برج خنک کننده خانگی

برج خنک کننده خانگی اصطلاحی است که برای برج های خنک کن نصب شده در واحد های مسکونی و اداری به کار می رود، ولی در حقیقت هیچ نوع تفاوتی میان برج خنک کن خانگی و دیگر برج های خنک کننده وجود ندارد. کولینگ تاور دستگاهی است که در ساختمان مسکونی آب گرم با دمای حدود 40 درجه سانتیگراد را به دمای حدود 30 درجه سانتیگراد خنک می کند. در برخی از واحد های مسکونی و اداری جهت خنک کردن هوا در تابستان از چیلر و برج خنک کن استفاده می شود. در این گونه سیستم ها، برج خنک کن جهت خنک سازی چیلر به کار برده می شود و عملکرد مداوم چیلر را با دفع گرما امکانپذیر می سازد.

انتخاب برج خنک کننده خانگی

برای انتخاب سیستم تهویه مطبوع مناسب گزینه های زیادی وجود دارد، یک نوع آن سیستم شامل چیلر و برج خنک کننده است. چیلر با عملیات مکانیکی گرمای ساختمان را دریافت و به آب در حال جریان در کولینگ تاور منتقل می کند و برج خنک کن با تبخیر آب گرما را به اتمسفر انتقال می دهد.

محاسبه برج خنک کننده خانگی به پارامترهای مختلفی از جمله منطقه جغرافیایی محل نصب دستگاه، ظرفیت چیلر و مقدار زیربنای یک ساختمان وابسته است. در محاسبات سرانگشتی در تهران برای ساختمان های مسکونی به ازای هر 40 متر مربع یک تن چیلر و برای ساختمان های اداری برای هر 30 متر مربع یک تن چیلر در نظر گرفته می شود. به طور مثال در ساختمانی با زیربنای 1500 متر مربع واقع در خیابان میرداماد نیاز به 37.5 تن تبرید چیلر می باشد که برای این ظرفیت چیلر، برج خنک کن با ظرفیت 50 تن تبرید

تهویه مطبوع در ساختمان

تهویه مطبوع در ساختمان به طور دقیق عبارت است از  فن آوری رساندن شرایط دمای داخل ساختمان به شرایط استاندارد یا آسایش مطلوب. شرایط می تواند شامل کیفیت هوا، دما، رطوبت و فشار باشد. طراحی سیستم تهویه مطبوع را مهندس مکانیک با استفاده از اصول ترمودینامیک، مکانیک سیالات و اصول انتقال حرارت انجام می دهد.

در نمایشگاه جهانی سنت لوییس سال 1904، برگزار کنندگان نمایشگاه از تبرید مکانیکی برای سرمایش ساختمان ایالتی میسوری استفاده کردند. سیستم از 35000 سی اف ام هوا استفاده می کرد تا 1000 صندلی سالن اجتماعات، ساختمان گنبدی و دیگر فضاها را خنک سازد. این اولین باری بود که یک فضای عمومی در معرض تهویه مطبوع قرار می گرفت. پیشرفت بزرگ در صنعت تهویه مطبوع هنگامی در سال 1920 صورت گرفت همان زمان که مردمان آمریکا برای تماشای فیلم های ستاره های هالیوود به سالنهای سینما هجوم می آوردند جالب است بدانیم همزمانی پیشرفت صنعت سینما و تهویه مطبوع در کشور آمریکا هنگامی رخ داد که دیگر صنایع درگیر رکود بزرگ بعد از جنگ جهانی اول بودند.

در سال 1922 شرکت مهندسی کریر اولین سیستم سرمایشی استاندارد را برای سالن نمایش متروپولیتن در شهر لس آنجلس پیاده سازی نمود که قادر بود هوای سرد را در تمام سطوح ساختمان به طور مناسب و همزمان با کنترل دما و رطوبت توزیع نماید.

آیا سیستم برج خنک کننده خانگی دستگاه مقرون به صرفه ای است؟

بله، استفاده از چیلر و برج خنک کننده در ساختمان های مسکونی و اداری بلند مرتبه در مناطق نیمه خشک، هم از نظر مصرف انرژی، آب و هزینه بسیار مقرون به صرفه می باشد.

https://badrantahvie.com/residential-cooling-tower

برج خنک کننده مدار بسته

در صنایع، داشتن ابزارآلات سالم و کاربردی حرف اول را می‌زند، همچنین برای خرید این وسایل بایستی حتماً از شرکت‌های معتبر مراجعه کنیم تا در آینده متحمل هزینه‌های این ابزار مهم نشویم. یکی از کاربردی‌ترین وسایل در کارخانه‌ها، برج خنک‌کننده مداربسته یا closed cooling tower است که به‌عنوان مدلی از کولینگ‌تاور یا برج خنک‌کننده شناخته می‌شود. این دسته خود نیز به دسته‌های خشک و هیبریدی تقسیم می‌شود که در ادامه با کاربرد این وسیله بیشتر آشنا خواهیم شد.

همان‌طور که از اسم این نوع برج یعنی برج خنک‌کننده مداربسته مشخص است، آب در درون این برج در یک سیکل بسته حرکت می‌کند. به این صورت که در یک بخش گرما را دریافت کرده و در بخش دیگر این انرژی گرمایی را از محیط داخل برج خارج می‌کند. آب داخل برج خنک‌کننده از محیط خارج نشده و همان آب دوباره در برج مصرف می‌شود. این دسته از برج‌های خنک‌کننده بسته به نوع کویل و سیستم چرخش هوایی که دارند به دودسته کلی تقسیم می‌شوند که خشک و برج خنک کننده هیبریدی نام دارند.

نحوه کارکرد برج خنک‌کننده مداربسته

در بخش قبلی نیز اشاره شد که آب موجود در این نوع برج، طی فرایند از مجموعه خارج نمی‌شود. به همین دلیل برای خنک‌کردن این آب باید از روش هوادهی استفاده کرد. هوای خنک در بخش کویل در تماس غیرمستقیم با آب داخل مخزن قرار می‌گیرد که در نتیجه تبادل گرمایی بین آب گرم و هوای خنک انجام می‌شود. پس از کاهش دمای آب، هوای گرم شده نیز باید به کمک فن استک که در بالای مخزن قرار گرفته است از محیط خارج شود.

این فرایند به‌صورت مداوم انجام شده و جریان هوای سرد به داخل و خروج هوای گرم به بیرون همواره وجود دارد تا آب گرم را خنک کند. از طرفی، در فصول گرم که هوای بیرون بسیار گرم است و امکان سرد شدن هوا وجود ندارد، باید از سیستم آبپاش در برج خنک‌ کن استفاده شود. در این روش، آب ادیاباتیک گرمای آب مخزن را می‌گیرد تا سرمای خود را پیدا کند.

باتوجه‌به این توضیحات، در روش اول که آب گرمای خود را به هوای سرد بیرون می‌داد، برج خنک‌کننده به‌صورت خشک کار می‌کند و dry cooling tower می‌شود. این فرایند برای فصولی که هوا خنک است کاربردی است و در تابستان که دمای اطراف به 45 درجه سانتی‌گراد می‌رسد کاربردی نخواهد بود و عملاً گرمای آب به‌خوبی گرفته نمی‌شود.

در روش آبپاشی نیز با پاشیدن آب آدیاباتیک، گرما از آب گرفته می‌شود. این آب خود سیستم بازی را ایجاد می‌کند چراکه از محیط خارج می‌شود، اما آب درون کویل را خنک می‌کند. آب موجود در مدار اصلی تا 20 درجه سانتی‌گراد خنک شده و برای برج خنک‌کننده مداربسته مطلوب خواهد بود.

 

دلایل اهمیت و کاربرد برج خنک‌کننده مداربسته

صنایع به برج‌های خنک‌کننده برای فرایندهای برودتی احتیاج دارند. یکی از مواردی که خریداران در تهیه این سیستم‌ها باید در نظر داشته باشند، هدررفت آب برای خنک‌سازی است؛ به همین دلیل، باید به دنبال طرح‌های مهندسی بهینه‌تر برای استفاده در صنایع باشیم که این برج خنک‌کننده دارای کویل یا همان مداربسته انتخاب مناسبی خواهد بود.

دو عامل اصلی در کاربرد این نوع از برج‌های خنک‌کننده تأثیرگذار هستند و باعث شده‌اند که در سال‌های اخیر بیشتر خریداران به دنبال خرید این نوع از برج‌های خنک‌کننده باشند. ازآنجایی‌که آب درون این سیستم‌ها باقی می‌ماند و تبخیر نمی‌شود، این سیستم‌ها هم رسوب کمتری دارند و هم اینکه مصرف آب پایین‌تری دارند؛ چراکه همیشه در آب املاحی وجود دارند و در طی فرایند گرماگیری، آب تبخیر می‌شود. پس از این اتفاق، املاح موجود در آب در لوله‌ها می‌نشیند و سبب گرفتگی لوله‌ها می‌شود. برای پاک‌سازی لوله‌ها باید هزینه‌های بیشتری را متحمل شد.

از طرف دیگر، زمانی که آب تبخیر می‌شود، آب درون سیستم کاهش میابد و مخزن دوباره باید آبگیری شود. این فرایند سبب هدررفت آب و افزایش مصرف آن می‌شود که مطلوب بسیاری از شرکت‌ها نیست. به این دلایل، امروزه این دسته از برج‌ها کاربرد بیشتری در صنایع دارند.

معرفی انواع برج‌های خنک‌کننده مداربسته

همان‌طور که بالا نیز اشاره شد، این دسته از برج خنک‌کننده مداربسته دارای دو نوع کلی هیبریدی و خشک است. در نوع هیبریدی، تماماً سیستم به کمک هوا خنک می‌شود. یک بخش از این دستگاه در انتقال هوا به محل کویل فعال است و بخشی دیگر برای انتقال حرارت از آب به هوای خنک کاربرد دارد. کویل سرمایشی در این دسته از کولینگ‌تاورها فین‌دار بوده و معمولاً از جنس آلومینیوم همراه با مس، استیل و ورق گالوانیزه است که به انتقال سریع‌تر گرما کمک می‌کند و آب را سریع‌تر خنک می‌کند.

در دسته هیبریدی نیز، برج خنک‌کننده مرطوب در کنار برج کننده خشک قرار گرفته است و بسته به دمای محیط و فصل استفاده از این دو برج تغییر می‌کند. در فصول گرم از برج خنک‌کننده مرطوب استفاده شده و روی کویل‌ها آب پاشیده می‌شود. در فصولی که هوا خنک است نیز تنها از برج خنک‌کننده خشک استفاده می‌شود.

اجزای برج خنک‌کننده مداربسته

این برج از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که به‌صورت موردی در زیر آورده شده است:

• پیچش (coil) سرمادهی که وظیفه دارد آب را درون کویل‌ها حرکت دهد تا در نهایت در تماس با هوا قرار گیرد.
• بدنه که شامل فن‌ها و ستون‌های دستگاه است.
• فن‌های هوادهی
• دینام فن‌ها برای چرخش
• سیستم انتقال قدرت دینام‌ها به فن‌ها برای چرخش
• نازل برای پاشیدن آب بر روی کویل‌ها در بخش‌هایی که مخزن مدار باز می‌شود.
• لوله‌ها و انشعاباتی که در دستگاه وجود دارد.
• سطوحی که در آن انتقال گرما رخ می‌دهد و خنک‌سازی می‌شود.
• پمپ آب

10- تابلو فرمان و سنسورهای دستگاه

11- توری برای جلوگیری از ورود آلاینده‌ها به داخل مخزن

 

نتیجه‌گیری

اگر شما نیز به دنبال استفاده از یک برج خنک‌کننده هستید، باید در ابتدا کیفیت وسایلی را که تهیه می‌کنید در نظر داشته باشید. برای این کار می‌توانید به شرکت‌های معتبر مراجعه کنید و محصولات آن‌ها را خریداری کنید. بسته به نیاز خود باید نوع برج خنک‌کننده و ظرفیت آن را تعیین کنید.

 اگر در این کار سررشته‌ای ندارید، متخصصان حاضر در شرکت بادران تهویه صنعت به شما در انتخاب بهترین برج خنک‌ کن راهنمایی می‌دهند و حتی در نصب آن نیز شما را همراهی می‌کنند. امیدواریم این متن به سؤالات شما در این حوزه پاسخ داده باشد.

نکات مهم خرید برج خنک کننده

در مطلب پیش رو به بررسی نکات مهم خرید برج خنک کننده می پردازیم، از آن جا که برج خنک کن یا cooling tower یکی از پر استفاده ترین دستگاه های صنعتی و تاسیسات می باشد، بنابراین نیاز است تا قبل از اقدام به خرید، نکاتی را از جمله نوع و کیفیت، لرزش و صدا، خدمات و تعمیرات کولینگ تاور را مد نظر قرار دهید در صورتیکه اگر هر کدام از این نکات قبل از خرید مورد بررسی قرار نگیرد ممکن است در هنگام بهره برداری از برج خنک کن مشکل آفرین شود و اصلاح آن در برخی اوقات غیر ممکن و هزینه بر خواهد بود.

نکات مهم خرید برج خنک کننده: خارجی یا ایرانی

کولینگ تاور یک دستگاه با عملکرد و کانیزم ساده می باشد که تجهیزات مکانیکی پیشرفته و یا تکنولوژی خاصی ندارد، در نتیجه ساخت آن در داخل کشور امکان پذیر است. در حال حاضر تعداد بسیار زیادی از شرکت های داخلی این محصول را تولید و عرضه می نمایند. نمونه های خارجی به دلیل محدودیت های واردات در حال حاضر تنها از کشور چین وارد می شوند که علاوه به صرف هزینه هنگفت واردات هیچ گونه مزیت به نوع ساخت داخل کشور ندارند، در نتیجه خرید برج خنک کن ساخت داخل کشور پیشنهاد می شود.

کیفیت را فدای قیمت ارزان برج خنک کننده نکنید

اشاره کردیم که کولینگ تاور ساخت داخل بهترین گزینه می باشد اما مانند همه تولیدات داخلی میان شرکت های مختلف کیفیت متفاوت است، هدف خرید محصولی با کیفیت و با قیمت مناسب است، در پروسه انتخاب پیشنهاد می شود کیفیت را فدای قیمت نکنید. از آنجا که استحکام بدنه برج خنک کن بسیار حائز اهمیت است نمونه های ارزان قیمت آن دارای بدنه با ضخامت کمتر و کیفیت مواد اولیه به کار رفته پایین می باشد، لذا در طول بهره برداری دستگاه با مشکلات نشت آب و ترک بدنه مواجه می گردد. الکتروموتور برج خنک کن همواره در معرض رطوبت قرار دارد، نیاز است که الکتروموتور در مقابل شرایط آب و هوایی عایق باشد، بر این اساس محافظت IP55 از برند های معتبر پیشنهاد می گردد.

پکینگ ها یا سطوح انتقال حرارت داخل دستگاه باید از جنس پی وی سی نسبتا مرغوب باشد، اگر انواع پکینگ برج خنک کننده کیفیت لازم را نداشته باشد به مرور خورد شده و به همراه رسوب وارد سیستم لوله کشی می شود. ساخت قطعات با کیفیت بالاتر نیازمند هزینه بیشتر سازنده می باشد که منجر به افزایش قیمت محصول خواهد شد.

کلیه قطعات فلزی اعم از ساپورت ها و نگه دارنده ها باید گالوانیزه گرم باشد وگرنه زنگ زده و دچار فرسودگی می شود. سایر تجهیزات شامل فن، کاهنده دور، سیستم توزیع آب و ... باید از حداقل استاندارد های ساخت برخوردار باشد تا در طول عملکرد دچار مشکل نشود. دوران گارانتی قطعات از دیگر فاکتور های مهم می باشد که می توان آن را مد نظر قرار داد.

اهمیت خدمات پس از فروش برج خنک کننده

از آنجا که برج خنک کن به صورت متناوب و فصلی نیازمند خدمات و نگهداری می باشد اطمینان حاصل نمایید که شرکت سازنده قادر به ارائه خدمات پس از فروش مناسب باشد. قطعات برج خنک کننده به طور مداوم در تماس با آب و رطوبت هستند، همچنین به دلیل گردش آب، دستگاه رسوب بسیار زیادی می گیرد، خدمات پس از فروش خوب و پشتیبانی سریع باعث دلگرمی خواهد بود.

سپردن محاسبات ظرفیت برج خنک کن به کارشناس

از آنجا که بسیاری از شرکت های سازنده برج های خنک کن را به ظرفیت های اسمی به فروش می رسانند حتما اطمینان حاصل کنید که ظرفیت برج خنک کننده پاسخگوی نیاز باشد. توجه داشته باشید که هنگامی که یکدستگاه برج خنک کننده خریداری می شود هزینه های جانبی زیادی از جمله ساخت فوندانسیون، لوله کشی، خرید پمپ و تجهیزات لوله کشی و ... را در بر دارد، لذا در صورتی که دستگاه به درستی انتخاب نشود علاوه بر هزینه جایگزینی کولینگ تاور تمام تجهیزات دیگر نیز باید جایگزین شود که بسیار سنگین خواهد بود، بر این اساس پیشنهاد می گردد حتما از ظرفیت دستگاه با توجه به نیاز خود اطمینان حاصل کنید که این مستلزم مشاوره با مهندسان با دانش فنی لازم است.

لرزش و صدای برج خنک کننده اتفاقی قابل پیشگیری

در ساختمان های مسکونی یا تجاری، صدا و لرزش برج خنک کننده عامل آزار دهنده ای می باشد که برای ساکنین و اطرافیان آلودگی صوتی قابل توجه ای ایجاد می کند، هنگامی که برج خنک کننده بروی پشت بام قرار داد شکایت های زیادی مخصوصا از ساکنین طبقات بالا در ساختمان های مسکونی شنیده می شود که نسبت به صدا و لرزش اعتراض دارند، حتی در برخی موارد به دلیل تغییرات دما آب لوله ها به دلیل انبساط و انقباض موجب ایجاد سر و صدا می شود. این مسئله تا حدود بسیار زیادی قابل رفع است، با در نظر گرفتن سنسور دما و اینورتر و سیستم مبتنی بر تغییر دور پروانه، می توان به صورت قابل ملاحظه ای از صدا و لرزش دستگاه جلوگیری نمود.

ذرات خارج شده از برج خنک کننده، قاتل خاموش

نکته ای که قطعا به گوش شما نخورده است میزان خطر بالای استنشاق ذرات ریز پرتاب شده از برج خنک کن می باشد. آب در تشت برج خنک کن راکد بوده و به دلیل دمای بالا مکان مناسب جهت رشد و جمع شدن میکروب ها و باکتری ها می باشد، هنگامی که فن دستگاه روشن می شود مقداری از باکتری ها همراه با جریان هوا به بیرون از دستگاه پرتاب می شوند، در میان این عوامل بیماری زا، باکتری کشنده ای به نام لژیونلا وجود دارد که در صورت تنفس وارد ریه ها می شود. این باکتری در ریه رشد کرده و موجب سینه پهلو و تنگی نفس می شود و در افرادی که سیستم ایمنی ضعیف دارند در نهایت منجر به مرگ می شود.

طبق مقررات سازمان بهداشت جهانی کلیه دستگاه های برج خنک کن باید حداقل دو بار در سال به صورت کامل تمیز و پاکسازی شود. می توان در کولینگ تاور از بایوساید که یک ماده شیمیایی است استفاده نمود تا باکتری و میکروب ها کشته شوند و اجازه تشکیل پیدا نکنند.

کدام خدمات با سازنده دستگاه است

سازنده برج خنک کننده دستگاه را باید به صورت کامل مونتاژ نموده و تحویل نماید، در سایز های نرمال دستگاه در کارخانه سازنده ساخته شده و مونتاژ می شود و سپس برای مشتری ارسال می گردد، اگر سایز دستگاه بزرگ باشد و قابلیت حمل نداشته باشد دستگاه به صورت قطعات به پروژه ارسال می شود و در محل پروژه مونتاژ و آب بندی می شود.

برج خنک کننده باید بروی یک پایه یا فوندانسیون قرار بگیرد، این فوندانسیون باید کاملا تراز و مستحکم باشد و در محلی قرار داشته باشد که هوا آزادانه جریان پیدا کند. ساخت فوندانسیون به وسیله کارفرما انجام می شود و به عهده شرکت تامین کننده برج خنک کن نیست و این شرکت تنها نقشه پایه را در اختیار خریدار قرار می دهد.

انجام لوله کشی یکی دیگر از اقداماتی است که به عهده کارفرما می باشد، لازم است مطابق با سایز و مشخصات فنی دستگاه پمپ و تجهیزات انتخاب شود و لوله کشی متناسب با ورودی ها و خروجی های دستگاه توسط کارفرما انجام شود. تنها در مدل برج خنک کننده مدار بسته ، پمپ سیرکولاسیون مدار دوم بوسیله شرکت سازنده تامین می گردد. خرید پمپ گردش آب در سیستم به عهده کارفرما است، خرید پمپ باید بر اساس دو عدد افت فشار در مسیر لوله کشی و مقدار دبی در حال گذر انجام شود.

در نهایت پس از تکمیل لوله کشی، اتصالات و نصب تجهیزات نوبت به استارت سیستم می رسد که در این زمان نماینده شرکت سازنده برج خنک کننده می تواند با هماهنگی قبلی در محل حاضر شود و نسبت به راه اندازی دستگاه اقدام نماید. برخی شرکت های سازنده کلیه خدمات ثانویه را هم انجام می دهند که در این صورت ایده خوبی خواهد بود تا کل اقدامات را به یک شرکت بسپارید.

آیا مسئولیت تامین شرایط دمایی برج خنک کننده با فروشنده است

اگر در هنگام خرید برج خنک کن مقدار دما و دبی به فروشنده اعلام شده باشد و فروشنده نسبت به تعیین ظرفیت دستگاه اقدام نموده باشد بنابراین مسئولیت تحویل دماهای مورد نظر در هنگام راه اندازی به عهده فروشنده می باشد، لازم به ذکر است که کلیه محاسبات دمایی باید برای شرایط تابستان و زیر حداکثر بار انجام شود.اما اگر خریدار خود نسبت به تعیین ظرفیت اقدام نموده باشد هیچ مسئولیتی متوجه فروشنده نخواهد بود، پس مجددا تاکید می گردد که در هنگام تعیین ظرفیت از نظرات کارشناسی استفاده شود و ظرفیت ها بالاتر از نیاز انتخاب شود، این چکیده ای از نکات مهم خرید برج خنک کننده بود.

 

https://badrantahvie.com/important-tips-to-buy-cooling-tower

 

کارکرد برج خنک کننده

کارکرد برج خنک کننده دفع گرما از آب در حال جریان می باشد، در دستگاه کولینگ تاور آب با هوا تماس پیدا می کند و دمای آب کاهش می یابد، این خنک شدن آب به دلیل تبخیر بخشی از آب و خروج گرما به صورت بخار می باشد. برج خنک کن یکی از کلیدی ترین بخش های کارخانجات، صنایع فولاد، نیروگاه ها و پروسه های شیمیایی می باشد. همچنین کولینگ تاور در ساختمان های تجاری، مسکونی، فرودگاه ها، بیمارستان ها، هتل ها و مدارس مورد استفاده قرار می گیرد، به طور دقیق می توان گفت هر جا که نیاز به خنک کردن آب می باشد از این دستگاه استفاده می شود.

چگونگی کارکرد برج خنک کننده

با رشد جمعیت جهان نیاز به کالاهای مختلف نیز افزایش یاقته است، بنابراین صنعت و تولید در کشورهای مختلف توسعه یافته است. حاصل فعالیت ماشین آلات و پروسه های تولید، ایجاد گرما و حرارت می باشد. برای کارکرد مداوم و موثر این تجهیزات و خط های تولید، باید گرما از این سیستم ها گرفته شود. بهترین، موثرترین و کم هزینه ترین راه حل دفع گرما استفاده از برج خنک کننده می باشد. امروزه برج خنک کن در بیش از 1500 نوع کارخانه مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و یکی از پرکاربردن ترین تجهیزات در بخش صنعت می باشد.

در تصویر زیر نحوه کارکرد برج خنک کننده نمایش داده شده است، آب گرم وارد دستگاه شده و توزیع می گردد، همزمان هوا بوسیله فن جریان پیدا کرده و با آب گرم تماس پیدا می کند و آن را خنک می کند، آب سرد در نهایت در قسمت تشت دستگاه جمع آوری شده و به سیستم برمی گردد.

انواع کولینگ تاور

کولینگ تاور ها در انواع مختلف ساخته می شوند که به دسته بندی های زیر تقسیم می شوند:

• جریان طبیعی
• جریان مکانیکی
• جریان اجباری
• جریان القایی
• جریان مرکب

طراحی-کولینگ-تاور

کارکرد برج خنک کننده دفع گرما از آب در حال جریان می باشد، در دستگاه کولینگ تاور آب با هوا تماس پیدا می کند و دمای آب کاهش می یابد، این خنک شدن آب به دلیل تبخیر بخشی از آب و خروج گرما به صورت بخار می باشد.

بهترین متریال برای ساخت برج خنک کن

امروزه برج های خنک کن از سه نوع متریال بتن، فلز و یا فایبرگلاس ساخته می شود، نوع متریال در کارکرد برج خنک کننده اثر گذار نیست و تنها عمر و هزینه نگهداری از آن را تحت تاثیر قرار می دهد. فلز به دلیل خوردگی و پوسیدگی عمر کمتری دارد و می تواند به طور متوسط تا 15 سال مورد بهره برداری قرار گیرد همچنین هزینه نگهداری و تعمیرات سالانه آن بسیار بالا می باشد. در مقابل فایبرگلاس دارای عمر بالاتری می باشد و نیاز به تعمیرات بسیار کمتر دارد. از بتن نیز برای ساخت کولینگ تاورهایی با سازه های بلند استفاده می شود.

دلیل استفاده از برج خنک کننده

برج خنک کن چون آب گرم را مجددا پس از خنک شدن به گردش در می آورد، تا 98 درصد در مصرف آب صرفه جویی می کند. عملکرد برج خنک کننده به هیچ عنوان برای محیط زیست مخرب نمی باشد و حتی یکی از بهترین اشکال به کار گرفتن مکانیزم های طبیعی می باشد، به طوریکه کولینگ تاور با صرف انرژی بسیار پایین، مقدار حرارت بسیار بزرگی را دفع می کند. اما باید دقت کرد که اگر در آب سیستم از مواد شیمیایی استفاده می شود به صورت صحیح مورد استفاده قرار گیرد. برای اقدامات بیشتر، می توان با استفاده از راه های "افزایش راندمان برج خنک کن" و "کنترل هوشمند برج خنک کننده" مصرف انرژی و آب را بهینه کرد.

برخی اصطلاحات مهم کولینگ تاور

• اپروچ : اختلاف دمای میان وت بالب محیط و دمای آب سرد خروجی از کولینگ تاور
• رنج : اختلاف دمای میان آب گرم ورود و آب سرد خروج از برج خنک کننده
• بار حرارتی : مقدار حرارت دفع شده از برج خنک کننده به واحد تن تبرید
• تن تبرید : واحد سنجش توانایی خنک کردن در واحد زمان، برابر 3.5 کیلووات
• بلودان : مقدار آبی که از برج خنک کن در حال کار باید تخلیه و با آب تازه جایگزین شود تا میزان غلظت املاح و رسوب در آب برج خنک کن در حد مورد قبول باقی بماند.
• دریفت : مقدار آبی که در حین کارکرد برج خنک کننده به بیرون پرتاب می شود.
• آب جبرانی : مقدار آب تازه ای که وارد دستگاه می شود تا تبخیر آب و بلودان را جبران نماید.

 

https://badrantahvie.com/cooling-tower-function

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده اهمیت بیشتری از کنترل رسوب غیرآلی دارد، آب کولینگ تاور محیط مناسبی برای رشد و گسترش کلونی های میکروبی می باشد، همچنین در هر جایی که این آب به گردش بیافتد کلونی های میکروبی در آنجا نیز حضور خواهند داشت، از جمله به واسطه گرما، در کندانسور و مبدل ها، سطح پکینگ ها و یا محل هایی که در معرض نور خورشید می باشد، به همین دلیل ، استفاده از بایوساید برای از بین بردن میکروارگانیسم ها در آب برج خنک کن حیاتی می باشد، در ادامه به بررسی بیشتر این موضوع می پردازیم.

روش های کنترل میکروبیولوژیک آب برج خنک کننده

به طور کلی باکتری ها به سه دسته تقسیم می شوند:

باکتری های هوازی: میکروب هایی که از اکسیژن برای سوخت و ساز استفاده می کنند.

باکتری های غیر هوازی: بدون اکسیژن زنده هستند و از منابع دیگر تغذیه می کنند، مانند سولفات، نیترات

باکتری های اختیاری: می توانند در هر دو محیط اکسیژنی یا غیر اکسیژنی زندگی کنند.

مشکلی که با باکتری ها وجود دارد این است که به محض اینکه روی سطحی می نشینند به سرعت لایه محافظی از پلی ساکارید تشکیل می دهند، این لایه باکتری را از آب جدا می کند، بنابراین به راحتی شروع به ضخیم شدن و کاهش انتقال حرارت می شود. حتی هنگامی که باکتری از نوع هوازی باشد، به دلیل لایه محافظ، باکتری های غیر هوازی هم در زیر سطح بوجود می آیند. این ارگانیسم ها می توانند اسید و ترکیبات خطرناک دیگری تولید کنند که به قطعات فلزی حمله کند و آسیب جدی برساند. رسوبات آلی همچنین می توانند سلول های متراکمی ایجاد کنند، جایی که فقدان اکسیژن موجب بوجود آمدن قطب های آندی در بخش هایی از فلز خواهد شد. زنگ زدن حفره حفره ای می تواند نتیجه این عامل باشد بطوریکه عمر دستگاه را به شدت کاهش می دهد.

در همین حین، قارچ ها می توانند به چوب برج خنک کننده حمله کنند به طوری که تخریب غیر قابل جبران باشد و سازه را از بین ببرد، جلبک ها نواحی توزیع آب را می بندند و عملکرد سیستم توزیع آب به شدت کاهش خواهد یافت که برای مقابله باید عملیات آبی در برج خنک کننده را مد نظر قرار داد.

هسته اصلی مقابله با میکروارگانیسم ها، اضافه کردن بایوساید اکسید کننده است. توجه کنید که اضافه کردن بایوساید باید قبل از تشکیل لایه میکروبیولوژیک در کندانسور ها، پکینگ ها و محل های دیگر باشد. سال ها بدین منظور از کلرین استفاده می شد، جایی که گاز کلرین به آب برج خنک کن اضافه می شد و واکنش زیر صورت می گرفت:

Cl2 + H2O ⇔ HOCl + HCl

HOCl هیپوکلروس اسید، عنصر کشنده میکرو ارگانیسم ها است، عملکرد این ترکیب به دلیل pH و طبیعت تعادلی هیپوکلروس در آب است.

HOCl ⇔ H+ + OCl-

OCl- بایوساید ضعیف تری از HOCl می باشد، به این دلیل که OCl- قدرت کمتری در نفوذ به دیواره سلول دارد. اثر کشندگی کلرین وقتی pH بالای 7.5 برود به شدت کاهش می یابد، بنابراین برای عملیات آبی با آلکالین، استفاده از کلرین موثر نخواهد بود.

مقدار استفاده از کلرین بستگی به مقدار آمونیا در آب دارد، که با کلرامین رابطه معکوس دارد، به دلیل مسائل محافظتی، در بسیاری از کارخانجات، مایع سفید کننده NaOCL جایگزین کلرین شده است.

جایگزین دیگر، برومین می باشد، جایی که کلرین اکسیدایزر و نمک برومید ( معمولا سدیم برومید ) در آب جبرانی ترکیب شده و به برج خنک کن وارد می شود. این ترکیب موجب بوجود آمدن هیپوبروموس اسید HOBr می شود که قدرت کشندگی کمتری از HOCL دارد اما در pH آلکالین، موثر تر است.

کلرین دی اکساید به دلایل مختلف بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد، قدرت کشندگی آن وابسته به pH نیست، با آمونیا واکنش نمی دهد و ترکیبات ارگانیک هالوژنی بوجود نمی آورد. دی اکسید کلرین تاثیر بیشتری در حمله به رسوبات بایو دارد.

ClO2 ناپایدار است و باید در محل تولید شود، قبلا با ترکیب NaCLO2 و کلرین آن را در محل بوجود می آوردند.

2NaClO2 + Cl2 ® 2ClO2 + 2NaCl

این تکنیک نیاز به ذخیره مقادیری از مواد شیمیایی خطرناک دارد و هزینه آن بیشتر از استفاده از سفید کننده و حتی عملیات با برومین می باشد. تکنولوژی جدیدتری هم اکنون در دسترس است و آن طراحی بر اساس فرمول زیر است.

NaClO3 + 1/2 H2O2 + 1/2 H2SO4 → ClO2 + 1/2 O2 + 1/2 Na2SO4 + H2O

کلرات سدیم NaCLO3 به جای کلرایت سدیم هسته اصلی ترکیب است. روش کنترل میکروب ها روش مکمل بایوساید غیر اکسیدی می باشد، به طور معمول، به صورت هفتگی نیاز به اقدام می باشد، در جدول زیر خواص مواد شیمیایی غیر اکسیدی متداول آورده شده است.

ارزیابی دقیق انواع میکروب ها در آب برج خنک کننده لازم است، تا بتوان بهترین و موثرترین بایوساید را انتخاب کرد، هیچ کدام از این ترکیبات بدون تایید و توصیه یک واحد طراحی معتبر نباید مورد استفاده قرار گیرد و استفاده از آن ها باید بر اساس قوانین حفاظت از محیط زیست انجام پذیرد.

مراقبت های حفاظتی در هنگام استفاده از مواد شیمیایی بسیار با اهمیت است، این مواد شیمیایی همانطور که برای میکروارگانیسم ها کشنده است می تواند به سلول های انسانی نیز حمله کند و خطرناک باشد. جهت مطالعه بیشتر به مطلب " کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده " مراجعه فرمایید.

 

https://badrantahvie.com/cooling-tower-microbiological-control/