخ قیمت برآوردی را به صورت مکتوب وشفاهی دریافت نمایید.

Principles of maintenance of cooling towers

Design, selection, installation and commissioning of cooling towers are the main steps in the process of purchasing this equipment. Ensuring the proper operation of chillers and other industrial machinery depends on proper efficiency> cooling tower <. The builders of the cooling tower ensure the successful and optimal performance of the cooling tower under certain conditions. The specific conditions of installation, commissioning and maintenance are the basic principles of cooling tower. The owner of the cooling tower must use this refrigeration equipment according to the conditions of the builders. The correct choice and success of its operation is the responsibility of the owner or his technical representatives, and here are the general points. More important than the design stage and selection of refrigeration equipment is their principled maintenance. The efficiency and effectiveness of a refrigeration source such as a cooling tower and chiller is highly dependent on how it works.

Proper operation of an industrial equipment will be ensured when maintenance operations are carried out on a regular and principled basis. The maintenance of the cooling tower involves several steps, the observance of which can have a significant impact on the stability of the system efficiency. Failure to follow the basic points in maintaining and maintaining the cooling tower will cause its proper efficiency to decrease. Decreased efficiency in the cooling tower increases the temperature of the cold water and disrupts the condenser of other devices. If the cooling tower is used in industry, production efficiency will be reduced. Even if the tower is used to cool the chiller, by reducing its efficiency, the chiller will not function properly. The performance of a system is like an hour, and if each component is not efficient, the overall performance will be different.

Principles of maintenance of cooling towers

• Periodically inspect the internal components and check the operation of each of the internal components of the cooling tower

• Wash interior parts including nozzles, packings and water storage tanks

• Adjust the balance of the fan blades and check the impeller performance (no vibration, good air suction

• Regular emptying of trash nets in the pan

• Regular washing of air filters, if any

• Hard resin resuscitation installed in compensatory water circuit if any

• Replacement of water purifier filters in floating water circuit

• Control the amount of solutes in the pan and reduce it by adjusting the flow and purifying the rotating water

• Control the piping and plumbing system regularly and prevent further leaks and breakdowns

• Observe the water level of the water pan (If you see a decrease in the water level, check the floating water and temporarily cut off the flow.)

• Permanent check of engine temperature and check its consumption amp and compare it with the name amp indicated on the device plate

• Check the manual or automatic adjustment of the downstream or blue flow

• Drain the tap water in cold seasons and when the cooling tower is off

• Regular and periodic service by the experts of the manufacturer during the after-sales service period

The need to follow basic tips in maintaining the cooling tower

• Increase the lifespan of internal components due to periodic control and inspection

• Increasing the working efficiency of the cooling tower due to the correct operation of the internal components

• Reduce water and electricity consumption due to the proper functioning of the water spray system and aeration system

• Reduction of sedimentation of internal parts and connecting pipes between cooling towers and other equipment such as chillers and ...

• Reduction of costs due to replacement of internal parts due to basic maintenance of the device

• Reducing the cost of replacing filter filters with periodic washing of internal components such as packing

• 
  

برج خنک کننده مرطوب

همانطور که مستحضر هستید اساس و پایه کارکرد بیشتر انواع برج خنک کننده برپایه انتقال گرمای نهان تبخیر از آب به هوا و در نتیجه ایجاد رطوبت در هوا می باشد. به این مدل از انواع خنک کن صنعتی برج خنک کننده مرطوب (برج خنک کننده مدارباز) گفته می شود.

چرا برج خنک کننده مدارباز را مرطوب نیز می نامیم؟؟

دلیل اصلی نام گذاری این تجهیز با نام برج خنک کننده تر یا مرطوب ایجاد نمودن رطوبت زیاد در هوا (رطوبت 100 درصد) و به عبارتی تبدیل نمودن هوای خشک ورودی به هوای اشباع در خروجی کولینگ تاور می باشد.

برج خنک کننده مرطوب چگونه سبب کاهش دمای آب می شود؟

کولینگ تاور مدارباز یا مرطوب در اصل با ایجاد یک تماس مستقیم (در سطوح خنک کننده) بین آب و هوا سبب تبخیر مقدار اندکی از جریان آب (تقریبا 1 درصد) می گردد و گرمای مورد نیاز جهت تبخیر این میزان آب توسط جریان اصلی آب تامین شده و سبب خنک تر شدن دمای آب جریان اصلی (99 درصد باقی مانده) می گردد.

همانطور که انتظار می رود ، در این مدل برج خنک کن تر انتقال گرما و جرم به صورت همزمان اتفاق می افتد. انتقال حرارت و انرژی گرمایی از طرف جریان آب به جریان هوا صورت می پذیرد و در این انتقال انرژی به واسطه ورود بخارات آب به هوا نوعی انتقال جرم هم صورت می پذیرد. در واقع در یک جمله خلاصه برج خنک کننده مرطوب با انتقال همزمان حرارت و جرم سبب خنک تر شدن آب در طی یک فرآیند باز می گردد. به همین دلیل این مدل خنک کننده را برج خنک کننده مدارباز نیز می نامیم.

رعایت یک نکته مهم: در برج خنک کننده مرطوب به واسطه تبخیر بخشی از جریان آب و هدر رفتن آن ، لازم است به منظور جبران این تبخیر و هدررفت مقدار معینی آب جبرانی به جریان آب در گردش اضافه شود. به همین دلیل این مدل برج های خنک کن بیشتر برای مناطقی مورد کاربرد قرار می گیرد که در تامین این میزان آب جبرانی مشکلی نداشته باشد.

لینک مقاله کمکی: محاسبه آب جبرانی در برج خنک کن

---

هدف برج خنک کننده مرطوب در واقع خنک کردن آب می باشد.

در بسیاری از محیط های صنعتی از آب برای خنک کردن دستگاه ها و تجهیزاتی که با تولید گرما مواجه هستند (مانند چگالنده ها ، مبدل های گرمایی ، توربین در نیروگاه ها و چیلر در تهویه مطبوع)  استفاده می شود .این سیال پس از خنک نمودن ، بازیابی و به محیط صنعتی برای استفاده مجدد برگشت داده می شود. انجام این عمل با سرد کردن آب گرم در برج خنک کننده مرطوب از طریق تماس با جریانی از هوای اشباع  نشده حاصل می شود که منجر به تبخیر درصدی از آب و انتقال گرمای محسوس و همچنین گرمای نهان تبخیر از آب به هوا و در نتیجه خنک شدن آب (در شرایط ادیاباتیک) می شود.

روند خنک سازی در برج خنک کننده مرطوب به این شکل صورت می گیرد که جریان آب با درجه حرارتی بالا (آب گرم) پس از ورود و عبور از قسمت پکینگها یا سطوح خنک کننده در تماس با جریان هوای تازه محیط بیرون قرار گرفته و خنک شده و در قسمت تشتک یا مخزن ذخیره آب خنک انباشته می شود( جریان هوای ورودی به برج خنک کن می تواند هوای طبیعی وارد شده از طریق لوورها باشد یا جریان هوای القایی ایجاد شده توسط فن یا پروانه باشد)

در چرخه گردش سیالات در برج خنک کننده مرطوب آب حاوی گرما در معرض تماس مستقیم جریان هوا قرار می گیرد و در تماس قرار گرفتن آب و هوا ، به دو دلیل دمای آب شروع به کاهش می نماید.

• 1) انتقال گرمای مستقیم از آب به هوای بیرون به دلیل اختلاف دمای آب گرم ورودی و هوای خشک محیط بیرون (گرمای محسوس)

• 2) انتقال گرمای غیر مستقیم به دلیل تبخیر بخشی از جریان آب و در نتیجه صرف شدن گرمای آب برای تامین انرژی لازم جهت تبخیر (گرمای نهان تبخیر)

---

پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد بهتر برج خنک کننده مرطوب

• پاشش اسپری و پودری جریان آب در خروجی افشانک ها یا نازل (آب پخش کن)

• سطوح وسیع خنک کننده (Cross Sectional Area)

• میزان هوادهی یا فلوحجمی جریان هوای القایی ایجاد شده توسط فن مکنده یا دمنده (Air Flow)

• عدم رسوب پذیری تجهیزات داخلی به مرور زمان در اثر تبخیر دائمی جریان آب در بخشهایی مثل نازل، پکینگ، آب پخش کن

• چرخش روان پروانه برج خنک کننده و بالانس بودن همزمان استاتیکی و دینامیکی فن

---

کاربرد برج خنک کننده مرطوب

برج خنک کننده مرطوب که به عنوان یکی از پرکاربردترین منابع سرمایشی و خنک سازی آب محسوب می شود به عنوان یک مولفه مهم در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع در بیان کاربرد برج خنک کننده مرطوب می توان به دو مورد اساسی اشاره نمود.

برج خنک کننده چیلر: خنک کردن مدار کندانسور چیلر

برج خنک کننده صنعتی: خنک کردن آب در حال گردش در صنعت همانند پالایشگاه نفت ، پتروشیمی ، ذوب و نورد فلزات در کوره های القایی و نیروگاه های هسته ای

---

مزایای برج خنک کننده مرطوب

• صرفه اقتصادی مناسب در مقایسه با انواع کولینگ تاور مداربسته و هیبریدی

• عدم اسیب رسانی به محیط زیست به لحاظ ایجاد آلاینده های زیست تخریب پذیر

• راندمان بسیار بالا به دلیل ایجاد سطح تبادل حرارت مستقیم بین آب و هوا

• سبک تر بودن و قابلیت جابجایی در انواع برج خنک کننده فایبرگلاس

• کاهش دمای آب سرد خروجی تا نزدیکی دمای مرطوب محیط

• مدت زمان تولید بسیار کم تر برج خنک کننده مرطوب نسبت به انواع هیبریدی و خشک

• هزینه پایین تعمیر و نگهداری به دلیل پایین بودن قیمت تجهیزات جانبی نسبت به برج خنک کننده خشک و هیبریدی

• قابلیت تعمیر و نگهداری آسان

• قابلیت مونتاژ در محل و در ابعاد بسیار بزرگ

• ایجاد قابلیت مونتاژ و تولید به صورت چندسلولی و در نتیجه کنترل مصرف انرژی

---

روند سیر تکاملی در برج خنک کننده مرطوب

در ابتدا نگاهی به سیر روندی برج خنک کننده مرطوب می اندازیم .

استفاده از برج خنک کننده با جریان طبیعی در اروپا و در کشور آلمان شروع شد. احداث این برج خنک کننده مرطوب در ابتدا با چوب بود و در طی گذر زمان با چوب و فلز به ساخت آن مبادرت گردید. در نوع جدید برج خنک کننده مرطوب با بتن مسلح درست می شود . شکل فیزیکی این نوع برج خنک کننده نیز تغییراتی را پشت سر گذاشت . نخست به صورت استوانه احداث می گردید و بعدها به حالت دو مخطروط قطع خورده روی هم بنا می شد. شکل جدید آن هیپربولیک است که به برج خنک کننده مرطوب استحکام خوبی می دهد و با جریان طبیعی هوا در عبور از پوسته برج سازگاری بهتری دارد. طرح نو این برج مصالح کمتری نیاز دارد چون به حجم کمتری نیاز دارد.

---

انواع برج خنک کننده مرطوب

1. برج خنک کننده مرطوب جریان مخالف

2. برج خنک کننده مرطوب جریان متقاطع

3. برج خنک کننده مرطوب مکعبی

4. برج خنک کننده مرطوب مخروطی

1-1) برج خنک کننده مرطوب جریان مخالف

چنانچه در برج خنک کننده مرطوب پاشش آب تحت یک جریان مخالف (غیرهمسو) با جریان هوا صورت پذیرد ، خنک کن از نوع کانترفلو یا جریان مخالف(Counter Flow Cooling tower) می باشد. برج خنک کننده جریان مخالف عموماً از قسمت پایین و از هر چهار طرف دارای ورودی جریان هوای خشک به داخل می باشد. برج خنک کننده مرطوب جریان مخالف به دلیل مکش هوا و تماس هوا با آب در لایه های مختلف پکینگ مدیا بسیار راندمان بالایی دارد. عملا این مدل از خنک کننده های صنعتی برای محیط هایی با رطوبت نسبی پایین و متوسط پیشنهاد می شود .

برج خنک کننده جریان مخالف قالباً در مناطق خشک و با رطوبت نسبی پایین مورد کاربرد قرار می گیرد. این تجهیز در مناطق خشک راندمان بسیار بالاتری نسبت به انواع دیگر کولینگ تاور خواهد داشت. در مناطق خشک و گرمسیری به دلیل اختلاف زیاد بین دمای خشک و دمای مرطوب محیط ، جریان آب در مراحل مختلف (لایه های پکینگ) با کاهش دما روبرو می شود و در هر لایه از پکینگ یا سطوح خنک کن میزان معینی کاهش دما خواهد داشت. به عبارتی دیگر در یک برج خنک کن مرطوب جریان مخالف جریان آب در فاکتور ارتفاع (HTU) و تعداد لایه های زیاد سطوح خنک کننده در تماس با جریان هوا قرار می گیرد و به صورت پلکانی دچار کاهش دما می شود.

1-2) برج خنک کننده مرطوب جریان متقاطع

اگر در برج خنک کننده مکش هوا از دو طرف صورت پذیرد و جریان هوای خشک و خنک ورودی کراس(عمود) بر جریان ریزشی آب باشد این تجهیز از نوع کراس فلو یا جریان متقاطع (Cross Flow Cooling Tower) قلمداد می شود. کولینگ تاور جریان متقاطع عمدتاً از دو طرف دارای ورودی هوا (لوور)می باشد. این نوع از خنک کننده مدارباز عموما در تمامی لایه های پکینگ یا سطوح تبادل حرارت به صورت یکنواخت در تماس با هوای خشک ورودی قرار می گیرد.

به دلیل تماس سطحی هوا به صورت یکنواخت با آب برج خنک کننده مرطوب جریان متقاطع بیشتر در مناطقی با رطوبت نسبی بالا (مناطق شرجی) همانند شمال و جنوب کشور مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از خنک کننده در واقع با ایجاد واحدهای سطحی کاهش دما یا NTU در زمینه کاهش دمای آب طراحی می شود. با عبور جریان هوا به صورت یکپارچه از قسمت پکینگ مدیا ، هوای تازه (Fresh Air) با کمترین رطوبت نسبی در تماس با جریان آب قرار می گیرد و در طی این تماس آب با کاهش دما روبرو خواهد شد . پس می توان اینطور استنباط کرد که برج خنک کننده جریان متقاطع دارای ابعاد بزرگتری نسبت به برج خنک کن جریان مخالف می باشد.

واحدهای اصلی در طراحی برج خنک کننده مرطوب از نوع جریان متقاطع در طراحی واحدهای NTU (تعداد واحد های سطحی انتقال حرارت در کولینک تاور )می باشد. این مدل خنک کننده مدارباز همچنین توانایی تولید به صورت مستطیل شکل را دارا می باشد که این موضوع بیانگر جانمایی بهتر برج خنک کن کراس فلو در مقایسه با انواع کانترفلو می باشد. به دلیل کاهش واحد های HTU  در طراحی کولینگ تاور مدارباز با سیستم گردش هوای کراس فلو، ارتفاع نهایی این تجهیز کوچکتر از ارتفاع انواع دیگر برج خنک کن مرطوب می باشد.

1-3) برج خنک کننده مکعبی

برج خنک کننده مکعبی (Cubic Cooling Tower) یکی از انواع خنک کن مدارباز با سیستم پاشش آب ثابت می باشد که دلیل نامگذاری این مدل برج خنک کننده به دلیل شکل ظاهری آن(مکعبی شکل) می باشد. سیستم توزیع و پاشش آب در کولینگ‌تاور مکعبی در واقع شامل یک سری نازل ثابت اسپری پاش(Nozzle) یا در اصطلاح افشانک پاشش آب( همانند سردوش حمام) می باشد. آب در خروجی این نازل‌ها به صورت اسپری درآمده و بر روی پکینگ یا سطوح خنک کننده پاشش می کند. سیستم هوادهی برج خنک کننده مکعبی می تواند از نوع فن یا پروانه مکنده و دمنده محوری یا فن سانتریفوژ طراحی گردد. برج خنک کن مرطوب مکعبی عموماً با بدنه فایبرگلاس FRP و گالوانیزه HDGS تولید و عرضه می گردد.

برج خنک کننده تر با استراکچر مکعبی به دلیل ثابت بودن سیستم پاشش آب کاربرد بسیار زیادی نسبت به انواع دیگر کولینگ تاور دارد. کولینگ تاور مدارباز مکعبی به دلیل کاهش بیشتر دمای آب خروجی دارای راندمان بیشتری نسبت به انواع خنک کن مدور دارد. برج خنک کننده با این مشخصات عموما به دلیل عدم استفاده از سیستم دوار پاشش آب تعمیر و نگهداری آسان تری دارد.

این تجهیز به لحاظ پوشش سطح پکینگ توسط آب دارای Void Space یا فضای خالی کمتری می باشد و دلیل اصلی این امر در کولینگ تاور مکعبی وجود نازل مربع پاش در تولید این تجهیز می باشد. نازل مربع پاش یا دک اسپری با همپوشانی لازم در طراحی این تجهیز از ایجاد هرگونه سطح خالی بدون پاشش آب بر روی پوشالهای برج خنک کن جلوگیری می نماید. در واقع برج خنک کننده مرطوب مکعبی به لحاظ طراحی سیستم پاشش آب دارای مزیت های بی شماری نسبت به کولینگ تاور مدور می باشد.

1-4) برج خنک کننده مدور

برج خنک کننده مرطوب مخروطی یا مدور(Round Cooling Tower) نیز دارای یک سیستم پاشش آب چرخشی یا دوار (Rotary Water Distrobtion) و دلیل اصلی این نامگذاری نیز به دلیل شکل ظاهری دوار و مخروطی این مدل می باشد. سیستم پاشش این تجهیز قالباً دارای یک آب پخش کن یا اسپرینکلرهد مرکزی (Sprinkler Head) می باشد. آب پخش برج خنک کننده مدور وظیفه توزیع جریان آب بر روی سطوح پکینگ مدیا به صورت دوار و چرخشی را برعهده دارد. سیستم گردش هوای این مدل خنک کننده صنعتی مدور عموماً ازنوع فن محوری (Axial) و بیشتر در نوع مکنده القایی می باشد.

برج خنک کننده مرطوب مخروطی عمدتاً دارای ابعاد سطحی بزرگ تری نسبت به خنک کننده مکعبی می باشد. دلیل ابعاد بزرگتر این تجهیز ایجاد فضاهای خالی زیادی است که توسط خروجی های انشعابات لوله از آب پخش کن حاصل می‌شود. از طرفی به دلیل ایجاد سطح زیاد در کولینگ تاور مدور این نوع برج خنک کننده بیشتر در فضاهایی با محدودیت ارتفاع مورد کاربرد قرار می گیرد. ظرفیت های بالاتر از 150 تن تبرید اکثراً به صورت مونتاژ در محل تولید و طراحی می گردد. بخش المیناتور یا قطره گیر نیز عملکرد ضعیف تری نسبت به قطره‌گیر لانه زنبوری برج خنک کننده مکعبی دارد. دلیل عملکرد ضعیف المیناتور مدور عدم پوشش سطح بالایی خروجی آب پخش کن در برج خنک کن استوانه ای می باشد.