مواد شیمیایی برج خنک کننده

مواد شیمیایی برج خنک کننده افزودنی هایی است که به آب در گردش در برج خنک کننده اضافه می شود تا در حد ممکن جلوی رسوب، خوردگی و زیست توده ها را بگیرد. آب در گردش در برج خنک کننده در فرآیند خنک شدن به مقدار قابل ملاحظه ای تبخیر می شود که این تبخیر موجب افزایش غلظت املاح و رسوب می گردد. مواد شیمیایی که به آب در گردش برج خنک کننده اضافه می گردند بهترین نقش را در جلوگیری از ایجاد رسوب به عهده دارند. در ادامه به بررسی انواع مواد شیمیایی قابل استفاده در برج خنک کننده می پردازیم.

بررسی مواد شیمیایی برج خنک کننده

بدون افزودن مواد شیمیایی به آب برج خنک کننده راندمان کولینگ تاور به مرور زمان به دلیل ایجاد رسوب، خوردگی و زیست توده ها کاهش خواهد یافت. مواد شیمیایی که می توان به آب کولینگ تاور اضافه نمود به شرح زیر است:

بایوساید:

بایوساید رشد میکروبی توده های زیستی را متوقف می کند ، این میکروارگانیسم ها نه تنها بروی عملکرد کولینگ تاور اثر می گذارد بلکه برای سلامتی انسان ها نیز خطرناک است. استفاده از دو نوع بایوساید متداول است زیرا استفاده از یک نوع بایوساید موجب مقاومت میکروارگانیسم ها شده و بعد از مدتی غیر موثر خواهد بود. بهترین روش افزایش مداوم در دوز پایین بایوساید به آب در گردش می باشد و همچنین در فواصل زمانی مختلف با افزایش دوز بایوساید به آب سیستم شوک داده شود. در مواد شیمیایی برج خنک کننده دو نوع بایوساید مورد استفاده عبارتند از : بایوساید اکسید کننده و بایوساید غیر اکسید کننده.

آب در گردش در برج خنک کننده در فرآیند خنک شدن به مقدار قابل ملاحظه ای تبخیر می شود که این تبخیر موجب افزایش غلظت املاح و رسوب می گردد. مواد شیمیایی برج خنک کننده اضافه می گردند بهترین نقش را در جلوگیری از ایجاد رسوب به عهده دارند.

برای سالیان طولانی کلرین به عنوان ماد از بین برنده میکروارگانیسم ها و جلبک ها استفاده می شد. در سال های اخیر استفاده از کلرین به دلیل ملاحضات زیست محیطی ، ایمنی و خطرات اجرا بسیار کاهش یافته است. همانطور که گفتیم بایوساید ها به دو دسته اکسید کننده و غیر اکسید کننده تقسیم می شوند. اکسید کننده ها اجزا سلول میکروارگانیسم را اکسید می کنند ( واکنش انتقال الکترون ) . غیر اکسید کننده ها از روش شیمیایی دیگری استفاده می کنند. بایوساید های اکسید کننده هنوز هم بیشترین استفاده را در صنعت برج های خنک کننده دارند هر چند استفاده از کلرین کاهش یافته است.

وقتی کلرین به آب برج خنک کننده اضافه می گردد به دو ماده هیپوکلروس و اسید هیروکلریک تقسیم می شود.

Cl2 + H2O Æ HOCl + HCl

ماده HOCL اکسیدان است که به ساختار سلول میکروارگانیسم حمله میکند. افزایش pH موجب افزایش گسست HOCL به یون هیپوکلریت OCL- می شود:

HOCl H+ + OCl-

هر دو HOCL و OCL- اکسید کننده هستند ولی OCL- ضعیف تر است به دلیل اینکه زمان بیشتری می برد تا به ساختار سلول نفوذ کند. بنابراین در صورت افزایش pH قدرت و اثر کلرین به صور قابل ملاحضه ای کاهش می یابد.

به مدت طولانی ، مواد شیمیایی مورد استفاده در برج خنک کننده اسید سولفوریک درجه پایین بود که برای جلوگیری از تشکیل کربنات کلسیم به کار می رفت، همینطور از کرومات و زینک به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده می شد. این باعث می شد که کلرین به عنوان میکروبایوساید باشد که pH اسیدی باقی مانده کلرین را به صورت HOCL نگه می داشت. به دلیل ملاحضات زیست محیطی و انتشارهگزاولنت کرومیوم به محیط به دلیل کرومات، استفاده از آن ممنوع شد. در روش های مدرن آلکالین با pH از 8.0 تا 9.0 مورد استفاده قرار می گیرد و به جای اسید سولفوریک از بازدارنده های جدید استفاده شده است، همچنین دیگر از کلرین به عنوان بایوساید استفاده نمی شود. همچنین با تغییر نوع پکینگ ها و کم شدن سطوح انتقال حرارت امکان گرفتگی بیشتر شده است و برنامه های اضافه کردن مواد شیمیایی به آب برج خنک کن به کلی تغییر یافته است.

ایمنی مسئله مهم دیگری است که از محبوبیت کلرین کاسته است. گاز کلرین به شدت خطرناک است و قوانین نگهداری و استفاده آن به شدت در سال های اخیر سختگیرانه تر شده است. به دلیل مشکلات در نگهداری و استفاده از کلرین بسیاری از صاحبان صنایع به دنبال جایگزین های مناسب برای آن هستند.

بوجود آمدن ارگانیک های کلرین شده مسئله ی دیگری است، ارگانیک های هالوژن شده به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده اند و محدودیت های بسیاری برای آن ها از سال 1979 اعمال شده است. آژانس حفاظت محیط زیست حداکثر مقدار 0.1 ppm تری هالومتان و بعدتر 0.08 ppm را در نظر گرفت است و حتی ممکن است در سال های بعد این مقدار نیز کمتر شود.

در سال 1982 به صنایع نیروگاه اعلام شد کمترین مقدار کلرین را استفاده کنند به طوریکه حداکثر مقدار کلرین خروجی از آب برج خنک کننده 0.5 ppm باشد و مقدار خروجی میانگین کلرین از آب برج خنک کن در طی دو ساعت کمتر از 0.2 ppm باشد. در سال 1985 این اعداد سختگیرانه تر شد و اعلام شد حد استفاده از کلرین در آب برابر 0.011 ppm در میانگین 4 روز باشد و 0.019 ppm برای میانگین یک ساعته، محدودیت ها برای آب شور سخت تر و به ترتیب 0.0075 ppm و 0.013 ppm اعلام شد.

این محدودیت ها موجب شد تا دیگر نتوان از کلرین برای کنترل رسوب و زیست توده ها استفاده کرد. ماده دیگری که جایگزین کلرین شد ماده برومین Br2 بود. مانند کلرین ، برومین با آب واکنش می دهد تا اسید هیپوهالوس HOBr بوجود آورد، برومین هم قدرت اکسید کننده مشابه کلرین دارد اما در شرایط مختلف بر کلرین برتری دارد. یک، جدا شدن HOBr در pH های بالاتر از HOCl اتفاق می افتد که آن را در محیط های آلکالین موثر تر می کند. دو ، برومین با آمونیا مانند کلرین واکنش نمی دهد. سه، برومین برای آلیاژ های مس خوردگی کمتری ایجاد می کند.

برومین به روش های مختلف وارد آب برج خنک کن می شود ، متداول ترین واکنش مایع سدیم بروماید NaBr با کلرین یا هیپوکلریت در محفظه آب جبرانی و سپس ورود به کولیگ تاور می باشد. کلرین باعث فعال شدن اسید هیپوبروموس در واکنش با نمک بروماید می شود:

NaBr + HOCl Æ HOBr + NaCl

بازدارنده رسوب و خوردگی:

این مواد ترکیبی از فسفات ها، پلیمر ها و آزول ها در نسبت های مختلف هستند که نسبت ترکیب آن ها به مقدار سختی آب بستگی دارد. ده ها سال است که مواد شیمیایی ضد خوردگی و ضد رسوب از این ترکیبات تهیه می شوند و به نام های مختلف توسط شرکت ها عرضه می گردند. روش اعمال و دوز مورد استفاده به وسیله متخصص کیفیت آب طراحی می گردد.

جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” عملیات آبی در برج خنک کننده ” ، ” بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید  ویدیو های برج خنک کننده 

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

برج خنک کننده دست دوم

برج خنک کننده دست دوم کولینگ تاوری است که قبلا در جای دیگری مورد بهره برداری قرار گرفته است. مانند تمام تجهیزات و ماشین آلات صنعتی برج خنک کننده را نیز می توان به صورت دست دوم خریداری کرد یا به فروش رسانید. استفاده از برج خنک کن دست دوم اگرچه در ابتدا می تواند هزینه های اولیه کمتری برای خریدار داشته باشد ولی در صورتیکه این برج خنک کن شرایط فنی مناسبی نداشته باشد و یا دچار استهلاک شده باشد امکان دارد در ادامه هزینه های تعمیرات و نگهداری بالایی را به خریدار تحمیل نماید. در ادامه به بررسی موارد مهم در خرید کولینگ تاور دست دوم می پردازیم.

 

خرید برج خنک کننده دست دوم

در کشور های توسعه یافته خرید و فروش و حتی اجاره برج خنک کننده متداول است، زیرا برخی پروژه ها به مدت کم ممکن است نیاز به برج خنک کن داشته باشند و یا پروژه مورد استفاده در محل موقتی باشد و بنابر مقتضیات مالی یا دیگر مسائل ، خرید یا اجاره کولینگ تاور دست دوم در دستور کار قرار گیرد.

برج خنک کن استفاده شده جهت خرید و فروش باید شرایط کلی زیر را داشته باشد:

1. قابل انتقال از محلی به محل دیگر باشد: برخی از برج های خنک کننده در محل نصب شده کاملا فیکس می شوند و انتقال و فروش آن ها غیر ممکن است، مانند برج خنک کننده بتنی که انتقال آن غیر منطقی است.
2. استحکام سازه برج خنک کن جهت نقل و انتقال: برخی برج های خنک کن طوری طراحی شده اند که توان جابجایی و فشار فیزیکی وارد شده را ندارد ، بنابراین باید به استحکام سازه برج خنک کن جهت انتقال آن توجه نمود.
3. اتصالات لوله کشی و دیگر موانع: قابلیت جدا شدن بدون آسیب را داشته باشد.

مانند تمام تجهیزات و ماشین آلات صنعتی برج خنک کن را نیز می توان به صورت دست دوم خریداری کرد یا به فروش رسانید. برج خنک کننده دست دوم باید دارای حداقل شرایط فنی و کیفی باشد تا بتوان آن را مورد استفاده مجدد قرار داد.

 

شرایط خرید برج خنک کننده دست دوم:

علاوه بر موارد فوق کولینگ تاور دست دوم باید دارای حداقل شرایط فنی و کیفی باشد تا بتوان آن را مورد استفاده قرار داد، به بررسی این شرایط به ترتیب اهمیت و هزینه آن می پردازیم:

1. اولین و مهمترین نکته در خرید برج خنک کن دست دوم وضعیت بدنه و سازه دستگاه و تشت آن است. در صورتیکه تشت آب سرد برج خنک کننده دستگاه دچار مشکل است اکیدا توصیه می شود که از خرید آن خودداری نمایید. اگر برج خنک کننده فلزی است حتما بدنه آن را بررسی بیشتری نمایید زیرا بدنه فلزی به ندرت قابل تعمیر است.
2. با توجه به اینکه بیش از سی درصد قیمت کل دستگاه برج خنک کن مربوط به پکینگ های آن می باشد، وضعیت پکینگ برج خنک کننده را به دقت بررسی نمایید. اگر پکینگ ها در نیمه عمر خود هستند هزینه های جایگزینی آن ها در آینده در نظر داشته باشید. اگر پکینگ های پی وی سی یا چوب های اشباع به مرحله پوسته پوسته رسیده اند در نظر داشته باشید که زمان تعویض آن ها است.
3. سیستم متحرک شامل الکتروموتور، کاهش دور یا گیربکس و پروانه را مورد بررسی قرار دهید. بهتر است الکتروموتور را روشن نمایید تا از عملکرد آن مطمئن شوید، پروانه باید بدون صدا و لرزش کار کند. وضعیت الکتروموتور بسیار مهم است زیرا خرید مجدد آن هزینه بالایی دارد.
4. سیستم توزیع آب را بررسی کنید، سیستم توزیع آب باید بدون نشتی باشد و عملکرد یکنواخت و مناسب داشته باشد اگر بخشی از سیستم توزیع آب دچار مشکل است نگران نباشید احتمالا با هزینه اندک قابل تعمیر است.
5. اطلاع پیدا کنید که قبل از شما برج خنک کننده مورد بهره برداری در چه صنایعی قرار گرفته است زیرا برخی صنایع فرسودگی بیشتر به دستگاه وارد می کنند، کیفیت آب وارد شده به کولینگ تاور به چه صورت بوده است و قبلا کدام یک از تجهیزات آن مورد تعمیر قرار گرفته و یا جایگزین شده است.
6. در نهایت اگر تصمیم به خرید کولینگ تاور دست دوم دارید ، کمک گرفتن از یک کارشناس یا مشاور پیشنهاد می گردد. پیشنهاد میشود برج هایی را خریداری کنید که به مدت کم مورد بهره برداری بوده اند و صاحب کالا به دلایل بسیار خاص در صدد فروش آن است، در نظر داشته باشید در صورتیکه برج خنک کننده به طور صحیح کارشناسی نشود در مراحل بعدی ممکن است هزینه سنگینی به خریدار تحمیل کند.

 

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

مزایای استفاده از اینورتر در برج خنک کننده

مزایای استفاده از اینورتر در برج خنک کننده هم در افزایش عمر تجهیزات و هم در صرفه جوئی مصرف انرژی در سالهای اخیر کاملا مستند سازی شده است. کنترل کننده های دور موتور ( اینورتر ها ) قادرند مشخصه های بار را به مشخصه های موتور تطبیق دهند. این اسباب توان راکتیو ناچیزی از شبکه میکشند و لذا نیازی به تابلوهای اصلاح ضریب بار ندارند. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده با اندازه گیری دمای خروجی از برج خنک کننده سرعت دوران فن برج خنک کن تغییر می یابد و موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد، در ادامه به بررسی این موضوع می پردازیم.

 

فهرست مزایای استفاده از اینورتر در برج خنک کننده:

به بررسی مزایای استفاده از اینورتر می پردازیم:

• در صورت استفاده از کنترل کننده های دور موتور بجای کنترلرهای مکانیکی، در کنترل جریان سیالات، بطور مؤثری در مصرف انرژی صرفه جوئی حاصل میشود. این صرفه جوئی علاوه بر پیامدهای اقتصادی آن موجب کاهش آلاینده های محیطی نیز میشود.
• کنترل کننده های دور موتور قادرند موتور را نرم راه اندازی کنند موجب میشود علاوه بر کاهش تنشهای الکتریکی روی شبکه ، از شوکهای مکانیکی به فن نیز جلو گیری شود. این شوکهای مکانیکی میتوانند باعث استهلاک سریع قسمتهای مکانیکی ، بیرینگها و کوپلینگها، گیربکس و نهایتا قسمتهائی از بار شوند. راه اندازی نرم هزینه های نگهداری را کاهش داده و به افزایش عمر مفید محرکه ها و قسمتهای دوار منجر خواهد شد.
• جریان کشیده شده از شبکه در هنگام راه اندازی موتور با استفاده از درایو کمتر از 10% جریان اسمی موتور است.
• کنترل کننده های دور موتور نیاز به تابلوهای اصلاح ضریب قدرت ندارند.
• در صورتی که نیاز بار ایجاب کند با استفاده از کنترل کننده دور ، موتور میتواند در سرعتهای پائین کار کند . کار در سرعتهای کم منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداشت ادوات و تجهیزات خواهد شد.
• یک کنترل کننده دور قادر است رنج تغییرات دور را ، نسبت به سایر روشهای مکانیکی تغییر دور، بمیزان قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر آن از مسائلی چون لرزش و تنشهای مکانیکی نیز جلوگیری خواهد شد.
• کنترل کننده های دور مدرن امروزی با مقدورات نرم افزاری قوی خود قادرند راه حلهای متناسبی برای کاربردهای مختلف صنعتی ارائه دهند.
• کاهش میزان دور پروانه و در نتیجه کاهش جریان هوا در برج خنک کننده به صورت خارق العاده ای موجب کاهش تبخیر آب و در نتیجه صرفه جویی بسیار در مصرف آب خواهد شد.

 

 

لزوم مدیریت مصرف انرژی در برج خنک کننده

امروزه در کشورهای صنعتی الزامات زیست محیطی از یکسو و رقابت بنگاههای اقتصادی از سوی دیگر ، مدیریت بهینه سازی انرژی را در بصورت یک امر غیر قابل اجتناب در آورده است. بهترین اقداماتی که برای صرفه جوئی انرژی در کارخانجات صورت میگیرد شامل مواردی چون جایگزینی موتورهای الکتریکی با انواع موتورهای با بازدهی بالا، استفاده از کنترل کننده های دور موتور در کاربردهائی که اتلاف انرژی در آنها زیاد است، بازیافت انرژی از پروسه های حرارتی و نظایر انها میشود. نتایج اعمال چنین اقداماتی نشان میدهد در موارد زیادی ، و بخصوص در جاهائی که از فنها ، پمپها، و کمپروسورها در فرایند تولید استفاده میشود، بکارگیری کنترل کننده های دور موتور علاوه بر انعطاف پذیر نمودن کنترل فرایند، تاثیر قابل توجهی در کاهش مصرف انرژی داشته است. در بسیاری از موارد زمان بازگشت سرمایه بین یک تا سه سال میباشد.

کمتر از 10% موتورها مجهز به درایو هستند. در حالیکه در بیش از 25% آنها استفاده از درایو توجیه اقتصادی دارد. بر اساس مطالعات انجام گرفته توسط اتحادیه اروپا تا سال 2005 میلادی پتانسیل صرفه جوئی انرژی بالغ بر 63.5TWh  در صنایع کشورهای عضو اتحادیه اروپا وجود دارد. که از این میزان بیش از 44.7  TWh آن توجیه اقتصادی دارد. این میزان صرفه جوئی انرژی تنها در سایه استفاده از موتورهای با راندمان بالا و درایو بدست میاید، که سهم درایو در صرفه جوئی دارای توجیه اقتصادی حدود 63% است.

 

https://badrantahvie.com/inverter-advantages-in-cooling-tower

 

کنترل زیست توده ها در برج خنک کننده

کنترل زیست توده ها در برج خنک کننده بسیار با اهمیت می باشد ، زیست توده هایی که ممکن است در کولینگ تاور تشکیل شوند شامل لجن ( Slime ) که به صورت ژلاتین است و جلبک ( Algae ) که سبز رنگ می باشد. زیست توده ها گیاهان جانداری هستند که عموما از نور و مواد موجود در آب تغذیه می کنند، این زیست توده ها در صورتی که کنترل نشوند با رشد و گسترش خود باعث بستن مسیر های جریان آب و هوا در برج خنک کننده و در نتیجه کاهش راندمان دستگاه می شوند که جهت کنترل و از بین بردن این زیست توده ها باید از مواد شیمیایی استفاده نمود .

کنترل زیست توده ها در برج خنک کننده

جهت از بین بردن زیست توده می تواند از کلرین یا ترکیبات کلرین استفاده نمود، اما استفاده بیش از اندازه از کلرین می تواند موجب از بین بردن قطعات چوبی و متریال ارگانیک شود. در صورتیکه کولینگ تاور دچار رشد و گسترش زیست توده شده است جهت اعمال کلرین یا بایوساید برای اولین بار باید با دوز بالا و شوک آور عمل کرد تا کلیه ی زیست توده ها از بین بروند بعد به صورت متناوب دوز کم اعمال گردد ، در این حالت نباید میزان کلرین از ۱ ppm فراتر رود.

 

از بین بردن زیست توده ها در برج خنک کننده بوسیله اضافه کردن مواد کلرین دار انجام می پذیرد ، این زیست توده ها شامل لجن و جلبک می باشد که با رشد و گسترش در منافذ برج خنک کن موجب اخلال در عملکرد سیستم شده و راندمان دستگاه را پایین می آورد.

 

کلرین و ترکیبات کلرین باید با احتیاط به آب برج خنک کننده افزوده شود زیراکه موجب کاهش ناگهانی pH آب برج خنک کننده شده و مقاومت خوردگی را کاهش می دهد. همینطور آب کولینگ تاور در صورت افزودن کلرین سمی شده و با رعایت موارد ایمنی باید تخلیه گردد و به هیچ عنوان برای آبیاری گیاهان مورد استفاده قرار نگیرد. چرخه رشد زیست توده ها بسته به نوع و محیط متفاوت است ، که این تفاوتها شامل تغییرات PH ، دما مناسب ، نور کافی و مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر می باشند. زیست توده های مضر به طور کلی در قسمت پایین آب قرار می گیرند و لازم است که کف تشت و بدنه ها به صورت مدام تمیز و پاکسازی شود.

موجودات زیستی ، از جمله جلبک ها ، باکتری ها ، پروتوز ها و قارچ ها ، اغلب زمینه های پرورش آنها را در برج های خنک کننده پیدا می کنند. اگر به درستی کنترل نشود ، رشد بیولوژیکی شکل می گیرد و به عنوان یک سطح چسبندگی طبیعی برای تشکیل مقیاس عمل می کند و منجر به فرسایش می شود که برای بهینه سازی کارایی برج خنک کننده یا سیستم خنک کننده شما، این شرایط می تواند به طور جدی مشکل ساز باشد.

جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” جلبک در برج خنک کن ” و ” عملیات آبی در برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.

https://badrantahvie.com/control-of-biological-growth

انواع شیر مورد استفاده در برج خنک کننده

انواع شیر مورد استفاده در برج خنک کننده شامل سه تیپ شیر می باشد : شیر های قطع جریان ، شیر های کنترل جریان و شیر های آب جبرانی. شیر ها برای کنترل و تنظیم جریان آب برج خنک کننده به کار می روند. نوع و تعداد شیر مورد استفاده در سیستم برج خنک کن به نوع و سایز برج خنک کننده و همچنین کاربری کولینگ تاور وابسته است. در ادامه این مطلب هر کدام از انواع شیر را مورد بررسی قرار می دهیم و استفاده آن را در انواع برج های خنک کن جریان متقاطع یا جریان مخالف بررسی خواهیم کرد.

 

بررسی انواع شیر مورد استفاده در برج خنک کننده

به بررسی انواع شیر های مورد استفاده در کولینگ تاور می پردازیم:

 

شیر قطع جریان

یکی از انواع شیر قطع جریان می باشد ، این نوع از شیر ها معمولا از نوع پروانه ای یا کشویی می باشند و در هر دو نوع برج خنک کننده جریان متقاطع یا برج خنک کننده جریان مخالف مورد استفاده قرار می گیرند. از این شیر ها برای کنترل جریان برج هایی با چند جریان ورودی و یا قطع جریان در برج های چند سلولی استفاده می شود. به دلیل وجود شیر های تنظیم جریان این نوع شیر ها به ندرت در برج های خنک کننده جریان متقاطع به کار می روند و استفاده از آن ها در این نوع برج خنک کننده اجباری نیست. به عنوان یک قانون ، شیر های قطع جریان در محل از لوله کشی قرار گرفته است که مسئولیت آن به عهده کاربر کولینگ تاور است. در برج های خنک کننده بتونی و پیچیده تر ممکن است برخی از شیر های کنترل جریان آب در داخل سیستم یا داخل برج خنک کننده تعبیه شده باشد. به طور کلی وقتی فشار آب پایین باشد از شیر های کشویی در این گونه موارد استفاده می شود.

 

شیر های مورد استفاده در برج خنک کننده شامل سه تیپ شیر می باشد : شیر های قطع جریان ، شیر های کنترل جریان و شیر های آب جبرانی.  به طور کلی شیر ها برای کنترل و تنظیم جریان آب برج خنک کننده به کار می روند.

 

شیر کنترل جریان

در دنیای اصطلاحات برج خنک کننده این شیر ها به عنوان شیر های خروجی به اتمسفر هستند. این شیر ها در انتهای مسیر لوله کشی قرار می گیرند و جهت تنظیم و برابر سازی جریان در سلول ها و بخش های برج های خنک کننده جریان متقاطع به کار می روند. همچنین می توان هر کدام از شیر ها را قطع نمود تا سرویس در آن ناحیه انجام شود در حالی که آب در مابقی سلول ها در حال توزیع است.

 

 

شیر آب جبرانی

این شیرها برای جبران آب از دست رفته در کولینگ تاور به کار می روند ، این شیر معمولا توسط سازنده برج خنک کننده روی دستگاه تعبیه می شود و در غیر اینصورت به عهده کاربر برج خنک کن است که آن را در محل مناسب نصب نماید. جهت مطالعه بیشتر به مطالب " لوله کشی برج خنک کننده " و " انتخاب پمپ برج خنک کن " مراجعه فرمایید.

 

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

عملکرد برج خنک کننده در زمستان

عملکرد برج خنک کننده در زمستان در واحد های صنعتی بسیار حائز اهمیت می باشد که در ادامه به بررسی آن می پردازیم. برج های خنک کن طوری طراحی شده اند که بیشترین سطح تماس میان آب و هوا را در طولانی ترین زمان ایجاد نمایند. این عملکرد گرچه در تابستان ایده آل است ولی در زمستان ممکن است موجب یخ زدن کولینگ تاور شود، بنابراین جهت کنترل عملکرد برج خنک کننده در زمستان باید ابزاری جهت عملکرد کولینگ تاور وجود داشته باشد. میزان یخ قابل قبول در برج خنک کن لایه نازک یخی است که در ناحیه ورود هوا و لوور ها می نشیند.

این مقدار یخ زدگی در برج خنک کن قابل قبول است و نگرانی در مورد سازه کولینگ تاور و یا عملکرد برج خنک کن ایجاد نمی نماید. اما اگر مقدار یخ ایجاد شده قابل توجه باشد و بروی پکینگ ها و ساپورت ها پیشروی کند برای سازه برج خنک کننده مشکل ساز می شود.

این یخ ایجاد شده روی پکینگ ها ( سطوح انتقال حرارت ) را پوشانده و عملکرد برج خنک کن را مختل می کند در برخی اوقات یخ بروی سازه کولینگ تاور پیشروی می کند و ستونها و بدنه را مورد تهدید قرار می دهد.

 

بررسی عملکرد برج خنک کننده در زمستان

متد های کنترل یخ زدگی در برج خنک کننده بسته به نوع برج خنک کن ، سیستم توزیع آب و تجهیزات مکانیکی متفاوت است. ولی موارد زیر برای همه شرایط صحیح است:

 

• پتانسیل یخ زدگی با میزان هوای وارد شده به کولینگ تاور تغییر می کند، در صورتیکه جریان هوا کاهش یابد پیشروی یخ کاهش پبدا می کند و یخ زدگی عقب نشینی می کند.
• در برج های خنک کننده ای که جریان هوا غیر قابل کنترل است ( مانند برج های جریان طبیعی یا برج های خنک کننده هذلولی ) پتانسیل یخ زدگی به صورت معکوس با مقدار بار حرارتی تغییر می کند ، کم شدن مقدار بار حرارتی احتمال یخ زدگی را بالا می برد.
• پتانسیل یخ زدگی با مقدار آب پاشیده شده بروی پکینگ ها رابطه عکس دارد ، کاهش مقدار آب در گردش میزان یخ زدگی را افزایش می دهد.

 

بیشتر برج های خنک کننده جریان اجباری قابلیت کنترل دبی هوای ورودی را دارند ، امکان تغییر دور پروانه و یا خارج کردن تعدادی از فن ها در این نوع برج های خنک کننده دیده می شود، همچنین برای برج های خنک کننده ای که برای کار در زمستان طراحی می شوند قابلیت کنترل دبی آب هم دیده می شود ، که هم کنترل آب در جریان و هم کنترل دبی هوای در جریان بسیار کمک کننده خواهد بود، ولی در برج خنک کننده جریان طبیعی امکان کنترل میزان هوای ورودی امکانپذیر نمی باشد.

 

برج های خنک کن طوری طراحی شده اند که بیشترین سطح تماس میان آب و هوا را در طولانی ترین زمان ایجاد نمایند. این عملکرد گرچه در تابستان ایده آل است ولی در زمستان ممکن است موجب یخ زدن کولینگ تاور شود، بنابراین جهت کنترل عملکرد برج خنک کننده در زمستان باید ابزاری جهت عملکرد کولینگ تاور وجود داشته باشد.

 

جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده در زمستان

• کنترل دبی هوای ورودی : کنترل میزان دبی هوای ورودی ابزار با ارزشی برای کنترل میزان یخ زدگی در برج خنک کننده است. بوسیله این ابزار می توان در زمستان میزان هوای سرد وارد شده به برج خنک کن را کاهش داد و باعث آب شدن یخ های تشکیل شده در برج خنک کن بوسیله آب گرم در جریان شد. فن هایی با سرعت دورانی حداکثر هیچ کمکی نمیکنند ولی فن هایی دو سرعته با عملکرد در دور پایین در زمستان موجب کاهش یخ زدگی خواهد شد. اما بهترین نوع سیستم استفاده از اینورتر و قابلیت تغییر دور پروانه می باشد که با کاهش یا افزایش دور پروانه اجازه یخ زدن آب را نمی دهد. در برج های چند سلولی می توان یک یا تعدادی از پروانه ها را خاموش کرد تا میزان هوای ورودی به برج خنک کن کاهش یابد. در صورت یخ زدگی شدید در ناحیه ورود هوا لازم است تا برای مدتی کوتاه پروانه یه صورت برعکس کار کند تا هوای گرم را به سمت لوور ها هدایت کند و یخ ها را آب کند. این روش باید برای مدت بسیار کوتاه انجام شود تا موجب یخ زدن فن استک ، پروانه ها و یا تجهیزات مکانیکی نشود. در برج های چند سلولی هرگز یک یا چند فن به صورت برعکس به گردش درنیاید بلکه همه با هم باید برعکس شروع به کار کنند ، در غیر اینصورت ممکن است بخار خارج شده از یک فن به داخل فن با چرخش عکس کشیده شود و یخ زدگی شدید ایجاد کند.
• کنترل دبی آب ورودی : در برج های خنک کننده ای که جهت فعالیت در زمستان طراحی می شوند سیستم توزیع آب باید طوری طراحی شود که امکان تغییر و تمرکز پاشش آب به کناره ها ( نواحی ورود هوا ) را داشته باشد. این نکته در برج های خنک کننده با جریان هوای طبیعی که امکان کنترل هوا وجود ندارد بسیار با اهمیت است. در این روش آب گرم به نواحی کناره های برج که احتمال یخ زدگی بالا است پاشیده می شود. هنگام عملکرد برج خنک کننده در زمستان هنگام استارت اولیه  آب موجود در تشت آبسرد ممکن است بسیار سرد و در حال انجماد باشد بنابراین لازم است قبل از به گردش انداختن آب مقداری از آب گرم ورودی به تشت برج خنک کن بای پس شود تا از یخ زدن آب جلوگیری کند. حتی در هنگام کار هم می توان مقداری از آب گرم را به تشت برج خنک کننده بای پس نمود تا دمای آب تشت در دمای مناسبی قرار گیرد. انتقال آب گرم به تشت در هنگام کار در برج های خنک کننده جریان طبیعی پیشنهاد نمی شود زیرا موجب کاهش آب جریان یافته بروی پکینگ ها شده و خود موجب یخ زدگی می شود. همچنین انتقال آب گرم به تشت در هنگام کار در برج های خنک کننده جریان اجباری زمانی توصیه می شود که امکان کنترل دبی هوای ورودی وجود داشته باشد و این مقدار نباید بیشتر از پنجاه درصد آب در گردش باشد.

 

در مجموع تفاوتی بین پتانسیل برج های خنک کننده جریان متقاطع با جریان مخالف در یخ زدگی وجود ندارد، ولی در برج های خنک کننده جریان مخالف یخ زدگی در نواحی پر قدرت سازه برج خنک کن اتفاق می افتد و یخ زدایی آن مشکل تر است اما در برج های خنک کننده جریان متقاطع آب از لبه ی مستعد یخ زدگی عبور می کند و احتمال یخ زدگی پایین است. در نهایت بر عهده کاربر کولینگ تاور است تا با استفاده از همه یا هر یک از روش های اعلام شده از بروز یخ زدگی در برج خنک کننده جلوگیری نماید و عملکرد برج خنک کننده در زمستان را تضمین نماید. جهت مطالعه بیشتر می توانید به مقاله ” نگهداری برج خنک کننده در زمستان ” مراجعه فرمایید.

 

https://badrantahvie.com/cooling-tower-operation-in-freezing-weather/

اصطلاحات برج خنک کننده

اصطلاحات برج خنک کننده شامل مجموعه اصطلاحات فنی وکلماتی است که در دانش و صنعت برج خنک کننده به کار می رود. جهت استفاده و بهره برداری مناسب از سیستم برج خنک کننده است باید با پارامتر ها و مسائل فنی برج خنک کننده آشنا بود ، بنابراین در این مقاله سعی کردیم فهرستی از لغاتی که در صنعت برج خنک کن مورد استفاده قرار می گیرند و دارای مفاهیم فنی هستند تهیه کنیم و در اختیار همراهان گرامی شرکت بادران تهویه صنعت قرار دهیم ، یادآور می شویم که برخی از این اصطلاحات تنها در صنعت برج خنک کننده به کار می روند و واحدی برای آن ها تعریف شده است که بیشترین کاربرد را دارد ، این لیست به روز می شود.

 

بررسی اصطلاحات برج خنک کننده

 

 ACFMدبی حجمی واقعی مخلوط هوا و بخار ، واحد: فوت مکعب بر دقیقه

Air Horsepower خروجی توان فن ( در دبی هوای مشخص و مقاومت مشخص ) واحد: اسب بخار

Air inlet ناحیه ورود هوا

Air rate جریان جرمی هوای خشک در هر فوت مربع ، واحد : پوند بر فوت مربع در ساعت ، نشانه G

Air travel فاصله ای که هوا از میان پکینگ عبور می کند

Air velocity سرعت مخلوط بخار و هوا ، واحد: فوت در دقیقه ، نشانه V

Ambient wet-bulb Temperature دمای مرطوب محیط

Approach اختلاف دمای آب سرد خروجی از برج خنک کننده و دمای مرطوب محیط

Atmospheric حرکت آزاد هوا در برج خنک کننده

Automatic Variable-Pitch fan نوعی از فن که هاب آن دارای مکانیزمی است که اجازه می دهد تا تیغه های فن به صورت همزمان و اتوماتیک تغییر زاویه دهند ، این پروانه ها برای کنترل ظرفیت دستگاه و صرفه جویی در مصرف انرژی به کار می روند.

Basin تشت آب سرد برج خنک کننده

Basin curb ارتفاع تشت آب سرد برج خنک کننده

Bay فاصله بین فریم های متوالی

Bent  هر واحد فریم شامل ستون ، بست و نگه دارنده ها

Bleed-Off  عمل بلو دان  یا  زیر آب برج خنک کننده 

Blow down تخلیه درصدی از آب جهت کنترل میزان املاح و سختی ها ، واحد: متر مکعب در ساعت

Blower  فن سانتریفیوژ دمنده ، برای فشار استاتیکی بالا

Blowout پرتاب آب به بیرون

Brake Horsepower مقدار توان واقعی الکتروموتور ، واحد: اسب بخار ، نشانه bhp

Btu مقدار گرمای مورد نیاز برای بالا بردن یا پایین آوردن دما به میزان یک درجه فارنهایت برای یک پوند آب ( واحد انگلیسی انتقال گرما ) 

Capacity  مقدار دبی آب گالن در دقیقه که برج خنک کننده در اپروچ و رنج و دمای مرطوب مشخص می تواند خنک کند

Casing بدنه خارجی برج خنک کننده به غیر از لوور ها

Cell یک واحد برج خنک کننده که می تواند به تنهایی و به صورت مستقل با دبی و جریان هوای مشخص کار کند ، دارای دیواره و پارتیشن مشخص است و ممکن است دارای یک یا چند فن و سیستم توزیع آب باشد

Chimney بدنه برج خنک کننده هذلولی

Circulating water rate مقدار دبی آب در گردش ، واحد: گالن در دقیقه

Cold water temperature دمای آب خروجی از برج خنک کننده ( بدون اثر آب جبرانی و زیرآب ) ، واحد: فارنهایت ، نشانه CW

Collection basin تشتی که آب در آن جمع شده و سپس به سوی پمپ مکش می شود.

Counterflow جهت جریان هوا در پکینگ ها در خلاف جهت جریان پاشش آب است.

Distribution basin در برج های جریان متقاطع به تشت توزیع آب گرم می گویند.

Distribution system  قسمت هایی از برج خنک کن که در توزیع آب گرم نقش دارند مانند لوله ها و نازل ها و …

Double flow هنگامی که در برج خنک کننده جریان متقاطع آبگرم از دو ناحیه وارد کولینگ تاور شود.

Drift  پرتاب قطرات آب به بیرون از برج خنک کننده همراه جریان هوا ، درصدی از دبی در گردش ، واحد: گالن در دقیقه

Drift eliminators قطعه ای که دارای مسیر های Z شکل است که هوا از میان آن عبور کرده ولی اجازه عبور قطرات آب را نمیدهد و به داخل دستگاه باز می گرداند.

Driver درایو الکتروموتور فن

Dry-bulb temperature دمای خشک وارد شده به برج خنک کن، واحد: فارنهایت ، نشانه  DB

Entering Wet-bulb temperature دمای مرطوب هوایی که وارد کولینگ تاور می شود ( شامل باز گردش هوا ) ، این دمای مرطوب در ناحیه ورود هوا به برج خنک کننده اندازه گیری می شود، واحد: فارنهایت ، نشانه EWB

Evaluation ارزیابی هزینه خریداری و نصب و راه اندازی برج خنک کننده ، شامل هزینه اولیه برج خنک کننده ، هزینه اجرا ، راه اندازی ، هزینه نگهداری و تعمیرات

Evaporation loss میزان آب تبخیر شده در پروسه خنک شدن

Exhaust wet-bulb temperature دمای مرطوب خروج هوا

Fan cylinder قسمت شکل سیلندر یا ونتوری که فن قرار می گیرد ، نام دیگر آن فن استک برج خنک کننده است.

Fan deck سطح بالای برج خنک کننده به غیر از تشت توزیع آب گرم

Fan pitch زاویه ای که تیغه های پروانه با صفحه دوران دارند ، واحد: درجه

Fan scroll بدنه حلزونی فن سانتریفیوژ

Fill سطوح انتقال حرارت داخل برج خنک کننده ، به نام پکینگ شناخته می شود.

Fill cube حجم پکینگ در هر یونیت ، واحد : فوت مکعب

Fill deck ساپورت پکینگ

Film sheet برگ پکینگ فیلمی

Float valve شیر شناور آب جبرانی

Flow control valves شیر های دستی تنظیم آب ورود به برج خنک کننده

Flume مجرای گذر آب

Fogging بخار آشکار خارج شده از کولینگ تاور

Forced draft هرگاه حرکت هوا درون برج خنک کننده به وسیله فنی که در ناحیه ورودی قرار داشته باشد، انجام شود.

Gear reducer کاهش دور

Heat load کل گرمایی که برج خنک کننده در واحد زمان از آب در گردش حذف می کند. واحد Btu در دقیقه

Height ارتفاع برج خنک کننده

Hot water temperature دمای آب گرم ورود به کولینگ تاور ، واحد: درجه فارنهایت ، نشانهHW

Hydrogen ion concentration غلظت یون هیدروژن

Induced draft هرگاه حرکت هوا درون برج خنک کننده به وسیله فنی که در ناحیه خروجی قرار داشته باشد، انجام شود.

Inlet wet-bulb temperature دمای مرطوب هوای ورودی به برج خنک کن

Interference ایجاد تداخل منبع حرارت خارجی با هوای ورودی به برج خنک کننده

Leaving wet-bulb temperature دمای مرطوب هوای خروجی از برج خنک کننده ، واحد: درجه فارنهایت ، نشانه LWB

Length طول برج خنک کننده ، واحد: فوت

Liquid to gas ratio نرخ جریان جرمی آب به هوای خشک ، واحد: lb/lb ، نشانه : L/G

Longitudinal طولی

 

اصطلاحات برج خنک کننده عبارت است از مجموعه کلمات فنی که در دانش برج های خنک کن به کار برده می شود.

 

Louvers قطعه با تیغه های منظم در ناحیه ورود هوا که ضمن هدایت منظم جریان هوا به داخل برج از پرتاب قطرات آب به بیرون جلوگیری می نماید.

Make up آبی که به آب در گردش اضافه می شود تا جایگزین آب تبخیر شده، پرتاب شده یا بلودان در برج خنک کن شود. واحد: جی پی ام

Mechanical draft به جریان انداختن هوا در کولینگ تاور با فن و قطعه مکانیکی

Module قطعه پیش ساخته از کولینگ تاور در کارخانه که در محل پروژه مونتاژ می گردد.

Natural draft جریان افتادن هوا در برج خنک کن به صورت طبیعی معمولا اختلاف فشار

Net effective volume قسمتی از حجم کل دستگاه که در آن آب در گردش با هوا تماس دارد، واحد: فوت مکعب

Nozzle قطعه ای که برای پاشش و توزیع آب به کار می رود.

Packing پکینگ یا سطوح انتقال حرارت

Partition دیواره داخلی که برج خنک کننده را به دو قسمت تقسیم می کند.

Performance عملکرد

pH نشان دهنده اسیدی یا قلیایی بودن آب در گردش یا آب جبرانی، زیر ۷ اسیدی و بالای ۷ قلیایی و خود ۷ خنثی است.

Pitot tube قطعه ای که بر اساس اختلاف فشار عمل می کند، معمولا برای اندازه گیری دبی آب در گردش استفاده می شود.

Plenum chamber فضای بسته بین قطره گیر ها و فن برج خنک کننده در برج خنک کننده القایی یا فضای بسته بین فن و پکینگ ها در برج خنک کن جریان اجباری.

Plume مخلوط بخار آب و هوای گرم خروجی از برج خنک کننده

Psychrometer قطعه ای که نشان دهنده دمای خشک و دمای مرطوب به صورت همزمان است.

Pump head هد پمپ

Range اختلاف دمای آب گرم و آب سرد در برج خنک کن ، HW-CW ، واحد: درجه فارنهایت

Recirculation پدیده ای که در آن مقداری از هوای خروجی از برج خنک کن مجددا چرخیده و با هوای تازه وارد کولینگ تاور می شود، در نتیجه دمای مرطوب هوای ورودی به برج خنک کن را افزایش داده و باعث افت راندمان دستگاه می شود.

Riser لوله ای که آبگرم را از تشت به قسمت فوقانی سیستم توزیع آب می رساند.

Shell پوسته و بدنه برج خنک کننده

Speed reducer قطعه مکانیکی که بین الکتروموتور و فن قرار می گیرد و سرعت دورانی را به سرعت مطلوب دوران فن می رساند، در برج های بزرگ از گیربکس و در برج های کوچک از پولی و تسمه استفاده می شود.

Splash bar ردیف های پکینگ اسپلش

Splash fill پکینگ از نوع اسپلش

Spray fill در نوعی از برج خنک کننده که پکینگ وجود ندارد و فقط جهت تماس آب و هوا آب گرم داخل برج خنک کننده اسپری می شود.

Stack محفظه سیلندری فن که هوای خروجی را به بیرون هدایت می کند.

Stack effect اثر کمکی محفظه فن جهت القا و هدایت هوای خروجی به بیرون

Standard air هوایی با چگالی ۰٫۰۷۵ پوند بر فوت مکعب ، معادل هوای خشک ۷۰ درجه فارنهایت در ۲۹٫۹۲ اینچ جیوه فشار بارومتریک

Story فاصله عمودی میان طبقات فریم بندی شده در برج خنک کن ، واحد: فوت

Sump محفظه ای که در تشت آبسرد کولینگ تاور قرار دارد و با جمع آوری آب ، پمپ کردن آن را آسان می کند و همینطور نقطه ای جهت جمع آوری رسوبات و پس ماند ها می باشد.

Total air rate مجموع جریان جرم هوای خشک در ساعت از برج خنک کن، واحد: پوند در ساعت ، نشانه G

Total water rate: مجموع جریان آب در ساعت از برج خنک کن، واحد: پوند در ساعت ، نشانه L

Tower pumping head ارتفاع سطح تشت تا محل سیستم توزیع آب بعلاوه فشار مورد نیاز جهت توزیع آب درسیستم توزیع آب، واحد: فوت آب

Transverse وابسته به اتفاقات در عرض برج خنک کننده

Velocity recovery fan cylinder نوعی از محفظه فن که ارتفاع خروج بالایی دارد که در مجموع دیفرانسیل هد را در فن کاهش می دهد و موجب افزایش نرخ هوا در توان ثابت یا کاهش توا در نرخ هوای ثابت می شود.

Water loading نرخ گردش آب در هر فوت مربع از سطح افقی پکینگ کولینگ تاور ، واحد: پوند بر فوت مربع در ساعت

Water rate جریان جرمی آب در هر فوت مربع از سطح پکینگ در ساعت، واحد: پوند بر فوت مربع در ساعت ، نشانه L

Wet-bulb temperature دمای مرطوب هوای اطراف برج خنک کن که وارد دستگاه می شود ، واحد: درجه فارنهایت، نشانه WB

Windage آب از دست رفته از کولینگ تاور به دلیل پرتاب بوسیله هوا گاهی Blowout هم نامیده می شود.

Wind load فشاری که به دلیل باد به سازه برج خنک کننده وارد می شود، واحد: پوند بر فوت مربع

 

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

شرکت های سازنده برج خنک کننده

شرکت های سازنده برج خنک کننده مجموعه های صنعتی هستند که در زمینه طراحی ، مهندسی و ساخت برج های خنک کننده فعالیت می کنند. برج خنک کننده یکی از پر کاربردترین دستگاه های خنک کننده می باشد که به صورت وسیع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از شرکت های با سابقه و نام آشنا در کشور های پیشرفته صنعتی مانند شرکت ابارا ( ژاپن ) و شرکت مارلی ( آمریکا ) در زمینه تولید و بروز رسانی صنعت برج های خنک کننده اقدام می کنند. تولید برج های خنک کننده در ایران نیز با توجه به نیاز صنایع کشور از حدود پنجاه سال پیش آغاز شده و به موازات پیشرفت تکنولوژی به مرور زمان اصلاح و تغییر یافته است.

 

بررسی شرکت های سازنده برج خنک کننده

برج های خنک کننده سابقا به طول کامل از جنس چوب ساخته می شدند که چوب به عنوان متریال ساده و در دسترس نقش حیاتی در انتقال گرما ایفا می کرد. بعد ها از ورق های فلزی در ساخت بدنه و اسکلت برج خنک کن استفاده شد که استحکام بالاتری داشت. با پیشرفت علم و تکنولوژی در شرکت های سازنده برج خنک کننده ، فایبرگلاس که یک نوع کامپوزیت می باشد جای فلز را گرفت و به جای سطوح انتقال حرارت چوبی از پلاستیک ها استفاده شد. فایبرگلاس برخلاف فلز مقاومت بیشتری در برابر محیط مرطوب و خوردنده از خود نشان میداد و پلاستیک ها با فرم دهی مناسب عمر و راندمان بالاتری از چوب داشتند. امروزه کارخانجات تولید برج های خنک کننده دارای بخش های مختلفی هستند که به آن اشاره می کنیم:

 

• واحد فایبرگلاس : مهمترین و بزرگترین بخش کارخانه تولید برج خنک کن واحد فایبرگلاس است. در این واحد قطعات فایبرگلاس با روش لایه گذاری دستی و یا استفاده از چاپرگان تولید می شوند و جهت تکمیل فرآیند ساخت و افزایش مقاومت به کوره فرستاده می شوند تا پخت شود.

• واحد فلزی : در این واحد که شامل بخش ریخته گری ، تراشکاری و جوشکاری می باشد ، قطعات فلزی مرتبط با اسکلت و ساپورت های مورد نیاز دستگاه بر اساس نقشه طراحی شده ساخته می شود و سپس در صورت نیاز آبکاری گرم می شود تا در مقابل رطوبت مقاوم باشد.

• واحد فن سازی : در این بخش پروانه برج خنک کننده که یکی از مهمترین قسمت های دستگاه می باشد ساخته می شود. فن برج خنک کننده نقش ایجاد جریان هوا در کولینگ تاور را به عهده دارد ، فن های می توانند از جنس فایبرگلاس ، آلومینیوم یا پلاستیک باشند و فشار استاتیکی و دبی هوای مختلفی داشته باشند.

• واحد پکینگ : پکینگ برج خنک کننده در واقع قلب دستگاه است که باعث افزایش سطح تماس میان آب و هوا می شوند. این پکینگ ها در انواع مختلف از متریال پی وی سی ، پلی پروپیلن یا پلی اتیلن ساخته می شوند. در نوع متداول فیلمی ورق پی وی سی با فرآینده گرم کردن و مکش فرم داده می شود و سپس ورق ها با چسب پی وی سی در کنار هم قرار می گیرند و بلوک پکینگ را تشکیل می دهند.

• قطعات تکمیلی و انبار : قطعات تکمیلی شامل الکتروموتور ، گیربکس ، اتصالات پیچ و مهره و … معمولا در شرکت های سازنده برج خنک کننده تولید نمی شوند و از برند های مختلف در بازار تهیه شده و انبار می شوند.

• واحد مونتاژ : در این بخش قطعات برج خنک کننده طبق نقشه کنار هم قرار داده شده و برج خنک کننده آماده به کار شکل می دهند.

 

جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” قیمت برج خنک کننده ” و ” انواع برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.

 

http://badrantahvie.com/cooling-tower-manufacturers

تست عملکرد برج خنک کننده

تست عملکرد برج خنک کننده فقط بوسیله اندازه گیری دمای ورود و خروج آب، اندازه گیری دبی آب و اندازه گیری دمای مرطوب محیط امکان پذیر است ، دقت تست به متغیر های زیادی وابسته است که برخی قابل کنترل و برخی غیر قابل کنترل می باشد. جهت تست کد های ASME و CTI وجود دارد که شامل تمام جزئیات و محاسبات می باشد، مشکل ترین قسمت کار به دست آوردن دیتای دقیق از شرایط کار برج خنک کن می باشد ، در مرحله بعدی این نتایج واقعی با مقادیر طراحی شده مقایسه می گردد که منحنی عملکرد برج خنک کننده باید متناسب با منحنی عملکرد اعلام شده توسط سازنده کولینگ تاور باشد.

 

آماده سازی جهت انجام تست عملکرد برج خنک کننده

قبل از تست ، شرایط فیزیکی باید مطابق دستورات زیر باشد:

• آب در گردش ، سیستم توزیع آب و پکینگ ها باید عاری از مواد خارجی و یا موانع باشد، توزیع آب باید در تمام قسمت های برج خنک کن به صورت یکنواخت باشد. اگر کولینگ تاور دارای سلول های متعدد است توزیع آب در سلول ها نیز باید به صورت یکنواخت انجام شود.

• قطره گیر ها باید تمیز و در جای خود باشد.

• ابزار تست و اندازه گیری دما و دبی آب باید به صورت صحیح قرار داده شوند.

• تمام متغیر های تست باید تنظیم و ثابت نگه داشته شود.

  

ابزار های تست عملکرد برج خنک کننده

ابزار های تست عملکرد برج خنک کننده شامل ابزار های اندازه گیری دما، ابزار اندازه گیری دمای مرطوب، ابزار اندازه گیری دبی آب و ایزار اندازه گیری قدرت الکتروموتور می باشد.

1. اندازه گیری دبی آب در گردش : اندازه گیری دبی آب در برج خنک کننده اولین اندازه گیری است که به روش های مختلفی انجام پذیر است. معمول ترین آن تعبیه لوله فشار سنج است که دقت خوبی دارد، راه های دیگر تعبیه صفحه اوریفیس ، لوله ونتوری و نازل جریان است که همگی باید کالیبره باشند. می توان با مقایسه منحنی پمپ با منحنی نازل ها نیز نتایج را چک نمود.

2. اندازه گیری دمای آب : با دماسنج جیوه ای یا سنسور های دما دمای ورود آب و دمای خروج آب از برج خنک کننده اندازه گیری می شود. معمولا مشکلی در اندازه گیری دمای آب گرم وجود ندارد ولی در اندازه گیری دمای آب سرد باید دقت کرد که دمای اندازه گیری شده در محل مناسب و دمای درست باشد، خروجی پمپ معمولا محل مناسبی است.

3. اندازه گیری دمای هوا : دمای مرطوب با دما سنج های دمای مرطوب اندازه گیری می شود. در اندازه گیری دمای مرطوب باید دقت شود و دستگاه اندازه گیری کالیبره باشد و محل اندازه گیری دمای مرطوب باید همان محل نصب برج خنک کننده باشد. دمای خشک فقط جهت تست برج های خنک کننده جریان طبیعی اندازه گیری می شود.

4. توان فن : مقدار توان مصرف شده بوسیله فن برج خنک کننده باید اندازه گیری شود، می توان با وات متر یا ولت متر اندازه گیری کرد ولی باید در نظر داشت که در راندمان الکتروموتور ضرب شود.

5. هد پمپ : هد دینامیک آب ورودی در برج خنک کن در خط مرکزی لوله اندازه گیری شود که حاصلجمع هد استاتیک ، فشار سرعت در نقطه و فاصله عمودی می باشد، اندازه گیری به وسیله مانومتر یا فشار سنج انجام می شود.

 

شرایط عملکرد هنگام تست:

طبق کد های ASME و CTI تست باید در محدوده متغیر های زیر انجام پذیرد. ممکن است تست ها در زمان هایی انجام شود که محدوده های زیر رعایت نشود ولی تست ها باید با صبر و حوصله مجددا در زمان های مناسب در تابستان تکرار شود.

دبی آب : ۱۰ درصد بیشتر یا کمتر از عدد طراحی

رنج خنک کاری : ۲۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی

بار حرارتی : ۲۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی

دمای مرطوب محیط : ۱۰ درجه فارنهایت بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی

سرعت باد : به طور کلی کمتر از ۱۰ مایل بر ساعت

قدرت فن : ۱۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی

 

انجام تست :

دقت تست وابسته به شرایط اعلام شده است ، عواملی که قابل کنترل است باید کنترل شوند و عوامل دیگر باید در زمان مناسب انجام شوند همچنین زمان انجام تست باید یک ساعت پس از ثابت شدن پارامتر ها انجام شود. 

 

ارزیابی نتایج تست :

نتایج باید با مقادیر اعلام شده توسط سازنده و یا منحنی های ارائه شده تطبیق داشته باشد و راندمان برج خنک کننده مناسب باشد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-thermal-performance-testing/

راه اندازی برج خنک کننده مدور

راه اندازی برج خنک کننده مدور ( سری RF ) با توجه به سیستم توزیع آب دورانی و خصوصیات خاص دارای نکات مهمی می باشد که باید رعایت شود. برج های خنک کننده سری RF دارای بدنه ای به صورت بطری شکل می باشند ، بازگشت به تاریخچه این نوع دستگاه نشان می دهد که این طراحی هندسی اولین بار در کشور آمریکا انجام شد و در اصل برای مناطقی در ایالات متحده که دارای باد شدید هستند در نظر گرفته شده بود زیرا در مقابل جریان باد شدید به صورت آیرودینامیک عمل کرده و ایستایی بالایی دارد. با توجه به شکل هندسی مدور نیاز بود که سیستم توزیع آب دورانی هم طراحی شود که به صورت کلگی در وسط و لوله های توزیع آب در حال دوران طراحی شد. حال به بررسی نکات راه اندازی برج خنک کننده گرد می پردازیم.

 

اقدامات مورد نیاز جهت راه اندازی برج خنک کننده مدور

 

·         لوله های آب پخش کن : می بایست کاملاً تمیز باشند تا گرفتگی سوراخها پیش نیاید. موقع نصب لوله ها روی آب پخش کن دقت کنید که پیچ های تنظیم دقیق بسته شوند، بطوریکه لوله ها  کاملاً در مرکز قرار گیرند.

·         کلگی توزیع آب : رسوب و لجن ممکن است جلوی چرخش آب پخش کن را بگیرد. در صورتیکه حرکت آب پخش کن کند شود یا بایستد، با وجودی که مقدار آب در گردش تغییر نکرده باشد ، کله آب پخش کن را برای تمیز کردن و چک کردن باز کنید. وقتی دوباره کله آب پخش کن را می بندید مطمئن شوید که آب داخل بلبرینگ ها نرود و با گریس ضد خوردگی پوشیده شده باشد.

·         هر کثیفی یا زوائد و مواد خارجی را از تشت آب سرد و دریچه های ورود هوا تمیز کنید. بررسی کنید که لوله ها تمیز و فاقد گرفتگی باشند. از ناحیه مکش، تشت آب سرد و سامپ، تفاله ها را جمع آوری کنید.

·         پکینگ برج خنک کننده و تشت آب سرد را بشورید تا کثیفی ها خارج شود. برای شستشو از آب با فشار پایین استفاده شود.

·         سطح تشت و فن را چک کنید تا موازی سطح افق باشند.

·         لوله مرکزی را چک کنید که حتماً عمودی باشد و تمام بازوهای آب پخش کن در یک سطح و عمود بر لوله مرکزی باشند.

·         مطمئن شوید که هیچگونه آشغال یا جسم خارجی در تشت و تشتک وجود ندارد.

 

 

·         کلگی توزیع آب برج خنک کننده را با دست حرکت دهید و مطمئن شوید به راحتی حرکت می کند.

·         مطمئن شوید که بازوهای آب پخش کن فاصله مناسب خنک کننده و بدنه دارند و به آنها برخورد نخواهد کرد.

·         مطمئن شوید فن و الکتروموتور درست نصب شده اند.

·         تمام پیچ و مهره ها را چک کرده تا هیچ قسمت ول و لق نباشد.

·         تشت را از آب پر کنید ، در صورت مشاهده هرگونه نشتی ، آن را رفع نمائید.

·         برق صحیح را به فن وصل کرده و موارد زیر را چک کنید.

الف ) جهت گردش فن را چک کنید، هوا می بایست از دهانه مکش که لوورها هستند مکیده از روی سطوح خنک کننده عبور کرده و به صورت عمودی از بالا خارج شود.

ب ) کابلهای برق استاندارد بوده و درست بسته شده و مسائل ایمنی کاملاً رعایت شده باشند.

·          جریان آب را برقرار کنید و گردش آب پخش کن را چک کنید، هر گونه بی نظمی را رفع نمائید.

·         اتصالات موتور و اتصال زمین را بررسی کنید و مطمئن شوید که محکم متصل شده اند، پوشش جعبه تقسیم را بررسی کنید تا آب بندی باشد.

·         نیروی کشش تسمه را با توجه به شکل و جدول زیر مقایسه و کنترل کنید.

 

 

·         فن برج خنک کننده را با دست بچرخانید تا مطمئن شوید که به نرمی حرکت می کند. زاویه شیب پره های فن را چک کنید. به شکل زیر توجه کنید.

·         هنگامیکه از بالا به برج نگاه می شود، فن باید در جهت عقربه های ساعت گردش کند. در غیر این صورت در جعبه تقسیم موتور، جای دو اتصال از سر اتصال های الکتریکی موتور را تغییر بدهید.

 

 

·         سیستم توزیع آب برج خنک کننده را با دست بچرخانید تا مطمئن شوید که به نرمی حرکت می کند. توجه کنید که مطابق شکل زیر نازل های خروج آب در جهت و زاویه مناسب قرار داشته باشند.

 

 

·         کنترل کنید که لوله های توزیع آب به آزادی گردش می کنند. این سیستم هنگامیکه از بالا دیده شود باید در جهت عقربه های ساعت حرکت کند. سرعت دوران باید با اعداد جدول زیر تطبیق داشته باشند.

 

 

·         مطمئن شوید که شیر شناور آب جبرانی در جای خود قرار دارد و به خوبی کار می کند.

·         از محکم بودن پیچ هایی که موتور و کاهنده سرعت را به نگهدارنده ها و نگهدارنده ها را به چارچوب برج و خود قطعات چارچوب را به یکدیگر متصل می کنند، اطمینان حاصل کنید.

·         تشت برج خنک کننده و سیستم گردش آب را تا رسیدن سطح آب به میزان مطلوب پر کنید. شیر شناور باید طوری تنظیم شود که آب را در سطح لازم نگه دارد، تشت آب سرد باید تا سطح سر ریز پر شود. به شکل زیر توجه کنید.

 

 

·         عمر و عملکرد بیشینه بستگی به نگهداری و رسیدگی به تمام قطعات برج و سیستم مربوطه دارد. در بیشتر موارد یک بازرسی کلی از برج در هر روز، کافی است. ما برای اطمینان از موثر بودن و کارکرد ایمن برج خنک کننده، استفاده از یک برنامه بازرسی مرتب را پیشنهاد می کنیم.

 

http://badrantahvie.com/bottle-type-cooling-tower-start-up/