برج خنک کننده

برج خنک کننده

تجهیزات صنعتی و برودتی
برج خنک کننده

برج خنک کننده

تجهیزات صنعتی و برودتی

قطره گیر برج خنک کننده Drift Eliminator

 

قطره گیر برج خنک کننده


قطره گیر برج خنک کننده یا المیناتور(Drift Eliminator) قطعه ای کاربردی جهت بالا بردن رادمان در کولینگ تاور مدار می باشد. با توجه به نیاز امروزه صنعت که کاهش مصرف انرژی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار میباشد میتوان گفت استفاده از چکه گیر بسیار ضروری است. المیناتور کولینگ تاور در سه گرید لانه زنبوری یا سلولار(Cellular)، تیغه ای (Blade Type) و المیناتور پره ای (Blade Drift Eliminator) تولید میشود، متریال بکار رفته در تولید قطره گیر یا چکه گیر تیغه ای پلی‌پروپیلن(PP) و برای قطره گیر لانه زنبوری پلی‌ونیل‌کلراید (PVC) و برای المیناتور پره ای معمولا از متریال فایبرگلاس(FRP)  یا پلی ‌پروپیلن استفاده میشود.

وظیفه اصلی قطره گیر برج خنک کننده جلوگیری از هدر رفت آب ناشی از مکش، توسط فن کولینگ تاور((cooling tower است. قطره گیر مابین فن و نازل های آبپاش قرار میگیرد، المیناتور در ابعاد و ضخامت استاندار تعریف شده تولید میشود که برای قطره گیر لانه زنبوری بدین شرح است: ضخامت ورق 400 الی 800 میکرون و ابعاد آن 120 سانتی متر طول و30 سانتی متر عرض در ارتفاع 13 سانتی متر تولید میشود. شبنم گیر سلولار در سه گرید مشکی، طوسی و سفید تولید میشود که این تغییر رنگ به دلیل درصد پلی اورتان ( Polyurethaneبه کار رفته در ساخت قطره گیر لانه زنبوری میباشد که گرید مشکی فاقد پلی اورتان بوده به همین دلیل ترد و شکننده هستن و تحمل دمایی پایینی دارند.

اما در گرید طوسی 20درصد پلی اورتان به کار رفته است که باعث نرمی و همچنین تحمل دمایی بین 55 تا 60 درجه سانتی گراد را دارد و در برابر اشعه فرابنفش نور خورشید(UV) مقاومت بالایی دارند و به همین دلیل در برج های خنک کننده مدار باز و هیبریدی بسیار کاربرد دارد. اما در گرید سفید که بهترین نوع از قطره گیرهای لانه زنبوری است درصد پلی اورتان 60 میباشد که باعث انعطلاف و طول عمر بسیار بالای آن گردیده است. المیناتورفایبرگلاس پره ای در برج های مدور یا مخروطی از 30 تن تبرید تا 1250 تن تبرید مورد استفاده قرار میگیرد، ضخامت این پره ها 600 تا 800 میکرون است و دارای عرض 15 الی 25 سانتی متر میباشد که بر روی لوله های خروجی اسپرینکلر نصب میشود.

Cooling tower dropper قطره گیر برج خنک کننده

Cooling tower dropper

4.5 out of 5

The Drift Eliminator is a trap for trapping water droplets sucked into the air outlet in the cooling tower. The main function of this section is to prevent water droplets from drifting or falling towards the impeller Is a fan). In fact, the word Drift Eliminator in English consists of two main parts. The first part of the word (Drift) means throwing small drops of water from the outlet of the cooling tower nozzle towards the fan and the second part of the word (Eliminator) means the eliminator.

Types of applications for drippers or drippers (eliminator)

In addition to being used in cooling towers, drippers are also used in a variety of air washers and evaporative condensers. Due to its protective role, it is considered as one of the most important parts of the cooling tower . Takes. In order to increase the efficiency of the dripper, in some cases, two or more layers of drippers are generally used to prevent water droplets from escaping.

The standard height of the drippers used in the cooling tower and air washer varies between 13 to 20 cm and varies according to the type of dripper (honeycomb or blade). The amount of water droplets or droplets thrown towards the impeller is not more important in terms of energy consumption (water consumption), but the use of the eliminator in the air outlet in devices that deal with water spraying (such as cooling towers) has a greater protective role of parts. It is responsible for being in contact with the exhaust air. Some of these components include the engine, fan or impeller of the cooling tower and the transmission system.


How the cooling tower dripper works

When the fan in the cooling tower sucks the air flow upwards with a certain pressure from the Louvre (air inlet shutter), a small rate of droplet outlet of the cooling tower nozzle nozzle is due to the suction force of the impeller. It is directed to the fan deck output. These droplets of water lose their force (trapped induction suction force) in the collision with the plates and dripping blades of the cooling tower and return to the bottom (packing media) due to their gravitational force. Simply put, the cooling tower drip trap is a kind of trap in the path of water droplets sucked towards the impeller, which prevents the exit of these small and macroscopic water droplets (Drift).

Blade cooling tower dripper


Application and location of cooling tower dripper

Drippers or drippers are used in various types of cubic and conical cooling towers (open circuit) as well as in different capacities of hybrid CCTV cooling towers. In addition to the cooling tower, this equipment is also used in various types of air washers, and its purpose is to prevent droplets and water vapor from passing out of the device, and by creating a contact surface, it causes condensation or dew of some of the droplets and existing moisture. It circulates in the air and hence it is also called dewdrop. The importance of the drip trap is more due to the direct effect of this part on the water consumption of the cooling tower and air washer. Incidentally, in order to reduce the amount of water consumption in the calculations of the cooling tower, the use of drip traps or dew traps is highly recommended.

In the cubic cooling tower, the location of the dropper is located at the top of the nozzle (nozzle) and before the fan or fan section. The droplets coming out of the nozzle in the cubic cooling tower are returned downwards by the dropper. In a conical cooling tower, a dripper or eliminator is connected to the top of the sprinkler or water dispenser outlet pipes on the pipe by a clamp, and water droplets and vapors from the holes of the rotating water spray system after hitting this type of drop. The traps are deflected downwards. In common parlance, a conical or circular cooling tower drip is also abbreviated as an eliminator.

Location of the cooling tower dripper


Cooling tower drip material

Cubic cooling tower drippers are produced and supplied in two types of honeycomb or cellular and blade type. Due to the constant contact of the cooling tower drip or dew trap with the humid air flow and water droplets, this equipment is generally made of polymeric materials. The main material of the cooling tower dripper is generally either PVC (polyvinyl chloride) or in some species PP (polypropylene) material is used in the production and design of the dripper.

Eliminators or conical cooling tower drippers are also generally made of PP and fiberglass FRP. All three materials, PVC, PP and FRP, have good resistance to sediment, corrosion and rot against water, and in fact, the main reason for choosing these three grades of materials in the construction of cooling tower drippers is the above reasons.

Blade and honeycomb drippers are produced by extruder (continuous injection and forming) and then assembled by special granule adhesive and spacer (filling distance). Blade drippers are extruded to specific lengths and then placed side by side between 10 and 12 fillers. The width created by each complete drip set is equal to the width of the 33 cm blades, which are coiled together as male and female. The injection of blade-shaped blades of blade drippers is adjusted to a thickness of 500 to 800 microns, and the produced sheets are produced and supplied as single-chamber and double-chambered.

Granular grade used in blade drippers made of polypropylene grade copolymer material with the highest percentage of transparency and impact, which at a temperature between 150 to 200 degrees under the process of melting and forming sinusoidal sheets. The grade of granulation used in the injection of drip-shaped block molds of honeycomb is of different grades in black, gray and white colors. Lighter draft grades have more flexibility and resistance than dark grades.

Blade dripper


Advantages of using a drip trap in a cooling tower
  • Prevent excessive consumption of water by drift or dropping drops in the drip trap

  • Prevent droplets from entering the fan and damaging the impeller, motor and cooling tower aeration system

  • Increase the service life of aeration system components by reducing the amount of drift in the cooling tower

  • Reduce the amount of TDS by reducing the amount of water thrown in the cooling tower

  • No sedimentation and corrosion against water and moisture in the air

  • High resistance to sunburn and UV radiation in polypropylene grade

  • High resistance to acid leaching and acid vapors in the air (scrubber)


Types of cooling tower drippers

1- Cooling tower honeycomb drip catcher:

This drip model is used in all types of open circuit cooling towers and closed circuit cooling towers  and is in fact the most widely used type. The name of the honeycomb drip extractor is derived from the appearance and regular hexagonal geometric shape (similar to a honeycomb) of this equipment. Honeycomb drip extractors are generally produced from PVC sheets with a thickness of 500 to 800 microns. These polyvinyl chloride sheets are bonded together by special granular adhesives in the molding machine. In fact, the honeycomb dripper has a very high efficiency in preventing drift in the cooling tower due to its network structure. The passage of water droplets after using the eliminator is about 0.002% of the total water droplets. 

This model of cooling tower shock absorbers is used in various types of cubic and even conical cooling towers due to its high efficiency. In circular or cylindrical cooling towers, the cut view of cellular drip blocks is used for arrangement near the fan section. To maintain the dripper in this case, restrained supports are used on the body (panel).

In some cases, half of the dripper is used in the Louvre of the cooling tower, in which case due to direct sunlight, after a short time, the PVC material will be crushed and the dripper used in the Louvre of the cooling tower will be destroyed. Went. Therefore, it is strongly recommended not to use pivot-type louvers (honeycomb) in the cooling towers of the opposite current and cross current. Instead of using honeycomb louvers, use a variety of fiberglass blades in the cooling tower.

Honeycomb Drip Cooling Tower


Types of Honeycomb Drip Cooling Tower

Honeycomb drippers can be produced and supplied in three different grades of PVC material. Based on the percentage of polyurethane used in the raw material granules, the production structure of this equipment is presented in three grades: white, gray and black. Nesting drip traps are generally produced and supplied in 30 cm and 60 cm width and 13 cm in height in block form.

Technical specifications of cooling tower honeycomb drippers:

Sheet thickness: between 400 to 800 microns

Block dimensions: 120 by 30 cm at a height of 13 cm

Material used: PVC granules (polyvinyl chloride)

Usage: Cooling tower - Air washer - Evaporative condenser - Inlet air filter (Louvre)

Step or distance between both ups and downs in cell structure: 19 mm

Grade 3 cooling tower nest drip trap:

The black grade of the cooling tower nest drip trap is actually produced from the mill of raw granule raw materials without the use of a percentage of polyurethane. This grade of products is actually very brittle, and also has a low temperature resistance to heat. Drip black grid is commonly used in environments without direct sunlight and in simple applications in all types of open circuit cooling.

Grade 2 cooling tower nest drip trap:

Gray Drip Gray Drip Cooling Tower Cooler actually contains 20% of polyurethane material mixed in granules. This drip trap is more flexible compared to Grade 3 and the temperature tolerance of this equipment is 55 to 60 degrees Celsius. Grade Tooth cooler's drip trap drip also has a very high resistance to direct UV (sunlight) radiation due to its Unti UV material. This drip model is used in all types of open circuit and hybrid cooling towers.

Grade 1 Cooling Tower Drip Clamp:

The cooling grade of the cooling tower nest drip tray contains 60% polyurethane. This model actually has a lot of flexibility and longevity compared to the two grades of gray and black. Grade 1 nest retarder has a cellular structure.


2- Cooling tower blade dripper:

What Khgyr blade (Blade Type Eleminator) each of Brjkhnkknndh Shbnmgyr is that most of the material PP (polypropylene) is produced. This dewatering model has a blade-shaped structure that is connected to each other by a spacer. The cooling tower blade dripper has a height of 15 cm compared to the cellular or nesting type and requires more space during installation in the cooling tower.

Cooling tower blade dripper has a droplet permeability of up to 0.005 %, so it has a lower efficiency than nest dripper, but it is generally produced and designed from PP or polypropylene, so it has a higher thermal resistance than PVC dewatering types. Also, the nesting model has acid washing and descaling capability due to its high chemical resistance, which means that in each period of repairs and inspections by acid washing, it can remove all the sediment created by the flow of water and air humidity.

The spacer is actually the creator who creates the distance between the drip blades or the eliminator, which is why this equipment is also called the filling space. The distance between the fillers used in the drip trap is generally made of polypropylene or PP material by plastic injection method by devices under 200 g. The produced spacers are coiled together as male and female and are placed next to each other in 10 -11 and 12-type types. The function of the spacer is to create a standard distance between the two drip blades in the cooling tower or air washer.

Cooling tower blade dripper

Types of cooling tower blade drippers

  • Single-bladed blade dripper

This drip model is mostly used in all types of reverse flow cubic cooling towers and has a height equal to 15 cm and has many applications in catching water droplets at the fan outlet. This drip model is placed horizontally on the pipe and fittings of the water spray section. Single-bladed blade drippers generally have a cross-section in the shape of a mountain or hump, which is why this equipment is named.

  • Dual-bladed blade dripper

This model is an eliminator or drip in the form of English letters W and has two protrusions in its cross section. This model of dripper is mostly used in all types of air washers and evaporative condensers installed vertically. The production material of this equipment is R-grade polypropylene, which is available in blue and white colors.

Dual-bladed air washer dripper and cooling tower


3- Cooling tower fiberglass eliminator

The cooling tower eliminator is a type of drip trap in the cooling tower that is responsible for preventing the droplets from coming out of the sprinkler or water dispenser pipes in the conical cooling tower. The finisher is usually known as the fin eliminator because of its fin-shaped appearance.

These eliminators are only used in the conical cooling tower. The eliminator is mounted on top of the sprinkler outlet pipes and is connected to the outlet pipe by a clamp. Cooling tower eliminators are generally made of FRP fiberglass or PP polypropylene.

The thickness of the eliminator or drip blades of a conical cooling tower is between 600 and 800 microns. This type can be installed as a blade with a width of 15 to 25 cm on sprinkler outlet pipes with a capacity of 30 tons to 1250 tons of refrigeration. Drift output decreases to less than 0.008 % of water droplets with the addition of the eliminator.

Cooling tower eliminator


Price of cooling tower dripper

The price of a dropper varies depending on the volume and amount of purchase. The price of a dripper in a cooling tower varies depending on the type (blade or honeycomb) as well as the type of material used. The price of a blade dewater is higher than the price of a honeycomb in a cooling tower. The material used in the blade model (PP) has caused a price difference between the honeycomb model and the blade in the cooling tower. The exact cost estimate of this equipment can be changed according to the following factors.

  • A) The type of dew trap has the greatest impact on the price of this equipment in the cooling tower ++.
  • B) Material and material is also considered as the most influential item in the final estimate of the price of the cooling tower dripper.
  • C) Thickness and weight can also have a significant effect on the price of this product.
  • D) The daily price of the raw material of granules and polypropylene or fibers and resin (in the cooling tower eliminator) will naturally increase and decrease the price.

*** Therefore, determining the daily price of a cooling tower drip depends on several factors, so it is recommended to contact the experts of Dama Gostar Company for a detailed review The experts of Dama Gostar Company will answer your inquiry online, dear buyer.

قطعات برج خنک کننده فایبرگلاس

قطعات برج خنک کننده

قعطعات برج خنک کننده

شرکت دماگستر تولیدکننده انواع قطعات جانبی برج خنک‌کننده (کولینگ‌تاور) در بخشهای مختلف سیستم هوادهی (فن یا پروانه و کاهش دور)، بخش ریزش و پاشش آب (نازل،آب‌پخش‌کن و انشعابات داخلی) و سایر اجزای داخلی از جمله پکینگ(سطوح خنک‌کن) یا قطره‌گیر(المیناتور) می‌باشد. قطعات جانبی برج خنک کن تولیدی این شرکت در دسته‌بندی‌های متفاوت و دربرگیرنده کلیه لوازم یدکی مورد نیاز برای دستگاه خنک‌کننده آب می‌باشد. قطعه‌های هر مدل خاص از برج خنک کننده درهر دوره تعمیرات و نگهداری کولینگ خنک‌کاری باید تعویض و یا تعمیر می‌گردد.

نکته‌مهم: تعویض قطعات جانبی تجهیزات صنعتی گاه نیازمند داشتن دانش فنی متخصصین خبره می‌باشد و البته که این موضوع نیز در برج خنک‌کننده باید توسط مختصصین مجرب صورت پذیرد.

قطعات جانبی یک تجهیز صنعتی (همانند برج خنک‌کاری) وابسته به نوعیت و نحوه عملکرد یک دستگاه متفاوت می‌باشد. به عنوان مثال قسمت ریزش و توزیع آب در یک برج خنک‌کننده مکعبی با بخش گردش آب در یک کولینگ‌تاور مخروطی کاملاً متفاوت می‌باشد و در نتیجه اجزای داخلی این مدل از برج‌های مکعبی و مدور نیز با یکدیگر متفاوت می‌باشد. سیستم توزیع آب در خنک‌کننده مکعبی از نوع نازل‌ ثابت برج خنک کننده و فشارپایین می‌باشد، حال آنکه بخش ریزش و چرخش آب در یک برج خنک‌کن مدور از نوع چرخشی (اسپرینکلر یا آبگردان برج خنک کننده) و از متریال فلزی طراحی می‌شود.

نتیجه: اولین گام در تعویض قطعات جانبی تشخیص ظرفیت و نوع برج خنک کاری می‌باشد.


لزوم تعویض قطعات برج خنک‌کننده

برج خنک‌کننده به عنوان یک منبع برودتی وظیفه خنک‌کردن دستگاه‌های گرمازا را برعهده دارد و عموماً به صورت دائم کار (Continus) طراحی می‌گردد و از این رو در تماس دائمی با جریان ریزشی آب و جریان مکشی هوا می‌باشد.غلظت مواد محلول (TDS - Total Disolved Solid) آب در اثر تبخیر دائم در این مدل خنک‌کن صنعتی دائماً در حال افزایش می‌باشد. افزایش میزان غلظت مواد محلول آب سبب ایجاد رسوب و گرفتگی در افشانک، پکینگ و کلیه اجزای داخلی برج خنک‌کننده می‌گردد. از طرفی دیگر آلاینده‌های محیطی و وجود گردوغبار در هوا در تماس دائم با قطعات جانبی کولینگ‌تاور سبب استهلاک شدید و ایجاد رسوب بیشتر می‌گردد.تابش مستقیم نور خورشید سبب تخریب آرام قطعاتی همانند فن یا پروانه ، قطره گیر و لوور می‌شود.

بنابراین: تعویض و تعمیر دوره‌ای قطعات راهکار اصلی جلوگیری از تخریب اجزای داخلی برج خنک‌کننده و در نتیجه حفظ عملکرد این دستگاه خواهد شد.

 

در شکل زیر به دلیل بازرسی دوره‌ای، تعمیر و نگهداری ناصحیح در برج خنک‌کننده رشد شدید رسوب و باکتری و آلاینده‌های محیطی مشاهده می‌شود.

برج خنک کننده


لوازم یدکی برج خنک کننده

همانطور که گفته شد بازرسی دوره‌ای کولینگ‌تاور، تعمیر و تعویض قطعات داخلی یکی از مهمترین اصول نگهداری در این منبع سرمایشی محسوب می‌شود. در صورتی که بازدید دوره‌ای کولینگ‌تاور و یا رسوب‌زدایی قطعات داخلی به تاخیر بیافتد، راندمان برج خنک‌کن به شدت افت می‌کند. تأمین و تهیه لوازم یدکی برج خنک‌کننده در واقع یکی از مهمترین اصول مهندسی تأسیسات در نگهداری کولینگ‌تاور محسوب می‌شود.

در بسیاری از کارخانجات صنعتی به منظور جلوگیری از صدمات شدید ناشی از عدم بازرسی مناسب اجزای داخلی تجهیزات صنعتی و برودتی، همواره یک ست کامل از  لوازم یدکی آن تجهیز خریداری می‌شود. لوازم یدکی برج خنک‌کننده جریان‌متقاطع در مواقع اضطراری (مخصوصا در حالتی که برج خنک‌کننده به صورت دائم کار می‌باشد) در خصوص نگهداری این دستگاه میتواند بسیار موثر باشد. از انواع لوازم یدکی مهم این مدل سردکن صنعتی می توان به نازل یا افشانک، پکینگ، قطره گیر و پروانه برج‌خنک‌کننده اشاره نمود.

در بیانی ساده‌تر لوازم یدکی برج خنک‌کننده جریان مخالف یک ست کامل از تجهیزات داخلی و مهم بخش‌های مختلف کولینگ‌تاور محسوب می‌شود قطعاتی ازجمله نازل یا آب پخش‌کن، پکینگ، پروانه یا فن و تجهیزات اصلی این تجهیز صنعتی محسوب می‌گردد که در مواقع اضطراری و در صورت خرابی قطعه مورد استفاده قرار میگیرد.


انواع قطعات جانبی برج خنک کننده



1-پکینگ یا سطوح خنک‌کننده

پکینگ برج خنک‌کننده در واقع اصلی‌ترین بخش انتقال حرارت و ایجاد سطح ارتباط بین آب و هوا در کولینگ‌تاور محسوب می‌گردد. به عبارتی دیگر مهمترین بخش ایجاد سطح تبادل انتقال انرژی گرمایی پکینگ برج خنک‌کننده می‌باشد. پکینگ‌مدیا به دلیل تبخیر دائمی آب در سطح تحت پوشش خود تحت تأثیر رسوب و گرفتگی دائمی می‌باشد. رسوب‌زدایی و رفع گرفتگی پکینگ برج خنک‌کننده باید به صورت مداوم و دوره‌ای در هر دوره تعمیرات و سرویس صورت پذیرد. در واقع مهم‌ترین بخش از قطعات برج خنک‌کاری پکینگ‌مدیا می‌باشد چراکه رسوب و گرفتگی پکینگ سبب کاهش شدید راندمان و در نتیجه افزایش دمای خروجی آب برج خنک‌کننده می‌شود.

پکینگ برج‌خنک‌کننده در حالت کلی در دو تیپ اسپلش و  فیلم پکینگ تولید و طراحی می گردد. پکینگ اسپلش Splash دارای مکانیزم پاششی در کولینگ تاور می‌باشد و هچنین پکینگ فیلمی Film دارای عملکردی ثقلی یا جریان ریزشی (آبشاری) می‌باشد.

رسوب زدایی پکینگ برج خنک‌کننده:

چنانچه پکینگ یا سطوح خنک‌کننده دچار رسوب و گرفتگی گردد، از مواد اسیدی مخصوص متناسب با جنس پکینگ جهت اسیدشویی استفاده می‌شود.در هنگام تعویض پکینگ باید دقت نمود که با توجه به نوع کاربری و میزان سطح موثر پکینگ برج خنک‌کننده این قطعه تعویض گردد. در واقع رسوب‌زدایی پکینگ کولینگ‌تاور یکی از مهترین بخش‌های تعمیرات دوره‌ای اجزای برج خنک‌کننده محسوب می‌شود.

تعویض پکینگ برج خنک‌کننده:

انتخاب درست جنس ونوع پکینگ در واقع نیاز به دانش فنی در زمینه کیفیت آب ورودی برج خنک‌کاری، دمای آب ورودی و نوع کاربری این تجهیز می‌باشد. به عنوان مثال در شرایطی که آب ورودی برج خنک‌کننده دارای املاح سنگین (TDS بالا) باشد از پکینگ برج خنک‌کننده تیپ اسپلش (Splash) با رسوب گرفتگی کمتر استفاده می‌شود. پکینگ برج خنک‌کننده اسپلش همچنین تحمل دمایی بسیار بالایی در برابر دمای آب داغ ورودی کولینگ‌تاور را دارد.

قطعات برج خنک کننده


2-قطره گیر برج خنک کننده

قطره گیر یا در اصطلاح دریفت المیناتور یا به زبان عامیانه چکه‌گیر(Drift Elminator به زبان انگلیسی) در واقع  از پرتاب قطرات آب خروجی افشانک به سمت فن یا پروانه مکنده خودداری می‌نماید. قطره‌گیر به دلیل تماس دائم با هوای اشباع (Saturated Air) و همچنین تابش مستقیم نور خورشید از منافذ بین پره‌های فن در معرض استهلاک و از هم گسیختگی دائمی می‌باشد.

قطره‌گیر یکی دیگر از قطعات جانبی برج خنک‌کننده به حساب می‌آید که میانگین در هر بازه بین 3 تا 5 سال نیازمند تعویض می‌باشد. تعویض قطره‌گیر  از این جهت حائز اهمیت میباشد که تخریب و عدم عملکرد درست چکه‌گیر سبب نفوذ قطرات آب به قسمت پروانه و بخش کاهش دور و در نتیجه سبب تخریب و خوردگی قطعات فلزی این بخش می‌گردد. قطره‌گیر برج خنک‌کن یکی از اجزای داخلی کولینگ‌تاور خنک‌کاری می‌باشد که وظیفه محافظت از سیستم هوادهی (پروانه) را برعهده دارد.

بخش پرطرفدار شرکت دماگستر: محاسبات برج خنک کننده

قطره گیر برج خنک کننده


3-فن برج خنک کننده

فن برج خنک‌کننده (Cooling Tower Fan) به عنوان مهمترین بخش سیستم هوادهی و هوارسانی در انواع خنک‌کننده مکنده و دمنده مطرح می‌باشد که در واقع به دلیل چرخش دائم حول یک محور ثابت در معرض شکست از طریق نیروی برشی در تیغه و دستک می‌باشد. به عبارتی دیگر یکی از اولین اجزای برج خنک‌کننده که از حساسیت بالایی برخوردار است فن یا پروانه میباشد.

بلبرینگ فن یکی از نقاطی است که در برج خنک‌کننده باید به صورت مداوم  در هر دوره تعمیرات تعویض و بازرسی گردد. خرد شدن و شکستن بلبرینگ به دلیل عدم بالانس بودن فن سبب شکست تیغه و آسیب به سایر نقاط اساسی پروانه کولینگ‌تاور می‌گردد. به منظور جلوگیری از آسیب‌های جدی به پروانه برج خنک‌کننده توصیه می‌شود که هر 12 ماه یک بار، بالانس دینامیکی و بالانس استاتیکی فن مورد تست و آزمایش قرار گیرد.

*** پیشنهاد میشود در هر دوره تعمیرات برج خنک‌کننده ، بالانس فن کولینگ‌تاور توسط کارشناسان مربوطه مورد بررسی و تست قرار گیرد.

پروانه کولینگ تاور


4-افشانک برج خنک کننده

افشانک برج خنک‌کننده یا در واقع نازل مرکز اصلی توزیع و ریزش آب محسوب می‌شود که عموماً به صورت اتصال رزوه‌ای در سیستم پاشش آب ثابت نصب میگردد و به همین دلیل در بسیاری از موارد نازل یا دوش پاشش آب به زودی در قسمت اتصال دچار رسوب و گرفتگی شدید میشود. رسوب و گرفتگی در نازل سبب مسدود شدن مسیر خروجی آب ورودی به کولینگ‌تاور میگردد و این موضوع به مرور زمان سبب فشار بر روی پمپ سیرکولاتور می‌شود. بنابراین بازدید دوره‌ای افشانک در هر دوره تعمیرات یکی دیگر از اصول تعمیر و نگهداری این تجهیز محسوب می‌شود. نازل پلیمری برج خنک‌کننده که از متریال پلی‌پروپیلن تولید و نصب شده باشد عموماً در این مرحله با اسیدشویی به راحتی رسوب‌زدایی می‌گردد.


5-آب پخش کن برج خنک کننده

اسپرینکلرهد (Sprinkler Head) یا آب پخش‌کن برج خنک‌کننده مرکز پخش توزیع و پاشش آب دوار (چرخشی) در برج خنک‌کاری فایبرگلاس مدور محسوب می‌شود. اسپرینکلرهد تحت عنوان آبگردان برج خنک‌کننده نیز شناخته می‌شود که عموماً از متریال آلومینیوم، برنج و یا از متریال‌های پلیمری تولید و عرضه می‌گردد. اسپرینکلر یا آبچرخان برج گرد در واقع شامل دو قسمت ثابت و دوار می‌باشد. قسمت ثابت اسپرینکلرهد عموماً به لوله ورودی متصل می‌گردد و با فشار آب ورودی به برج‌خنک‌کن قسمت دوار آب پخش‌کن شروع به چرخش می‌نماید.

به دلیل چرخش دائم قسمت دوار آب پخش‌کن بر روی قسمت ثابت اسپرینکلر این قطعه دائماً دچار رسوب، گرفتگی و عدم چرخش صحیح میگردد. در نتیجه باید در هر دوره تعمیرات و بازرسی برج خنک‌کننده اسپرینکلرهد(آب‌پخش‌کن) سرویس، روغن‌کاری و یا تعویض گردد.

آب پخش کن برج خنک کننده


6-قطعات بدنه

قطعات بدنه فایبرگلاس در طول عمر کولینگ تاور ممکن است نیازمند تعویض و یا تعمیر داشته باشد. قطعات بدنه برج خنک کننده مرطوب فایبرگلاس شامل لوور، پنل یا دیواره، گلویی و ستونی می‌باشد که عموماً وابسته به نوع قطعات، قطعات فایبرگلاس بدنه برج خنک‌کاری دارای ضخامت بین 5 الی 10 میلیمتر میباشد.قطعات فایبرگلاس تولیدی وابسته به نوع وظیفه آن بخش دارای ضخامت و تعداد لایه‌های متفاوتی از الیاف و رزین می‌باشد. الیاف عموماً در سه گرید حصیری،سوزنی و پودری می‌باشدکه ترکیب هر سه نوع الیاف در تولید قطعات بدنه فایبرگلاس سبب افزایش مقاومت و کیفیت نهایی می‌شود.

تعداد لایه‌های الیاف و رزین و همچنین گرید رزین پلی‌استرغیراشباع (ایزوفتالیک یا ارتوفتالیک) سبب افزایش ضخامت و  تضمین‌کننده کیفیت نهایی بدنه انواع برج خنک کننده خشک می گردد. لوور (دریچه مکش هوا) یکی از قطعات داخلی برج خنک‌کننده محسوب می‌شود که دائماً در تماس با هوای بیرون می‌باشد. این بخش عموماً هر 4 تا 5 سال نیازمند تعویض می‌باشد. به منظور تعویض قطعات فایبرگلاس باید ابعاد قطعات مختلف در کارگاه تولیدی قطعات فایبرگلاس قالب‌گیری و تولید گردد.

قطعات بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس

7-سیستم کاهش دور برج خنک کننده


ست کامل کاهنده دور وظیفه کاهش دادن دور خروجی موتور به میزان معین را بر عهده دارد. کاهش دور شامل پولی ، بلبرینگ کف گرد ، شافت انتقال قدرت ، فولی موتور و تسمه می باشد. سیستم انتقال قدرت عموماً با هدف تنظیم دور چرخشی پروانه در کولینگ تاور به کار برده می شود. کاهش دور برج خنک کننده انواع مختلفی دارد و با توجه به قطر پروانه ، نسبت دور و نوع کارایی (صنعتی یا غیر صنعتی) طراحی می شود. انواع سیستمهای کاهش دور رایج برج خنک کننده نوع گیربکسی و تسمه ای می باشد.


قطعات برج خنک کننده

قطعات برج خنک کننده

قعطعات برج خنک کننده

شرکت دماگستر تولیدکننده انواع قطعات جانبی برج خنک‌کننده (کولینگ‌تاور) در بخشهای مختلف سیستم هوادهی (فن یا پروانه و کاهش دور)، بخش ریزش و پاشش آب (نازل،آب‌پخش‌کن و انشعابات داخلی) و سایر اجزای داخلی از جمله پکینگ(سطوح خنک‌کن) یا قطره‌گیر(المیناتور) می‌باشد. قطعات جانبی برج خنک کن تولیدی این شرکت در دسته‌بندی‌های متفاوت و دربرگیرنده کلیه لوازم یدکی مورد نیاز برای دستگاه خنک‌کننده آب می‌باشد. قطعه‌های هر مدل خاص از برج خنک کننده درهر دوره تعمیرات و نگهداری کولینگ خنک‌کاری باید تعویض و یا تعمیر می‌گردد.

نکته‌مهم: تعویض قطعات جانبی تجهیزات صنعتی گاه نیازمند داشتن دانش فنی متخصصین خبره می‌باشد و البته که این موضوع نیز در برج خنک‌کننده باید توسط مختصصین مجرب صورت پذیرد.

قطعات جانبی یک تجهیز صنعتی (همانند برج خنک‌کاری) وابسته به نوعیت و نحوه عملکرد یک دستگاه متفاوت می‌باشد. به عنوان مثال قسمت ریزش و توزیع آب در یک برج خنک‌کننده مکعبی با بخش گردش آب در یک کولینگ‌تاور مخروطی کاملاً متفاوت می‌باشد و در نتیجه اجزای داخلی این مدل از برج‌های مکعبی و مدور نیز با یکدیگر متفاوت می‌باشد. سیستم توزیع آب در خنک‌کننده مکعبی از نوع نازل‌ ثابت برج خنک کننده و فشارپایین می‌باشد، حال آنکه بخش ریزش و چرخش آب در یک برج خنک‌کن مدور از نوع چرخشی (اسپرینکلر یا آبگردان برج خنک کننده) و از متریال فلزی طراحی می‌شود.

نتیجه: اولین گام در تعویض قطعات جانبی تشخیص ظرفیت و نوع برج خنک کاری می‌باشد.


لزوم تعویض قطعات برج خنک‌کننده

برج خنک‌کننده به عنوان یک منبع برودتی وظیفه خنک‌کردن دستگاه‌های گرمازا را برعهده دارد و عموماً به صورت دائم کار (Continus) طراحی می‌گردد و از این رو در تماس دائمی با جریان ریزشی آب و جریان مکشی هوا می‌باشد.غلظت مواد محلول (TDS - Total Disolved Solid) آب در اثر تبخیر دائم در این مدل خنک‌کن صنعتی دائماً در حال افزایش می‌باشد. افزایش میزان غلظت مواد محلول آب سبب ایجاد رسوب و گرفتگی در افشانک، پکینگ و کلیه اجزای داخلی برج خنک‌کننده می‌گردد. از طرفی دیگر آلاینده‌های محیطی و وجود گردوغبار در هوا در تماس دائم با قطعات جانبی کولینگ‌تاور سبب استهلاک شدید و ایجاد رسوب بیشتر می‌گردد.تابش مستقیم نور خورشید سبب تخریب آرام قطعاتی همانند فن یا پروانه ، قطره گیر و لوور می‌شود.

بنابراین: تعویض و تعمیر دوره‌ای قطعات راهکار اصلی جلوگیری از تخریب اجزای داخلی برج خنک‌کننده و در نتیجه حفظ عملکرد این دستگاه خواهد شد.

 

در شکل زیر به دلیل بازرسی دوره‌ای، تعمیر و نگهداری ناصحیح در برج خنک‌کننده رشد شدید رسوب و باکتری و آلاینده‌های محیطی مشاهده می‌شود.

برج خنک کننده


لوازم یدکی برج خنک کننده

همانطور که گفته شد بازرسی دوره‌ای کولینگ‌تاور، تعمیر و تعویض قطعات داخلی یکی از مهمترین اصول نگهداری در این منبع سرمایشی محسوب می‌شود. در صورتی که بازدید دوره‌ای کولینگ‌تاور و یا رسوب‌زدایی قطعات داخلی به تاخیر بیافتد، راندمان برج خنک‌کن به شدت افت می‌کند. تأمین و تهیه لوازم یدکی برج خنک‌کننده در واقع یکی از مهمترین اصول مهندسی تأسیسات در نگهداری کولینگ‌تاور محسوب می‌شود.

در بسیاری از کارخانجات صنعتی به منظور جلوگیری از صدمات شدید ناشی از عدم بازرسی مناسب اجزای داخلی تجهیزات صنعتی و برودتی، همواره یک ست کامل از  لوازم یدکی آن تجهیز خریداری می‌شود. لوازم یدکی برج خنک‌کننده جریان‌متقاطع در مواقع اضطراری (مخصوصا در حالتی که برج خنک‌کننده به صورت دائم کار می‌باشد) در خصوص نگهداری این دستگاه میتواند بسیار موثر باشد. از انواع لوازم یدکی مهم این مدل سردکن صنعتی می توان به نازل یا افشانک، پکینگ، قطره گیر و پروانه برج‌خنک‌کننده اشاره نمود.

در بیانی ساده‌تر لوازم یدکی برج خنک‌کننده جریان مخالف یک ست کامل از تجهیزات داخلی و مهم بخش‌های مختلف کولینگ‌تاور محسوب می‌شود قطعاتی ازجمله نازل یا آب پخش‌کن، پکینگ، پروانه یا فن و تجهیزات اصلی این تجهیز صنعتی محسوب می‌گردد که در مواقع اضطراری و در صورت خرابی قطعه مورد استفاده قرار میگیرد.


انواع قطعات جانبی برج خنک کننده



1-پکینگ یا سطوح خنک‌کننده

پکینگ برج خنک‌کننده در واقع اصلی‌ترین بخش انتقال حرارت و ایجاد سطح ارتباط بین آب و هوا در کولینگ‌تاور محسوب می‌گردد. به عبارتی دیگر مهمترین بخش ایجاد سطح تبادل انتقال انرژی گرمایی پکینگ برج خنک‌کننده می‌باشد. پکینگ‌مدیا به دلیل تبخیر دائمی آب در سطح تحت پوشش خود تحت تأثیر رسوب و گرفتگی دائمی می‌باشد. رسوب‌زدایی و رفع گرفتگی پکینگ برج خنک‌کننده باید به صورت مداوم و دوره‌ای در هر دوره تعمیرات و سرویس صورت پذیرد. در واقع مهم‌ترین بخش از قطعات برج خنک‌کاری پکینگ‌مدیا می‌باشد چراکه رسوب و گرفتگی پکینگ سبب کاهش شدید راندمان و در نتیجه افزایش دمای خروجی آب برج خنک‌کننده می‌شود.

پکینگ برج‌خنک‌کننده در حالت کلی در دو تیپ اسپلش و  فیلم پکینگ تولید و طراحی می گردد. پکینگ اسپلش Splash دارای مکانیزم پاششی در کولینگ تاور می‌باشد و هچنین پکینگ فیلمی Film دارای عملکردی ثقلی یا جریان ریزشی (آبشاری) می‌باشد.

رسوب زدایی پکینگ برج خنک‌کننده:

چنانچه پکینگ یا سطوح خنک‌کننده دچار رسوب و گرفتگی گردد، از مواد اسیدی مخصوص متناسب با جنس پکینگ جهت اسیدشویی استفاده می‌شود.در هنگام تعویض پکینگ باید دقت نمود که با توجه به نوع کاربری و میزان سطح موثر پکینگ برج خنک‌کننده این قطعه تعویض گردد. در واقع رسوب‌زدایی پکینگ کولینگ‌تاور یکی از مهترین بخش‌های تعمیرات دوره‌ای اجزای برج خنک‌کننده محسوب می‌شود.

تعویض پکینگ برج خنک‌کننده:

انتخاب درست جنس ونوع پکینگ در واقع نیاز به دانش فنی در زمینه کیفیت آب ورودی برج خنک‌کاری، دمای آب ورودی و نوع کاربری این تجهیز می‌باشد. به عنوان مثال در شرایطی که آب ورودی برج خنک‌کننده دارای املاح سنگین (TDS بالا) باشد از پکینگ برج خنک‌کننده تیپ اسپلش (Splash) با رسوب گرفتگی کمتر استفاده می‌شود. پکینگ برج خنک‌کننده اسپلش همچنین تحمل دمایی بسیار بالایی در برابر دمای آب داغ ورودی کولینگ‌تاور را دارد.

قطعات برج خنک کننده


2-قطره گیر برج خنک کننده

قطره گیر یا در اصطلاح دریفت المیناتور یا به زبان عامیانه چکه‌گیر(Drift Elminator به زبان انگلیسی) در واقع  از پرتاب قطرات آب خروجی افشانک به سمت فن یا پروانه مکنده خودداری می‌نماید. قطره‌گیر به دلیل تماس دائم با هوای اشباع (Saturated Air) و همچنین تابش مستقیم نور خورشید از منافذ بین پره‌های فن در معرض استهلاک و از هم گسیختگی دائمی می‌باشد.

قطره‌گیر یکی دیگر از قطعات جانبی برج خنک‌کننده به حساب می‌آید که میانگین در هر بازه بین 3 تا 5 سال نیازمند تعویض می‌باشد. تعویض قطره‌گیر  از این جهت حائز اهمیت میباشد که تخریب و عدم عملکرد درست چکه‌گیر سبب نفوذ قطرات آب به قسمت پروانه و بخش کاهش دور و در نتیجه سبب تخریب و خوردگی قطعات فلزی این بخش می‌گردد. قطره‌گیر برج خنک‌کن یکی از اجزای داخلی کولینگ‌تاور خنک‌کاری می‌باشد که وظیفه محافظت از سیستم هوادهی (پروانه) را برعهده دارد.

بخش پرطرفدار شرکت دماگستر: محاسبات برج خنک کننده

قطره گیر برج خنک کننده


3-فن برج خنک کننده

فن برج خنک‌کننده (Cooling Tower Fan) به عنوان مهمترین بخش سیستم هوادهی و هوارسانی در انواع خنک‌کننده مکنده و دمنده مطرح می‌باشد که در واقع به دلیل چرخش دائم حول یک محور ثابت در معرض شکست از طریق نیروی برشی در تیغه و دستک می‌باشد. به عبارتی دیگر یکی از اولین اجزای برج خنک‌کننده که از حساسیت بالایی برخوردار است فن یا پروانه میباشد.

بلبرینگ فن یکی از نقاطی است که در برج خنک‌کننده باید به صورت مداوم  در هر دوره تعمیرات تعویض و بازرسی گردد. خرد شدن و شکستن بلبرینگ به دلیل عدم بالانس بودن فن سبب شکست تیغه و آسیب به سایر نقاط اساسی پروانه کولینگ‌تاور می‌گردد. به منظور جلوگیری از آسیب‌های جدی به پروانه برج خنک‌کننده توصیه می‌شود که هر 12 ماه یک بار، بالانس دینامیکی و بالانس استاتیکی فن مورد تست و آزمایش قرار گیرد.

*** پیشنهاد میشود در هر دوره تعمیرات برج خنک‌کننده ، بالانس فن کولینگ‌تاور توسط کارشناسان مربوطه مورد بررسی و تست قرار گیرد.

پروانه کولینگ تاور


4-افشانک برج خنک کننده

افشانک برج خنک‌کننده یا در واقع نازل مرکز اصلی توزیع و ریزش آب محسوب می‌شود که عموماً به صورت اتصال رزوه‌ای در سیستم پاشش آب ثابت نصب میگردد و به همین دلیل در بسیاری از موارد نازل یا دوش پاشش آب به زودی در قسمت اتصال دچار رسوب و گرفتگی شدید میشود. رسوب و گرفتگی در نازل سبب مسدود شدن مسیر خروجی آب ورودی به کولینگ‌تاور میگردد و این موضوع به مرور زمان سبب فشار بر روی پمپ سیرکولاتور می‌شود. بنابراین بازدید دوره‌ای افشانک در هر دوره تعمیرات یکی دیگر از اصول تعمیر و نگهداری این تجهیز محسوب می‌شود. نازل پلیمری برج خنک‌کننده که از متریال پلی‌پروپیلن تولید و نصب شده باشد عموماً در این مرحله با اسیدشویی به راحتی رسوب‌زدایی می‌گردد.


5-آب پخش کن برج خنک کننده

اسپرینکلرهد (Sprinkler Head) یا آب پخش‌کن برج خنک‌کننده مرکز پخش توزیع و پاشش آب دوار (چرخشی) در برج خنک‌کاری فایبرگلاس مدور محسوب می‌شود. اسپرینکلرهد تحت عنوان آبگردان برج خنک‌کننده نیز شناخته می‌شود که عموماً از متریال آلومینیوم، برنج و یا از متریال‌های پلیمری تولید و عرضه می‌گردد. اسپرینکلر یا آبچرخان برج گرد در واقع شامل دو قسمت ثابت و دوار می‌باشد. قسمت ثابت اسپرینکلرهد عموماً به لوله ورودی متصل می‌گردد و با فشار آب ورودی به برج‌خنک‌کن قسمت دوار آب پخش‌کن شروع به چرخش می‌نماید.

به دلیل چرخش دائم قسمت دوار آب پخش‌کن بر روی قسمت ثابت اسپرینکلر این قطعه دائماً دچار رسوب، گرفتگی و عدم چرخش صحیح میگردد. در نتیجه باید در هر دوره تعمیرات و بازرسی برج خنک‌کننده اسپرینکلرهد(آب‌پخش‌کن) سرویس، روغن‌کاری و یا تعویض گردد.

آب پخش کن برج خنک کننده


6-قطعات بدنه

قطعات بدنه فایبرگلاس در طول عمر کولینگ تاور ممکن است نیازمند تعویض و یا تعمیر داشته باشد. قطعات بدنه برج خنک کننده مرطوب فایبرگلاس شامل لوور، پنل یا دیواره، گلویی و ستونی می‌باشد که عموماً وابسته به نوع قطعات، قطعات فایبرگلاس بدنه برج خنک‌کاری دارای ضخامت بین 5 الی 10 میلیمتر میباشد.قطعات فایبرگلاس تولیدی وابسته به نوع وظیفه آن بخش دارای ضخامت و تعداد لایه‌های متفاوتی از الیاف و رزین می‌باشد. الیاف عموماً در سه گرید حصیری،سوزنی و پودری می‌باشدکه ترکیب هر سه نوع الیاف در تولید قطعات بدنه فایبرگلاس سبب افزایش مقاومت و کیفیت نهایی می‌شود.

تعداد لایه‌های الیاف و رزین و همچنین گرید رزین پلی‌استرغیراشباع (ایزوفتالیک یا ارتوفتالیک) سبب افزایش ضخامت و  تضمین‌کننده کیفیت نهایی بدنه انواع برج خنک کننده خشک می گردد. لوور (دریچه مکش هوا) یکی از قطعات داخلی برج خنک‌کننده محسوب می‌شود که دائماً در تماس با هوای بیرون می‌باشد. این بخش عموماً هر 4 تا 5 سال نیازمند تعویض می‌باشد. به منظور تعویض قطعات فایبرگلاس باید ابعاد قطعات مختلف در کارگاه تولیدی قطعات فایبرگلاس قالب‌گیری و تولید گردد.

قطعات بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس

7-سیستم کاهش دور برج خنک کننده


ست کامل کاهنده دور وظیفه کاهش دادن دور خروجی موتور به میزان معین را بر عهده دارد. کاهش دور شامل پولی ، بلبرینگ کف گرد ، شافت انتقال قدرت ، فولی موتور و تسمه می باشد. سیستم انتقال قدرت عموماً با هدف تنظیم دور چرخشی پروانه در کولینگ تاور به کار برده می شود. کاهش دور برج خنک کننده انواع مختلفی دارد و با توجه به قطر پروانه ، نسبت دور و نوع کارایی (صنعتی یا غیر صنعتی) طراحی می شود. انواع سیستمهای کاهش دور رایج برج خنک کننده نوع گیربکسی و تسمه ای می باشد.

برج خنک کننده مرطوب

برج خنک کننده مرطوب

برج خنک کننده مدارباز یا 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

نمای شماتیک کارکرد برج خنک کننده مرطوب


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

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

انواع برج خنک کننده مرطوب

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.

برج خنک کننده مرطوب

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.

برج خنک کننده مکعبی

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.