برجهای خنک کننده جهت ترکاری آب از محدوده‌های دمایی مختلف (بیشتر از دمای خشک هوای محیط محل نصب تا حدود 3 درجه سانتی گراد بالاتر از دمای تر هوای محیط محل نصب) به صورت وسیعی در شاخه های مختلف صنعت از جمله تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد. این محصول در شاخه های مختلف صنعت از جمله تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد. البته خنک کاری آب از دماهای بالا 80 درجه سانتی گراد تا محدوده دمای مرطوب هوا نیز توسط برج خنک کننده امکان پذیر بوده و انجام می شود در سیستم های تهویه مطبوع, برج خنک کننده مجموع انرژی جذب شده از اواپراتور چیلر به علاوه توان مصرفی کمپرسور را به محیط بیرون دفع می نماید.
با کارشناسان ما در ارتباط باشید
45265 – 021
تعاریف
تعاریف برج خنک کننده :
برج خنک کننده (Cooling Tower) نوعی مبدل حرارتی است که درون آن در اثر برقراری تماس بین آب گرم و هوای خنک باعث پایین آمدن دمای آب گرم می شود. کولینگ تاور یکی از تجهیزات بسیار مهم در صنایع بزرگ اعم از فولاد، پتروشیمی، و … محسوب می گردد. درون برج خنک کننده هوایی که ترجیحا مقدار کمی رطوبت دارد در تماس با آب گرم قرار می گیرد. در چنین حالتی به دلیل وجود اختلاف انرژی و هم چنین گرادیان غلظت انتقال انرژی و جرم از آب به هوا صورت می گیرد. آب از فاز مایع تبخیر شده و به فاز بخار می رود و در اثر تبخیر مقداری انرژی را نیز به فاز گاز می برد، مقدار این انرژی بسیار بالاست و آن هم به دلیل بالا بودن گرمای نهان آب است. برج خنك كننده تر جهت خنك كاري آب از محدوده دماي 5 الی 10 درجه سانتی گراد بيشتر از دماي خشك هواي محيط محل نصب تا حدود 3°C بالاتر از دماي تر هواي محيط محل نصب بصورت وسيعي در شاخه هاي مختلف صنعت از جمله تهويه مطبوع مورد استفاده قرار مي گيرد. در چيلرهاي آبي افزايش دماي آب در مدار كندانسور بدليل كاهش و يا عدم كارايي برج خنك كننده موجب افزايش دماي چگالش مبرد (Condensing Temperature) گشته و به تبع آن راندمان دستگاه كاهش يافته و موجب افزايش مصرف برق، افزايش استهلاک كمپرسور، افزايش دماي آب خروجي خنك كننده (كولر) خواهد شد پس ذيلا“ به مهمترين عوامل در حفظ و افزايش كارايي برج خنك كننده مي پردازيم. بالا بودن راندمان برج خنک کن کمک شایانی به سیستمهای سرمایشی و فرآیندهای صنعتی می کند .در راندمان برج خنک کن عواملی چون دمای مرطوب هوای محل نصب، دمای ورودی و خروجی آب، دبی آب، نوع برج خنک کن (بدنه و ساختار برج، جریان متقابل یا عرضی)، Fill Packing ، قطره گیر، دبی هوای ورودی، نازل ها، میزان تمیزی و رسوبات داخل آب و … تأثیر گذار هستند.
مقایسه برجهاي ساخت شركت پويش تهويه با برجهای فایبرگلاس
نحوه استقرار برجها در کنار یکدیگر :
محل استقرار برج های ساخت پویش تهویه انعطاف پذیری خوبی دارد. چنان که امکان قرار گرفتن تعدادی از آن ها بدون فاصله و چسبیده بهم (به صورت مدولار) وجود دارد که صرفه جویی قابل توجهی در استفاده از فضای پروژه به همراه خواهد داشت. چنین امتیازی به واسطه طراحی خاص و مناسب این نوع برج ها می باشد، اما چگونه؟ در این برج ها مکش هوا تنها از طریق کناره فن سانتریفیوژ صورت می گیرد. در حالیکه در برج های فایبرگلاس به دلیل این که محفظه پاشش آب به صورت مقطع دایره ای است و مکش هوا از تمام محیط دایره انجام می گیرد، فضای اطراف برج می بایست حداقل به اندازه ارتفاع برج، خالی از هرگونه مانعی باشد که طبیعتاً این مسئله به منزله اشغال فضای بیشتری است. هرچند که برخی از کارشناسان به اشتباه این برج ها را به یکدیگر نزدیک کرده و باعث خواهند شد راندمان آن ها به شدت کاهش یابد.
سیستم توزیع آب برج :
در برج های فایبرگلاس، آب پخش کن عمل توزیع آب را انجام می دهد که در مدت کوتاهی (حدود یک سال) از ناحیه شفت چرخاننده آسیب دیده و توزیع آب به صورت یکنواخت صورت نمی گیرد که همین امر موجب کاهش شدید راندمان برج خواهد شد. از سوی دیگر انرژی لازم برای به حرکت در آوردن آب پخش کن باید از طریق فشار آب تأمین شود، بنابراین نیاز به الکتروپمپ قوی تری وجود دارد که نه تنها سبب افزایش هزینه اولیه شده بلکه میزان برق مصرفی نیز بیشتر خواهد شد. در صورتی که در برج های پویش تهویه، سیستم توزیع آب بوسیله یک کلکتور، آب را به طرف نازل های مورد نظر که تمامی سطح Fill packing ها را در برگرفته هدایت می کند. این کلکتور بعد از انشعاب دارای تعداد زیادی نازل بوده و برخلاف برج فایبرگلاس، دوار نیست و ثابت می باشد. از این رو حتی با گذشت زمان رسوب گیری، افت فشار آب و کاهش راندمان در برج های پویش تهویه به حداقل مقدار ممکن می رسد.
اهمیت وجود نازل :
در برج های فایبرگلاس به دلیل نبود نازل و پاشش آب توسط آب پخش کن اشکالاتی بوجود می آید. پاشش آب از آب پخش کن به صورت خطی است و سطح ناقصی از پکینگ ها را پوشش می دهد. در صورتی که در برج های پویش تهویه آب خروجی از نازل به صورت مخروطی شکل و اتمیزه شده (قطرات ریز)، به نحو مناسب و متمرکزی به تمام سطح پکینگ ها پاشیده می شود. این نوع از نازل و این طریقه توزیع آب تأثیر بسزایی در بالا بردن راندمان خنک کاری برج دارد.
اهمیت وجود قطره گیر :
در گذشته برای ممانعت از خروج قطرات ریز آب از تیغه های چوبی استفاده می شد ولی به دلیل راندمان پایین و خروج چشمگیر قطرات آب به بیرون، رفته رفته جای خود را به قطره گیرهای سلولی از جنس U.P.V.C داد.قطره گیرهای سلولی به علت داشتن شكل هندسي خاص در بالاي برج همانند يك دودكش (ديفيوزر) عمل كرده و موجب افزايش سرعت هوا و همچنين خميدگي آن در قسمت ميانه ، موجب گسترش سطح و افزايش ماهيت چسبندگي قطرات مي گردد. بدين ترتيب درصد قابل توجهي از قطرات را به داخل برج باز مي گرداند . از ديگر مزاياي آن مي توان به سبك بودن ، سهولت در تعويض ، افزايش راندمان برج و … اشاره نمود .در برج های فایبر گلاس به دلیل نبود قطره گیر مناسب، قطرات آب از برج خارج شده و موجب هدر رفتن آب و برگشت هوای اشباع به داخل برج و نهایتاً افت شدید راندمان می گردد. در حالیکه که در برج های پویش تهویه وجود قطره گیر از جنس UPVC و مقاوم در برابر اشعه UV باعث به تله انداختن قطرات ریز آب شده و با کمترین فشار در مسیر هوای خروجی از هدر رفتن آب جلوگیری می کند.
مشکل برگشت هوای اشباع به داخل برج :
برج های پویش تهویه دو طبقه ساخته می شوند، به طوری که طبقه بالا شیب دار بوده و این گونه هوای خروجی را به سمت مخالف فن هدایت می کند تا با محل ورود هوا به داخل برج فاصله داشته باشد. بنابراین توان خنک کنندگی برج افزایش خواهد یافت. در حالیکه در برج های فایبرگلاس مکش هوا از طرفین یا دو پهلوی برج صورت گرفته و به دلیل نزدیک بودن محل ورود هوا (فشار منفی) و خروج هوا (فشار مثبت) به یکدیگر، اختلاف فشاری را بوجود آورده که امکان بازگشت هوای خروجی به مدخل ورودی را افزایش خواهد داد و این موضوع می تواند با فشار و سرعت بادی معمولی شدت پیدا کند. ضمناً لازم به ذکر است که وجود طبقه دوم در برج های پویش تهویه به منزله افزایش ارتفاع برج و در نتیجه مکش طبیعی هوا بوده و تأثیر قابل توجهی در کاهش ظرفیت فن و لذا مصرف برق خواهد داشت.
استهلاک فن و سیستم انتقال قدرت آن در اثر رطوبت :
برج های پویش تهویه دو طبقه ساخته می شوند، به طوری که طبقه بالا شیب دار بوده و این گونه هوای خروجی را به سمت مخالف فن هدایت می کند تا با محل ورود هوا به داخل برج فاصله داشته باشد. بنابراین توان خنک کنندگی برج افزایش خواهد یافت. در حالیکه در برج های فایبرگلاس مکش هوا از طرفین یا دو پهلوی برج صورت گرفته و به دلیل نزدیک بودن محل ورود هوا (فشار منفی) و خروج هوا (فشار مثبت) به یکدیگر، اختلاف فشاری را بوجود آورده که امکان بازگشت هوای خروجی به مدخل ورودی را افزایش خواهد داد و این موضوع می تواند با فشار و سرعت بادی معمولی شدت پیدا کند. ضمناً لازم به ذکر است که وجود طبقه دوم در برج های پویش تهویه به منزله افزایش ارتفاع برج و در نتیجه مکش طبیعی هوا بوده و تأثیر قابل توجهی در کاهش ظرفیت فن و لذا مصرف برق خواهد داشت.
سرعت فن ها :
فنهاي بكار رفته در برجهای گالوانیزه از نوع سانتريفيوژ مي باشد كه با سرعت دوراني Approx. 300 RPM كار مي كند (LOW NOISE TYPE) . در مقايسه با برجهاي فایبرگلاس که فن های آنها از نوع اکسیال با سرعت دوراني Approx. 700-800 RPM كار مي كنند تفاوت قابل ملاحظه اي مي باشد. در نتیجه در فن های سانتریفیوژ بعلت داشتن سرعت دورانی کمتر، صدا و لرزش آنها نیز کمتر شده و موجب طول عمر بیشتر آنها می گردد.
تشکیل رسوب در برج :
يكي از مشكلاتي كه طراحان برج با آن روبرو هستند تشكيل رسوب و جلبك در برج مي باشد. در طراحي برجهاي ساخت شركت پويش تهويه از FILL PACKING هايي با ضريب رسوب پذيري بسيار پائيني استفاده شده و در مقابل عوامل بيولوژيكي نظير باكتري و جلبك مقاومت بسيار عالي دارد و ضخامت اين ورقه ها در محدوده 400 ميكرون مي باشد كه موجب طول عمر و جلوگيري از خرد شدن مي گردد. ضمنا طراحي برج به گونه اي است كه مانع از نور ديدن آب و در نتيجه عدم تشكيل جلبك در برج مي شود. در حالیکه در برجهای فایبرگلاس بعلت نور دیدن آب از بالای برج ، به تدریج آب برج دچار جلبک می شود.
استحکام بدنه برج :
بدنه برج هاي خنک کننده ساخت شركت پويش تهويه از ورق هاي گالوانيزه گرم بر اساس استاندارد (ASTM) A-123 تائيد شده توسط انجمن گالوانيزه كاران آمريكا (AGA) ساخته و مقاومت بسيار بالايي در برابر رطوبت و خوردگي از خود نشان می دهد. همچنين با تاييديه AGA ، اين نوع ورق تا 72 سال در محيط صنعتي بدون هيچ گونه نگهداري، عمر خواهد داشت، اين در حاليست كه عمر تاسيسات برودتي حداكثر 30 تا 40 سال مي باشد و استفاده از اين ورق انتخابی اصلح مي باشد. پوشش ورق هاي گالوانيزه گرم از مقاوم ترين نوع پوشش محافظ بوده چراكه بر اثر فرو بردن ورق هاي فولادي كاملا” تميز در مذاب روي (Zn) بوجود آمده و متشكل از سه لايه آلياژ آهن / روي (Fe/Zn) و يك لايه روي (Zn) خالص مي باشد.
جدول مقایسه
| پارامتر مورد نظر | برجهای فایبر گلاس | برجهای پویش تهویه |
|---|---|---|
| نوع جریان هوا | متقابل | متقابل(مخالف) |
| پکینگ | Fill Packing PVC | Fill Packing PVC |
| راندمان | متوسط | عالی |
| در معرض نور بودن آب و تولید جلبک | دارد | ندارد |
| توزیع آب | توسط آب پخش کن مکانیکی و توسط نیروی پمپ | یکنواخت و توسط فشار آب و نازل مخروطی |
| دوام کلی | کم | خوب |
| دوام فن و قطعات گردنده | کم | عالی |
| قابلیت تعویض تشتک و قطعات | دارد | دارد |
| ریزش و پرتاپ آب به بیرون | دارد | ندارد |
| فضای لازم جهت نصب | زیاد | کم |
| فضای جانبی جهت عملکرد صحیح دستگاه | زیاد | کم |
| هزینه عملیاتی و راهبری | زیاد | کم |
| هزینه خرید اولیه | متوسط | متوسط |
| تعداد فن نسبت به کل ظرفیت برج | 1 فن به ازای کل ظرفیت | 1 یا 2 فن به ازای کل ظرفیت |
| قطره برگردان | ندارد | دارد |
| میزان آب ذخیره در تشتک برج | کم | زیاد |
| مرطوب بودن محیط الکتروموتور، پروانه، شفت، پولی، تسمه و … | قرار می‌گیرد | قرار نمی‌گیرد |
| پارامتر مورد نظر | برجهای فایبر گلاس | برجهای پویش تهویه |
|---|---|---|
| نوع جریان هوا | متقابل | متقابل(مخالف) |
| پکینگ | Fill Packing PVC | Fill Packing PVC |
| راندمان | متوسط | عالی |
| در معرض نور بودن آب و تولید جلبک | دارد | ندارد |
| توزیع آب | توسط آب پخش کن مکانیکی و توسط نیروی پمپ | یکنواخت و توسط فشار آب و نازل مخروطی |
| دوام کلی | کم | خوب |
| دوام فن و قطعات گردنده | کم | عالی |
| قابلیت تعویض تشتک و قطعات | دارد | دارد |
| ریزش و پرتاپ آب به بیرون | دارد | ندارد |
| فضای لازم جهت نصب | زیاد | کم |
| فضای جانبی جهت عملکرد صحیح دستگاه | زیاد | کم |
| هزینه عملیاتی و راهبری | زیاد | کم |
| هزینه خرید اولیه | متوسط | متوسط |
| تعداد فن نسبت به کل ظرفیت برج | 1 فن به ازای کل ظرفیت | 1 یا 2 فن به ازای کل ظرفیت |
| قطره برگردان | ندارد | دارد |
| میزان آب ذخیره در تشتک برج | کم | زیاد |
| مرطوب بودن محیط الکتروموتور، پروانه، شفت، پولی، تسمه و … | قرار می‌گیرد | قرار نمی‌گیرد |
دیدگاه خود را بنویسید