کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده

کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده به جهت مقابله با رسوب دارای اهمیت بالایی است، در برج های خنک کن که از آب تازه استفاده می کنند و هیچ نوع ماده شیمیایی و عملیات آبی انجام نمی دهند، اولین ذراتی که تشکیل می شوند کربنات کلسیم CaCO3 هستند، یون های کلسیم +Ca2 تمایل به ترکیب شدن با یون های بیوکربنات -HCO3 دارند، مخصوصا وقتی دما در کندانسور یا دیگر مبدل ها بالا می رود. در این مقاله به بررسی نحوه کنترل شیمیایی آب کولینگ تاور می پردازیم و راه ها و روش های مقابله با تشکیل رسوب را بررسی خواهیم کرد.

 

بررسی کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده

همانطور که گفتیم در حضور گرما، یون های کلسیم با یون های بیوکربنات ترکیب می شوند:

Ca2+ + 2HCO3- + heat = CaCO3 + CO2 + H2O

در میانه قرن قبل متداول ترین راه برای مقابله با رسوب و خوردگی تنها دو پروسه شیمیایی بود، اولی استفاده از اسید سولفوریک برای کنترل pH آب بین 6.5 تا 7 است که اینجا اسید، بیوکربنات را به دی اکسید کربن تبدیل می کند که سپس به صورت گاز فرار می کند. دوم، سدیم دی کرومات نیز به آب اضافه می شد، که کرومیوم یک لایه بروی کربن استیل تشکیل می دهد و خواصی مانند استنلس استیل به آن می بخشید.

این روش عاقلانه نبود زیرا اسید موجب خوردگی بسیار در قطعات برج خنک کننده می شد. متاسفانه مواد شیمیایی با پایه کرومات می توانند هگزاولنت کرومیوم +Cr6 تولید کنند، که سمی می باشد. استفاده از این روش هم در سیستم های مدار باز و هم سیستم های مدار بسته کاملا منسوخ شد. روش دیگری جایگزین روش قدیمی شد که از مواد با پایه آلکالین استفاده می شد، در این روش از فسفات ارگانیک و غیر ارگانیک ( فسفونات ها ) به همراه ترکیبات پلیمری برای جدا کردن و بهبود ذرات رسوب دهنده غیر کربنات و همچنین دوز کمی از نمک روی استفاده می شد.

در این روش در رنج های متداول pH کم به زیاد تا 8 ، مقدار خوردگی کاهش می یافت اما همچنین ترکیبات شیمیایی بازدارنده خوردگی نیز در قطب های آنودی و کاتدی فلز اتفاق می افتادند.

این مواد شیمیایی تشکیل کربنات کلسیم را به حداقل می رساند، اما اگر خوب نظارت نشود می تواند منجر به تشکیل کلسیم فسفات شود، برای همین دلیل است که ترکیبات پلیمری استفاده می شود.

کمپانی های فعال در زمینه نظارت بر کنترل شیمیایی آب برج خنک کننده، سیستم های نظارت پیچیده و برنامه های متفاوتی برای فسفات و فسفنات ها ارایه کرده اند اما مشکل جدیدی بوجود آمده است، بسیاری از منابع آب با فسفر آلوده شده و موجب رشد نسلی از جلبک های سمی شده است، بنابراین هیچ وقت نباید آب آلوده شده به فسفر را به منابع آبی وارد کرد.

وقتی نوع عملیات آبی در برج خنک کننده را انتخاب می کنید، نرم افزار مدل سازی می تواند کمک بزرگی بکند. تعداد معدودی از شرکت های پیشتاز در تکنولوژی این نرم افزار ها را طراحی و ارائه داده اند که می تواند جهت مدل سازی عملیات آبی مورد استفاده قرار گیرد.

برج خنک کننده

برج خنک کننده یا کولینگ تاور (Cooling Tower) دستگاهی است که گرمای بوجود آمده در فرآیند ها، ماشین ها و دستگاه های صنعتی را از آب در حال جریان دریافت و از طریق تبخیر آن را به اتمسفر انتقال می دهد و مجددا آب خنک را به سیستم برمیگرداند. در برج خنک کن بخشی از آب با دریافت گرما از فاز مایع به فاز بخار تبدیل می شود و به اتمسفر وارد می شود. هنگامی که این تبخیر انجام شود با توجه به انرژی که از آب گرفته شده است میزان دمای مابقی آب که به صورت سیال است کاهش می یابد. به این پدیده سرمایش تبخیری ( Evaporative Cooling ) می گویند و این همان چیزی است که در کولینگ تاور مورد استفاده قرار می گیرد. ( وظیفه برج خنک کننده )

---

برج خنک کننده در کجا استفاده می شود؟

برج خنک کن به صورت گسترده در انواع صنایع به کار می رود از جمله در صنایع نفت ، پالایشگاه ، پتروشیمی ، نیروگاه حرارتی ، نیروگاه اتمی ، کارخانجات شیمیایی ، غذایی ، دارویی ، صنایع ذوب فلزات ، ریخته گری ، کوره های القایی ، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک ، صنایع تولید شیشه ، صنایع تولید سرامیک و کاشی ، صنایع تولید خودرو ، صنایع رنگ ، کارخانجات تولید لبنیات و مواد غذایی ،  صنایع تولید کاغذ و تقریبا هر جایی که در پروسه تولید و ساخت نیاز به آب خنک باشد. ( مطالعه بیشتر در مورد برج خنک کننده نیروگاه )

نیروگاه ها	صنعت نفت	صنعت فلزات و آلی	صنایع غذایی
نیروگاه حرارتی نیروگاه اتمی نیروگاه برقی	پالایشگاه پتروشیمی لاستیک پلاستیک	ذوب و ریخته گری کوره القایی تولید شیشه سرامیک و کاشی	لبنیات روغن و چربی کنسرو سازی

تاریخچه برج خنک کننده از قرن 19 آغاز می شود که برج خنک کن اولین بار برای استفاده در موتور بخار و خنک کردن کندانسور مورد استفاده قرار گرفت ، این کندانسور ها برای به مایع در آوردن بخار حاصل از موتور بخار مورد استفاده قرار گرفتند تا فشار پشت موتور را کاهش دهند و در نتیجه مصرف سوخت کاهش یابد و همچنین آب تقطیر شده مجددا مورد استفاده قرار گیرد.

---

چرا کولینگ تاور در بالای ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری نصب می شود؟

برای خنک کردن هوای درون ساختمان از تجهیزات سرمایش استفاده می شود. تجهیزات اصلی یک سیستم سرمایش عبارتند از : چیلر ، برج خنک کن ، فن کوئل ، هواساز و پمپ .

چیلر ها آب بسیار سرد با دمای 5 تا 10 درجه سانتیگراد تامین می کنند، این آب سرد وارد فن کوئل و هواساز می شود و هوای داخل ساختمان را خنک میکند. چیلر در هنگام کار گرم می شود و برای فعالیت مداوم و موثر نیاز به خنک کردن آن می باشد، کولینگ تاور برای خنک کردن چیلر به کار می رود. برج خنک کن گرمای چیلر را گرفته و به هوا می فرستد. انتخاب چیلر و برج خنک کن برای ساختمان وابسته به شرایط آب و هوایی منطقه می باشد، شرایط انتخاب در شهر تهران در جدول زیر نشان داده شده است. ( مطالعه بیشتر چیلر و برج خنک کننده )

زیر بنای زیر 1000 متر مربع	زیر بنای بین 1000 تا 2000 متر مربع	زیر بنای بین 2000 تا 3000 متر مربع	زیر بنای بین 3000 تا 4500 متر مربع
چیلر 30 تن برج خنک کن 50 تن	چیلر 60 تن برج خنک کن 80 تن	چیلر 100 تن برج خنک کن 125 تن	چیلر 150 تن برج خنک کن 200 تن

---

انواع برج خنک کن کدام است؟

برج خنک کن دارای انواع مختلفی می باشد که از لحاظ مسیر جریان آب و هوا، نحوه ساخت و روش انتقال حرارت تقسیم بندی می شوند. انتخاب نوع برج خنک کن بر اساس نوع و نیاز واحد بهره بردار انتخاب می گردد. تقسیم بندی انواع کولینگ تاور به شرح زیر است ( توضیح کامل انواع برج خنک کننده )

تقسیم بندی از نظر جریان هوا در کولینگ تاور	تقسیم بندی بر اساس جنس سازه کولینگ تاور	تقسیم بندی از نظر ویژگی های خاص	تقسیم بندی بر اساس مدار جریان آب	تقسیم بندی از نظر شکل هندسی و ویژگی
جریان طبیعی جریان مکانیکی جریان اجباری جریان القایی جریان مرکب	فایبرگلاس گالوانیزه فلزی بتنی چوبی	آدیاباتیک اتمسفری بدون پکینگ بدون فن هلر هوایی	مرطوب مدار بسته خشک هیبریدی	مکعبی گرد جریان مخالف جریان متقاطع

---

تجهیزات و قطعات برج خنک کن

قطعات برج خنک کننده عبارتند از: الکتروموتور ، کاهنده دور/ گریبکس ، فن استک ، نازل ها / آب پخش کن ، لوله های توزیع آب ، پکینگ / سطوح انتقال حرارت ، قطره گیر ، بدنه / تشت / سازه اصلی ، ساپورت های فلزی با کامپوزیت جهت نگه داشتن تجهیزات ، فلنج های ورود و خروج ، دریچه های هوا، اتصالات دستگاه. هر کدام از این قطعات و تجهیزات دارای انواع مختلف هستند که متناسب طراحی و عملکرد برج خنک کن مورد استفاده قرار می گیرند.

• الکتروموتور : به گردش درآوردن پروانه ( الکتروموتور برج خنک کن باید در مقابل رطوبت ، حرارت و هوای آلوده عایق باشد و در شرایط آب و هوایی مختلف عملکرد آن دچار اخلال نشود )
• فن : به جریان انداختن هوا در کولینگ تاور( فن یکی از مهمترین و اصلی ترین اجزاء برج خنک کن می باشد که عملکرد دستگاه به شدت به آن وابسته می باشد. فن باید سبک باشد تا نیروی گشتاور محرکه کمتری برای به دوران درآوردن آن لازم باشد و همچنین مقاومت کافی در برابر تنش و خستگی داشته باشد به صورت متداول از استیل ، آلومینیوم ، فایبرگلاس و یا انواع پلاستک می سازند. فن ها معمولا در دو نوع محوری و سانتریفیوژ مورد استفاده قرار می گیرند که نوع سانتریفیوژ فشار استاتیکی بالاتر و نوع محوری دبی بالاتری تأمین می کنند )

• فن استک : دودکش بالای برج خنک کن ( فن استک به جریان هوای خروجی نظم بخشیده و از عملکرد فن محافظت می کند. فن استک برج خنک کن با نام های تنوره فن و یا فن رینگ نیز نامیده می شود. طراحی فن استک باید به نحوی باشد که اصطحکاک و اتلاف انرژی را به حداقل برساند و سرعت و فشار هوا را کنترل نماید. معمولا فن استک یا فن رینگ از جنس فایبرگلاس ساخته می شود که با ابعاد دقیق قابل ساخت است و بسیار سبک می باشد، فن استک ها جهت بیشینه کردن راندمان فن، جلوگیری از چرخش برعکس فن و کمینه کردن چرخش مجدد هوای خروجی مورد استفاده قرار می گیرند.  به طور کلی فن استک از سه ناحیه ناحیه تشکیل شده است: ناحیه ورودی، ناحیه صاف و ناحیه بازیابی سرعت. )
• پکینگ : ایجاد سطح تماس گسترده میان آب و هوا ( نقش پکینگ ایجاد حداکثر سطح تماس میان آب و هوا در طولانی ترین بازه زمانی ممکن می باشد تا بتواند تبخیر را به حداکثر رسانده و آب را بیشتر خنک کند. پکینگ یا سطوح انتقال حرارت به عنوان قلب کولینگ تاور شناخته می شود و در دو مدل اساسی اسپلش ( قطره ای ) و فیلمی طراحی و ساخته می شود. هر دو نوع پکینگ فیلمی و اسپلش برای استفاده در کولینگ تاور به کار برده می شوند ، اما پکینگ فیلمی دارای راندمان بیشتری نسبت به پکینگ اسپلش می باشد و سطح تماس گسترده تری میان آب و هوا ایجاد می نماید ولی پکینگ فیلمی نسبت به پکینگ اسپلش در مقابل رسوب و آب بی کیفیت مقاومت کمتری دارد و ضمن اینکه تحمل دمایی کمتری دارد زودتر دچار گرفتگی و فرسایش می شود. )

• نازل : پاشش و توزیع آب
• قطره گیر : جلوگیری از پرتاب آب به بیرون
• لوور : دریچه های ورود هوا
• حوضچه یا تشت: محل جمع شدن آب سرد
• سیستم توزیع آب : لوله ها ورود و خروج آب
• فلنج: اتصالات ورودی و خروجی
• اسکلت و سازه : بدنه و استخوانبندی برج خنک کن
• کلگی توزیع آب : در برج های گرد جهت توزیع آب ( آبگردان یا آب پخش کن برج خنک کننده بروی لوله اصلی ورودی در مرکز برج سوار می شود ، آب از قسمت زیرین کلگی توزیع آب وارد شده و از خروجی ها به صورت دورانی بوسیله لوله های آرم توزیع می گردد )

• چوب اشباع : چوب اشباع شده جهت ایجاد سطح تماس آب و هوا ( فرآیند اشباع سازی جهت افزایش عمر چوب به وسیله اسید کرومات مس و به میزان مشخص تحت فشار صورت می گیرد و معمولا از چوب درختان کاج نزدیک به قطب شمال ( چوب روسی ) با رعابت استاندارد های حد ترک و گره در چوب استفاده می شود )
• کاهنده دور تسمه ای : پولی جهت کاهش سرعت دورانی پروانه ( جنس کاهنده دور موتور و کاهنده دور فن از چدن می باشد که دارای شفت بلند از فولاد گالوانیزه می باشد، می توان این قطعه را از برنج یا استنلس استیل نیز تهیه نمود، برای چرخش دو قسمت بروی هم از بلبرینگ استفاده می شود این بلبرینگ باید مقاومت و کیفیت کافی داشته باشد تا طی عملکرد دستگاه به مشکل نخورد )

• شفت : انتقال حرکت دورانی الکتروموتور به گیربکس
• گیربکس : جعبه دنده جهت کاهش سرعت دورانی پروانه

در کاتالوگ برج خنک کننده تمام مشخصات شامل شرح کارکرد، جدول مشخصات فنی، شرح قطعات و اجزاء، نمودار تعیین ظرفیت و رزومه پروژه های برج خنک کن آورده شده است.

---

لوازم جانبی برج خنک کن:

به تجهیزات تکمیلی برای کولینگ تاور جهت اقدامات کنترل ، محافظت ، نظارت و نگهداری می گویند. این تجهیزات معمولا شامل سوئیچ های کنترل ارتعاش ، هیتر تشت، سیستم کنترل هوشمند یا ترموستات برج خنک کن ، ترتیب سنج برج های خنک کن ، کنترل سطح آب و شیر های برقی و سنسور های دما و ... می باشند. هر کدام از این لوازم جانبی برج خنک کن برای هدف و کاربردی مشخص طراحی شده است که بنا به نیاز کاربر برج خنک کن طراحی و مورد استفاده قرار می گیرند. ( مطالعه بیشتر لوازم جانبی برج خنک کننده )

• سیستم کنترل هوشمند: کنترل دور پروانه با اینورتر و بر اساس دما ( این سیستم از اجزاء اصلی اینورتر ، پی آی دی کنترلر  و سنسور تشکیل شده است. نحوه کار این سیستم به این شکل است که سنسور دمای آب خروجی از برج خنک کننده را اندازه گرفته و به صورت میلی ولت به پی آی دی کنترلر ارسال می کند سپس پی آی دی کنترلر آن را پردازش می کند و به صورت میلی آمپر به اینورتر فرمان می دهد تا سرعت دوران پروانه را به وسیله فرکانس بین صفر تا پنجاه هرتز تنظیم و به الکتروموتور فرمان دهد )

• هیتر : هیتر جهت جلوگیری از یخ زدن کولینگ تاور در زمستان ( هیتر تشت برج خنک کننده عبارتست از هیتر های برقی که در تشت آب سرد برج خنک کننده تعبیه می شوند تا از یخ زدن و شکستن تشت در فصول سرد سال محافظت کنند. همچنین این هیتر ها با گرم کردن آب تشت فضای داخل برج خنک کن را نیز گرم نموده و از یخ بستن قسمت های فوقانی از جمله فن و الکتروموتور جلوگیری می کنند. این هیتر ها باید به صورت مناسب و فلنجی نصب شود تا خطر برق گرفتگی ایجاد نکند و همچنین از قطعات ضد زنگ و بسیار مقاوم باشد تا به مرور زمان دچار مشکل نشود )

• پیمایش گرمایی: پیمایش گرمایی الکتریکی در برج خنک کن ( Electrical heat trace ) عبارتست از کابل های گرما دهنده ای که دور تشت برج خنک کن و در طول مسیر لوله کشی خوابانده شده و با تولید گرما از جریان الکتریکی از یخ زدن تشت و لوله ها و تجهیزات دیگر محافظت می کند.

• سوِئیچ ارتعاش : کنترل ارتعاش در کولینگ تاور ( سوئیچ کنترل ارتعاش برج خنک کن جهت جلوگیری از تخریب مکانیکی دستگاه به هنگام بار یا ارتعاش بیش از حد مورد استفاده قرار می گیرد. در صورتی که یکی از قطعات متحرک برج خنک کن مانند فن دچار مشکل شود قبل از تخریب شروع به ارتعاشات غیر عادی می کند که در صورت قرار دادن سوئیچ کنترل بلافاصله کولینگ تاور را خاموش می کند و از تخریب بیشتر برج خنک کن جلوگیری می شود و قبل از آسیب این فرصت را به کاربر می دهد که در زمان مناسب نسبت به تعمیرات با هزینه های به مراتب کمتر اقدام شود )

• کنترل سطح آب : تنظیم سطح آب درون برج
• ترموستات : تنظیم دما آب خروجی کولینگ تاور
• ترتیب سنج : روشن کردن متناوب سلول های کولینگ تاور
• شیر برقی: جهت کنترل ورود آب جبرانی

---

مراحل خرید برج خنک کن به چه صورت است؟

جهت خرید برج خنک کننده ابتدا باید پلان نیاز به دستگاه خنک کن نوشته شود، سپس با توجه شرایط دمایی ظرفیت برج خنک کن مشخص شود، نوع دستگاه ، قطعات و تجهیزات بررسی و انتخاب شود، قیمت ها و خدمات تامین کنندگان مقایسه شود و سپس نسبت به خرید اقدام گردد.

---

قیمت برج خنک کن چقدر است؟

قیمت برج خنک کننده همانند سایر دستگاه های صنعتی وابسته به پارامتر ها و شاخصه های متعددی می باشد، باید در نظر داشت که هزینه استفاده از کولینگ تاور، فقط هزینه مربوط به خرید آن نمی باشد و هزینه های جانبی دیگری از جمله هزینه طراحی و اجرای لوله کشی، هزینه ساخت فوندانسیون ، هزینه تأمین آب را شامل می شود. قیمت تمام شده یک برج خنک کن صنعتی مجموع هزینه های ساخت اجزا تشکیل دهنده به ترتیب زیر می باشد:

بدنه و سازه برج	پکینگ و قطره گیر	الکتروموتور و پروانه	تجهیزات جانبی
60 درصد قیمت کل	20 درصد از قیمت کل	20 درصد از قیمت کل	10 درصد از قیمت کل

مانند تمام تجهیزات و ماشین آلات صنعتی کولینگ تاور 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. ( نحوه کارشناسی و موارد فروش برج خنک کننده دست دوم )

---

ظرفیت کولینگ تاور را چگونه باید تعیین کنیم؟

انتخاب برج خنک کن بر اساس چهار پارامتر اصلی دمای ورود آب به کولینگ تاور ، دمای خروج آب از کولینگ تاور ، حداکثر دمای مرطوب محیط نصب و دبی آب در گردش انجام می شود و پس از تعیین تناژ و ظرفیت باید نسبت به تطبیق دبی آب فعلی و اتصالات اطمینان حاصل کرد.

محاسبه ظرفیت کولینگ تاور به دو روش امکان پذیر است، استفاده از نرم افزار آنلاین برج خنک کن، استفاده از نمودار های انتخاب کولینگ تاور:

 

محاسبه برج خنک کننده به صورت آنلاین به وسیله نرم افزار (محاسبه برج خنک کننده)	محاسبه برج خنک کننده با استفاده از نمودار های طراحی شده (نمودار انتخاب برج خنک کننده)
دمای آب ورودی به برج خنک کن، دمای آب خروج از برج خنک کن را وارد نمایید. منطقه جغرافیایی محل نصب برج خنک کن را انتخاب نمایید سپس میزان دبی آب در گردش را وارد نمایید. نرم افزار میزان تناژ دستگاه و مشخصات را اعلام می نماید.	با داشتن چهار پارامتر دمای آب ورود به برج خنک کننده ، دمای آب خروج از برج خنک کننده ، حداکثر دمای مرطوب محیط و دبی آب در گردش می توان با استفاده از نمودار انتخاب برج خنک کننده میزان ظرفیت برج خنک کن را بدست آورد.

جهت وارد کردن اطلاعات در نرم افزار واحد های دما حتما باید به درجه سانتیگراد باشد و واحد دبی آب به متر مکعب در ساعت باشد. میتوانید از محاسبه گر های تبدیل واحد دما و تبدیل واحد دبی آب جهت تغییر واحد ها استفاده کنید.

---

مفهوم تناژ برج خنک کن چیست؟

تناژ برج خنک کننده به معنی تن تبرید یا ظرفیت خنک کاری کولینگ تاور است و واحدی برای سنجش انتقال حرارت است. یک تن تبرید برابر میزان گرمای لازم برای آب کردن یک تن ( 907 کیلوگرم ) یخ 0 درجه به آب 0 درجه در مدت زمان 24 ساعت می باشد. یک تن برابر 12000 Btu/hr یا 3.5 kw می باشد. بنابراین وقتی اعلام می شود که تناژ یک برج خنک کن برابر 200 تن تبرید است یعنی برابر 700 کیلووات یا 2400000 Btu/hr می باشد. معمولا برای تفکیک و دسته بندی برج های خنک کن از واحد تن استفاده می شود به طور مثال برج خنک کن CS-100 یعنی برج خنک کن مدل CS با ظرفیت 100 تن تبرید است.

محاسبه راندمان برج خنک کننده

---

دمای مرطوب محل نصب کولینگ تاور را چگونه پیدا کنیم؟

در صفحه دمای مرطوب شهر های ایران اطلاعات بیش از 450 شهر ایران را جمع آوری و بروی سایت قرار داده ایم، این اطلاعات از ایستگاه های هواشناسی سراسر کشور ایران گرد آوری شده است. دمای خشک شهر های ایران را هم جهت بررسی بیشتر قرار داده ایم.

---

میزان مصرف آب برج خنک کن چقدر است؟

برج خنک کن دستگاهی است که به کمک مکانیزم تبخیر آب موجب خنک شدن آب می شود ، که این عملکرد مصرف آب قابل توجهی را به دنبال خواهد داشت. محاسبه مصرف آب برج خنک کن بر اساس شش پارامتر تعیین می گردد که به ترتیب : دمای ورود آب گرم به برج خنک کن ، دمای خروج آب سرد از برج خنک کن ، دمای مرطوب هوا ، دبی آب در گردش در برج خنک کن ، سیکل تغلیظ طراحی شده و مقدار نرخ پرتاب آب از کولینگ تاور می باشد. ( محاسبه مصرف آب برج خنک کننده )

---

میزان تبخیر آب در برج خنک کن چقدر است و به چه عواملی بستگی دارد؟

تبخیر آب در برج خنک کن مقدار آبی است که درهنگام فعالیت کولینگ تاور تبخیر و به صورت بخار آب از دستگاه خارج می گردد. برج های خنک کن دستگاه های تبخیری هستند یعنی عملکرد این دستگاه بر اساس تبخیر آب می باشد. این دستگاه سطح تماس و زمان تماس بیشتر میان آب و هوا ایجاد می کند که موجب کاهش دمای آب می شود. میزان تبخیر آب ارتباط مستقیم با توان خنک کاری دستگاه دارد هر چه دستگاه ابعاد بزرگتر و تناژ بیشتری داشته باشد میزان تبخیر صورت گرفته بسیار بیشتر خواهد بود. ( محاسبه تبخیر آب در برج خنک کننده )

---

بلودان به چه معنی است؟ چگونه مقدار آن را بدست آوریم؟

بلودان مقدار آبی است که از آب کولینگ تاور تخلیه و با آب تازه جایگزین میکنیم تا میزان سختی آب را کاهش دهیم. برج خنک کن یک دستگاه تبخیری است و همواره به دلیل تبخیر آب ، مقدار سختی و غلظت املاح آب در حال افزایش است. در صورتی که میزان املاح موجود در آب از نقطه اشباع عبور کند رسوب شروع به تشکیل شدن خواهند کرد و اگر این میزان املاح و ناخالصی بالاتر از نقطه اشباع باشد رسوبات به سرعت به شکل ذرات بسیار سخت در می آیند و به تمامی اجزاء کولینگ تاور آسیب وارد می کنند. به همین دلیل برای جلوگیری از افزایش بیش از حد سختی، مقداری از آب در حال گردش در کولینگ تاور تخلیه شده و آب جدید جایگزین می شود که به این عمل بلودان یا زیر آب میگویند. ( محاسبه بلودان برج خنک کننده )

---

پرتاب آب در برج خنک کن چقدر است و به چه عواملی بستگی دارد؟

پرتاب آب در برج خنک کن به قطرات آبی گویند که بوسیله جریان هوا به بیرون از برج خنک کن پرتاب می گردند. انتقال این قطرات به بیرون از کولینگ تاور علاوه بر اینکه باعث هدر رفت آب می شود در عین حال باعث آلوده شدن محیط می شود به طوریکه اگر در آب کولینگ تاور مواد شیمیایی خطرناک یا باکتری لژوینلا باشد در محیط و فضا پخش شده و باعث بیمار شدن افراد می شود، بیماری لژیونلا یکی از خطرناکترین بیماری ها است که در مبتلایان باعث مرگ میشود. ( محاسبه پرتاب آب در برج خنک کننده )

---

آیا می توانیم مصرف آب برج خنک کن را کاهش دهیم؟

در حقیقت راه هایی برای کاهش مصرف آب برج خنک کننده هست از جمله نصب کنترل هوشمند اینورتر، تنظیم دمای خروجی مورد نیاز، استفاده از مواد شیمیایی ضد رسوب، نصب آفتابگیر، تخلیه بلودان از آب گرم و... ولی نباید از هیچ کدام از این راه ها انتظار معجزه داشت زیرا که اساس کار کولینگ تاور بر تبخیر آب استوار می باشد.

---

تعمیر برج خنک کن چگونه است و در چه زمانی باید انجام شود؟

تعمیرات برج خنک کننده شامل مجموعه اقداماتی جهت بازسازی ، بروز رسانی و بهسازی برج خنک کننده است، اقداماتی از جمله: تعویض قطعات مصرفی شامل پکینگ، تسمه، نازل، آب پخش کن، بازسازی بدنه و رفع نشتی کولینگ تاور، تعویض قطعات معیوب از جمله پروانه یا الکتروموتور و یا ارتقا عملکرد دستگاه شامل کاهش مصرف آب یا کاهش مصرف انرژی. بسیاری از قطعات کولینگ تاور در دوره زمانبندی مشخص نیاز به بازرسی ، تعمیر و یا تعویض دارند، بازرسی قطعات باید مطابق جدول زمانبدنی صورت پذیرد.

---

نگهداری برج خنک کن در زمستان

نگهداری برج خنک کننده در زمستان برای واحد هایی که در مناطق سردسیر به کار گرفته می شوند یا واحد هایی که در زمستان به فعالیت می پردازند دارای اصول مهمی می باشد که باید رعایت شود. در هنگام استفاده از کولینگ تاور اگر دمای مرطوب محیط به مدت 24 ساعت کمتر از صفر درجه سانتیگراد باشد ما این حالت را " شرایط یخ زدگی پایدار " می نامیم.

• هرگز برج خنک کننده را بدون بار حرارتی راه اندازی نکنید.
• هر گاه نیاز بود از بای پس برای بالا بردن دمای آب استفاده کنید.
• هرگز مقدار دبی آب را کاهش ندهید و همیشه در محدوده نرمال به روی پکینگ ها توزیع شود.
• میزان دبی فن کنترل شود و در صورت نیاز فن از مدار خارج شود.
• بررسی روزانه کولینگ تاور جهت جلوگیری از یخ زدن.

مطالعه کامل مطلب " نگهداری برج خنک کننده در زمستان "

---

لوله کشی برج خنک کن چگونه انجام می شود؟

لوله کشی برج خنک کننده به معنی ایجاد و ساخت مسیر انتقال آب میان سیستم و دستگاه برج خنک کننده است. جهت خنک کردن آب باید بتوانیم آن را به برج خنک کننده منتقل و پس از خنک شدن مجددا به سیستم برگردانیم. این انتقال به وسیله قدرت پمپ و در مسیر لوله کشی رفت و برگشت میان سیستم و برج خنک کننده انجام می شود. لوله کشی برج خنک کن دارای اصول و قواعد زیر می باشد:

• پمپ باید در پایین ترین نقطه لوله کشی قرار بگیرد.
• تکه های لوله کشی اعم از زانویی و مابقی باید به صورت هم مرکز نصب شود.
• ترجیحا قطر لوله کشی در تمام مسیر یکسان باشد.
• ترجیحا مسیر لوله کشی صاف و دارای کمترین پیچ و تاب باشد.
• بهتر است زانویی ها، شیر ها و صافی ها در مسیر خروج پمپ باشد.
• لوله مکش پمپ حتی الامکان صاف باشد.
• در مسیر مکش گیج نصب کنید تا فشار منفی تشخیص داده شود.
• با طراحی واتر لگ در لوله کشی اجازه ندهید پس از خاموش کردن پمپ برج سر ریز کند.

مشکلات رایج در لوله کشی کولینگ تاور عبارتند از:

1. تخمین غلط هد پمپ
2. به وجود آمدن کاویتاسیون و از دست رفتن قدرت پمپ به دلیل فشار ناکافی مکش
3. وجود هوا در ناحیه مکش پمپ
4. رفتار غیر پایدار پمپ در نقاط عملکرد به دلیل کاربرد اشتباه کنترل های بای پس و یا افت فشار بالا در نازل ها
5. تعمیر و نظارت ناکافی بروی پمپ ، گرفتگی لوله و رسوب گرفتن کندانسور

---

انتخاب پمپ برج خنک کن به چه صورت می باشد؟

انتخاب پمپ برج خنک کن بر اساس دو پارامتر دبی آب در گردش و مجموع هد آب به دست می آید. دبی آب در گردش عبارتست از مقدار حجم آب در واحد زمان که در مدار برج خنک کننده به گردش در می آید و هد به معنی اختلاف فشار لازم برای به جریان انداختن آب درون مدار می باشد.

محاسبه هد پمپ برج خنک کننده برابر مجموع هد مورد نیاز برای غلبه بر اصطکاک جریان آب در طول لوله کشی ، هد استاتیک ( فقط برج خنک کننده مدار باز ) ، افت فشار آب در کندانسور ، افت فشار آب در برج خنک کننده  و شیر ها می باشد. ( مطالب مرتبط لوله مکش پمپ برج خنک کننده و کاویتاسیون در پمپ برج خنک کننده )

---

کیفیت آب برج خنک کن

کیفیت آبی که در کولینگ تاور به گردش در می آید بسیار مهم می باشد چراکه اگر کیفیت آب پایین باشد به تجهیزات دستگاه آسیب رسانده و موجب تشکیل رسوبات خواهد شد. عملیات آبی در برج خنک کننده به معنی مجموعه اقدامات و تمهیداتی است که به منظور جلوگیری از آسیب به برج خنک کن به وسیله رسوب می باشد. در واحد های صنعتی عملیات آبی برای افزایش عمر تجهیزات و حفظ راندمان برج های خنک کن ضروری می باشد و اگر عملیات آبی انجام نشود موجب رشد ارگانیگ ها ، گرفتگی و خوردگی در کولینگ تاور می شود که می تواند راندمان آن را تحت تأثیر قرار دهد و هزینه های تعمیر و نگهداری و توقف برج خنک کن را به دنبال خواهد داشت.

---

وجود چه موادی در آب برج خنک کن مضر می باشد؟

• آلکالینیتی : بزرگی ذرات کربنات کلسیم را تعیین می کند.
• کلراید : فلزات را دچار خوردگی می کند ، بسته به نوع تجهیزات برج خنک کننده مقادیر مختلف آن قابل تحمل است.
• سختی : تشکیل رسوب در برج خنک کننده و تجهیزات
• آهن : وقتی با فسفات ترکیب شود می تواند گرفتگی ایجاد کند.
• مواد آلی : موجب رشد میکروارگانیسم ها و در نتیجه گرفتگی و خوردگی خواهد شد.
• سیلیکا : موجب تشکیل رسوب سخت می شود.
• سولفات : مانند کلراید به شدت موجب خوردگی فلزات می شود.
• مجموع ذرات جامد حل شده ( TDS ) : به تشکیل رسوب ، گرفتگی و خوردگی کمک می کند.
• مجموع ذرات جامد معلق ( TSS ) : موجب تشکیل رسوب ، تشکیل فیلم و خوردگی می شود.

---

سیکل تغلظ به چه معنی می باشد؟

سیکل تغلیظ برج خنک کننده به معنی نسبت غلظت ذرات جامد حل نشده در آب برج خنک کن در قیاس با آب جبرانی وارد شده به برج خنک کن می باشد. یعنی نسبت TDS آب درون برج خنک کننده به TDS آب جبرانی وارد شده به برج خنک کن، سیکل تغلیظ برج خنک کننده با اختصار COC نمایش داده می شود و نشان دهنده این است که چه مقدار از آب کولینگ تاور باید تخلیه شود و آب تازه جایگزین شود.

---

چه اقداماتی می توان جهت افزایش کیفیت آب برج خنک کن انجام داد؟

روش عملیات آبی بسته به نیاز، نوع و عملکرد برج خنک کن متفاوت می باشد ولی معمولا شامل اقدامات زیر است :

• افزایش کیفیت آب جبرانی برج خنک کن.
• فیلتراسیون و فرا فیلتراسیون.
• مبدل یون / نرم کننده آب.
• افزودنی های شیمیایی.
• فیلتراسیون جانبی.
• بلودان.

---

 

دمای خشک شهر های ایران

دمای خشک شهر های ایران به عنوان یک پارامتر مهم در طراحی تجهیزات سرمایش در این محاسبه گر ارائه گردیده است که اطلاعات بیش از 450 شهر ایران را در خود جای داده است، این اطلاعات از ایستگاه های هواشناسی سراسر کشور ایران گرد آوری شده است. کشور ایران گرم و خشک است و باید با طراحی و انتخاب صحیح تجهیزات ، مصرف انرژی را کاهش داد. دمای خشک محیط دمای قابل حس در هوای محیط است و عددی است که جهت سنجش گرمی یا سردی هوا و روزانه در هواشناسی اعلام می گردد. اعداد دمای خشک بر اساس فرمت 95 درصد به 5 درصد بدست آمده است به این معنی که تنها در 5 درصد از اوقات سال ممکن است که دمای خشک از این عدد بالاتر برود و این فرمت مناسبی برای طراحی است.

بررسی دمای خشک شهر های ایران

دمای خشک ( Dry bulb ) دمایی است که بوسیله دماسنج در هوای آزاد اندازه گیری می شود ، این اندازه گیری باید دور از تابش مستقیم نور خورشید و رطوبت باشد، دمای خشک هوا به اختصار دمای هوا نامیده شده و دمای ترمودینامیک است.

دمای خشک مقدار گرمای موجود در هوا را نشان می دهد و رابطه مستقیم با میانگین انرژی جنبشی مولکول های هوا دارد. معمولا دما در واحد های سلسیوس، کلوین و درجه فارنهایت اندازه گیری می شود تبدیل واحد دما

برخلاف دمای مرطوب ، دمای خشک مقدار رطوبت موجود در هوا را نشان نمی دهد و دمای خشک محور افقی جدول سایکرومتریک می باشد. از دمای خشک محیط به عنوان مهمترین معیار در طراحی ساختمان ها و مراکز مسکونی و تجهیزات سرمایش و گرمایش، استفاده می شود.

کشور ایران منطقه ای گرم و خشک است، همانطور که در نقشه مشاهده میفرمایید نیمه جنوبی کشور به دلیل نزدیک شدن به خط استوا و مجاورت خلیج زیبای فارس، گرم تر از نیمه شمالی می باشد، نواحی مرکزی و شرقی کشور بیابانی است و تنها در خط سلسله کوه های زاگرس و شمال کشور هوا خنک تر و معتدل می باشد.

دمای خشک شهر تهران حدودا برابر 38 درجه سانتیگراد می باشد ، این دما میانگین بالاترین دمای خشک هوا در شهر تهران می باشد که در طراحی تجهیزات سرمایش از قبیل چیلر ، فن کوئل ، هواساز مورد استفاده قرار می گیرد. برای طراحی برج خنک کننده از دمای مرطوب استفاده می شود و دمای خشک نقشی در طراحی کولینگ تاور ندارد.

در محاسبه گر بالا می توانید دمای خشک بیش از 450 شهر و منطقه کشور ایران را به دست آورید، کشور ایران گرم و خشک می باشد، در نقشه زیر شرایط دمایی حاکم بر ایران را مشاهده می فرمایید دمای مرطوب شهر های ایران

 

https://badrantahvie.com/drybulb-temperature-iran-cities/

تبخیر آب در برج خنک کننده

تبخیر آب در برج خنک کننده مقدار آبی است که درهنگام فعالیت کولینگ تاور تبخیر و به صورت بخار آب از دستگاه خارج می گردد. برج های خنک کننده دستگاه های تبخیری هستند یعنی عملکرد این دستگاه بر اساس تبخیر آب می باشد. این دستگاه سطح تماس و زمان تماس بیشتر میان آب و هوا ایجاد می کند که موجب کاهش دمای آب می شود. میزان تبخیر آب ارتباط مستقیم با توان خنک کاری دستگاه دارد هر چه دستگاه ابعاد بزرگتر و تناژ بیشتری داشته باشد میزان تبخیر صورت گرفته بسیار بیشتر خواهد بود. در محاسبه گر زیر می توان به صورت آنلاین مقدار تبخیر آب در برج خنک کننده واحد زمان برای گرمترین روز تابستان در شهر مورد نظر را بدست آورد.

 

مکانیزم تبخیر آب در برج خنک کننده

تبخیر فقط از سطح آب انجام می شود و در هر دمایی صورت می گیرد، هر چه دمای آب بالاتر باشد و سطح آب گسترده تر باشد میزان تبخیر آب نیز بیشتر خواهد شد. وقتی مولکول های سطح آب انرژی لازم را کسب کنند می توانند از سطح آب جدا شده و به شکل گاز وارد هوا شوند، هنگامی که این تبخیر انجام شود با توجه به انرژی که از آب گرفته شده است میزان دمای مابقی آب که به صورت سیال است کاهش می یابد. به این پدیده سرمایش تبخیری ( Evaporative Cooling ) می گویند و این همان چیزی است که در کولینگ تاور مورد استفاده قرار می گیرد.

تبخیر فقط از سطح آب انجام می شود و در هر دمایی صورت می گیرد، هر چه دمای آب بالاتر باشد و سطح آب گسترده تر باشد میزان تبخیر آب نیز بیشتر خواهد شد. وقتی مولکول های سطح آب انرژی لازم را کسب کنند می توانند از سطح آب جدا شده و به شکل گاز وارد هوا شوند، هنگامی که این تبخیر انجام شود با توجه به انرژی که از آب گرفته شده است میزان دمای مابقی آب که به صورت سیال است کاهش می یابد. به این پدیده سرمایش تبخیری ( Evaporative Cooling ) می گویند و این همان چیزی است که در کولینگ تاور مورد استفاده قرار می گیرد.

 

عوامل موثر بر تبخیر آب عبارتند از:

• مقدار جریان هوا: اگر جریان هوای تازه ( غیر اشباع ) بروی سطح آب وجود داشته باشد میزان تبخیر افزایش می یابد و لایه مرزی نفوذ بخار آب در سیال کاهش می یابد.
• سطح تماس: هر چه سطح تماس آب با هوا بیشتر باشد میزان تبخیر افزایش خواهد یافت.
• دمای آب: هر چه دمای سیال آب بالاتر باشد میزان انرژی جنبشی آب بالاتر است و در نتیجه مولکول ها راحت تر از سطح سیال جدا شده و تبخیر می شوند . ( دمای مرطوب شهر های ایران  )
• میزان اشباع بودن هوا : هر چقدر میزان اشباع بودن هوا از بخار آب کمتر باشد تبخیر راحت تر صورت می گیرد، به عبارتی میزان دمای مرطوب محیط اگر کمتر باشد تبخیر بیشتر و آسان تر اتفاق می افتد.

میزان تبخیر آب در برج خنک کننده با استفاده از اصول بالا، به دلیل وجود فن هوا به جریان در آمده و همزمان در قسمت پکینگ ها سطح گسترده میان آب و هوا بوجود می آید. در کولینگ تاور با افزایش جریان هوا ، سطح تماس و زمان تماس مقدار تبخیر آب را افزایش می دهیم.

 

تبخیر آب در برج خنک کننده به مقدار زیاد انجام می شود و در حقیقت اساس کارکرد کولینگ تاور می باشد، این آب با گرفتن گرمای نهان و تبخیر، موجب خنک شدن مابقی آب موجود در سیستم می شود. مقدار گرمای مورد نیاز جهت تبخیر آب برابر 2260 کیلو ژول بر کیلوگرم یا 40.8 کیلو ژول بر مول آب می باشد ، یعنی اگر یک لیتر آب ( یک کیلوگرم ) در برج خنک کن تبخیر شود به میزان 2260 کیلو ژول گرما از آب دریافت می کند و به اتمسفر وارد می کند.

 

مصرف آب در برج خنک کن محدود به تبخیر نیست و شامل مجموع تبخیر، پرتاب و بلودان می باشد، البته تبخیر بیشترین مصرف آب در کولینگ تاور می باشد، تعیین مقدار بلودان با توجه به طراحی عملیات آبی است و در اختیار کاربر می باشد. ( محاسبه مصرف آب برج خنک کننده  )

 

M=E+D+B

M=Make up water m3/hr

E=Evaporation loss m3/hr

D=Drift loss m3/hr

B=Blow down m3/hr

 

جهت مطالعه بیشتر به مطالب " محاسبه آب جبرانی برج خنک کن " و " کاهش مصرف آب برج خنک کننده " مراجعه فرمایید.

 

https://badrantahvie.com/evaporation-in-cooling-tower/

برج خنک کننده ابارا

برج خنک کننده ابارا ساخت شرکت مشهور ژاپنی (Ebara) سازنده انواع دستگاه های تهویه مطبوع می باشد. کولینگ تاور هایی که از این شرکت در کشور ایران وارد و نصب گردیده است عموما از نوع فایبرگلاس جریان متقاطع ( مسیر ریزش آب و جریان هوا به صورت متقاطع ) است ، توزیع آب در این نوع کولینگ تاور به صورت ثقلی انجام می شود و دستگاه مجهز به پکینگ پی وی سی فیلم با لبه داخلی قطره گیر می باشد. با توجه به گستردگی نصب این نوع کولینگ تاور در سطح کشور لازم است اطلاعاتی در مورد لوازم و پکینگ این نوع کولینگ تاور ارائه دهیم ، جهت تهیه پکینگ و سایر قطعات این نوع کولینگ تاور با شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل فرمایید.

عملکرد برج خنک کننده ابارا

برج های خنک کننده ابارا جریان متقاطع هستند، آب از دو طرف قسمت فوقانی با جاذبه زمین به صورت ثقلی روی پکینگ ها رو به پایین حرکت می کند و هوا همزمان به وسیله مکش پروانه از دو لبه کنار به صورت افقی وارد می شود، مسیر آب و هوا در هنگام تماس با یکدیگر به صورت متقاطع می باشد، تبخیر از روی پکینگ ها انجام می شود.

مزایای کلی برج خنک کن جریان متقاطع : این نوع کولینگ تاور دارای ارتفاع ریزش آب زیادی می باشد ، بنابراین آب به راحتی فرصت پیدا کرده تا با هوا تماس پیدا کرده تبخیر شود و خنک کاری بیشتری صورت پذیرد. به دلیل مسیر متقاطع جریان هوا و آب ، امکان پرتاب قطرات آب از برج خنک کننده به حداقل ممکن رسیده و در نتیجه پرت آب در این برج خنک کننده بسیار اندک است. نحوه ریزش آب در این برج های خنک کننده به کمک گرانش انجام می شود ، بنابراین سیستم توزیع آب ساده تر و دارای عمر بیشتری است.

در برج خنک کننده جریان متقاطع آب و هوا در یک مسیر متقاطع با یکدیگر تماس دارند، به همین دلیل این نوع برج خنک کننده جریان متقاطع نامیده می شود.

سیستم توزیع آب درابارا به صورت ثقلی می باشد، آب با فشار پمپ از طریق لوله به بالای تشت می رسد و از طریق باکس توزیه به آرامی به روی سطح تشت توزیع پخش می شود، زیر تشت در ردیف های متوالی سوراخ هایی وجود دارد که آب به صورت قطره به سمت پایین و روی پکینگ ها حرکت می کند.

پکینگ برج ابارا

این آب بروی پکینگ ها حرکت می کند همزمان هوا از لبه های کنار وارد دستگاه می شود و از میان صفحات پکینگ برج خنک کننده عبور می کند، مبادله حرارت و جرم در ناحیه پکینگ صورت می گیرد و بدینوسیله آب خنک می شود و در تشت دستگاه جمع می شود.

پکینگ برج ابارا نقش اصلی را در ایجاد سطح تماس میان آب و هوا دارد و در حقیقت قلب دستگاه می باشد، این پکینگ از ورق های از جنس پی وی سی ساخته میشود که دارای گام و مشخصات مشخص و منحصر به فردی است، برای تهیه این نوع پکینگ مطابق نمونه اصلی با شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل فرمایید.

در تصویر زیر کاتالوگ برج خنک کننده ابارا ( سری MX ) را ملاحظه می فرمایید. این دستگاه ها را می توان به صورت ماژولار در کنار یکدیگر نصب شوند و به همین جهت فضای کمتری اشغال خواهند کرد.

به دلیل ورود هوا از دو طرف برج خنک کننده جریان متقاطع و بسته بودن دو طرف دیگر ، می توان سلول های برج خنک کننده را به صورت مدولار در حالی که فضای کمی اشغال می کنند در کنار هم و به صورت سری قرار داد. در دو طرف بسته دستگاه امکان تعبیه درب ورود وجود دارد بنابراین ورود اپراتور و تعمیرات برج خنک کننده به درون دستگاه به راحتی امکان پذیر است. معمولا به دلیل ملاحضات مربوط به شکل گیری مسیر جریان هوا و آب، ساختار دستگاه بزرگ تر است و ساخت این دستگاه پر هزینه تر از برج خنک کننده جریان مخالف است.

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

پرتاب آب در برج خنک کننده

پرتاب آب در برج خنک کننده: به قطرات آبی گویند که بوسیله جریان هوا به بیرون از برج خنک کننده پرتاب می گردند. انتقال این قطرات به بیرون برج خنک کننده علاوه بر اینکه باعث هدر رفت آب می شود در عین حال باعث آلوده شدن محیط می شود به طوریکه اگر در آب کولینگ تاور مواد شیمیایی خطرناک یا باکتری لژوینلا باشد در محیط و فضا پخش شده و باعث بیمار شدن افراد می شود، بیماری لژیونلا یکی از خطرناکترین بیماری ها است که در مبتلایان باعث مرگ میشود، در ادامه به بررسی نرخ پرتاب آب و همچنین راه های کنترل آن می پردازیم.

 

پرتاب آب در برج خنک کننده و بیماری لژیونلا

قطره گیر برج خنک کننده یکی از مهمترین بخش های کولینگ تاور برای تامین سلامتی و ایمنی می باشد، قطره گیر ها آخرین سنگر محافظت انسان در برابر باکتری لژیونلا می باشند. این بیماری نوعی از سینه پهلو است که توسط باکتری های بی هوازی به وجود می آید و در افرادی که سیستم ایمنی ضعیف دارند می تواند موجب مرگ شود.

 

باکتری لژیونلا در آب و خاک زندگی می کند ، رودخانه ها ، دریاچه ها و خاک از جمله مکان های این باکتری است که به صورت محدود و اندک وجود دارد که این حضور محدود لژیونلا در طبیعت بی خطر است ولی وقتی آب گرم به همرا مواد مغزی و میکروارگانیزم های دیگر وجود داشته باشد باکتری به شدت رشد کرده و خطر ایجاد می کند. بیماری لژیونلا اولین بار در سال 1976 در فیلادلفیا مطرح شد که سیستم آب هتل و بیمارستان به شدت به باکتری های لژیونلا آلوده شده بود و تعداد زیادی از افراد بر اثر بیماری کشته شدند.

 

با بیماری لژیونلا در برج خنک کننده بوسیله دو عنصر مقابله می شود:

• - برنامه عملیات آبی در برج خنک کننده به صورت منظم
• - طراحی صحیح و نصب قطره گیر ها با شرایط مناسب

 

اگر به هر دلیلی برنامه عملیات آبی به مشکل بخورد و قطع شود قطره گیر ها آخرین سد در برابر باکتر های لژیونلا می باشند. قطره گیر ها قطعاتی هستند که در مسیر های خروج هوا ( یا ورود هوا ) از برج خنک کننده قرار می گیرند و در حالیکه اجازه عبور هوا را می دهند ولی قطرات آب را گرفتار کرده و به سیستم بازمیگردانند. اگر قطرات ریز آب که شاید حامل باکتری های کشنده بیماری باشند از برج خنک کننده خارج شوند ممکن است تا شعاع دو کیلومتر در هوا پرتاب شوند و بوسیله انسان ها استشمام شوند.

چه زمانی نرخ پرتاب قطرات آب بیش از اندازه می شود:

• - قطره گیر ها در جای مناسب نصب نباشد.
• - قطره گیر ها شکسته شده باشد.
• - قطره گیر ها گرفته شده و کثیف باشد.

بنابراین توصیه میشود قطره گیر ها در جای مناسب قرار گیرد، به صورت منظم تمیز شود و اگر شکسته شده تعویض شود.

 

نرخ پرتاب قطرات آب در کولینگ تاور

فرض کنید یه دستگاه برج خنک کننده به ابعاد 2.4 متر در 2.4 متر به مدت 8 ساعت در روز کار کند، مقدار دبی 34.7 لیتر در ثانیه باشد بنابراین کل آب گردش یافته در 8 ساعت برابر یک میلیون لیتر خواد بود. در اینصورت:

• - اگر قطره گیر ها صحیح و بسیار تمیز در جای مناسب باشد نرخ پرتاب برابر 0.001% خواهد بود یعنی 10 لیتر در روز.
• - اگر قطره گیر ها در حالت نرمال و معمولی نصب شده باشد نرخ پرتاب برابر 0.0002% خواهد بود یعنی 20 لیتر در روز.
• - اگر قطره گیر ها کثیف و گرفته باشد نرخ پرتاب برابر 0.0005% خواهد بود یعنی 50 لیتر در روز.
• - ولی اگر قطره گیر ها در جای مناسب نباشد و یا شکسته باشد نرخ پرتاب حدودا برابر 0.02% یعنی برابر 200 لیتر در روز خواهد بود.

در نظر داشته باشید ، هر قطره ای که به بیرون پرتاب شود ممکن است حامل باکتری لژیونلا باشد، بنابراین قطره گیر ها نقش حیاتی دارند. اگر مقدار 10 CFU/ml عدد مجاز لژیونلا باشد حالا اثر 10، 20، 50 یا حتی 200 لیتر در روز چه خواهد بود؟ اگر سلامتی انسانها به خطر بیافتد این اعداد چه اهمیتی پیدا می کنند؟

طبق دستورالعمل مدت زمان دوره تمیز کاری و بررسی قطره گیر برج خنک کننده هر 3 ماه یکبار می باشد. توصیه می شود در هنگام تمیز کاری دوره ای قطره گیر ها تصاویری از آن ها تهیه شود و آرشیو شود تا در صورت لزوم بعدا بررسی شوند.

بنابراین شرکت های سازنده کولینگ تاور باید اهمیت ویژه ای به قطره گیر ها بدهند ، هر چه پرتاب آب کمتر باشد امکان انتشار بیماری کمتر خواهد بود.

بنابراین یک سیستم قطره گیر خوب مزایای زیر را در بر خواهد داشت:

• - جلوگیری از انتشار باکتری لژیونلا
• - افزایش راندمان سیستم
• - کاهش مصرف آب
• - کاهش مصرف مواد شیمیایی برج خنک کننده
• - جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات یا ساختمان های اطراف کولینگ تاور

پس اگر برج خنک کننده شما پرتاب بیش از اندازه دارد بلافاصله با شرکت ما تماس بگیرید ، ما بهترین راه جلوگیری از پرتاب آب در برج خنک کننده را برای شما طراحی خواهیم نمود و بهترین نوع قطره گیر ها را در اختیار شما قرار خواهیم داد.

 

https://badrantahvie.com/cooling-tower-drift-loss/

محاسبه برج خنک کننده

محاسبه برج خنک کننده به معنی به دست آوردن مقدار تن مورد نیاز برج خنک کننده متناسب با شرایط طراحی می باشد. این محاسبه بر اساس چهار پارامتر صورت می پذیرد : دمای آب ورودی به برج خنک کننده، دمای آب خروج از برج خنک کننده، منطقه جغرافیایی محل نصب برج خنک کننده و مقدار دبی آب در گردش. با توجه به اینکه برج های خنک کننده دستگاه هایی هستند که بر اساس تبخیر کار می کنند بنابراین دمای آب خروج از برج خنک کننده نمی تواند از مقدار وت بالب محیط ( دمای مرطوب محیط ) پایین تر باشد و از نظر عملی حداقل سه درجه بالای دمای مرطوب خواهد رسید.

 

محاسبه برج خنک کننده

در هنگام محاسبه برج خنک کننده اشتباه رایجی صورت می پذیرد این است که با استفاده از فرمول زیر اقدام به محاسبه مقدار انتقال گرمایی کل می گردد، در حالیکه این فرمول مقدار انتقال گرمای کل را بدست می آورد و نه ظرفیت کولینگ تاور مورد نیاز را، در این فرمول هیچ اشاره ای به دمای مرطوب محیط نشده است، به طور مثال اگر شرایط طراحی به این صورت باشد:

 

دمای ورود آب 40 درجه سانتیگراد

دمای خروج آب 30 درجه سانتیگراد

محل نصب: شهر اصفهان با دمای مرطوب محیط 17 درجه سانتیگراد

دبی آب 10 متر مکعب در ساعت

بر این اساس مقدار انتقال گرمایی برابر است با:

( Q = 10000 * 4.186 * ( 40 - 30

Q = 418600 kJ/hr 

 

در این شرایط نیاز به 11 تن برج خنک کننده در شهر اصفهان می باشد، حال اگر این شرایط در شهر تهران باشد با دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد مقدار Q بر اساس رابطه بالا باز هم 418600 kJ/hr خواهد بود ولی در تهران نیاز به 15 تن برج خنک کننده است تا به دمای مورد نظر برسیم. و اگر بخواهیم برج خنک کننده را در شهر آمل نصب کنیم که دمای مرطوب برابر 26.5 درجه سانتیگراد است نیاز به 20 تن تبرید می باشد. ( دمای مرطوب شهر های ایران ) بنابراین این فرمول فقط مقدار Q یعنی انتقال گرمای کل را محاسبه می کند و اثری از دمای مرطوب در آن نیست و نباید محاسبات کولینگ تاور بر این اساس صورت گیرد.

تناژ برج خنک کننده به معنی مقدار توانایی دفع گرما می باشد و واحد آن تن تبرید است. یک تن برج خنک کننده برابر میزان گرمای لازم برای آب کردن یک تن ( 907 کیلوگرم ) یخ 0 درجه به آب 0 درجه در مدت زمان 24 ساعت می باشد. یک تن برج خنک کننده برابر 12000 Btu/hr یا 3.5 kw می باشد. بنابراین وقتی اعلام می شود که تناژ یک برج خنک کننده برابر 200 تن تبرید است یعنی برابر 700 کیلووات یا 2400000 Btu/hr می باشد. معمولا برای تفکیک و دسته بندی برج های خنک کننده از تناژ استفاده می شود به طور مثال برج خنک کننده CS-100 یعنی برج خنک کننده مدل CS با ظرفیت 100 تن تبرید است.

در هنگام محاسبه کولینگ تاور نیاز به یک ضریب است، این ضریب را می توان از نمودار های خاصی ( نمودار انتخاب برج خنک کننده ) که مبتنی بر تغییرات دمای مرطوب است، بدست آورد. در محاسبه گر بالا ما فرمول شگفت انگیزی داریم که مقدار تناژ را به دقت بالا بدست می آورد. می توانید به راحتی محاسبات برج خنک کن را در بیش از 400 شهر انجام دهید و برج خنک کننده مورد نیاز خود را انتخاب نمایید محاسبه مصرف آب برج خنک کننده

توجه فرمایید که پس از بدست آوردن تناژ و مدل برج خنک کن حتما دبی آب در گردش با سایز ورودی دستگاه مطابقت داشته باشد در غیر اینصورت باید سیستم توزیع آب بر اساس نیاز شما تغییر یابد. به طور کلی این محاسبه گر اطلاعات اولیه در اختیار شما قرار می دهد و برای انتخاب نهایی حتما با مهندسین شرکت بادران تهویه صنعت مشاوره نمایید. در این راستا می توانید مطالب روش انتخاب برج خنک کننده را نیز مطالعه فرمایید.

 

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

دمای مرطوب شهر های ایران

دمای مرطوب شهر های ایران به عنوان یک پارامتر مهم جهت طراحی برج خنک کننده در محاسبه گر بالا ارائه گردید است که اطلاعات بیش از 450 شهر ایران را شامل می شود. این اطلاعات از ایستگاه های هواشناسی سراسر کشور ایران گرد آوری شده است. کشور ایران در بخش گرم و خشک خاورمیانه قرار دارد و از نظر بارندگی در سطح نیمه خشک و خشک است ، در نتیجه در شرایط تنش آبی قرار دارد و میزان مصرف آب بسیار با اهمیت است و باید با طراحی و انتخاب صحیح تجهیزات ، میزان مصرف آب و مصرف انرژی را کاهش داد. اعداد دمای مرطوب بر اساس فرمت 95 درصد به 5 درصد بدست آمده است به این معنی که تنها در 5 درصد از اوقات سال ممکن است که دمای مرطوب از این عدد بالاتر برود و این فرمت مناسبی برای طراحی است.

 

بررسی دمای مرطوب شهر های ایران

ایران دارای شرایط آب و هوایی شگفت انگیزی است به طوریکه همزمان در نقطه ای از کشور هوا گرم است و در نقطه ای دیگر هوا سرد و گاه این اختلاف به 50 درجه سانتیگراد می رسد ، گرمترین نقطه زمین در چند سال گذشته در کویر لوط ایران بوده است.

این شرایط متفاوت دمایی ناشی از جغرافیایی طبیعی سرزمین اعم از کوه ها ، بیابان ها، رود ها ، دریا ها و دریاچه ها می باشد. ایران در وضعیت تنش آبی قرار دارد در نتیجه در کشوری با این شرایط آب و هوایی نیاز است که تجهیزات بر اساس دمای همان محل مورد بهره برداری انتخاب گردد.

دمای مرطوب یا ( wet-bulb ) است یعنی دمای یک حجم از هوا وقتی با تبخیر آب و گرفتن گرمای نهان به رطوبت اشباع 100 درصد برسد و خنک شود. در حقیقت دمای مرطوب پایین ترین دمایی است که به وسیله تبخیر آب می توان به آن رسید و دمای مرطوب را به وسیله دماسنج دمای مرطوب اندازه می گیرند همچنین می توان دمای مرطوب را با داشتن دمای خشک و میزان رطوبت نسبی به دست آورد، بنابراین در هوایی با رطوبت نسبی 100 درصد دمای خشک و دمای مرطوب با هم برابر است ، تحلیل دما و رطوبت در نمودار سایکرومتریک امکانپذیر است.

اساس طراحی در کولینگ تاور حداکثر دمای مرطوب برج خنک کننده می باشد به طور مثال ، حداکثر دمای مرطوب تابستان در شهر تهران برابر 24 درجه سانتیگراد است که با این حساب در تابستان می توان دمای آب برج خنک کن را تا 3 درجه بالای دمای مرطوب یعنی در حدود 27 درجه سانتیگراد پایین آورد.

کشور ایران دارای شرایط آب و هوایی شگفت انگیزی است به طوریکه همزمان در نقطه ای از کشور هوا گرم است و در نقطه ای دیگر هوا سرد و گاه این اختلاف به 50 درجه سانتیگراد می رسد ، گرمترین نقطه زمین در چند سال گذشته در کویر لوط ایران بوده است.

 

نقشه دمای مرطوب ایران

در نقشه زیر محدوده مناطق با دمای مرطوب نشان داده شده است، مناطق قرمز با دمای مرطوب بسیار بالا ، خطوط زرد مناطق با دمای مرطوب بالا و باقی به ترتیب بنفش ، سبز تیره ، سبز کم رنگ و مناطق با کمترین دمای مرطوب با خطوط آبی کمرنگ نشان داده شده است. در مناطق آبی، سبز کمرنگ ، سبز پر رنگ و رنگ بنفش ، برج خنک کننده راندمان بسیار خوبی خواهد داشت ولی در مناطق کنار دریای خزر و کناره های خلیج فارس به دلیل دمای مرطوب زیاد استفاده از برج خنک کننده مشکل است.

همراهان گرامی در صورتیکه هرگونه مغایرتی در اطلاعات محاسبه گر دمای مرطوب شهر های ایران مشاهده کرده اید و یا پیشنهادی دارید لطفا در قسمت زیر با ما در ارتباط باشید و ما را از نظرات ارزشمند خود مطلع سازید.

 

https://badrantahvie.com/wetbulb-temperature-iran-cities/

تبدیل واحد دما

تبدیل واحد دما ( Temperature ) : دما یک کمیت فیزیکی ( کمی ) است که میزان گرمی یا سردی را نشان می دهد و در حقیقت نمایانگر انرژی گرمایی در ماده است که به وسیله دما سنج اندازه گیری می شود. برای اندازه گیری دما چندین مقیاس واحد تعریف شده است که مهمترین آن ها مقیاس سلسیوس ( سانتیگراد ) و مقیاس فارنهایت می باشد که درجه سانتیگراد با C نمایش داده می شود و درجه فارنهایت با F نمایش داده می شود. مقیاس دیگری که در مطالعات علمی بکار می رود مقیاس کلوین می باشد که با نماد K نشان داده می شود. رابطه ریاضی میان سانتیگراد و فارنهایت F = C * ( 9/5 ) +32 است که می توان دو واحد دما را به هم تبدیل نمود، همینطور رابطه ریاضی کلوین و سانتیگراد K = C + 273.15 می باشد. با استفاده از محاسبه گر می توانید واحد های دما را به هم تبدیل کنید.

بررسی تبدیل واحد دما

بررسی دما در تمام علوم طبیعی از جمله فیزیک، شیمی، پزشکی، بیولوژی و علم زمین دارای اهمیت می باشد. بسیاری از خواص فیزیکی از دما تاثیر می پذیرند از جمله:

• خواص فیزیکی ماده ( جامد، مایع، گاز و پلاسما ) ، غلظت، حلالیت، فشار و رسانایی الکتریکی
• نرخ و مقدار واکنش های شیمیایی
• مقدار تابش گرمایی
• سرعت صوت

مقایس سلسیوس مهمترین مقیاسی است که در دنیا مورد استفاده قرار می گیرد، این مقیاس تجربی و دارای تاریخچه قدیمی می باشد که در آن صفر درجه سانتیگراد برابر نقطه یخ زدن آب و صد درجه سانتیگراد برابر نقطه جوش آب می باشد ( هر دو در فشار بارومتریک سطح دریا ) به دلیل 100 درجه فیمابین دو عدد این مقیاس سانتیگراد نامیده می شود.

 

مقیاس کلوین که بعد ها توسط سازمان بین المللی واحد ها تعریف شد با نماد K نشان داده می شود و هر درجه مقیاس آن با سانتیگراد برابر است و فقط باید با عدد 273.15 جمع شود. عدد صفر درجه کلوین پایین ترین دمایی است که از نظر تئوری قابل مشاهده است ولی از نظر تجربی تنها می توان به این دما نزدیک شد. مقیاس فارنهایت بیشتر در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار می گیرد که در فشار بارومتریک سطح دریا در این مقیاس آب در 32 درجه فارنهایت یخ می زند و در 212 درجه فارنهایت به جوش می آید.

 

در برج خنک کننده هم اندازه گیری و محاسباتی که بروی دما انجام می شود نقش اصلی را دارد. به وسیله دماهای ورود و خروج آب در برج خنک کننده است می توان محاسبه راندمان برج خنک کننده را انجام داد و یا ظرفیت حرارتی کولینگ تاور را طراحی نمود، جهت مطالعه بیشتر نیز می توانید به مطلب ” دمای مرطوب برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.

https://badrantahvie.com/temperature-converter/

نقشه برج خنک کننده

قشه برج خنک کننده شامل مجموعه پلان هایی از ساختار کولینگ تاور، نحوه لوله کشی و نقشه فوندانسیون می باشد، این نقشه ها به طور معمول بوسیله سازنده و یا طراح تهیه می شود. در نقشه سازه کولینگ تاور بخش های مختلف دستگاه به صورت انفجاری مشخص می شود و نوع و سایز متریال در هر بخش از سازه مشخص می گردد، در نقشه لوله کشی محل ورود و خروج آب، نوع اتصالات ، سایز لوله ها و محل قرار گیری پمپ ها مشخص می گردد و در نقشه فندانسیون ابعاد و محل ساخت بستر و پایه ها جهت نصب کولینگ تاور مشخص می گردد.

نقشه سازه برج خنک کننده

نقشه ساختاری برج خنک کن نشان دهنده خود سازه، بخش های کولینگ تاور به صورت تفکیک شده و نوع متریال به کار رفته می باشد. این نقشه توسط سازنده دستگاه تهیه می شود و در اختیار کاربر دستگاه قرار می گیرد و او را از محل قرار گیری اجزا، نوع و متریال به کار رفته آگاه می کند تا در زمان بروز مشکل امکان بررسی و تعمیرات امکانپذیرتر و آسان تر باشد.

 

همانطور که در تصویر بالا می بینید محل قرار گیری هر کدام از اجزا کولینگ تاور و نوع متریال به کار رفته مشخص شده است، این اطلاعات می تواند با جزئیات بیشتر باشد مثلا برای پکینگ این اطلاعات اعلام گردد:

 

• پکینگ جریان مخالف ، جنس Rigid PVC ، ضخامت ورق 400 میکرون ، گام پکینگ 19 میلیمتر ، سطح تماس 150 متر مربع در هر متر مکعب ، مقاومت حرارتی 65 درجه سانتیگراد

یا برای الکتروموتور این اطلاعات اعلام شود:

• الکتروموتور جریان متناوب سه فاز ، برند زیمنس ، کلاس حرارتی F ، حفاظت IP55 ، برند زیمنس فلنج دار ، سرعت دوران 1450 دور در دقیقه ( به همراه دفترچه راهنمای الکتروموتور )

بنابراین به نفع کاربر است تا اطلاعات بیشتری در مورد دستگاه در اختیار داشته باشد تا در کنار دفترچه نگهداری و تعمیرات در مواقع لزوم بتواند تصمیمات و اقدامات صحیح انجام بدهد.

نقشه برج خنک کننده شامل مجموعه پلان هایی از ساختار کولینگ تاور، نحوه لوله کشی و نقشه فوندانسیون می باشد، این نقشه ها به طور معمول بوسیله سازنده و یا طراح تهیه می شود و در اختیار کاربر قرار می گیرد.

نقشه لوله کشی برج خنک کن

نقشه لوله کشی برج خنک کننده نقشه ای شماتیک یا سه بعدی از مسیر لوله کشی ، سایز لوله کشی ، محل قرار گیری تجهیزات و پمپ می باشد. این نقشه توسط طراح سیستم تهیه می شود و می تواند در چندین صفحه و شامل جزئیات بسیار زیادی باشد.

 

این نقشه هم از آن جهت اهمیت دارد که محل قرارگیری کلیه تجهیزات در سیستم مشخص است. سایز و نوع مسیر لوله کشی به کار رفته و یا مشخصات پمپ ها و تجهیزات دیگر کاملا مشخص شده است، بنابراین بررسی مشکلات بوجود آمده و آنالیز سیستم با این اطلاعات انجام می پذیرد.

 

نقشه فوندانسیون برج خنک کن

نقشه فوندانسیون برج خنک کننده عبارتست از نقشه ای که محل و ابعاد قرار گیری پایه و بستر کولینگ تاور را مشخص می کند، این نقشه به وسیله سازنده کولینگ تاور تهیه و اعلام می گردد که اطلاعات کامل در مورد نوع متریال لازم و ابعاد دقیق محل قرار گیری پایه ها در اختیار کاربر قرار می گیرد.

 

این فوندانسیون بوسیله کاربر آماده می شود و سپس کولینگ تاور بروی آن قرار می گیرد. رعایت ابعاد نقشه و دقت طراحی اهمیت بسیار دارد زیرا کولینگ تاور باید به درستی بروی پایه ها قرار گیرد تا ایستایی مناسب داشته باشد.

 

پرسش های فنی خود را می توانید در صفحه ما در Able2know مطرح فرمایید .

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