برج خنک کننده

تولید کننده انواع برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته

برج خنک کننده

تولید کننده انواع برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته

۲۴ مطلب در تیر ۱۳۹۹ ثبت شده است

خرید برج خنک کننده

girl Author | پنجشنبه, ۲۶ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

خرید برج خنک کننده

انتخاب و خرید برج خنک کننده (کولینگ تاور) یک فرآیند حساس و مهم در انتخاب تجهیزات برودتی به شمار می‌آید. برج خنک کننده تأثیر بسیاری در عملکرد سایر تجهیزات برودتی همچون چیلرهای تراکمی و جذبی ، هواساز و فن کویل دارد. انتخاب صحیح و درست در تأسیسات یک ساختمان یا یک کارخانه بزرگ صنعتی باید دارای حساسیت های زیادی باشد. خرید تجهیزات صنعتی و برودتی باید مطابق با اصول استاندارد طراحی صورت پذیرد. خرید یک دستگاه برودتی بزرگ که وظیفه مهمی را برعهده دارد باید طبق ضوابط معین صورت پذیرد.

مشخص کردن قوانین در هنگام فرآیند انتخاب و خرید برج خنک کننده یکی از مهمترین اصول این کار است. خرید و فروش دستگاه های برودتی امروزه توسط شرکتهای بسیاری صورت می پذیرد. کیفیت ظاهری محصولات، رزومه کاری شرکت و رضایتمندی مشتریان از مهمترین ابزار چک کردن نمودار فعالیت یک شرکت می‌باشد. پس از انتخاب چند برند معتبر که ترجیحاً تولیدکننده نیز باشند، باید سراغ مرحله تصمیم نهایی بروید. در مرحله انتخاب نهایی تمامی ابزارهای فنی و کیفی یک شرکت را جهت نهایی کردن این موضوع بکار بگیرید. تصمیم عجولانه در زمینه‌های مشابه با این موضوع می تواند طبعات سنگینی داشته باشد.

ابزار های چک کردن توان یک سازنده در تولید کولینگ تاور

  • داشتن تخصص لازم در زمینه مهندسی سیالات و انتقال حرارت
  • چک کردن رزومه کاری شرکت در پروژه های انجام شده
  • بازدید میدانی از خط تولید و ساخت کولینگ تاور یا هر تجهیز مشابه
  • بررسی دقیق طرح و پروپوزال ارائه شده شرکت و توان فنی مجموعه در نمایش جزئیات فنی
  • تماس های مکرر و چک کردن آیتم های مختلف طراحی و تولید با توجه به شرایط خاص خود

مراحل مختلف خرید و انتخاب برج خنک کننده

مشخص نمودن شرایط کلی طراحی و تعیین دقیق پارامترهای طراحی (دمای ورودی، خروجی و ...)

تعیین ظرفیت برودتی یا سرمایشی با توجه به پارامترهای طراحی

انتخاب نوع و مدل مناسب برج خنک کننده با توجه به شرایط محدود کننده (شرایط محیطی یا طراحی)

مشاوره با طراحان و مهندسین مرتبط که دارای دانش مهندسی کافی باشند.

بررسی مجدد داده‌ها و چک نهایی دیتا شیت ها و نمونه محاسبات

تعیین هزینه‌های اولیه خرید و تخمین هزینه های جانبی نگهداری و سرویس دوره‌ای

امکان سنجی اقتصادی (سنجش توانایی اقتصادی) کلی با توجه به نمودار هزینه های تعیین شده

جانمایی محل نصب برج خنک کن مطابق با اصول نصب و راه اندازی

توضیح مفصل شرح وظایف خریدار در نگهداری کولینگ تاور

اولین گام مهم در خرید برج خنک کننده

اصلی ترین گام در خرید برج خنک‌کن یا کولینگ تاور تهویه مطبوع جدید، تعیین عملکرد یا ظرفیت آن تجهیز است. تعیین کردن ظرفیت کولینگ تاور مثل مشخص کردن حجم یک مخزن آب می‌باشد. ظرفیت برج خنک کننده در واقع همان قدرت و توانایی این دستگاه در سرد کردن آب می‌باشد.

برای مشخص کردن ظرفیت برج خنک کننده مهم باید چهار پارامتر زیر مشخص شوند:

  • میزان جریان آب کندانسور (دبی و حجم آب در چرخش) بر حسب گالن در دقیقه یا متر مکعب در ساعت

  • دمای آب برگشت برج خنک کننده یا ورودی کندانسور بر حسب سانتی گراد یا کلوین

  • دمای آب رفت کولینگ تاور یا خروجی کندانسور بر حسب سانتی گراد یا کلوین

  • دمای مرطوب محیط یا دمای حباب تر (دمای هوای اشباع با رطوبت نسبی 100)

اختلافاتی بین دماهای آب ورودی و خروجی ‌کندانسور و دمای مرطوب محیط یا ورودی وجود دارد. مشخص کردن دماهای ورودی و خروجی استاندارد طراحی و همچنین تعیین دمای مرطوب محیط نیازمند داشتن دانش مهندسی می‌باشد. با توجه به محدوده (تغییرات دما) و میزان جریان آب، مقدار کل بی تی یو در ساعت ظرفیت دفع گرما در برج خنک‌کننده مشخص می‌شود. با داشتن اطلاعات فوق، هر سازنده و طراح سیستم های برودتی می‌تواند ظرفیت برج خنک کننده را تعیین کند. با تعیین این پارامتر گام اصلی در خرید چیلر خنک کننده آب برداشته خواهد شد.

دومین مرحله خرید برج خنک کننده

تخمین ظرفیت و مشخص کردن قدرت کولینگ تاور مهمترین بخش در خرید و انتخاب این محصول به شمار می‌آید. مقدماتی ترین مرحله برای خرید هر تجهیز صنعتی انجام صحیح ظرفیت می‌باشد ولی این موضوع شرط لازم و کافی نیست. گام بعدی در خرید برج خنک کننده تعیین شکل و نوع کولینگ تاور است که باید قابل قبول باشد. برای دانستن این که کدامین نوع برج خنک کننده می‌تواند برای انجام یک خرید اصولی مناسب باشد مستلزم دانستن جزئیات هر یک از انواع کولینگ تاور می‌باشد. در زیر به بررسی کلیات دسته‌بندی انواع سیستم برودتی تبخیری (برج خنک‌کن) می‌پردازیم.

طبقه‌بندی کلی مدل‌های موجود کولینگ‌تاور

  • کولینگ تاور مکشی یا دمشی (دارای پروانه): برج خنک کننده با سیستم جریان دهی هوای اجباری که دارای یک فن دمشی یا مکشی می‌باشد.

  • کولینگ تاور طبیعی (بدون فن یا پروانه): برج خنک کننده با سیستم جابجایی هوای طبیعی (هوای آزاد) که فاقد پروانه می‌باشد.

انواع برج خنک کننده بر حسب نوع مکش فن

  • فن پروانه ای /اجباری: دارای یک پروانه آکسیال با سیستم دهش هوا از پایین به بالا
  • فن سانتریفیوژ /اجباری: شامل سیستم هوادهی مجهز به پروانه حلزونی یا سانتریفوژ
  • فن پروانه ای /القایی: دارای یک پروانه آکسیال با سیستم دهش هوا از بالا به پایین

انتخاب برج خنک کننده بر حسب چیدمان جریان برخورد آب و هوا

  • جریان متقابل یا عمود (جریان متقاطع): برخورد هوا با آب تحت زاویه قائم یا عمود (کراس فلو)
  • جریان معکوس یا ناهمسو (جریان مخالف): تماس آب و هوا به صورت جریانی معکوس (کانتر فلو)

خرید برج خنک کننده بر اساس شیوه مونتاژ

  • مونتاژ کارخانه ای: تولید شده و ساخته شده در کارخانه یا کارگاه تولید کولینگ تاور
  • بر پا کردن میدانی یا مونتاژ محلی: اسمبل نهایی در محلی خارج از کارخانه (مونتاژ در محل نصب)

خرید و انتخاب برج خنک کننده انتخاب با توجه به ساختار بدنه دستگاه

  • بدنه تماماً چوبی
  • بدنه با ورقهای فولاد گالوانیزه
  • ساختار ترکیبی فولاد با تشتک تحتانی فولادی ضد زنگ (وتشتک فوقانی فولادی ضد زنگ برای برج جریان متقابل)
  • ساختار تماماً فولاد ضد زنگ (استنلس استیل)
  • بدنه فایبرگلاس (پلاستیک تقویت شده یا فایبرگلس)
  • استراکچر بتونی /بنایی (به شکل استوانه کمر باریک یا هذلولی)
  • فایبرگلس با تشتک تحتانی بتنی یا سیمانی ( به شکل کولینگ تاورهای مستطیلی بزرگ)

 

توضیحات جدول 1.1 (انتخاب نوع ساختار بدنه برج خنک کننده)

جدول فوق انواع ساخت قابل دسترسی را برای انواع چیدمان جریان و مکش نشان می‌دهد. همانطور که در مقالات قبلی گفته شد، برج های خنک کننده چوبی و بتونی معمولاً در سیستمهای تهویه مطبوع و صنعتی کوچک به کار نمی‌روند مگر آن که الزامات مستلزم استفاده از ظرفیت بالای این تجهیز را نشان دهد (بیشتر از 2000 تن) یا جنبه زیبایی برج از اهمیت زیادی برخوردار نباشد. وقتی گزینه‌ی قابل قبول خرید و انتخاب کولینگ تاور چیزی جز برج گالوانیزه و فایبرگلاس نیست، توصیه می‌شود از این دو مدل در انتخاب خود قافل نشوید. این انتخابها (بدنه استیل یا فایبرگلاس) از سوی تمامی سازندگان برج خنک کننده توصیه می‌شود. با این همه انتخاب صحیح کولینگ تاور مطابق با بدنه کامپوزیتی یا استیل باعث افزایش ۲۰٪ تا۴۰٪ هزینه ها می‌شود.

 

توضیحات جدول 1.2 (عمر مفید برج خنک کننده)

همان طور که جدول ۱.۲ نشان می دهد، عمر برج خنک کننده در سیستم های فایبرگلاس و استیل نسبت به سایر انتخابها به میزان 20 الی 33 درصد افزایش می یابد. این به معنای یک سرمایه گذاری عالی است.برج های مونتاژ کارخانه ای، نصب راحت تر و سریع تری دارند و ارزان تر هستند. بنابراین، برج های مونتاژ میدانی کمتر برای سیستم تهویه مطبوع به کار می رود، مگر آن که بار سیستم بیشتر از 2000 تن باشد.

برآورد هزینه‌های کلی خرید برج خنک‌کننده

تخمین هزینه‌های اولیه در فرآیند خرید برج خنک کن برای کارف رما از اهمیت بالایی برخوردار است. تخمین و محاسبه میزان هزینه‌های اولیه، یکی از مهمترین آیتم های تعیین بودجه محسوب می گردد. در هنگام راه اندازی یک سیستم  سرمایشی علاوه بر منبع برودتی (چیلر یا کولینگ تاور)، تجهیزات جانبی نیز تاثیر زیادی بر قیمت نهایی پروژه دارد. تجهیزات جانبی سیستم های سرمایشی شامل لوله ، زانو ، کلکتور ، شیر یکطرفه ، پمپ ، مخزن و تجهیزات برقی همانند تابلو کنترل می باشد.  هزینه‌های تجهیزات به طور مستقیم از فروشندگان آنها و هزینه‌های نصب و اجرا از پیمانکاران محلی بدست می‌آید. در برآورد هزینه‌های خرید مالیات بر ارزش افزوده لحاظ می شود که باید توسط فروشندگان در نظر گرفته شود. در بحث اجرا و نصب نهایی تجهیزات برودتی مبلغ بیمه معادل 15 الی 20 درصد نیز باید توسط پیمانکار مورد نظر در نظر گرفته شود.

عوامل تأثیرگذار در تخمین هزینه های نصب و راه اندازی برج خنک کننده

  • فونداسیون محل قرارگیری و سیستم تکیه‌گاه یا سازه نگهدارنده

  • پمپ سیرکولاتور و گردش آب بین مدار کندانسور یا مبدل و کولینگ تاور

  • شیرهای یکطرفه و گیت ولو جهت تنظیم میزان دبی آب گردشی

  • دستگاه تصفیه آب جبرانی یا سختیگیر رزینی جهت کاهش رسوب گیری اجزای داخلی

  • منبع آب جبرانی یا منبع ذخیره آب تزریقی

  • هزینه تخریب و اصلاح سازه یا دستگاه قبلی

  • فراهم کردن برق مورد نیاز ( سه فاز یا تک فاز)

  • تهیه و طراحی تابلو کنترل راه اندازی و محافظتی تجهیزات الکتریکال

  • کنترلرها و تجهیزات کنترلی در تنظیم میزان بلودان یا آب جبرانی و میزان هوادهی

  • تجهیزات لوله کشی از جمله : زانو - کلکتور - شیر یا ولو - فلنچ - ساپورت و عایق

  • تجهیزات راه اندازی الکتریکی: کابل برق - پریز - کلید مینیاتوری - کنتاکتور - بیمنتال و ...

  • اجرت لوله کشی و پایپینگ بین کندانسور یا مبدل حرارتی و کولینگ تاور

  • اجرت برق کشی و کابل کشی تجهیزات برقی به تابلو کنترل و منبع الکتریکی

هزینه های دوره ای یا سالیانه برج خنک کننده

به محض بهره برداری و راه اندازی کولینگ تاور دو هزینه تکرارشونده سالیانه باید در هر دوره عمر خرید برج تأمین شود. هزینه‌های انرژی و هزینه‌های نگهداری مهمترین هزینه‌های دوره‌ای پس از خرید می‌باشد. عمر مفید، چارچوبی زمانی است که برج می‌تواند برای مالک خود سوددهی داشته باشد. بنابراین، اگر هزینه عملکرد و نگهداری قطعه‌ای از تجهیزات بیشتر از خرید آن شود، عمر اقتصادی (مفید) آن به پایان رسیده است. برج خنک کننده در عمر مفید خود از نظر فیزیکی سالم است. عمر مفید (اقتصادی) انواع کولینگ تاور و پمپ‌های کندانسور در جدول 1.2 ارائه شده است.

هزینه انرژی مستلزم شناخت دو کمیت است:

  •  1. مقدار مصرف انرژی الکتریکی برج و پمپ کندانسور
  •  2. هزینه واحد انرژی

در یک ارزیابی دقیق و مقایسه برج‌های خنک کننده جایگزین، لازم است پمپ کندانسور در نظرگرفته شود. از آنجا که برج های مختلف افت فشارهای مختلفی را بر پمپ ها تحمیل می کنند، باید هزینه این اختلاف انرژی در تحلیل هزینه گنجانده شود. برای تعیین انرژی برج و پمپ کندانسور، اولین گام تعیین بار سیستم آب کندانسور برحسب تن تبرید و تابعی از دمای محیط با تغییرات 5 درجه‌ای است. توان ورودی پمپ آب کندانسور و برج خنک کننده باید بر حسب کیلووات محاسبه شود. سپس با ضرب در ساعت مصرفی، مصرف انرژی برق بر حسب کیلووات ساعت (KWh) به دست می‌آید.


هزینه‌های غیرتکراری تعمیر و تعویض قطعات پس از خرید برج خنک کننده

هزینه‌های غیرتکراری، بیانگر هزینه‌های تعمیر و تعویض است که در فواصل طولانی تری از سال رخ می‌دهد. برای مثال، تشتک تحتانی و فوقانی گالوانیزه در برج جریان متقابل مکش القایی، نیازمند تعمیر یا تعویض پس از 10 سال کار است. این نوع هزینه‌ها باید مشخص گردد و سال روی دادن آنها نیز برآورد شود. مقایسه هزینه عملیاتی، نگهداری و انرژی کل برای برج خنک کننده و پمپ کندانسور آن، طی عمر مفید سیستم، بر اساس معادله 1.1 محاسبه می شود.

هزینه دوره ای برج خنک کن ={ (هزینه نگهداری سالیانه +هزینه انرژی سالیانه) x (عمر مفید)} + (مجموع هزینه تعمیر / تعویض) +C

هزینه سرمایه (سرمایه‌ای) = C

ضمانت های اجرایی و گواهینامه های CTI

به جز کولینگ تاورهای مونتاژ میدانی با سیستم های برودتی با طراحی خیلی خاص، برج های خنک کننده تهویه مطبوع باید مطابق با گواهینامه‌های اجرایی موسسه فناوری سرمایش(CTI)و استاندارد 201 آن باشند.  مطابقت طراحی و خرید برج خنک کننده با استانداردهای CTI ، تضمین کننده انتخاب صحیح و عملکرد اصولی کندانسور می‌باشد. گواهینامه های CTI نیازبه تست میدانی برج خنک کننده را برطرف می سازد. این گواهینامه ها در واقع جای هرگونه ضرایب خطا و بروز اشتباه را در فرآیند خرید کولینگ تاور به حداقل ممکن می رساند. فهرست استانداردهای مجاز CTI در جدول 1.3 قابل مشاهده می باشد. اگر به دنبال خرید و انتخاب اصولی هستید حتماً به مطالعه این استانداردها بپردازید و در مباحث مختلف آن تحقیق و تفحص نمایید.

ارزیابی اقتصادی سیستمهای جایگزین برج‌های خنک کننده

برآورد هزینه دوره ی عمر بهترین روش برای مقایسه گزینه های جایگزین برج خنک کننده است که یک روش ثابت را برای تحلیل جنبه های اقتصادی برج فراهم می ‌کند و مقایسه واقعی را ایجاد می کند تا بتوان موثرترین برج را با کمترین  هزینه دوره ی عمر انتخاب کرد این فرآیند اساسا ساده است و فقط نیازمند ارزیابی برج با همان معیار ها است که منجربه مقایسه یک به یک می‌شود.

محاسبات تعیین هزینه دوره ی عمر برج خنک کننده براساس روش محاسبه هزینه کل خرید و نگهداری، ساده است. با این وجود، دقت خرید این تجهیز به دقت اطلاعات بدست آمده بستگی دارد. هر کس می‌تواند هزینه دوره‌ی عمر کاری برج خنک کننده را بر اساس داده‌های بدست آمده ارزیابی کند. از این رو محاسبات دو نفر نسبت به یک ارزیابی و یک طراحی می‌تواند متفاوت باشد. مباحث بعدی اجزای اساسی هزینه دوره عمر برج را مشخص می‌کند. بخش های بعدی، عناصر پایه ای سازنده ی هزینه ی دوره عمر را مشخص می‌کند.

  • girl Author

پکینگ مدیا (packing media) مهمترین بخش برج خنک کننده در ایجاد سطح تبادل گرما است که مختصراً "پکینگ" نیز نامیده می‌شود. هدف اصلی پکینگ در برج خنک کن یا کولینگ ایجاد سطحی است برای تبادل انرژی. سطوحی که پکینگ مدیا ایجاد می‌نماید در واقع همانند پوشال‌های کولر، سطح تماس بین آب و هوا را می‌‌افزاید. افزایش سطح تماس در جریان کارکرد برج خنک کننده تأثیر بسزایی در چگونگی کارکرد سیستم می گذارد. حیاتی بودن پکینگ در عملکرد کولینگ تاور زمانی مشخص می شود که سیستم دچار رسوب و گرفتگی می شود. با ایجاد لایه های رسوب و کاهش سطوح تبادل حرارت در پکینگ ها یا فیلینگ های خنک کننده راندمان دچار افت می شود. افت راندمان در برج خنک کننده با افزایش دمای آب سرد خروجی مشهود می شود.

پکینگها انواع مختلفی دارند و با توجه به نوع طراحی مورد کاربرد قرار می‌گیرند. پکینگها علاوه بر کاربری در برج خنک کننده در سایر تجهیزات همانند اسکرابر (برج اسید) نیز بکار می‌روند. کاربری پوشالهای مشبک در سیستم های تبخیری بسیار حائز اهمیت می باشد. در واقع اصول طراحی یک اسکرابر و کولینگ تاور بر پایه کاربری پرکننده (fill) یا پکینگ نهاده شده است. فیلینگ داخلی در یک برج اسید یا اسکرابر وظیفه خنک کردن اسید و در برج وظیفه سرد کردن آب را عهده‌دار است. البته از پکینگ در یک کاربری دیگر در چربیگیرها و تصفیه خانه ها استفاده می شود. در این مدل کاربری از پوشالهای پر کننده در جهت ایجاد سطح جهت نشست کردن آلایندها همانند چربی و لجن استفاده می‌گردد.

انواع کاربری پکینگ در تجهیزات صنعتی

  • پکینگ برج خنک کننده

این بخش در کولینگ‌تاور یک شبکه منظم یا نامنظم از پوشال‌هایی است که سطح بسیار زیادی را جهت ریزش آب فراهم می‌کند. شبکه متراکم پکینگ‌ها در برج خنک کننده را تحت عنوان پرکن یا فیلینگ (fill) نیز می‌شناسیم. پکینگ‌ها در تجهیزات صنعتی مختلفی مورد کاربرد قرار می‌گیرند. هدف استفاده از پکینگ در برج خنک کننده ایجاد سطح مفید برای تماس آب گرم و هوای سرد محیط بیرون می‌باشد. به پکینگ در برج سطوح خنک کننده نیز گفته می‌شود.

  • پکینگ اسکرابر یا برج خنک کننده اسید

اسکرابر یا برج خنک کننده اسید دستگاهی برای خنک کردن اسید و استخراج اسید از مخلوط هوا و بخار می‌باشد. پکینگ در اسکرابر به صورت پال رینگ یا راشینگ رینگ جهت ایجاد سطح تماس بین اسید و هوای محیط مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این نوع از کاربری پکینگ این تجهیز به صورت پال رینگ یا استکانی با متریال سرامیک یا استیل مورد کاربر قرار می‌گیرد.

  • پکینگ یا پد سلولزی در کولرهای صنعتی و کولرهای سلولزی
  • پکینگ یا مدیا در تجهیزات تصفیه فاضلاب
  • girl Author

سازندگان برج خنک کننده

girl Author | سه شنبه, ۲۴ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

 

سازندگان برج خنک کننده طبیعتاً وظیفه ساخت و تولید برج خنک‌کننده را برعهده دارند و دغدغه اصلی این صنف ارتقاء کیفی برج خنک کننده می‌باشد.یک سازنده برج خنک کننده همانند سایر تولیدکنندگان محصولات صنعتی سعی بر این دارد تا با پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی محصولات خود را با بروزترین و بالاترین کیفیت تولید و عرضه نماید. فرآیند ساخت و تولید محصولات سرمایشی صنعتی همانند برج خنک‌کننده جز با اتکا به دانش مهندسی سیالات، مهندسی شیمی و مهندسی برق امکانپذیر نمی‌باشد.

پیشرفت روزانه دانش مهندسی در زمینه تأسیسات سرمایشی و گرمایشی سبب شده تا سازندگان برج خنک کننده به دنبال ارتقاء و بهینه سازی محصولات خود باشند. سازندگان برج خنک کننده در راستای پیشبرد اهداف خود در تولید و ساخت امروزه با مشارکت دانش آکادمیک و مهندسی و همچنین با همکاری شرکتهای مشاور همچون شرکت سازه به دنبال راهکارهایی در زمینه بهبود کیفیت، اتوماسیون‌سازی تولید و بهینه‌سازی مصرف انرژی محصولات خود می‌باشند.

بیشتر بدانید: برج خنک کننده 

شرح کلی اوضاع سازندگان برج خنک کن 

سازندگان برج خنک کننده در سراسر دنیا همواره به صورت سالانه و ماهیانه در فصول مختلف گردهم آمده و با همفکری و مشارکت ذهنی سبب ایجاد ایده‌های نو و پویا در صنعت تولید کولینگ‌تاور شده‌اند. پیشروترین شرکتهای سازنده برج خنک کننده در دنیا شرکتهای Evapco-Marely- CTS-CTI-EBARA-SPX-Paharpour می باشند که در زمینه تولید علم در صنایع برودتی پیشگام در عرصه صنعت جهانی محسوب می‌شوند. در واقع وابسته به حوزه فعالیت شرکتهای معتبر دنیا در زمینه ساخت و تولید برج خنک کننده این تجهیز در قالب تولید برون مرزی (بین المللی) و ساخت و تولید داخلی ارائه و عرضه می‌شود.


سازندگان برج خنک کننده بین المللی
  • Marely:

مارلی آمریکا پیشرو در صنعت سازندگی برج خنک کننده و قطعات جانبی این محصول پدر صنعت تولید، طراحی و ساخت کولینگ‌تاور در دنیا محسوب می‌شود. این شرکت فعالیت خود را از سال 1970 میلادی در آمریکا شروع نموده است و امروزه یکی از معتبرترین محصولات خود یعنی برج خنک کننده دو سلولی با نام مستعار طرح مارلی در سراسر دنیا طراحی و تولید می شود.

  • CTI:

بزرگترین شرکت تولیدکننده برج خنک کننده در دنیا شرکت CTI می‌باشد که استانداردهای جهانی و بین‌المللی از طریق این شرکت در صنف تولید و ساخت برج خنک‌کاری در اختیار سایر کشورها و سازندگان این محصول قرار می‌گیرد. امروزه بسیاری از سازندگان برج خنک کننده به دنبال دریافت گواهینامه معتبر لیسانس تولید از شرکت CTI در زمینه کولینگ‌تاور می‌باشند و تاکنون 4 شرکت در ایران موفق به کسب این لیسانس در تولیدات خود شده‌اند.

  • EVAPCO:

شرکت اواپکو اصلیتی آمریکایی دارد و فعالیت خود را از سال 1976 از شمال قاره آمریکا شروع کرده است و امروزه پدر صنعت تهویه مطبوع دنیا به شمار می‌آید و در زمینه تولید انواع برجهای خنک‌کننده گالوانیزه حرف اول را در دنیا می‌زند. امروزه شرکت اواپکو با داشتن بیش از 56 شعبه در کشورهای مختلف بزرگترین شرکت تولید و صادرات انواع برج خنک کننده بحساب می‌آید.

  • EBARA:

این شرکت اصلیتی آسیا میانه دارد و فعالیت خود را برای اولین بار در کشور ژاپن شروع نموده است. بیشترین دلیل شهرت این برند معتبر تولید برج خنک کننده به خاطر تولید یکی از رایج ترین و بهترین نمونه‌های کولینگ‌تاور جریان متقاطع تحت عنوان کراس‌فلو یا برج خنک‌کن ابارا می‌باشد. این نمونه خاص از انواع کولینگ‌تاور کراس فلو با بیشترین تیراژ تولید و ساخت در این شرکت عرضه گردیده است.

  • LENGTH:

این شرکت ماهیتی آمریکایی دارد و در زمینه تولید،طراحی، ساخت و عرضه انواع برج خنک کننده صنعتی در حوزه کشورهای نفت خیز خلیج‌فارس از جمله عراق، عربستان صعودی،کویت،مصر و قطر فعالیت می نماید که از سال 1995 شروع بکار کرده است و در سال 2008 به کشوره امارات متحده‌عربی نقل مکان نموده است.

  • DELTA COOLING:

این شرکت همانند بسیاری از شرکتهای معتبر در زمینه ساخت و تولید کولینگ‌تاور در کشور ایالات متحده آمریکا در سال 1998 شروع به کار نموده است و برای اولین بار طرح برج خنک کننده چندمداره در این شرکت ایده‌پردازی شده است.

  • CTS:

یکی از معتبرترین سازندگان حوزه خاورمیانه شرکت CTS ترکیه می‌باشد که در زمینه طراحی ، تولید و عرضه اتوماسیون برج خنک کننده (با ماشین آلات صنعتی) در تیراژ بالا فعالیت می‌نماید و این شرکت بیشترین تولیدات خود را معطوف به برج‌های خنک‌کننده چندسلولی نموده است و موفق به کسب نشان ایزو 9001 ، ایزو 18001 و کسب استانداردهای مختلف و معتبر از شرکت CTI آمریکا شده است.

 


سازندگان برج خنک کننده در کشور ایران
  • دما گستر:

شرکت دما گستر فعالیت خود را از سال 1380 در مشهد آغاز به کار نموده است و پس از یک برهه کوتاه به تهران نقل مکان نموده و امروزه بانی و ایده نوآور در ساخت برجهای خنک کننده هیبریدی کم مصرف محسوب می‌شود. این شرکت امروز با هدف ارتقاء کیفی محصولات خود دارای 16 مدل کولینگ‌تاور به منظور بهره‌وری در نقاط مختلف اقلیمی می‌باشد. انواع کولینگ‌تاورهای تولیدی شرکت دما گستر امروزه با بهترین تیم کنترل کیفی (QC) تحت نظارت قرارگرفته است و در اختیار عموم مشتریان قرار می‌گیرد.

 

  • پرتوآبگردان:

شرکت پرتوآبگردان کار خود را با از شهر مقدس مشهد در تولید و ساخت برج خنک کننده مدور یا مخروطی شروع نموده است و امروزه با نام توچال تهویه ایرانیان در حال فعالیت در سراسر ایران می باشد. این شرکت یکی از معتبرترین و قدیمی ترین تولیدکنندگان و سازندگان برج خنک کننده به شمار می آید.

  • آریابنیز:

شرکت آریا بنیز یکی از معتبرترین و بزرگترین تولیدکنندگان برج خنک کننده در ایران به حساب می آید که با استفاده از دانش مهندسی به جرئت یکی از برترین تیم های طراحی کولینگ‌تاور را برعهده دارد. شرکت آریابنیز هم اکنون در حیطه صادرات به کشورهای خارجی نیز فعالیت می‌نماید.

  • مهتاب‌گستر:

شرکت مهتاب گستر یکی از معتبرترین شرکتهای مهندسی در بخش سیستمهای تهویه مطبوع مخصوصاً تولید و ساخت برج خنک کننده به شمار می آید که دارای 6 شعبه معتبر و فعال در سراسر ایران جهت ارائه خدمات پس از فروش می‌باشد.

  • ناب‌زیست:

شرکت ناب زیست نیز یکی از برترین سازندگان برج خنک کننده در تهران بزرگ و سراسر ایران به شمار می آید و امروزه با تولید برجهای خنک کننده چندسلولی سبب ارتقا و کنترل مصرف انرژی کولینگ تاور می‌گردد.

دغدغه‌های اصلی سازندگان داخلی برج خنک کننده
  • تهیه مواداولیه با کیفیت به جهت تولید مناسب و استاندارد محصولات
  • نبودن دستگاه های مناسب و استاندارد در خط تولید قطعات و تجهیزات جانبی کولینگ تاور
  • نارضایتی مشتریان به دلیل وجود واسطه های فراوان در بازار فروش
  • عدم توجیه پذیری اقتصادی به جهت خدمت رسانی پس از فروش
  • تقلبی بودن و بی کیفیت بودن قطعات و مواد بکار رفته در فرآیند ساخت و تولید که سبب کاهش کیفیت نهایی محصول می شود.
  • ناکارآمد بودن نیروی انسانی در بخش تولید و عدم جبران شدن این موضوع با اتوماسیون سازی تولید به دلیل نبودن دستگاه های تولید قطعات (به دلایل تحریم اقتصادی)
  • طراحی و تولید برج خنک کننده توسط سازندگان غیر متخصص که سبب از بین رفتن اعتماد به تولید ملی و نارضایتی سایر صنوف صنعتی از حمایت تولیدکنندگان داخلی شده است.
  • کاهش بهای تمام شده برخی از تولیدکنندگان و سازندگان برج خنک کننده و افزایش نارضایتی مشتریان پس از خرید کولینگ تاور سبب ایجاد نگرش کاهش بهای تمام شده با استفاده از کاهش کیفی متریال توسط سایر سازندگان
شرح کامل فرآیند ساخت و تولید برج خنک کننده توسط سازندگان مختلف

ساخت و تولید برج خنک کننده

فرآیند ساخت(Build) یا تولید برج خنک کننده(کولینگ تاور) شامل بخشهای متنوعی از حوزه‌های مختلف ساخت قطعات و مونتاژ آنها در برج خنک کننده(Cooling Tower)می‌شود.به بیانی دیگر فرآیند تولید و ساخت برج خنک کننده در سه بخش اصلی تقسیم‌بندی می شود که بخش اول شامل تولید قطعات برج خنک کننده و بخش دوم مرتبط با عملیات مونتاژ(Assemble) می‌شود و بخش نهایی نظارت فنی و مهندسی(کنترل کیفی) می باشد.

فرآیند ساخت برج خنک کننده باید با دقت فراوانی صورت پذیرد زیراکه این بخش در نتیجه سبب ارزش‌گذاری و ارزش نهادن به کیفیت نهایی تجهیز تولیدشده می‌شود. برج خنک کننده با داشتن تجهیزات مختلف مرتبط با قسمتهای آب رسانی و هوارسانی دارای قطعات مختلفی است که از متریال فلزی، پلیمری و یا فایبرگلاس FRP تولید می‌شود. بیشتر سازندگان امروزه سعی بر این دارند تا حدامکان استفاده از متریال فلزی در تولید قطعات داخلی کولینگ تاور را محدود سازند و در جایگزینی آن از قطعات با مقاومت بالا از متریال ضدرسوب همچون فایبرگلاس یا پلی پروپیلن استفاده نمایند.

با توجه به موارد فوق الذکر سازندگان برج خنک کننده در مراحل تولید و ساخت کولینگ تاور ممکن است با بخشهای مختلف تولید سروکار داشته باشند.در واقع ساخت یک برج خنک کننده نیازمند داشتن دانش فنی در زمینه مهندسی سیالات ، شیمی ، برق ، عمران و مواد می‌باشد.به عنوان مثال بسیاری از بخش‌های مرتبط با سیستم گردش سیال آب یا هوا مربوط به رشته مهندسی مکانیک بوده و همچنین قسمت تأمین انرژی برق توسط موتور از بخشهای مرتبط با رشته مهندسی برق می‌باشد. بنابراین یک تولیدکننده موفق در ساخت برج خنک کننده باید دارای یک تیم کامل و مجرب از مهندسین در رشته‌های مختلف باشد.

مراحل کلی ساخت برج خنک کننده توسط سازندگان داخلی

1-ساخت قطعات و تجهیزات جانبی بکاررفته در بخشهای مختلف از جمله پروانه ، نازل، پکینگ ، قطره گیر و اجزای بدنه

2-مونتاژ و جمع‌آوری قطعات و تجهیزات روی بدنه و فریم اصلی

3-کنترل کیفی و نظارت فنی محصول تولیدشده مطابق با استانداردها و تستهای مختلف از جمله تست آب گیری ، تست جوش و تست فشار

(بخشهای متنوع ساخت قطعات برج خنک کننده(قبل از مون
  • تزریق قطعات پلاستیکی و پلیمری همچون نازل یا افشانک ، قطره گیر و پکینگ‌مدیا
  • تراشکاری قطعات فلزی از متریال فولاد و آلومینیوم همچون کاهش دور(فولی) و اسپرینکلر (آبگردان)
  • تولید قطعات بدنه از متریال فایبرگلاس FRP با الیاف و رزین و با استفاده از روش قالب گیری و پخت دستی و یا ماشینی
  • جوشکاری شاسی کویل، ساپورتهای نگهدارنده قطره‌گیر و پکینگ ، فن گارد یا توری محافظ پروانه و شاسی نگهدارنده پروانه و موتور در قسمت بالایی گلویی فن
  • ساخت و تولید تیغه پروانه یا فن برج خنک کننده با استفاده از دستگاه اکسترود یا پرس هیدرولیک و مونتاژ آن بخش با قسمت هاب تراشکاری شده و سپس طی کردن مراحل بالانس استاتیکی و دینامیکی پروانه

ساخت برج خنک کننده

 فرآیند مونتاژ در پروسه ساخت برج خنک کننده

فرآیند مونتاژ یا ساخت نهایی یک محصول شامل جایگذاری بخشهای مختلف در قسمتهای در نظر گرفته شده می باشد. در واقع مرحله بعد از تأمین و تولید قطعات جانبی برج خنک کن مرحله مونتاژ یا سربندی کولینگ تاور می باشد. این مرحله می تواند با توجه به صلاحدیدهای لازم جهت حمل و نصب به دو صورت انجام پذیرد.

  • مونتاژ در محل پروژه (محل نصب کولینگ تاور)
  • مونتاژ در کارخانه یا کارگاه ساخت و تولید برج خنک کننده

وابسته به ظرفیت و ابعاد کولینگ تاور فرآیند مونتاژ یا ساخت برج خنک کننده می‌تواند در هر دو صورت انجام پذیرد. عموماً ظرفیتهای بالاتر از 500 تن تبرید در کولینگ تاور به صورت مونتاژ در محل پروژه انجام می‌پذیرد. گاهاً به دلایل متنوع بسیاری از تولیدکنندگان سعی براین دارند که کلیه محصولات خود به صورت مونتاژ و تحویل درب کارخانه باشد. با توجه به همین هدف ظرفیت های بالاتر از 500 تن تبرید که عملاً حمل و بارگیری آن بسیار دشوار خواهد شد به صورت چندسلولی طراحی و تولید می گردد.

دلایل امتناع شرکت های سازنده از مونتاژ و ساخت برج خنک کننده در محل پروژه

  • عدم کنترل کیفی تیم نظارت فنی به صورت صحیح و کارآمد به دلیل داشتن طول مسافت احتمالی
  • کاهش کیفیت تولیدی محصول به دلیل خستگیهای ناشی از طول مسافت و زمان مونتاژ بر روی پرسنل اجرایی و مونتاژ
  • افزایش زمان تولید، ساخت ، نصب و راه اندازی برج خنک کننده
  • افزایش هزینه های ناشی از ایاب و ذهاب ، خوراک، محل اسکان و عملیات مونتاژ پرسنل

مراحل جزئی ساخت برج خنک کننده توسط سازندگان مربوطه

  • 1-مرحله تولید و پرداخت قالب‌های اولیه قطعات بدنه فایبرگلاس
  • 2-مرحله قالب‌گیری و ساخت قطعات فایبرگلاس برج خنک کننده از روی قالب مادر
  • 3-مرحله پخت قطعات فایبرگلاس در مقابل خورشید یا حمام های کوره‌ای
  • 4-مرحله پرداخت قطعات بدنه فایبرگلاس با دستگاه فرز و پولیش به منظور صیقل دادن و رفع نواقص ظاهری در قطعات تولیدی
  • 5-مرحله تزریق مواد گرانول در دستگاه‌های تزریق پلاستیک به جهت ساخت و تولید قطعات پلاستیکی همچون نازل‌، قطره‌گیر و پکینگ برج خنک کننده
  • 6-تراشکاری قطعات فلزی همچون سیستم کاهش دور ، اسپرینکلر ، فلنچ های ورودی و خروجی و هاب و دسته های پروانه و فن
  • 7-اکسترود تیغه‌های فن با متریال فایبرگلاس یا آلومینیوم با مقطع ایرودینامیکی ایرفویل(Airfoil)
  • 8-برشکاری و جوشکاری بخشهای نگهدارنده فن، موتور و سیستم انتقال قدرت و ساپورتهای نگهدارنده قطعات داخلی
  • 9-آبکاری قطعات فلزی همچون ساپورت کویل(در برج‌های خنک کننده مداربسته)، ساپورتهای قطره گیر، پکینگ، لوله و نازل
  • 10-مونتاژ و اسمبل و ساخت نهایی بدنه اصلی برج خنک کننده متشکل از فن دک، بیسین (تشتک)، پنل، ستونی و لوورها
  • 11-جایگذاری و نصب قطعات جانبی ساخته شده در برج خنک کننده
  • 12-نصب و سفت کردن تسمه های بخش انتقال قدرت
  • 13-آب‌بند کردن درزهای فایبرگلاس در بخشهای مختلف بدنه و فلنچ های ورودی و خروجی آب
  • 14-تست آبگیری ، تست جوش (برای کویل) ، تست فشار ( برای لوله های ورودی آب و کویل)
  • 15-نظارت نهایی ناظر فنی شرکت دماگستر و رفع ایرادات احتمالی ناشی از خطاهای انسانی در تولید و ساخت برج خنک کننده

مراحل ساخت برج خنک کننده

مطالب مشابه:


برج خنک کننده چیلر

برج خنک کننده صنعتی

اگزاست فن

کندانسور هوایی

  • girl Author

محاسبه دبی برج خنک کننده

girl Author | دوشنبه, ۲۳ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر
دبی برج خنک کننده 

دبی برج خنک کننده (Mass Flow) در واقع میزان حجم آب در گردش کولینگ تاور در واحد زمان می باشد. دبی برج خنک کننده در واقع نوع دیگری از واحد شارش جرمی سیال آب و یا به عبارتی دیگر میزان فلو آب در جریان در مدار چرخش سیال  برج خنک کننده می باشد. در بیانی دیگر یکی از مهمترین اصول طراحی کولینگ تاور میزان دبی برج خنک کننده (آب در گردش ) می باشد. این فاکتور تأثیر مستقیمی بر سیستم پاشش آب در برج خنک کننده دارد . سیستم پاشش آب برج خنک کننده (نازل) وابسته به میزان دبی برج خنک کننده طراحی می شود. هر یک از افشانک های برج خنک کننده قابلیت پاشش میزان معینی از حجم آب را دارا می باشد.

بنابراین دبی برج خنک کننده عامل تعیین کننده تعداد و نوع نازل ها در کولینگ تاور می باشد. دبی برج خنک کننده در واقع تاثیری مستقیمی نیز بر اتصالات ورودی و خروجی آب دارد . هرچه میزان دبی برج خنک کننده افزایش یابد سایز و قطر فلنچ ها و انشعابات داخلی برج خنک کننده نیز تغییر خواهد کرد.


دبی اسمی برج خنک کننده

دبی اسمی در برج خنک کننده در واقع میزان فلو مجاز گردش آب در یک دستگاه کولینگ تاو با ظرفیت معین می باشد . در واقع همانطور که واضح است دبی اسمی برج خنک کننده وابسته به سایز اتصالات ، سرعت چرخش و فشار مجاز آب ، تعداد و نوع نازل برج خنک کننده تعیین می گردد .

در واقع دبی اسمی  یکی از مهمترین فاکتورهای انتخاب برج خنک کننده می باشد. در هنگام انتخاب برج خنک کننده باید دبی آب در گردش سیستم طراحی شده از دبی اسمی برج خنک کننده نهایتا 10 الی 15 درصد متغیر باشد. در صورت مغایرت دبی اسمی در برج خنک کننده با دبی آب درگردش سیستم ، توصیه می شود مراتب را به واحد تولید شرکت اطلاع داده تا با تغییر سیستم پاشش آب (نازل برج خنک کننده) دبی اسمی برج خنک کننده با دبی آب درگردش به توازن تقریبی دست یابد.

نکته بسیار مهم:

همانطوری که توضیح داده شد به ازای یک ظرفیت معین از کولینگ تاور، با افزایش میزان دبی آب در گردش در برج خنک کننده دمای آب خروجی از برج خنک کننده به دمای مرطوب محیط نزدیک تر خواهد شد. بنابراین در نواحی با رطوبت بالا (شرجی) معمولا بایستی از مقدار جریان آب در گردش بیشتری نسبت به دبی جرمی در سیستم استفاده نمود .

دبی برج خنک کننده

نحوه محاسبه دبی اسمی برج خنک کننده 

به منظور محاسبه دبی اسمی برج خنک کننده باید به نکات اساسی و مهم تأثیرگذار در این پارامتر دقت نمود. انتخاب صحیح پمپ، سایز لوله کشی و اتصالات داخلی بین برج خنک کن و دستگاه های گرمازا تأثیر زیادی از دبی آب در گردش دارد. محاسبه ناصحیح پمپ سیرکولاتور و انتخاب نادرست سایز لوله کشی می تواند مشکلات زیادی از جمله فشار به پمپ و ایجاد کاویتاسیون اتفاق بیوفتد. از جمله نکات مهم و کلیدی در محاسبه دبی اسمی برج خنک کننده می توان به موارد زیر اشاره نمود.

  • ظرفیت برج خنک کننده

ظرفیت برج خنک کننده در واقع بیانگر این است که چه میزان حرارت باید از آب در یک واحد زمانی مشخص گرفته شود تا مطلوب حاصل گردد. به عبارتی دیگر رابطه بین ظرفیت و دبی برج خنک کننده رابطه مستقیم می باشد. بنابراین با افزایش ظرفیت برودتی دبی آب درگردش در برج خنک کننده نیز افزایش خواهد یافت.

  • قطر اتصالات ورودی برج خنک کننده

قطر اتصالات ورودی برج خنک کننده در واقع بیانگر میزان سطح عمودی عبور آب در کولینگ تاور می باشد . هر سایز از اتصالات ورودی برج خنک کننده دارای محدوده استانداردی در گذر جرمی آب می باشد .

  • سرعت و فشار استاندارد آب ورودی برج خنک کننده

سرعت و فشار استاندارد چرخش آب در برج خنک کننده در واقع مبین یک پارامتر مهم در این دستگاه می باشد . در واقع در صورت کاهش یا افزایش سرعت و فشار استاندارد آب مشکلاتی بسیاری در نحوه عملکرد برج خنک کننده ایجاد می شود. سرعت خطی مجاز آب در گردش در برج خنک کننده در واقع باید بین 2 الی 6 فوت بر ثانیه طراحی گردد .  از معایت افزایش و کاهش سرعت و فشار از حالت استاندارد می توان به عوامل زیر اشاره نمود:

الف) کاهش سرعت و فشار جریان آب در برج خنک کننده

در واقع کاهش سرعت و فشار جریان آب در گردش در برج خنک کننده (کاهش دبی برج خنک کننده) سبب تبدیل جریان آب از حالت آشفته به حالت آرام می باشد . در این حالت عدد رینولدز در آب به شدت دچار افت شده و عملا راندمان برج خنک کننده کاهش پیدا می کند.

ب) افزایش سرعت و فشار جریان آب در برج خنک کننده

افزایش سرعت و فشار جریان ورودی در برج خنک کننده (افزایش دبی برج خنک کننده) سبب کاهش میزان زمان جهت انتقال حرارت در کولینگ تاور می شود. به عبارتی ساده تر اگر دبی برج خنک کننده از میزان معینی (محدوده دبی اسمی)  گذر کند نتیجه آن اختلال در عملکرد صحیح برج خنک کننده خواهد بود . براساس همین سرعت خطی مجاز آب در گردش در برج خنک کننده و باتوجه به سایز اتصالات به راحتی می توانیم دبی آب در گردش برج خنک کننده را طراحی نمود.

 

اطلاعات بیشتر در بخش محاسبات برج خنک کننده


برج خنک کننده فایبرگلاس

کاهش دور برج خنک کننده

  • girl Author

محاسبات برج خنک کننده

girl Author | يكشنبه, ۲۲ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

محاسبات برج خنک کننده

محاسبات برج خنک کننده شامل محاسبه ظرفیت برودتی، راندمان و آب جبرانی در برج خنک کننده می‌باشد که مبنای اصلی طراحی کولینگ تاور به حساب می‌آید. انجام دقیق محاسبات در برج خنک کننده فرصتی جهت انتخاب صحیح و درست نوع خنک‌کن، محاسبه ظرفیت برودتی مناسب و برآورد میزان مصرف آب برج خنک کاری قلمداد می‌شود. انجام صحیح محاسبات سبب عملکرد بهتر برج خنک کننده خواهد شد و در نتیجه کارکرد خوب در این تجهیز سایر دستگاه هایی که با خنک کن سرد می‌شود نیز کارکرد بهتری خواهند داشت.

یک کوره القایی را فرض کنید که اگر محاسبات برج خنک کننده به درستی صورت نپذیرد ممکن است کوره نتواند با قابلیت صددرصد ذوب گیری نماید یا در یک تایم محدود دچار رسوب، گرفتگی و مشکلات زیادی گردد. در واقع محاسبات مختلف کولینگ تاور پیش زمینه‌ای برای طراحی برج خنک کننده صنعتی و بهبود بخشیدن در سیستم سرمایشی صنعت محسوب می‌شود.

محاسبات مربوط به برج خنک کننده در دسته‌بندی‌های متفاوتی تقسیم می‌شود. اولین بخش نحوه تعیین دمای‌ خروجی آب می‌باشد. پس از تعیین دمای خروجی آب فاکتورهایی از قبیل ظرفیت برودتی و شرایط کارکرد برج خنک کن کمک بسزایی در انتخاب بهتر یک کولینگ تاور خواهد داشت. محاسبه آب مصرفی نیز به لحاظ برآورد تجهیزات جانبی در راه اندازی سیستم گردش آب از اهمیت بالایی برخوردار است.

امروزه کاهش میزان مصرف آب و انتخاب صحیح نوع برج خنک کننده یکی از مهمترین بخش های محاسبات محسوب می‌شود.افزایش‌ راندمان،کاهش میزان مصرف آب و تعیین دقیق ظرفیت برودتی کولینگ تاور مهمترین بخشهای مرتبط با انتخاب صحیح یک منبع برودتی قلمداد می‌شود که به دو روش زیر انجام می پذیرد.

  • استفاده از فرمول ها و جداول از پیش تهیه شده در بخشهای مختلف
  • بهره‌گیری از نرم افزار های مخصوص انتقال حرارت و طراحی تجهیزات برودتی

در این بخش به توضیح مفصل روشهای مختلف انجام محاسبات برج خنک کننده از جمله محاسبه نرخ حرارتی کولینگ تاور،آب تبخیری، بلودان و راندمان خواهیم پرداخت.


دمای تقرب یا آپروچ برج خنک کننده

اختلاف بین دمای آب سرد خروجی(Cooling Tower Outlet Temperature) با دمای مرطوب محیط(Ambient Wet Bulb Temperature)، آپروچ (Approach)نام دارد. در یک تعریف مختصر و ساده آپروچ برج‌ خنک‌کننده میزان نزدیکی دمای آب سرد کولینگ تاور به دمای حباب تر محیط می‌باشد. در نمونه اولیه محاسبات به هر میزان آپروچ (نزدیکی دمای خروجی آب به دمای‌مرطوب) کمتر باشد برج خنک کن دارای راندمان بیشتری خواهدبود. بنابراین در انجام محاسبات برج خنک کننده رسیدن به دمای آپروچ پایین تر همواره یکی از مهمترین بخشهای طراحی کولینگ تاور می‌باشد.

رسیدن به آپروچ کمتر از 5 درجه سانتی گراد در برج خنک کننده نیازمند ضریب‌اطمینان بالایی می‌باشد. در محاسبات اولیه طراحی به هر میزان آپروچ پایین‌تر در نظر گرفته شود راندمان برج خنک کننده بالاتر خواهد بود. حداقل میزان آپروچ معادل 5 درجه فارنهایت (2.8 درجه سانتی گراد) درنظر گرفته می‌شود. از طرفی هر چه از نظر تئوری در محاسبات مربوط طراحی اولیه بخواهیم آپروچ عدد پایین‌تری باشد باید ضریب افزایش سطح‌مفید کولینگ تاور(ضریب اطمینان) نیز بزرگتر انتخاب گردد.

بهینه ترین میزان آپروچ در نظرگرفته شده در محاسبات برج خنک کننده با ضریب اطمینان منطقی(عملی و اقتصادی) معادل 10 درجه فارنهایت (5 درجه سانتی گراد)می باشد.تعیین دقیق میزان آپروچ در واقع تابعی از دمای ایده آل آب سرد خروجی برج خنک کننده در فصول گرم (تابستان) می باشد.

به منظور محاسبه میزان آپروچ از فرمول زیر استفاده می شود.

Approach=Cold Water Temperature–Wet Bulb Temperature

آپروچ=دمای خروجی آب سرد برج خنک کننده - دمای مرطوب محیط طراحی کولینگ تاور


اختلاف دمای برج خنک کننده

یکی دیگر از فاکتورهای اساسی در محاسبات برج خنک کننده در واقع اختلاف دمای ورودی و خروجی آب در کولینگ تاور می‌باشد. اختلاف میان دمای آب گرم (ورودی) و دمای آب سرد (خروجی)تحت عنوان اختلاف دمای یا دلتاتی(Range) نامیده می‌شود.در محاسبه راندمان و محاسبه ظرفیت سرمایشی، میزان اختلاف دمای ورودی و خروجی از اهمیت بالایی برخوردار است.

اختلاف بین دمای آب گرم و سرد در کولینگ تاور محدودیت‌هایی دارد. در محاسبات مرتبط با طراحی رسیدن به اختلاف دمای(Range) بالاتر از 10 درجه سانتیگراد در یک سلول برج خنک کن شدنی نیست. ایده آل‌ ترین اختلاف دمای ورودی و خروجی در کولینگ‌تاور معادل 5 تا 7 درجه سانتیگراد طراحی می‌شود. اختلاف دمای ورودی و خروجی آب در کولینگ تاور همچنین تابعی از شرایط محیطی و دمای آب ورودی به منبع برودتی خنک کن می‌باشد.

با افزایش دبی آب در گردش در سیستم اختلاف دمای برج خنک کن به کمتر از 5 درجه سانتی گراد نیز کاهش پیدا کند. بنابراین اختلاف دمای آب سرد ورودی با آب گرم خروجی از برج خنک کننده تابعی از شرایط طراحی و شرایط محیطی می باشد.

مطالب مفید: محاسبه دبی برج خنک کننده

فرمول کلی زیر جهت محاسبه اختلاف دمای برج خنک کننده  بکار می‌رود.

Range = Hot Water Temperature – Cold Water Temperature

 

محاسبات برج خنک کننده رنج و آپروچ


محاسبه راندمان برج خنک کننده

یکی از پر اهمیت ترین بخش های طراحی و محاسبات برج خنک کننده تعیین راندمان یا efficiently می‌باشد. راندمان برج خنک کننده(Cooling Tower Efficiently) به دو پارامتر آپروچ(Approach) و اختلاف دما (Range) وابسته می‌باشد. به عبارتی ساده‌تر محاسبه راندمان نیز مانند بسیاری از پارامترهای طراحی کولینگ تاور وابسته به دمای مرطوب محیط می‌باشد.در محیط‌هایی با رطوبت نسبی بالا(شرجی) خروجی محاسبه راندمان برج خنک کننده کمی کمتر از حالت‌های ایده‌آل می‌باشد. در محیط‌هایی با رطوبت نسبی پایین(اقلیم های گرم و خشک) همانند شهر یزد، شیراز و غیره در نتیجه محاسبه راندمان به عددهایی همانند 85 درصد به بالا می‌رسیم.

به عبارتی دیگر رسیدن به راندمان 100درصد در محاسبات برج خنک کننده به معنای این می‌باشد که آپروچ معادل صفر در نظر گرفته شود که چنین موضوعی امکان ندارد. بنابراین در محاسبه راندمان کولینگ تاور رسیدن به عددی بالاتر از 90 درصد به هیچ عنوان شدنی نیست. به منظور دقیق محاسبه راندمان از فرمول هایی استفاده می‌شود که خروجی این اعداد نشانگر این موضوع است که  بهینه‌ترین میزان راندمان برج خنک کننده با ضریب اطمینان استاندارد، معادل با 70 الی 75 درصد می‌باشد.در واقع رسیدن به راندمان بالاتر از 75درصد در محاسبات برج خنک کننده نیازمند هزینه بسیار زیاد بوده و غیراقتصادی می‌باشد.

به منظور محاسبه راندمان برج خنک کننده از فرمول زیر استفاده می‌شود.

Cooling Tower Efficiency = Range/ (Range + Approach) x 100

به بیانی ساده‌تر محاسبه راندمان برج خنک کننده معادل است با :  نسبت اختلاف دما به مجموع آپروچ و اختلاف دما در کولینگ تاور.

کاهش میزان آپروچ و افزایش میزان اختلاف‌دما در کولینگ تاور طبق فرمول فوق سبب افزایش راندمان می‌شود. البته لازم به ذکر است که در تابستان با افزایش دمای مرطوب محیط راندمان برج خنک کننده نسبت به سایر فصول پایین‌تر خواهد بود و این موضوع نشانگر این است که پارامتر راندمان در دسته محاسبات عددی ثابت نمی‌باشد و مطابق شرایط فصلی و اقلیمی نیز متغیر می‌باشد.

فاکتورهای فراوانی بر افزایش راندمان در برج خنک‌کننده تأثیرگذار خواهد بود. بسیاران از طراحان و مشاورین مهندسی سیالات از بهترین نمونه‌های پکینگ‌مدیا و افشانک جهت پاشش صحیح آب و افزایش سطح تبادل حرارت بین آب و هوا استفاده می‌کنند. امروزه با پیشرفت علم سیالات و بهره‌گیری از نرم‌افزارهای مخصوص کمک بسیار زیادی در استفاده از نازلهایی با راندمان بالا و پاشش خوب و در نتیجه افزایش راندمان شده است.

مطالب مفید:  نازل برج خنک کننده


محاسبات چرخه غلظت در برج خنک‌کننده

یکی دیگر از پارامترهای تأثیرگذار در محاسبات برج خنک‌کننده COC می‌باشد. چرخه غلظت(Cycle of Concentration) یا به صورت مختصر COC، یکی از مهمترین فاکتورهای تعیین‌کننده در طراحی هر خنک‌کننده آب محسوب می‌شود. COC یا چرخه غلظت در واقع  میزان رسانایی(Conductivity) در چرخه اصلی به رسانایی در چرخه آب جبرانی میباشد. به مظنور محاسبه میزان COC در برج خنک‌کننده مطابق فرمول زیر میتوان عمل نمود.

COC = Conductivity of Cooling Water / Conductivity of Makeup water

میزان COC یا چرخه غلظت کمیتی بدون بعد می‌باشد. مقدار COC در برج خنک‌کاری وابسته به شرایط آب ورودی و آب جبرانی بین عدد 3 تا 7 متغیر می‌باشد. در طراحی برج خنک‌کننده باید دقت نمود که مقدار COC حدالامکان بیشتر در نظر گرفته شود. چرا که افزایش میزان COC سبب کاهش میزان بلودان و دریفت قطرات آب می‌شود. چرخه غلظت یا COC یکی از مهمترین پارامترهای کلیدی در محاسبات برج خنک‌کننده مخصوصاً در بخش محاسبه بلودان محسوب می‌شود. بهترین و بهینه‌ترین عدد برای فاکتور COC در محاسبات معادل 5 در نظرگرفته می‌شود.

البته لازم به ذکراست استفاده از قطره گیر و سیستم بلودان هوشمند نیز تاثیر بسزایی در کاهش مصرف میزان بلودان و دریفت در کولینگ‌تاور دارد که استفاده استاندارد از چکه‌گیر یا قطره‌گیر برج خنک‌کننده باید از متریال مناسب و با کیفیت صورت پذیرد.


محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده

یکی از مهمترین بخشهای طراحی و محاسبات برج خنک‌کننده برآورد میزان آب مصرفی کولینگ‌تاور در شرایط مختلف اقلیمی و فصلی می‌باشد. آب جبرانی(Make Up) در برج خنک کننده در واقع میزان مصرف آب کولینگ‌تاور در واحد زمان معین میباشد. در یک چرخه گردش سیال آب این سیال از سه روش متفاوت و مختلف از دست می‌رود. محاسبه آب جبرانی دربرگیرنده پارامترهای زیادی می‌باشد. آب جبرانی در برج خنک‌کننده مرطوب یا مدارباز در واقع میزان آبی است که جهت ایجاد چرخه دائم و موازنه جرمی باید دائماً وارد کولینگ‌تاور گردد.

محاسبه آب جبرانی در برج خنک‌کننده تابع سه پارامتر اصلی می‌باشد. سه پارامتر تأثیرگذار بر محاسبه آب جبرانی عبارتند از تبخیر آب - بلودان و دریفت قطرات آب به بیرون کولینگ‌تاور. در واقع آب‌مصرفی(جبرانی) وابسته به عملکردهای متفاوت در کولینگ‌تاور در جهات مختف هزینه می‌شود. محاسبه آب جبرانی از این جهت حائز اهمیت می‌باشد که تأمین این آب در فصول گرم عملاً باید با دورنگری و در طراحی اولیه درنظرگرفته شود.آب جبرانی در برج خنک‌کننده توسط سه روش کلی محاسبه می‌شود.

  • 1-روش محاسبه آب جبرانی به صورت تخمینی (1.5 تا 2 درصد آب در گردش)
  • 2-محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده با روش فرمولی
  • 3-محاسبه آب جبرانی توسط نرم افزارهای آنلاین و مهندسی از جمله SPX Calculator و Water Waste

در واقع در این مقاله سعی براین شده بر هر سه روش اساسی در تعیین محاسبه آب جبرانی اشاره شود. البته در زیر فقط به روش کلی محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده یعنی روش استفاده از فرمول های مهندسی اشاره مینماییم.

نمودار شماتیک از نحوه محاسبه آب جبرانی و تاثیر هر یک از سه پارامتر بر میزان Make Up

محاسبات برج خنک کننده آب جبرانی

1-تبخیر آب در برج خنک‌کننده

اولین فاکتور هدررفت آب در برج خنک کننده در واقع تبخیر(Evaporate) می‌باشد. آب در اثر تماس با جریان هوای القا شده توسط فن برج خنک‌کننده دچار درصد کمی تبخیر شده و حرارت جذب شده برای تبخیر آب، سبب کاهش دمای آب می‌گردد.تبخیر بیشترین میزان آب جبرانی یا مصرفی را در خنک‌کنندهای تبخیری تشکیل می‌دهد. تبخیر آب در برج خنک‌کننده در واقع مهمترین و بیشترین میزان تأثیر در محاسبات آب جبرانی در برج خنک‌کننده را دارد. میزان تبخیر آب وابسته به اختلاف دمای ورودی و خروجی و همچنین وابسته به شرایط اقلیمی محیط نصب کولینگ‌تاور متفاوت می‌باشد.

تعیین دقیق میزان تبخیر آب در کولینگ‌تاور تأثیر بسزایی در نتیجه محاسبات آب جبرانی در برج خنک‌کن خواهد داشت. در واقع مهمترین بخش محاسبات برج خنک‌کننده در تعیین دقیق میزان آب مصرفی تبخیر می‌باشد.انرژی لازم گرفته شده از آب سبب تبخیر در برج خنک‌کننده می‌گردد.همین موضوع شاهراه اصلی محاسبات آب جبرانی می‌باشد. به عبارتی ساده‌تر با استفاده از ضریب محسوس گرمای‌ویژه تبخیر در برج خنک‌کننده میزان این پارامتر در محاسبه آب جبرانی به راحتی تعیین می‌گردد.در قسمت بعد در انتهای مقاله به بررسی عددی میزان تبخیر و محاسبه دقیق آب جبرانی در برج خنک‌کننده به طور مفصل می‌پردازیم.

مطلب جالب و آموزنده: برجهای خنک‌کننده بدون تبخیر یا برج خنک‌کننده خشک


2-بلودان برج خنک‌کننده

دومین فاکتور از هدررفت آب در کولینگ‌تاور زیرآب یا بلودان(bleed Off)و در اصلاح جریان تخلیه (Blow Down) می‌باشدکه یکی دیگر از فاکتورهای تأثیرگذار در محاسبات برج خنک‌کننده محسوب می‌گردد.میزان تخلیه یا زیرآب و در اصطلاح بلودان برج خنک‌کننده یک پارامتر عددی قابل تغییر می‌باشد. محاسبات مربوط بلودان برج خنک‌کننده در واقع یکی از فاکتورهای اساسی در طراحی کولینگ‌تاور می‌باشد.منظور از بلودان برج خنک‌کننده(Blow Down)، تخلیه پیوسته یا متناوب درصدی از آب در کولینگ‌تاور به منظور جلوگیری از افزایش غلظت مواد معدنی حل نشده (TDS) و سایر ناخالاصی‌های موجود می‌باشد.

میزان دقیق بلودان برج خنک‌کننده در واقع براساس میزان کیفیت آب ورودی و آب در گردش و همچنین براساس دمای ورودی و خروجی و چرخه غلظت تعیین می‌گردد. اگر میزان بلودان از عدد استاندارد کمتر باشد غلظت مواد محلول در برج خنک‌کننده افزایش می‌یابد و این موضوع سبب افزایش رسوب و گرفتگی و در نتیجه کاهش راندمان خواهد شد. اگر بلودان از حدمعین خود نیز افزایش یابد سبب افزایش مصرف بی‌رویه آب جبرانی در کولینگ‌تاور می‌گردد. بنابراین تنظیم میزان جریان بلودان در برج خنک‌کننده یکی از مهمترین فاکتورها در محاسبات آب جبرانی برج خنک‌کن محسوب میشود.

تنظیم و تعیین دقیق میزان بلودان کار ساده‌ای نیست بنابراین لطفاً به منظور تنظیم جریان زیرآب یا تخلیه در برج خنک‌کننده با کارشناسان مجرب شرکت دماگستر مشورت نمایید . تظیم میزان جریان تخلیه یا بلودان در کولینگ تاور بر اساس دو روش کلی دسته بندی می شود . روش اول تنظیم جریان تخلیه (بلودان برج خنک کننده) روش Manual یا دستی می باشد . در این روش با استفاده از یک شیر دستی و توسط یک اپراتور در هر چند ساعت جریان تخلیه تنظیم می گردد . روش دوم نیز در بلودان برج خنک کننده روش Automatic می باشد که بهترین روش در تنظیم میزان بلودان برج خنک کننده می باشد.

نحوه تنظیم جریان بلودان برج خنک کننده:

1-بلودان دستی (Manual Blow Down): در اینگونه موارد از یک فلنچ تخلیه کوچک و یک شیر دستی جهت تنظیم میزان بلودان برج خنک‌کننده استفاده می‌شود. میزان تنظیم بلودان در واقع به غلظت موادمحلول در آب ورودی و اختلاف دمای آب ورودی و خروجی (Range) بستگی دارد.

2-بلودان اتوماتیک(Automatic Blow Down): عموماً به منظور کاهش میزان تخلیه و بلودان در برج خنک‌کننده از یک TDS متر هوشمند و یک شیربرقی استفاده می‌شود. TDS متر با افزایش میزان غلظت موادمحلول در آب از حدمجاز استاندارد، فرمان روشن (On) را به شیر برقی جهت تخلیه آب صادر می‌نماید. با تخلیه و بلودان آب غلیظ از قسمت تشتک برج خنک‌کننده غلظت مواد محلول در آب کاهش پیدا می‌کند و TDS متر پس از زمان معین فرمان خاموش (Off) را صادر مینماید.


3-دریفت یا پرتاب قطرات آب

دریفت (Drift)در برج خنک‌کننده در واقع کشیده‌شدن قطرات ریز آب خروجی از اسپرینکلر یا آب پخش کن به وسیله جریان مکش هوای عبوری می‌باشد. میزان دریفت یا پرتاب قطرات آب به سمت پروانه تابعی از طراحی برج و سرعت هوای عبوری از کولینگ‌تاور می‌باشد .دریفت درواقع درصد بسیار کمی (2 درصد) از مصرف آب جبرانی برج خنک‌کننده را تشکیل می‌دهد.به منظور کاهش دریفت در برج خنک‌کننده از قطره‌گیر(Drift Elminator) جهت کاهش مصرف دریفت استفاده می‌شود.با استفاده از قطره گیر در برج خنک‌کننده میزان پرتاب قطرات آب به خارج کولینگ‌تاور تقریباً به 0.005 قطرات کاهش می‌یابد.



محاسبات عددی آب‌جبرانی برج خنک‌کننده

دو فاکتور اصلی و مهم در محاسبات آب جبرانی برج خنک‌کننده در واقع تبخیر و تخیله آب می‌باشد. فرمول محاسبه اصلی مصرف آب در واقع به شرح ذیل می‌باشد.

M=E+B+D

M = آب جبرانی یا میک آپ

E = تبخیر آب

B = بلودان

D = دریفت قطرات ریز آب

محاسبات برج خنک کننده


الف) محاسبه تبخیر آب در برج خنک کننده:

به منظور محاسبه تبخیر آب در برج خنک‌کننده از دو روش کلی می توان استفاده نمود.

روش اول) استفاده از فرمول تخصصی محاسبه عددی میزان تبخیر برج خنک‌کننده:

مطابق این روش به منظور محاسبه میزان آب جبرانی حاصل از تبخیر در برج خنک‌کننده از فرمول زیر استفاده می‌شود.

E = 0.00085 x R x 1.8 x C

E = Evaporation Loss (m3/hr)

R= Range

C = Circulating Cooling Water (m3/hr)

روش دوم) استفاده از فرمول دوم تخصصی محاسبه عددی میزان تبخیر برج خنک‌کننده:

در این روش عموماً از روش حرارت جذب‌شده در تبخیر استفاده می‌شود. مطابق این روش برای محاسبه آب جبرانی حاصل از تبخیر در برج خنک‌کننده از فرمول زیر استفاده می‌شود.

E = C x R x Cp / HV

E = Evaporation Loss in m3/hr

C= Cycle of Concentration

R= Range in °C

Cp = Specific Heat = 4.184 kJ / kg / °C

HV = Latent heat of vaporization = 2260 kJ / kg


با توجه به اینکه حرارت جذب شده برای تبخیر هر کیلوگرم آب 2260 کیلوژول می باشد ، برای هر کیلووات ظرفیت برج خنک کننده مقدار آب حاصل از تبخیر تقریبا 0.553 گرم برثانیه (معادل 2 لیتر بر ساعت) خواهد بود.

بنابراین تبخیر آب در یک برج خنک کننده با ظرفیت 100 تن تبرید (350 کیلووات) معادل تقریبی 700 لیتر بر ساعت می باشد.

البته روش فوق در واقع به صورت دقیق تر تابعی از دمای ورودی و خروجی و شرایط محیطی و فصلی عملکرد برج خنک‌کننده میباشد. به منظور محاسبه دقیق میزان مصرف آب میتوانید از نرم‌افزار محاسبه آب جبرانی شرکت دماگستر در این زمینه بهره‌مند شوید.

تصویری از خروجی نرم افزار محاسبات آب مصرفی برج خنک‌کننده

نرم افزار محاسبات برج خنک کننده


ب) محاسبه بلودان برج خنک کننده:

همانند تبخیر ، بلودان نیز با دو روش کلی قابل محاسبه می باشد .

روش اول)محاسبه عددی میزان بلودان برج خنک کننده با مطابق فرمول زیر:

B = E/ (COC-1)

B = Blow Down (m3/hr)

E = Evaporation Loss (m3/hr)

 COC = Cycle of Concentration (پارامتری بدون بعد بین 3 تا 7 که توسط تولیدکننده برج خنک‌کننده تعیین می‌گردد)

روش دوم)محاسبات تقریبی میزان بلودان برج خنک‌کننده مطابق با جدول زیر:

میزان تخلیه و بلودان در برج خنک‌کننده برای حفظ غلظت مواد معدنی حل‌نشده در محدوده قابل قبول، به محدوده خنک‌کاری کولینگ‌تاور(range)،دبی.شرایط اولیه آب(TDS) بستگی دارد.

به عنوان مثال برای یک دستگاه برج خنک‌کننده 100 تن تبرید با دبی آب در گردش 50 مترمکعب در ساعت و اختلاف دمای 5.5 Eدرجه سانتیگراد میزان آب جبرانی مطابق روش فوق بدین شکل محاسبه می‌گردد:

E=350*2 =700 L/h

B=50000 L/h *(0.0033)=165 L/h

M=B+E = 865 L/h

  • girl Author

کولینگ تاور چیست

girl Author | جمعه, ۲۰ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

کولینگ تاور چیست؟

کولینگ تاور چیست ؟

کولینگ تاور (cooling tower) یا با ترجمه فارسی برج خنک کننده، دستگاه خنک کننده آب بوده که به آن کولینگ تاور آب نیز گفته می‌شود. کولینگ در زبان انگلیسی به معنای خنک کننده بوده و تاور نیز به معنای برج یا سازه می باشد. ترکیب این دو کلمه معادل کولینگ تاور تلقی می شود که یکی از رایج ترین منابع آب سرد کن صنعتی به شمار می‌آید. کولینگ تاورها از سالیان دراز در کاربری خنک کننده چیلر و کاربری های صنعتی بکار برده می شود. کولینگ تاورها انواع مختلفی دارند و با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی مهندسی تغییرات زیادی کرده اند. کولینگ تاور ممکن است با سازه بتنی ، گالوانیزه یا فایبرگلاس تولید گردد که امروزه بیشتر تولیدات این محصول برودتی با بدنه کامپوزیت (فایبرگلاس) عرضه می شود. استفاده از فایبرگلس در ساختار بدنه کولینگ تاور سبب افزایش طول عمر بدنه و مقاومت بدنه در برابر خوردگی با آب شده است.

کولینگ تاورهای خنک کننده چیلرها عمدتاً در سیستم‌های سرمایش مرکزی با چیلر آبی کاربرد دارند. این نوع کولینگ تاورها با دو سازه فلزی و گالوانیزه تولید می‌شوند که از گذشته تا بحال نیز کاربرد دارند. کولینگ تاور گالوانیزه به لحاظ کاربری به دلیل رسوب و گرفتگی زیاد امروزه دیگر توسط تولیدکنندگان تولید نمی‌شود. بیشتر سیستم‌های سرمایشی امروزه در خنک‌کاری چیلر از برج خنک کننده فایبرگلاس استفاده می‌نمایند. کولینگ تاور علاوه بر کاربری در سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان، در بیشتر سیستم‌های صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع مختلف کشور از جمله فولاد، نفت و پتروشیمی امروزه این سردکن‌ها کاربرد زیادی پیدا کرده‌اند. بیشتر تولیدات صنایع کشور به منظور خنک کردن دستگاه‌های خود نیازمند منبع سرمایشی مثل کولینگ تاور یا چیلر می‌باشند. طراحی صحیح سیستم سرمایشی دستگاه‌های صنعتی از حساسیت بالایی برخوردار است زیرا عدم کارایی مناسب این بخش سبب کاهش تولید می‌شود. کولینگ تاور در این زمینه همواره کمک بسزایی در افزایش راندمان تولید در صنایع مختلف نموده است.


نحوه خنک کاری آب در کولینگ تاور

هنگامی که در چای با هوای دهان خود می‌دمیم جریان هوا با برخورد با سیال سبب خنک شدن آن می‌شود. عملکرد کولینگ تاور هم مشابه همین فعالیت با هدف کاهش دمای آب در نظر گرفته می شود. ایجاد یک جریان هوا و تماس آن با آب داغ سبب تبادل حرارت و جرمی می شود که اساس و پایه کار کولینگ تاور می باشد. گرمایی که از آب داغ به هوای بیرون انتقال می یابد با دو روش کلی تعریف و تحلیل می شود. در روش اول هوای سرد بیرون در تماس با آب به دلیل داشتن دمای پایین تر نسبت به آب، گرمای این سیال را جذب می کند. روش دوم نیز هوای خشک با اختلاط با درصدی بخار آب اشباع شده و گرمای مورد نیاز جهت تبخیر در واقع از خود جریان آب گرفته می شود. در روش دوم به نرخ تبادل انرژی صورت پذیرفته گرمای محسوس نیز گفته می‌شود.

در واقع اگر بخواهیم با شرح یک مثال ساده عملکرد کولینگ تاور را توصیف نماییم باید بگوییم این تجهیز عمکلردی عکس کولر تبخیری دارد. در کولرهای تبخیر آب در تماس با هوا قرار می‌گیرد و با رطوبت زنی هوا ، دمای هوا کاهش می‌یابد و محیط را خنک می‌کند. در حالت دیگر کولینگ تاور برعکس کولر سلولزی با تماس هوا سبب سرد تر شدن آب را دارد و اینجا آب سرد خروجی نیز در مصارف مختلفی قرار می‌گیرد. در بسیاری از صنایع جهت ثابت کردن فرآیند تولید باید دستگاه های خود را با آب خنک کنند که این  آب سرد را کولینگ تاور فراهم می کند. به عبارتی دیگر یک دستگاه برج خنک کننده یا "کولینگ تاور" منبع تولید آب سرد در صنعت به شمار می‌رود. میزان برودت و دریافت گرما در کولینگ تاور تحت عنوان ظرفیت برودتی مطرح می شود که روش محاسبه آن به صورت مفصل در بخش محاسبات کولینگ تاور شرح داده شده است.


پیشرفت صنعت تولید کولینگ تاور در دهه های اخیر

با توجه به اهمیت بالای کولینگ تاور در صنعت و حتی در سیستم های سرمایشی مرکزی ، افزایش کیفی این محصول همواره دغدغه اصلی سازندگان این تجهیز بوده است. سازندگان کولینگ تاور در دهه های اخیر پیشرفتهای چشمگیری را در زمینه ارتقاء کیفیت این محصول رقم زده اند. کاهش مصرف آب ، کاهش مصرف برق (افزایش راندمان) ، کاهش میزان رسوب گرفتگی و افزایش طول عمر مفید دستگاه از مهمترین عواملی است که در طی چند سال گذشته پیشرفت زیادی داشته است. بکارگیری سیستم های مداربسته در کولینگ تاور کمک بسزایی به راهبرد این اهداف داشته است. بکارگیری سیکل خنک کاری مداربسته علاوه بر کاهش میزان رسوب سبب کاهش میزان مصرف آب و افزایش راندمان نیز گردیده است. علوم انتقال حرارت در این زمینه کمک شایانی به دانش مهندسی تجهیزات برودتی داشته است. امروزه بیشتر تولیدکنندگان با اقتباس گیری از طرحهای ترکیبی بیشتر محصولات خود را تولید میکنند تا عملکرد دستگاه نیز قابل کنترل باشد.

کولینگ تاورهای قدیمی قالباً با سازه های بتنی و فلزی با کمترین میزان دانش مهندسی طراحی می شدند. این سیستم های برودتی بیشتر به دلیل ضعف های بسیاری که داشتند از مدار کاربرد و تولید به طور کامل خارج شدند. نسل های پیشین برج خنک کننده (کولینگ تاور) با سازه های فلزی یا گالوانیزه سر و صدای زیادی را تولید می کردند. دلیل اصلی این موضوع هم استفاده از فن های حلزونی (سانتریفوژ) در سیستم هوادهی بود. سیستم های هوادهی فن حلزونی لرزش زیادی ایجاد میکرد و بدنه فلزی نیز این لرزش را تشدید می نمود. علاوه بر این کولینگ تاورهای گالوانیزه ظرف مدت کوتاهی با یک زنگ زدگی و رسوب گرفتگی شدید مواجه می شدند. دلیل این امر هم از بین رفتن تدریجی پوشش خارجی فلز و واکنش فلز با آب بود. امروزه استفاده از پروانه های فوق کم صدای پلیمری با بدنه فایبرگلاس سبب رفع اینگونه معایب در سیستم خنک کاری آب گشته است.


انواع کولینگ تاور

  • کولینگ تاور مدارباز:

تبادل حرارت در این نوع خنک کن با تماس کاملاً مستقیم بین آب و هوا برقرار می شود. برج خنک کن مدارباز یا مرطوب در دو تیپ ابارایی و مکش القایی تولید و عرضه می شود. سیستم های ابارا یا کراس فلو با ایجاد یک جریان مکش هوای عمود از دو جناح عملیات کولینگ را انجام می دهد. دستگاه خنک کن کانترفلو نیز با ایجاد جریان تماسی با جهت خلاف بین آب و هوا ، سیال را خنک می نماید. راندمان کولینگ تاورهای کانترفلو به مراتب بیشتر از انواع برج خنک کن مدارباز کراس فلو می باشد. برج خنک کاری جریان متقاطع یا کراس فلو بیشتر به دلیل عملکرد خوب آن در محیط های شرجی معروف گردیده است. بزرگترین شرکت تولید این مدل سرد کن نیز شرکت ابارا می‌باشد.

  • کولینگ تاور مداربسته:

انتقال انرژی حرارتی از آب داغ به واسطه سطح تماس با کویل برقرار می گردد و به دلیل نداشتن تبخیر مصرف آب بسیار کمی دارد. کولینگ تاور مداربسته یا خشک سازوکاری شبیه کندانسور هوا خنک دارد و در اغلب فصول هوا به تنهایی آب را خنک می کند. در ماه های گرم تابستان و یا در مناطق گرم و خشک این مدل برج خنک کن کاربرد زیادی ندارد چرا که با افزایش دمای محیط راندمانش به شدت افت می کند. کولینگ تاور خشک قالباً دارای دو بخش اصلی سیستم هوادهی و کویل فیندار می باشد که هر بخش سیال مرتبط با خود را هدایت می نماید. سیستم هوادهی قریب به 90 درصد این مدل سرد کن ها نوع آکسیال یا محوری می باشد. طراحی کویلهای این مدل برج خنک کننده با نرم افزارهای محاسبات انتقال حرارت پیشرفته صورت می پذیرد.

  • کولینگ تاور هیبریدی:

سیستم هیبریدی (hybrid cooling tower) در اصل دستگاهی است با قابلیت چندگانه خنک کاری آب. در فصول گرم برج خنک کننده هیبریدی با ایجاد یک حجم هوادهی مشخص و پاشش آب سبب خنک شدن آب داخل کویل می‌شود. در فصلهای زمستان و پاییز و بهار نیز که دمای هوا معتدل و سرد می‌باشد تنها با ایجاد هوادهی آب درون کویل خنک می‌شود. کویل‌های سیستم‌های هیبریدی همانند کندانسورهای تبخیری بدون فین می‌باشد. دلیل اصلی این موضوع هم رسوب و گرفتگی سریع فین‌ها در تماس با آب پاششی می‌باشد. از طرفی کویل‌های کولینگ تاور هیبریدی به دلیل تماس دائم با سیال آب پاششی انتقال حرارت بهتری را رقم می‌زنند.


روش های کاهش مصرف انرژی در کولینگ تاور

مصرف اصلی کولینگ تاور از طریق دو فاکتور اصلی انرژی برق و آب برآورد می‌شود. بیشترین مصرف انرژی در انواع برج خنک کننده امروزه مربوط به آب مصرفی این دستگاه می‌باشد. روش‌های بسیار زیادی در کنترل میزان مصرف انرژی کولینگ تاور مرسوم شده است که مهمترین آن ها عبارتند از:

  • استفاده از سیستم هیبریدی یا ترکیبی در خنک کاری آب و کاهش شدید مصرف آب در فصول سرد

  • بکارگیری سیستم هوادهی آکسیال با هوادهی بالا و مصرف انرژی پایین

  • بهره وری از سیستم هوشمند کنترل مصرف انرژی (استفاده از سنسور مستغرق در تشتک جهت کنترل میزان کارکرد موتور فن)

  • طراحی کولینگ تاور با بدنه فایبرگلاس و نصب آن در محیط مناسب ( به دور از تابش مستقیم نور خورشید و ...)

  • طراحی برج خنک کننده به صورت مولتی سل (چند سلولی) و خاموش کردن یک یا چند سلول در شرایط مناسب

  • نصب درایو اینورتر و اتصال آن به سنسور دما و تنظیم هوشمند دور موتور با دمای آب خروجی از کولینگ تاور در شرایط مختلف دمایی

  • بکارگیری دسته موتور ، هرزگرد ، لرزه گیر و کلیه تجهیزاتی که سبب کاهش آمپر مصرفی موتور می گردد.

مطالب پر بازدید در سایت دماگستر:

برج خنک کننده صنعتی

   aparat  

  • girl Author

راهنما و مقالات برج خنک کننده

girl Author | پنجشنبه, ۱۹ تیر ۱۳۹۹، ۰۳:۴۵ ب.ظ | ۰ نظر

مقالات برج خنک کننده

در این بخش از سایت تمامی مقالات برج خنک کننده و سایر تجهیزات برودتی آپلود می شود که در صفحات مختلف قابل دسته بندی می باشد . مقالات برج خنک کننده شامل دسته بندی زیر می باشد. به منظور ارتقا بخش رضایتمندی و ارتقا بخش علمی دانش مهندسی ایران در زمینه مقالات برج خنک کننده از شما همکاران و کارفرمایان گرامی دعوت می شود عنوان مقاله را براساس نوع نیاز علمی خود به مدیریت سایت دماگستر اعلام بفرمایید .


مشخصات مقاله برج خنک کننده :

یک مقاله جامع در خصوص برج خنک کننده باید شامل محتویات علمی ، آموزشی ، محاسباتی ، ترسیمی و طراحی باشد . به منظور اطلاع رسانی بهتر و با کیفیت تر در زمینه مقالات رسمی برج خنک کننده شرکت دماگستر ، بعد از ادیت نهایی مقاله ، مقالات جهت بازبینی سردبیر ارسال می گردد . در این مرحله پس از بررسی دقیق محتوایی و فنی مقاله و تایید فنی مقاله در سایت معتبر و مرجع شرکت دماگستر بارگزاری می گردد .


انواع مقالات برج خنک کننده :

1-مقالات علمی برج خنک کننده : این بخش از مقالات شرکت دماگستر در زمینه روشن شدن علوم حاکم بر برج خنک کننده و کلیه اجزای جانبی برج خنک کننده می باشد . به عنوان مثال بررسی موازنه جرمی سیال آب در برج خنک کننده طبق دو قانون پایستگی جرم و پایستگی انرژی قابل بررسی خواهد بود . مقالات علمی برج خنک کننده بیشتر بر مباحث حاکم و معادلات و روابط علمی و مهندسی برج خنک کننده و کلیه تجهیزات داخلی کولینگ تاور از جمله : نازل برج خنک کننده ، قطره گیر ، پکینگ ، اسپرینکلر ، سیستم هوادهی و غیره می باشد .


2-مقالات آموزشی برج خنک کننده : این بخش از مقالات شرکت دماگستر در زمینه رشد و ارتقا دانش فنی در خصوص برج خنک کننده و اجزای برج خنک کننده در سایت این شرکت بارگزاری می شود . مقالات آموزشی برج خنک کننده گاه می تواند توضیح در خصوص نحوه نصب برج خنک کننده ، نصب قطعات برج خنک کننده ، نوع تعمیر و نگهداری برج خنک کننده ، بهترین مکان نصب برای جانمایی برج خنک کننده و مطالب این چنین باشد .


به منظور اطلاع رسانی بیشتر در خصوص مقالات برج خنک کننده به زیرمجموعه مرتبط با هر دسته از مقالات برج خنک کننده مراجعه نمایید . به زودی کلیه مقالات رسمی بارگزاری شده در زمینه برج خنک کننده و اجزای برج خنک کننده در مرجع معتبر پیام رسان های مجازی آپلود و قابل دانلود برای عموم مشتریان خواهد بود .

 

 

  • girl Author

برج خنک کننده - کمترین قیمت با بهترین متریال مصرفی

girl Author | چهارشنبه, ۱۸ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

برج خنک کننده (cooling tower) دستگاه برودتی خنک کننده آب می‌باشد و به آن "برج خنک‌کن آب" نیز اطلاق می‌شود. برج خنک‌کننده ماشین خنک کننده‌ای است که قالباً در کاهش دادن دمای آب تا محدوده خاص بکار می‌رود. کاهش دمای آب در کولینگ تاور تابع شرایط دمایی محیط می‌باشد. این ماشین سرمایشی (برج خنک کننده) توسط آب حرارت ماشین‌آلات را جذب و آن را به محیط خارج هدایت می‌کند. گرمای جذب شده از تجهیزات صنعتی در برج‌خنک‌کننده توسط هوا به بیرون انتقال می‌یابد. به بیانی دیگر برج خنک کننده نوعی مولد برودتی یا مبدل حرارتی بین آب و هوا محسوب می‌شود. این منبع برودتی با ایجاد تماس و برخورد بین آب گرم و هوای محیط سبب تبادل شدن انرژی گرمایی می‌شود. تبادل حرارتی از آب گرم به هوای خنک انجام می‌پذیرد و این موضوع سبب کاهش یافتن دمای آب می‌گردد.

آب سرد تولید شده در برج خنک کننده مجدداً انرژی اضافی تجهیزات را جذب و آن را مکرراً به هوا انتقال می‌دهد. این فرآیند یک سیکل تکراری است که دمای کاری ماشین‌آلات صنعتی را دائماً ثابت نگه می‌دارد. برج سردکن آب یا کولینگ‌تاور با تولید دائمی آب سرد می تواند گرمای چیلر ، دیگ بخار یا کوره القایی را بگیرد. کاهش دائمی دمای ماشین آلات و جذب گرمای این تجهیزات جهت ثبات سیستم نیاز است. فقدان گردش آب سرد موجب افزایش یافتن دمای این تجهیزات و عدم کارایی مناسب آنها خواهدشد. پس لزوم استفاده از برج خنک کننده سبب ثبات "سیستم" با بالاترین راندمان خواهدشد. این "سیستم" ممکن است چرخه تهویه مطبوع یک ساختمان یا فرآیند تولید یک محصول بکار گرفته شود.

روش برج خنک کننده در تبادل انرژی گرمایی

برج خنک‌کننده  یا برج تبرید در علوم انتقال حرارت نوعی منتقل کننده انرژی حرارتی به شمار می‌آید. این تجهیز سرمایشی عمل انتقال گرمای اضافی یک چرخه ترمودینامیکی به محیط اطراف را انجام می‌دهد. انرژی منتقل شده از آب به هوا امکان دارد گاهاً در یک سامانه باز صورت پذیرد. در این صورت آب در خروجی از افشانک‌ها بر روی پکینگ‌مدیا پاشش می‌کند و در تماس با هوای القایی فن قرار می‌گیرد. در این جریان تماسی با برخورد آب و هوا گرمای آب از دو طریق به هوا انتقال می‌یابد. در حالت اول گرما به دلیل اختلاف دمای دو سیال در قسمت پکینگها یا پدهای سلولزی از آب به هوا جابجا می‌شود. در حالت دوم انرژی به صورت گرمای محسوس سبب بخار شدن درصد کمی آب و سردشدن این سیال می‌شود. بهره گیری از دو روش تبادل انرژی سبب شده تا این سیستم بیشترین راندمان برودتی را در انواع کولینگ تاور داشته باشد.

در برخی از انواع برج خنک کننده سطوح تبادل گرما به صورت کویل(Coil) یا شبکه‌ای از لوله‌های باریک می‌باشد. جریان سیال با گذر از شبکه لوله های باریک در تماس با هوای خشک محیط باز خنک می شود. گرمای محسوس در این فرآیند صفر می باشد و تبخیری در جریان اصلی سیال صورت نمی پذیرد. میزان افت دما در این روش کمتر خواهد بود ولی مزیت بزرگ این روش عدم تبخیر جریان آب می باشد. فقدان تبخیر در سیکل بسته در برجهای خنک کننده سبب کاهش رسوب و خوردگی در مبدل و تجهیزات دیگر می‌شود. بکارگیری سیکل بسته در جریان خنک کاری سیالات مختلف دیگر نیز مورد کاربرد قرار می‌گیرد. علاوه بر دو مزیت فوق عدم تبخیر در سیکل بسته سبب می شود که مصرف آب این تجهیزات بسیار پایین باشد. مصرف آب برج‌های خنک کننده ترکیبی نیز حتی 25 درصد مصرف آب در سیستم‌های باز می‌باشد.

قانون پایستگی انرژی و جرم در سامانه برج خنک کننده

  • موازنه انرژی در برج خنک کننده (Energy Balance)

برج خنک کننده دستگاهی جهت انتقال حرارت QC (گرمای کندانسور یک ماشین صنعتی) به محیط اطراف می‌باشد. در چرخه هر فرآیند ترمودینامیکی قانون پایستگی انرژی برقرار است. عملیات انتقال انرژی در برج خنک کننده نیز یک فرآیند ترمودینامیکی محسوب می‌شود. انرژی مصرفی دستگاه برودتی بیانگر توان مصرفی (قالباً انرژی برق) در بخش‌های مصرف کننده برج می‌باشد. مصرف کننده‌های اصلی انرژی برق در برج خنک‌کننده الکتروموتور بخش هوادهی و پمپ سیرکولاتور آب می‌باشند. گرمای تولیدی نیز نشانه‌ی میزان انرژی است که در بخش کندانسور به آب انتقال می‌یابد. در نهایت مکمل این دو مورد دفع گرمای جذب شده از آب در برج خنک کننده است. بازنویسی قانون پایستگی انرژی در چرخه کاری کولینگ تاور به شرح ذیل صورت می‌پذیرد.

گرمای مازاد تولیدی از منبع گرم = انرژی مصرفی (برق موتور و پمپ) + گرمای دفع شده در کولینگ تاور

  • موازنه جرم در برج خنک کننده (Mass Balance)

فرآیند تبادل انرژی در قالب انواع برج خنک‌کننده یک فرآیند ترکیبی از انتقال جرم و حرارت به صورت همزمان می‌باشد. کولینگ‌تاور با ایجاد یک سطح تبادل حرارت بسیار بزرگ سبب تبخیر درصدی از آب می‌گردد. تبخیر صورت گرفته در برج خنک کننده خود مقدمه جذب گرمای موجود در جریان اصلی آب می‌شود. گرمای لازم جهت بخار شدن آب و از هم گسسته شدن پیوندهای ملکولی آب از مابقی جریان آب جذب می‌شود. جریان اصلی سیال آب با از دست دادن گرما دچار کاهش دما شده و اصطلاحاً سرد خواهد شد. علاوه بر تبخیر دو عامل دیگر در برج خنک کننده موجب هدر رفتن آب می شود. بلودان یا تخلیه و پرتاب قطره‌های آب از فن یا پروانه به بیرون از دیگر عوامل مصرف آب می‌باشد.

به منظور برقرار شدن قانون پایستگی جرم باید میزان مشخصی آب را به طور دائم وارد دستگاه بنماییم. به این جریان آب که به صورت دائمی وارد برج‌خنک‌کن می‌شود، جریان جبرانی (make up) نیز می‌گویند. فرمول زیر به منظور پایسته شدن جریان سیال در سامانه فوق برقرار است.

جریان جبرانی = آب تبخیر شده + تخلیه جریان مواد غلیظ (blow down) + پرتاب قطره‌ها از قسمت فن (drift)

موازنه جرم و انرژی برج خنک کننده

محاسبه ظرفیت یا بار سرمایشی برج خنک کننده

به نرخ انرژی گرمایی دفع شده از سیال در واحد زمانی معین ظرفیت برودتی یک منبع سرمایشی اطلاق می‌شود. میزان انتقال حرارت در واحد زمان، تحت عنوان توان (Power) در علوم فیزیک مطرح می‌باشد. در صورتی که انرژی جابجا شده از نوع جذب باشد این کمیت فیزیکی تحت عنوان توان برودتی نیز شناخته می‌شود. به منظور محاسبه توان برج خنک‌کننده باید تعریف کنیم که این تجهیز وظیفه خنک کردن چه سیالی را برعهده دارد. جهت تخمین توانایی برودتی یک منبع برودتی، ظرفیت گرمایشی ویژه سیال خنک کاری (CP) باید تعیین گردد.

به منظور محاسبه دقیق توان برودتی در مرحله دوم باید تعیین نمود چه میزان جریان آب در گردش است. به نرخ حجمی آب گردشی ، دبی آب سیرکوله (water flow rate) نیز گفته می‌شود. البته فاکتور دمای محیط ، دمای آب گرم و سرد نیز عوامل دیگر دخیل در شرایط طراحی می باشد. اختلاف دمای ورودی و خروجی سیال را دلتاتی یا رنج (range) می‌گویند. اختلاف دمای آب داغ و سرد وابسته به ظرفیت سرمایشی یا توان سرمایی کولینگ تاور می باشد. دمای خشک و مرطوب محیط نیز از دیگر عوامل محیطی در محاسبه ظرفیت برودتی می‌باشد.

فاکتورهای اصلی محاسبه ظرفیت برج خنک کننده

  • دبی جرمی سیال در گردش (گذر اسمی سیال)

  • نوع سیال خنک‌شونده و تعیین ظرفیت گرمایشی ویژه

  • دمای ورود و خروج سیال (دمای خروجی وابسته به محیط طراحی)

  • ضریب تأثیر طراحی در محاسبه ظرفیت نامی و تفکیک آن از توان واقعی

روش‌های محاسبه ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده

  •  معادلات ترمودینامیکی حاکم بر شرایط طراحی

  • محاسبه براساس ظرفیت و نوع چیلر فقط در کاربری خنک کننده چیلر

  • استفاده از نرم افزارهای محاسباتی ظرفیت سرمایشی کولینگ تاور

 اطلاعات بیشتر در بخش محاسبات برج خنک کننده

منظور از تن تبرید در برج خنک کننده و چیلر چیست؟

حتماً بارها شنیده‌اید که ظرفیت برج معادل 100 تن یا ظرفیت چیلر 200 تن می‌باشد. منظور از کلمه "تن" در برج خنک کننده و چیلر همان ظرفیت سرمایشی این ماشین‌های برودتی می‌باشد. کلمه تن در این اصطلاح مهندسی، خلاصه شده کلمه "تن تبرید" یا "تن سرمایی" می‌باشد. تن سرمایی یکی از واحدهای انتقال حرارت و معیار سنجش قدرت دستگاه‌های برودتی به شمار می‌آید. توانایی ایجاد برودت در دستگاه‌های برودتی عمدتاً با واحد تن تبرید بیان می‌شود. این ظرفیت سرمایشی مختصراً نمایانگر قدرت بالقوه برج یا چیلر خنک‌کننده در کاهش دمای یک سیال می‌باشد. یکای تن تبرید یا RT  به معنای میزان حرارتی است که برای ذوب کردن یک تن یخ مورد نیاز می‌باشد. واحد ترمودینامیکی تن تبرید هم ارز یکاهایی همچون KW و BTU/H می‌باشد. هر تن برودتی برابر با 3.51 کیلووات و برابر با 12 هزار بی تی یو بر ساعت می‌باشد.

انواع کاربری برج خنک کننده

کاربرد برج خنک کننده در خنک کردن دستگاه‌های صنعتی

اکثر ماشین‌آلات صنعتی همانند کوره‌ها، بویلرها و توربین‌ها در چرخه‌کاری خود مقداری حرارت اضافی تولید می‌کنند. وظیفه برج خنک کننده صنعتی در چرخه این ماشین‌آلات و تجهیزات، جذب و دفع گرمای اضافی ایجادشده می‌باشد. توربین‌های گازی در پالایشگاه‌ها، کمپرسورهای هوا در نیروگاه‌ها و دیگ‌های بخار در صنایع از مهمترین تجهیزات سرد شده با کولینگ‌تاور به شمار می‌آید. وظیفه استخراج این انرژی حرارتی به عهده سیال هوا است. کاربری ماشین‌های برودتی دیگر همچون چیلر نیز در صنایع کوچک و بزرگ رایج می‌باشد. هزینه‌های بالا در مصرف انرژی، تعمیر و نگهداری دشوار چیلرها، موجب استقبال صنعت از برج خنک کننده گردیده است.

کاربرد برج خنک کننده در خنک کردن چیلرها

اکثر ساختمان‌ها و برج‌های بزرگ، ادارات، بانک‌ها و مراکز خرید دارای سیستم تهویه مطبوع مرکزی (HVAC) می‌باشند. در سیستم‌های سرمایش مرکزی از چیلرهای تراکمی یا جذبی جهت خنک کردن هوای داخلی محیط استفاده می‌کنند. گرمای جذب شده از یک منطقه ساختمان توسط چیلر سبب افزایش دمای این ماشین برودتی می‌شود. کولینگ تاور با هدف تعدیل دمای چیلر در این کاربری تحت عنوان برج خنک کننده چیلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برج خنک کننده با تولید آب سرد و هدایت آن به کندانسور، موجب تعادل دمایی این تجهیز می‌شود. لازم به ذکر است که فقط چیلرهایی که دارای کندانسور آبی می‌باشند از برج خنک‌کننده در مدار کندانسور خود استفاده می‌نمایند. امروزه بیشتر چیلرهای تراکمی و تمامی چیلرهای جذبی دارای کندانسور آبی می‌باشند.

اجزای داخلی و مهم برج خنک کننده

اجزای برج خنک کننده

  • الکتروموتور (motor): فراهم کننده گشتاور لازم جهت چرخش فن یا مولد انرژی مکانیکی

  • فن یا پروانه (fan): به وجود آورنده فشار نسبی در هوا و جابجا کردن حجم مشخصی از سیال هوا

  • سیستم انتقال قدرت(speed reducer): کاهش دهنده سرعت زاویه‌ای موتور (دور موتور) به سرعت چرخشی استاندارد فن

  • گیربکس انتقال قدرت و کاهنده دور: جایگزین سیستم تسمه پولی در انتقال قدرت از دینام به پروانه

  • سطوح خنک‌کن (fill): فیلینگ یا پوشال جهت ایجاد سطح انتقال حرارت مستقیم بین آب و هوا (در کولینگ تاورهای مدار باز)

  • کویل (coil): فراهم کننده سطح برای تبادل انرژی بین آب و هوا (در برج‌های خنک‌کننده مدار بسته)

  • نازل (nozzle): تقسیم کننده جریان آب داغ ورودی در برج‌های مکعبی

  • آب پخش کن (Sprinkler): توزیع کننده سیال گرم در کولینگ تاورهای مخروطی

  • لوله و انشعابات داخلی (pipe and fittings): منتقل کننده جریان آب در بخش‌های داخلی برج

  • بست کمربندی (belt Fastener): متصل کننده انشعابات داخلی به نازلها یا افشانکها

  • قطره‌گیر (drift eliminator): بازدارنده پرتاب قطرات آب به سمت فن مکنده القایی

  • تشتک (basin): محل جمع آوری آب سرد یا مخزن تجمیع آب با دمای پایین

  • کرکره‌ها (louvre): دریچه داخل شدن هوای خشک و سرد محیط

  • تنوره خروج هوا (fan deck): دهانه خروجی هوای اشباع داغ

  • پنل (panel): دیواره های اصلی استراکچر یا بدنه

  • ساپورت‌های حائل یا نگهدارنده (supports): قوطی‌های نگهدارنده پکینگ‌ها ، قطره گیر و سایر تجهیزات درونی

  • محافظ پروانه (fan Guard): محافظ فن در مقابل ضربات احتمالی یا ورود اشیاء خارجی

  • شاسی موتور(motor Chassis): فریم نگهدارنده دینام یا الکتروموتور

  • فلنچ ورودی(inlet Flange): اتصال ورودی آب داغ

  • فلنچ خروجی(outlet Flange): محل خروجی آب سرد

  • فلوتر (floater): شناور تنظیم کننده جریان آب جبرانی

  • شیر تخلیه(drain valve): محل خروجی جریان بلودان(blow down)

  • فلنچ سرریز (overflow): خروجی تخلیه جریان مازاد آب

اجزای کنترلی و جانبی برج خنک کننده

  • سیستم کنترل دور متغیر (VFD control):

این بخش در قسمت تابلو کنترل وظیفه تنظیم دستی یا اتوماتیک دور خروجی موتور توسط تغییر فرکانس را عهده‌پذیر است.

  • آنتی فریز در تشتک تجمیع آب سرد (anti-freez):

دارای دو بخش هیتر و ترموستات می‌باشد که با قرارگرفتن در تشتک در زمستان از یخ زدن آب ممانعت می‌نماید.

  • دک کاهش صدای فن (lower fan deck):

این قطعه در زیر قسمت کاهش دور بین فن و فولی نصب می‌شود و لرزش‌های موجود پروانه را کاهش می‌دهد.

  •  لرزه گیر مکانیکی (spring shock absorber):

سبب دمپ لرزشها و کاهش سطح ارتعاشات کولینگ‌تاور گشته و در انواع چیلرهای تراکمی نیز کاربرد زیادی دارد.

  • سیستم تخلیه اتوماتیک آب بلودان (auto-drain):

بلودان هوشمندمجهز به یک TDS متر و شیر برقی می‌باشد که عامل کاهش میزان املاح سنگین در تشتک می‌باشد.

  • سیستم فیلتراسیون هوا (air filter):

توری‌های هوای فلزی(آلومینیوم) در پشت کرکره‌ها نصب می‌شود و از ورود ذرات معلق به داخل جلوگیری می‌نماید.

  • ساید گلس یا پنل بازدید(side glass):

 پنل شیشه‌ای یا تلقی که موجب سهولت بازدید اپراتور از شرایط کارکرد برج خنک کننده در شرایط مختلف می‌شود. 

  • پمپ شاور (pump):

  این بخش فقط در سیستم برج‌های خنک‌کننده هیبریدی به کار می‌رود و آب را دائماً بر روی کویل پاشش می‌کند. 

  • توری آشغال گیر (trash trap):

این تجهیز در جلوی فلنچ خروجی آب سرد نصب شده و باعث ممانعت از عبور آشغال‌های موجود در تشتک می‌گردد.

  • فیلتر میکرونی مدار آب جبرانی(bag filter):

فیلتر کیسه‌ای سبب افزایش کیفیت آب جبرانی و کاهش میزان رسوب گرفتگی قطعات داخلی کولینگ تاور خواهد شد.


انواع برج خنک کننده

برج خنک کننده

  • برج خنک کننده مدار باز (مرطوب)

برج خنک کننده مدارباز با ایجاد یک سطح تبادل تماس مستقیم بین هوا و آب سبب کاهش دمای آب می‌شود. در این مدل کولینگ تاور درصدی از آب دچار تبخیر شده و وارد هوای ورودی می‌شود. این موضوع سبب مرطوب شدن هوای اطراف یا اشباع شدن آن می‌گردد. بخاطر همین موضوع به این مدل سیستم سردکننده برج خنک کننده مرطوب نیز گفته می‌شود. آب خروجی از نازل یا اسپرینکلر شروع به ریزش بر روی پکینگها در تماس با هوا دچار  کاهش دما می‌شود. به سیستم‌های مرطوب، مدارباز نیز گفته می‌شود زیرا که چرخه گردش آب در یک سیکل باز صورت می‌پذیرد.

  • برج خنک کننده مدار بسته خشک

در این مدل کولینگ تاور ، آب در یک چرخه تماماً بسته (Close) در تماس با هوای خشک محیط خنک می‌گردد. از این رو این نوع سیستم برودتی برج خنک کننده خشک نیز نامیده می‌شود. این نوع کولینگ‌تاور به دلیل تماس مستقیم با هوای خشک محیط تابع دمای محسوس محل نصب (دمای جوی محیط) می‌باشند. برج خنک کننده خشک یا مداربسته دارای سطوح انتقال حرارت از نوع شبکه‌های لوله و فین می‌باشد. آب در گذر از این شبکه‌ها در تماس با هوای ایجاد شده توسط فن یا پروانه، سرد می‌گردد.

  • برج خنک کننده هیبریدی (ترکیبی)

نسل جدید تجهیزات برودتی تبخیری که ترکیبی از برج خنک کننده مدار باز و مداربسته می‌باشد برج خنک کن هیبریدی نام دارد. جریان اصلی سیال آب در گذر از سطوح نفوذ حرارتی کویل توسط یک جریان ثانویه پاششی قرار می‌گیرد. در این تماس، گرما توسط نفوذ و هدایت از آب گرم کویل به آب سرد مدار پاشش انتقال می‌یابد. مزیت بزرگ این مدل برج خنک کننده کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط است. این سیستم برودتی در عین حال هیچگونه رسوب گرفتگی و تبخیری ندارد.


انواع برج خنک کننده بر اساس نوع جریان هوای ورودی

  • برج خنک کننده جریان مخالف یا کانتر فلو

کولینگ تاور کانترفلو دارای ورودی هوا از تمامی جوانب دستگاه در قسمت بالایی تشتک و بخش زیرین پکینگ‌ها می‌باشد. جهت جریان هوای ورودی به برج خنک کننده جریان مخالف در جهت مخالف با جریان آب پاششی از نازل می‌باشد. هوا در این مدل از قسمت لوورهای پایین وارد می‌شود و از بخش بالای تنوره فن خارج می‌شود. کارایی این مدل کولینگ‌تاور بسیار مناسب برای محیط‌های گرم و خشک می‌باشد. در شهرهایی همانند یزد، شیراز، مشهد، تهران، اراک و اصفهان که رطوبت نسبی هوا پایین می‌باشد، بسیار کاربرد دارند. سیستم های کانترفلو راندمان بالاتری نسبت به سیستم کراس یا متقاطع دارند. البته کاربری این سیستم‌ها در مناطق مرطوب و شرجی کارایی کمی دارد.

  • برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس فلو

کولینگ تاور کراس فلو یا جریان عمود دارای دو ورودی اصلی هوا در دو طرف می‌باشد. هوا در ورود به این بخش به صورت عمود بر جریان ریزشی آب سبب سرد شدن این سیال می‌شود. برج خنک‌کننده جریان متقاطع به دلیل تماس هوای تازه در سراسر قسمت پکینگ دارای عملکرد خوبی در مناطق شرجی می‌باشد. در مناطق شمالی و جنوبی کشور عزیزمان که به دلیل نزدیکی به دریا، رطوبت محیط محل نصب کولینگ تاور بالا می‌باشد. در این گونه مناطق اقلیمی از کولینگ تاورهای جریان متقاطع یا ابارا استفاده می‌شود. شهرهایی همانند اهواز، ماهشهر، بوشهر، رشت، گرگان و ... بسیار مناسب جهت کاربری این دستگاه می‌باشد. این مدل اولین بار توسط شرکت ابارا ژاپن ایده پردازی شده است. به همین دلیل به این چنین سیستم های برودتی برج خنک کننده ابارا نیز گفته می‌شود.


انواع برج خنک کننده براساس شکل ظاهری

برج خنک کننده

  • برج خنک کننده با استراکچر مکعبی

این مدل از سیستم‌های برودتی دارای ظاهر مکعب مستطیل بوده و بسیار فضای کمی را اشغال می‌نماید. برج خنک کننده مکعبی می‌تواند به صورت مدارباز، مداربسته و یا هیبریدی تولید و طراحی گردد. کولینگ تاور مکعبی دارای سیستم پاشش آب ثابت و بسیار کم رسوب می‌باشد. برج خنک کننده مکعبی به دلیل داشتن ارتفاع زیاد و سیستم پاشش آب منظم دارای راندمان بالایی می‌باشد. سیستم‌های برودتی مکعبی امروزه در بیشتر صنایع بزرگ و همچنین در تهویه مطبوع کاربرد فراوانی دارد.

مزایای برج خنک کننده مکعبی

  • رسوب گرفتگی کمتر در تجهیزات داخلی همچون نازل و پکینگ مدیا

  • اشغال فضای کمتر به دلیل نداشتن فضای پرت و اضافی

  • راندمان بالاتر و کاهش دمای بیشتر آب

  • تعمیر و نگهداری آسان‌تر

  • ارسال و حمل بسیار سریع، کم هزینه و آسوده

  • دارای مخزن آب سرد بزرگتر نسبت به مدلهای مخروطی

  • برج خنک کننده با استراکچر استوانه‌ای (مخروطی)

کولینگ تاور مدور یا گرد یکی از قدیمی ترین طرح‌های تولیدی بسیاری از شرکتهای سازنده برج خنک کننده به شمار می‌آید. یکی از مشخصه‌های اصلی آن سیستم پاشش آب دوار دارای اسپرینکلر یا آب پخش کن می‌باشد. ابعاد بزرگ استوانه‌ای شکل و ارتفاع کم نسبت به مدل مکعبی از دیگر مشخصات این مدل می‌باشد. بیشترین کاربرد این نوع برج خنک کننده در انواع ساختمان‌ها و برج‌های مرتفع به منظور خنک کاری کندانسور چیلر در موتورخانه می‌باشد. سیستم های مدور امروزه به دلیلهای متعدد کاربرد کمی در خط تولید سازندگان برج خنک کننده دارد.

مزایای برج خنک کننده استوانه‌ای یا مدور

  • نصب آسان در محل پروژه

  • صدای کمتر فن یا پروانه و گردش آسان تر و بهینه هوا

  • قیمت پایین تر و اقتصادی تر بودن نسبت به تیپ مکعبی

  • مکش هوای بهتر به دلیل داشتن لوورهای بزرگتر


انواع برج خنک کننده بر اساس جنس بدنه


  • برج خنک کننده فایبرگلاس

فایبرگلاس امروزه بیشتر تولیدات صنعتی را معطوف خود کرده است و برج خنک کننده نیز از این قائده مستثنی نبوده است. استفاده از صنعت کامپوزیت در تولید قطعات فایبرگلاس از نوع FRP (Fiber reinforce polymer) می‌باشد.  فایبرگلاس به معنی الیاف شیشه مقاوم شده با پلاستیک می‌باشد که از دو عنصر الیاف و رزین تشکیل می‌شود. به بیانی ساده‌تر ساختار کامپوزیت بدنه برج خنک کن الیاف تقویت شده با رزینهای پلی‌استر می‌باشد. قطعات فایبرگلاس بدنه ابتدا در قالب مورد نظر تحت پوشش الیاف، رزین، اروزیل و تیتان قرار می‌گیرد. بعد از مدت ژل تایم و پخت از قالب اولیه جداسازی می‌شود. به منظور پخت و فرآوری نهایی قطعات بدنه را در تماس با تابش نورخورشید قرار می‌دهند.

دقت کنید !! نوع الیاف و رزین بکار رفته در ساخت قطعات فایبرگلاس بیشترین تاثیر را در کیفیت نهایی بدنه می‌گذارد.

الیاف فشرده فایبرگلاس در برج خنک کننده در دو تیپ کلی حصیری و سوزنی در قطعات بدنه به کار برده می‌شود. ترکیب این دو الیاف در تولید قطعات بدنه سبب افزایش مقاومت نهایی سازه کامپوزیتی در کولینگ تاور می‌شود. البته الیاف‌های پودری نیز تحت عنوان پرکن در لایه‌های آخر سبب ضد نفوذ شدن بدنه در مقابل آب می‌شود. تولید بدنه فایبرگلاس برج خنک کننده باید مطابق با استانداردهای لازم صورت پذیرد تا کیفیت مورد انتظار را داشته باشد. برج خنک کننده فایبرگلاس در دو تیپ مکعبی و  مخروطی تولید و عرضه می‌گردد. برج خنک کننده فایبرگلاس جایگزین بسیار عالی برای انواع کولینگ‌تاور بتنی و فلزی در صنعت به شمار می‌رود. قسمت‌های مختلف بدنه برج خنک کن فایبرگلاس شامل فن استک، پنل، لوور، ستونی و تشتک می‌باشد.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

  • لرزش کم و فرکانس ارتعاش پایین به دلیل دمپ عالی ارتعاشات توسط الیاف شیشه
  • دسترسی آسان به بخشهای داخلی همانند پکینگ، قطره گیر، نازل و آب پخش کن

  • عدم پوسیدگی در مقابل جریان آب در داخل و گرد و غبار در بیرون

  • عدم نفوذ پذیری گرمایشی و جذب حرارت توسط نیروی تابشی خورشید

  • عدم رسوب پذیری در مقابل تبخیر آب و افزایش مواد محلول

  • قابلیت اسیدشویی بدنه و رسوب زدایی تجهیزات داخلی

  • سبک و دارای قابلیت حمل و جابجایی آسوده و راحت


  • برج خنک کننده بتنی و فلزی

برج خنک کننده بتنی (concert cooling tower) دارای یک سازه تمام بتنی به شکل مکعبی یا به شکل هذلولی می‌باشد. سیستم هوادهی این نوع برج خنک کننده عموماً سیستم دمش یا مکش القایی از نوع axial flow میباشد. سیستم هوادهی این سیستم‌های برودتی شامل یک فن محوری دمنده بزرگ یا چند فن محوری مکنده کوچک می‌باشد. این مدل برج خنک کن بیشتر در نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌های بزرگ دیده می‌شود. به همین دلیل به این مدل، برج خنک کننده نیروگاهی نیز گفته می‌شود. برج خنک کن بتنی عمدتاً برای صنایعی که دارای دبی آب در گردش بالایی می‌باشند کاربرد فراوان دارد.

بدنه فلزی برج خنک کننده در واقع گزینه مناسبی جهت جلوگیری از اتلاف وقت در تولید کولینگ‌تاور با بدنه بتنی محسوب می‌شود. بدنه فلزی به کار رفته با ایجاد پوشش‌های مناسب می‌تواند مقاومت کافی در برابر رسوب و خوردگی را داشته باشد. برج خنک کن با بدنه فلزی قالباً از متریال فولاد گالوانیزه تولید و عرضه می شود. به همین دلیل به این سردکن‌های صنعتی "برج خنک کننده گالوانیزه" گفته می‌شود. کولینگ‌تاور فلزی عموماً دارای یک چارچوب و اسکلت فلزی به صورت چند پارچه می‌باشد . استراکچر و فریم اصلی دستگاه توسط پیچ و مهره اسمبل (مونتاژ) می‌گردد. برجهای خنک کننده فلزی بیشتر توسط شرکت شرکت بالتیمور و سارآفرین تولید و عرضه می شدند. امروزه به دلیل معایب زیاد طراحی از این مدل سیستم های برودتی استفاده چندانی نمی‌شود.

معایب برج خنک کننده بتنی

  • وزن بسیار زیاد و سنگینی بیش از حد بدنه و استراکچر اصلی

  • عدم قابلیت حمل و جابجایی و تغییر مکانی محل نصب

  • هزینه بسیار زیاد سازه عمرانی بتنی

  • سرعت ساخت پایین سازه سیمانی

  • مصرف آب بسیار زیاد به دلیل عملکرد ضعیف تبادل حرارت

  • رشد جلبک و میکرو ارگانیسم‌ها و باکتری‌های داخل تشتک بتنی

معایب برج خنک کننده فلزی یا گالوانیزه

  • رسوب و خوردگی بدنه فلزی در مقابل جریان آب

  • وزن بسیار بالا و سنگین بودن بیش از حد

  • عدم حمل و جابجایی آسان به دلیل سنگینی بیش از حد قطعات فلزی

  • عدم دسترسی آسان به اجزای داخلی به دلیل زنگ زدگی اتصالات

  • رشد جلبک ، لجن و میکروارگانیسم ها و کاهش کیفیت آب سرد خروجی

  • جذب و نفوذ آسان انرژی گرمایی تابشی حاصل از تابش نورخورشید

  • ایجاد سر و صدای زیاد به دلیل ارتعاش بدنه و نوع سیستم‌های هوادهی نامرغوب


کاتالوگ مشخصات فنی برج خنک کننده

برج خنک کننده شرکت دماگستر با بدنه فایبرگلاس در انواع مدار باز و مدار بسته قابل عرضه و تولید می‌باشد. کاتالوگ کولینگ تاور در سه دسته مختلف توسط کارشناسان فنی شرکت دماگستر جمع آوری گردیده است. کاتالوگ برج خنک کن حاوی اطلاعات مفیدی در زمینه ابعاد و سایر مشخصات فنی انواع می‌باشد. کاتالوگ برج خنک‌کننده در واقع دربرگیرنده انواع اطلاعات و مشخصات فنی متریال و تجهیزات بکار رفته در این تجهیز می‌باشد. این مشخصات با توجه به نوع و مدل خنک‌کن، نوع و جنس متریال بکار رفته نیز قابل تغییر خواهد بود. ضخامت بدنه فایبرگلاس با توجه به وزن آب و ظرفیت دستگاه متغیر می باشد. همچنین پارامتر سیستم هوادهی در هر مدل معین دارای فن یا پروانه با قطر مشخص می باشد. توان الکتروموتور با توجه به گشتاور مورد نیاز چرخش پروانه و صرفاً جهت هوادهی معین در کاتالوگ قید شده است.

اطلاعات اصلی و اساسی موجود در کاتالوگ مشخصات فنی

  • ظرفیت و توان سرمایشی یا قدرت برج خنک کننده در کاهش دمای آب

  • حداکثر دمای ورودی به کولینگ تاور و حداقل دمای خروجی از کولینگ تاور

  • میزان حجم دبی مجاز سیال آب در گردش در ورودی به دستگاه

  • میزان مصرف آب در فصول گرم و سرد با توجه به شرایط کاری استاندارد

  • ابعاد و دایمنشن نهایی هر یک از ظرفیت‌های مختلف تولیدی

  • وزن درحال کار - وزن خشک سازه اصلی

  • اتصالات ورودی و خروجی - اتصالات جانبی 

  • توان مصرفی الکتروموتور و میزان آمپر مصرفی یا نوع برق مصرفی (سه فاز یا تک فاز)

  • قطر پروانه یا فن به عنوان مرکز مکش هوا

  • میزان حجم هوای تولیدی بر اساس واحد CFM

  • تعداد پره های فن یا پروانه با توجه به میزان هوادهی لازم

نحوه صحیح انتخاب برج خنک کننده

طراحی و انتخاب سیستم‌های برودتی نباید توسط افراد عادی صورت پذیرد بلکه این موضوع باید توسط کارشناس مربوطه صورت پذیرد. مشاور فنی پروژه با داشتن دانش مهندسی موجب انتخاب صحیح و اصولی این تجهیز می‌شود. کارشناس با در نظر گرفتن اصول و اساس طراحی، برج خنک کننده مورد نظر را پیشنهاد نماید. در مرحله انتخاب کولینگ تاور باید جوانب مختلف کمی و کیفی را در نظر گرفت. اصول اصلی در فرآیند انتخاب و طراحی برج خنک کننده انجام محاسبات ظرفیت و تعیین میزان آب مصرفی می‌باشد. محاسبه پارامترهای طراحی همچون راندمان، توان برودتی و برآورد فراهم کردن آب مصرفی از مهمترین بخشهای انتخاب محسوب می‌شود.

در انتخاب برج خنک کننده از روی کاتالوگ محصولات دقت کنید!!

در مرحله خرید برج خنک کننده صرفاً استفاده از کاتالوگ مشخصات فنی به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود. انتخاب هر ماشین صنعتی از کاتالوگ نباید صرفاً با توجه به ظرفیت آن صورت پذیرد. علاوه بر ظرفیت سرمایشی کولینگ تاور عوامل دیگری نیز بر پارامتر انتخاب و طراحی این تجهیز تأثیرگذار می‌باشد. عوامل جانبی همچون اقلیم محل نصب و شرایط کیفی استاندارد آب تأثیر بسزایی بر خرید و انتخاب صحیح خواهد داشت. بنابراین بهتر است از انتخاب کولینگ تاور به صورت غیرکارشناسی از کاتالوگ مشخصات فنی خودداری نمایید. بهترین گزینه در انتخاب تأسیسات صنعتی استفاده همزمان از کلیه پارامترهای در دسترس طراحی است. مهمترین ابزار طراحی استفاده از نرم افزارهای آنلاین در محاسبات مهندسی و استفاده از کاتالوگ سازندگان سیستم‌های برودتی می‌باشد.


ابعاد و مشخصات برج خنک کننده

انرژی حرارتی دفع شده در برج خنک‌کننده به محیط اطراف سبب سرد‌ شدن سیال خنک کاری می‌شود و از این جهت برج‌ خنک‌کن را نوعی سردکن صنعتی نیز قلمداد می‌کنند. انتقال انرژی در برج خنک کننده از طریق گرمای نهان تبخیر سیال خنک کاری صورت می‌پذیرد و از این رو درصد‌ کمی از حجم در گردش سیال تبخیر‌ شده وارد هوای محیط بیرون می‌شود. سیال خنک‌کاری باید درگردش خود در یک سیکل گرمازا و در عبور از برج‌خنک‌کننده توانایی دریافت میزان قابل توجهی از انرژی را دارا باشد. در واقع توانایی دریافت انرژی در سیال خنک‌کاری تحت عنوان ظرفیت‌گرمایشی‌ویژه مطرح می‌باشد که بهترین سیال در خنک‌کنندگی یک چرخه‌صنعتی آب می‌باشد. انتقال جرمی بخارات حاصل از تبخیر در برج‌خنک‌کننده در صورتی که سیال در گردش از نوع آب باشد سبب افزایش رطوبت نسبی محیط اطراف و تشکیل مه می‌شود.در نتیجه توصیه می‌گردد برج‌خنک‌کننده در محیط بیرون(outdoor) نصب گردد تا هوای داخل محیط قرارگیری به مرور زمان اشباع نشود و راندمان نهایی (Efficiently) افت نداشته باشد.
ابعاد برج خنک کننده در واقع فاکتور اصلی ایجاد سطح مبادله انرژی به شمار می آید . به هر میزان برج خنک کن ابعاد بزرگتری داشته باشد سطح مقطع بزرگتری خواهد داشت و این به معنای انتقال حرارت بیشتر می باشد. ابعاد و اندازه یک کولینگ تاور رابطه مستقیمی با ظرفیت سرمایی یا توان برودتی دارد. برجهای بزرگتر طبیعتاً ظرفیت بیشتری خواهند داشت. امروزه نمونه های از اسکیل بزرگ کاربرد برج خنک کننده را در صنعت در نیروگاه و پالایشگاه ها می توان به راحتی جستجو نمود. در اکثر نیروگاه ها قالباً از برجهای غول پیکر بتنی با سازه هذلولی جهت خنک نمودن حجم بسیار زیادی از آب در ساعت استفاده می شود. در اسکیل کوچک و در ابعاد تقریبی 100 در 100 می توان مشاهده نمود که برجهای خنک کننده کوچک در صنایع کوچک همانند تزریق پلاستیک ، گلاب گیری و عرق گیری استفاده میگردد. مشخصات ابعادی دستگاه های برودتی و ماشین آلات فاکتوری است که همواره در کاتالوگ محصولات شرکت های سازنده می توان آن را مشاهده نمود.


رسوب گرفتگی در برج خنک کننده

رسوب و گرفتگی تجهیزات و قطعات داخلی برج خنک کننده یکی از عمده مسائل اجتناب ناپذیر در کولینگ تاور محسوب می شود که در طی عمر کاری این دستگاه ممکن است به صورت متوالی ایجاد مشکل نماید. در بیشتر انواع برج های خنک کننده اعم از مدار باز - جریان مخالف و همچنین جریان متقاطع بیشتر رسوب گرفتگی به دلیل تبخیر آب و تغلیظ نمک های محلول در آب می باشد. رسوبات تشکیل شده در مدار برج خنک کننده عموماً از جنس آهک بوده و به رنگ سفید و قهوه ای روشن در میان شیارهای پکینگ و قطعات جانبی دیگر تشکیل می شوند. رسوبات آهکی تشکیل شده در بخش های داخلی برج خنک کننده بیشتر به دلیل املاح سنگین آب همچون کلسیم، منیزیم و کاتیون های فلزی و نمکی تشکیل می شود.

راهکارهای اصلی و اساسی در کاهش میزان رسوب پذیری برج خنک کننده

  • استفاده از پکینگ مدیا یا پوشال خنک کننده آنتی باکتریال و ضد رسوب همانند پکینگ نت اسپلش

  • کاربرد نازل‌ها و افشانک‌های پاشش آب با خاصیت آنتی کلاگ

  • استفاده از الیاف نانو پودری و نانو فایبر در بافت اصلی قطعات بدنه

  • تزریق آب Make up با کیفیت بالا یا به صورت سختی گیری شده

  • تنظیم دقیق بلودان یا تخلیه آب غلیظ از قسمت تشت یا بیسین

  • انتخاب برج خنک کننده با سیستم خنک کاری هیبریدی و کاهش میزان تبخیر آب

  • عدم کاربری تجهیزات فلزی و کاهش میزان زنگ زدگی و عدم تلفیق مواد رسوبات سنگین ناشی از لوله ها یا اتصالات فلزی

  • استفاده از فلیترهای فلزی یا غیر فلزی در بخش ورودی هوای کولینگ تاور که سبب ممانعت از ورود گرد و غبار موجود در هوا می شود.


نگهداری و محافظت از برج خنک کننده

مرحله نگهداری کولینگ تاور (برج خنک کننده) مهمترین اقدام پس از نصب و راه اندازی می باشد که اگر به صورت صحیح صورت پذیرد اثرات بسیار مفیدی خواهد داشت. نگهداری و محافظت از برج سبب افزایش طول عمر قطعات داخلی و جانبی می گردد. اگر اصول نگهداری برج خنک کننده رعایت نگردد سبب بروز مشکلات فراوانی شود.

رایح ترین مشکلات به وجود آمده در صورت عدم رعایت اصول نگهداری برج خنک کننده

  • رسوب گرفتگی شدید و انسداد مجراهای توزیع آب همانند لوله ها و انشعابات داخلی ، آب پخش کن و افشانک ها به دلیل استاندارد نبودن آب در چرخش کولینگ

  • مسدود شدن شیارهای بین ورق های پکینگ مدیا و کاهش سطح موثر انتقال حرارت به خاطر مطلوب نبودن آب جبرانی

  • آفتاب سوختگی قطره گیرها یا المیناتورها به دلیل عدم نصب صحیح و مطلوب نبودن مکان و موقعیت نصب کولینگ

  • تخریب قطعات داخلی و کاهش عمر تجهیزات همانند پکینگ ، فن ، نازل و قطره گیر

سرویس و چکاپ برج خنک کننده

سرویس کردن و چکاپ کردن(Check Up) یک تفاوت اساسی با تعمیر اساسی یا آورهال دارد و آن هم این است که در سرویس لزوماً نیازی به تعویض قطعه نمی باشد. سرویس یک دستگاه می تواند شامل عملیات مختلف شستشو و تنظیم مجدد قطعات داخلی می باشد. رعایت کردن سرویس دوره ای در برج خنک کننده سبب کاهش میزان خرابی در بخش های مختلف شده و از بروز خرابی های غیرقابل جبران نیز جلوگیری می نماید.

بخشهای مختلف و مهم در هر نوبت سرویس برج خنک کننده

  • شستشو با جت آب و کارواش در بخشهای قطره گیر، آب پخش کن و سیستم توزیع آب ، لوور و دیگر اجزایی که تماس مستقیم با آب یا هوای آلوده دارند

  • شستشو با اسیدهای مناسب در بخشهایی که تماس دائمی با آب دارند و رسوب گرفتگی های بیشتری می گیرند همانند افشانک ها و پکینگ ها

  • تنظیم لوله های خروجی اسپرینکلر و چرخش صحیح آب پخش کن و رسوب زدایی سوراخهای خروجی از لولهای جانبی

  • تنظیم زاویه پره های فن یا پروانه و بالانس کردن آن که سبب افزایش طول عمر بلبرینگ ها و گیربکس و همچنین موجب کاهش آمپر مصرفی موتور و خنک کار کردن آن می شود.


تعمیر اساسی یا آورهال برج خنک کننده

تعمیر یا overhaul در برج خنک کننده با توجه به تماس دائم و مکرر با آب و قرارگرفتن در محیط بیرون یک امری اجتناب ناپذیر است. تعمیر اساسی کولینگ تاور یا برج خنک کن شامل فرآیندهایی از جمله تعویض پکینگ ها یا پوشالها ، تعویض و تعمیر فن یا پروانه به لحاظ کاهش لرزش و بالانس کردن تیغه ها ، تعویض قطره برگردان یا چکه گیرهای داخلی ، تعویض نازلها یا آب پخش کن(اسپرینکلرهد) می باشد. مدت زمان تعمیر برج خنک کننده با توجه به کیفیت متریال مورد استفاده شده در داخل برج خنک کن ممکن است بین 2 تا 10 سال باشد. به هر میزان گرید و کیفیت تجهیزات فرعی و اصلی کولینگ تاور بالاتر باشد طول عمر دستگاه بالاتر رفته و تعمیر برج خنک کننده نیز با تاخیر بیشتری نیز همراه خواهد بود.

راهکارهای اساسی در افزایش دوره تعمیر برج خنک کننده

  • استفاده از متریال مرغوب پلیمری همانند  PP یا PVC درجه یک (سفید رنگ) در تولید پکینگ های داخلی

  • انتخاب صحیح برج خنک کننده و طراحی سیستم خنک کاری آب بر اساس بهترین نوع کولینگ تاور

  • ترکیب مواد آنتی یووی anti-UV در بدنه و قطعاتی که در تماس با تابش اشعه خورشید قرار دارند.

  • بکارگیری نسل جدید پروانه با تیغه های سوپر بلید(super blade) در ساختار تیغه های فن و کاهش میزان لرزش فن

  • بهره بری از فن یا پروانه با متریال مناسب محیط طراحی (محیط های مرطوب و اسیدی = فن فایبرگلاس و محیط هایی با تابش شدید نور خورشید: پروانه آلومینیوم)

  • استفاده از تجهیزات محافظتی همانند سیستم هیتریز هوشمند آنتی فریز ، سیستم فیلتراسیون آب جبرانی، فیلترهای هوا و ...

  • انجام منظم سرویس و شستشو قطعات داخلی


قیمت و بهای تمام شده برج خنک کننده

قیمت یا فی در هر موضوعی طبیعتاً حرف آخر را می زند و در مورد کولینگ تاور یا برج خنک کاری نیز این موضوع صادق می باشد. قیمت هر دستگاهی که تولید می شود از عوامل مختلفی می تواند تأثیرپذیر باشد. قیمت برج خنک کننده نیز با توجه به جامع بودن قطعات داخلی و سروکار داشتن با بخشهای مختلف تهیه مواد اولیه دائماً دستخوش تغییرات فراوان می شود. با توجه به همت تولیدکنندگان و سازندگان برج خنک کننده هم اکنون سعی تمامی شرکتهای سازنده بر این بوده است تا قیمت های خود را با کمترین ضریب تغییرات اعلام نمایند.

عوامل اصلی موثر در قیمت برج خنک کننده یا کولینگ تاور

  • نوع برج خنک کننده (مکعبی یا مخروطی ، مدارباز یا مداربسته)

  • ظرفیت برج خنک کننده (از 10 تن تبرید تا 4500 تن تبرید)

  • قیمت مواد اولیه فایبرگلاس همانند الیاف و رزین

  • نوع الیاف و رزین بکاربرده شده در تولید و ساخت برج خنک کن

  • تعداد لایه های الیاف و رزین و ضخامت نهایی بدنه

  • نوع پکینگ مدیا بکار رفته و گرید مواد بکار رفته در پکینگها

  • گرید عایق حرارتی و کلاس محافظتی موتور و نوع برند موتور

  • نوع پروانه با فن ، نوع تیغه های بکار رفته و تعداد پره های فن مکنده


   aparat انواع برج خنک کننده 

انواع برج خنک کننده (برج خنک کن)

برج خنک کننده ( گوگل ترنسیلت: cooling-tower) یک ماشین بزرگ سردکننده بوده که وظیفه اصلی اش خنک کردن آب می‌باشد و انواع رایج آن مرطوب، هیبریدی، مکعبی و مخروطی می باشد. انواع مختلف برج خنک کننده در شرایط مختلف به کار برده می‌شود که هر یک از انواع کولینگ تاور نیز ویژگی های خاص خود را دارند. دلایل زیادی بر انتخاب نوع برج خنک کننده (برج خنک‌کن) تأثیر می‌گذارد که مهمترین آن ها عبارتند از شرایط محیطی ، دمای خروجی آب ، میزان مصرف انرژی و نوع جریان دهی هوا. به عبارتی دیگر انتخاب نوع و مدل کولینگ تاور باید مطابق خواسته های خریدار یا کارفرما صورت پذیرد. امروزه برج خنک کننده انواع فراوانی دارد و در مدل های بسیار متنوعی طراحی و تولید می گردد که خلاصه دسته بندی مهمترین مدلهای آن در نمودار تصویر بالا مشخص می‌باشد.

چرا برج خنک کننده را در انواع مختلف دسته بندی می کنیم؟

در پاسخ به این سوال باید اینطور بیان نمود که کولینگ تاور کاربری‌های مختلفی دارد و در نقاط مختلف آب و هوایی بکار می‌رود و شرایط کاری آن نیز یکسان نمی‌باشد. به عنوان مثال یک برج خنک کننده در صنعت تزریق پلاستیک وظیفه خنک کردن قالب و روغن گردشی را برعهده دارد. دمای آب خروجی برج خنک کن در این سیستم باید معادل در حدود 25 تا 30 درجه سانتیگراد طراحی شود. در صنعت ذوب فلزات (صنایع فولاد) دمای خروجی آب سرد باید مطابق با دمای آلارم کوره در بازه 35 الی 45 درجه سانتیگراد طراحی شود. بنابراین سیستم پیشنهادی خنک کاری در دستگاه های تزریق باید متفاوت از سیستم برودتی دستگاه های کوره باشد. دسته بندی کولینگ تاور به انواع مختلف سبب شده که این تجهیز را متناسب با شرایط محیطی و کاربری منحصر به خود استفاده کنیم.

دسته بندی کلی انواع برج خنک کننده

علاوه بر دسته بندی تصویر اول، کولینگ تاور در یک طبقه بندی جامع تر بر اساس نوع جابجایی هوا به دو دسته اصلی جریان طبیعی و القایی تقسیم می‌شود. در صورتی که انتقال هوا در کولینگ تاور به وسیله وزش باد انجام شود، به آن برج خنک کننده اتمسفریک (Atmospheric Cooling Tower) گفته می‌شود. و همچنین اگر ایجاد جریان هوا توسط یک فن مکنده یا دمنده القا شود به آن برج خنک کننده جریان اجباری (mechanical forced draft) می‌گوییم.

انواع برج خنک کننده

  • برج خنک کن جریان طبیعی (اتمسفریک)

یکی از رایج ترین انواع سیستم برودتی در ظرفیت های بسیار بالا برج خنک کننده اتمسفریک می باشد. به عبارتی ساده کولینگ تاور اتمسفریک از جریان هوای اتمسفر بدون استفاده از فن آب را خنک می‌کند. طراحی برج خنک کننده اتمسفریک قالباً به صورت تجربی صورت می پذیرد و بسیاری از صنایع مختلف با صرف کمترین هزینه سعی در نوع طراحی دستی سیستم برودتی می‌باشند. در برج خنک کننده اتمسفریک (جریان طبیعی)، آب گرم خروجی از کندانسور به وسیله یک پمپ به قسمت فوقانی منتقل شده و از آنجا به وسیله نازل به داخل برج پاشیده می‌شود.

***چه عواملی سبب کارکرد بهتر برج خنک کننده اتمسفریک می شود؟

میزان پودر شدن آب و سرعت میزان تماس آب در کولینگ تاور جریان طبیعی عمدتاً به میزان پودر شدن آن بستگی دارد. برای حصول راندمان بالا در برج خنک کننده اتمسفریک وجود پاشش خوب در نازل یا افشانک شرط کافی می‌باشد. مقدار و سرعت هوای گردشی در کولینگ تاور اتمسفریک نیز به سرعت باد بستگی دارد. به دلیل مذکور ظرفیت برودتی انواع برج خنک کننده جریان طبیعی با تغییر میزان جریان طبیعی هوا (سرعت باد) تغییر می‌کند. برج‌های اتمسفریک، همواره در فضای آزاد قرار می‌گیرند بطوری که هوا بتواند آزادانه در آنها جریان داشته باشد. این مدل از انواع برج خنک کننده معمولاً در محیط‌های کاملاً باز و در دهانه دیز باد (نقطه‌ای با بیشترین سرعت باد) نصب می‌شود.

  • برج خنک کن جریان اجباری (جریان القایی)

در این مدل از انواع برج خنک کننده جریان هوا توسط ایجاد یک جریان مکانیکی در هوا ایجاد می‌شود. کولینگ تاور جریان القایی بر اساس نوع و جهت ورود و خروج هوا به دو دسته دمنده و مکنده تقسیم می‌شود. ظرفیت های برودتی پایین این مدل از انواع خنک کننده آب در داخل فضای بسته نیز می‌تواند قرار گیرد. به لحاظ اینکه در برج‌های خنک کننده اجباری میتوان هوای بیشتر و سرعت زیادتر فن استفاده نمود، ظرفیت آن‌ها به ازای ابعاد فیزیکی برابر، از برج‌های خنک کن اتمسفریک به مقدار قابل ملاحظه‌ای بیشتر خواهد بود. در این مدل از انواع برج های خنک کننده از سطوح خیس شده جهت تبادل حرارت بیشتر تحت عنوان پکینگ نیز استفاده می‌شود و راندمان این مدل از انواع کولینگ تاور به مراتب از انواع کولینگ تاور اتمسفریک بیشتر خواهد بود.


انواع برج خنک کننده جریان القایی

 برج خنک کن با توجه به نحوه تماس و ارتباط بین آب داغ و هوای سرد بیرون به دو دسته ارتباط مستقیم (برج خنک کن مدارباز) و ارتباط غیر مستقیم (برج خنک کن مداربسته) تقسیم می شود.

  • برج خنک کن باز

یکی از رایج‌ترین انواع برج‌خنک‌کاری با مدارباز که سبب خنک‌شدن آب در یک مدارباز تا نزدیکی دمای‌مرطوب می‌گردد برج‌خنک‌کن مدارباز برج خنک کننده مرطوب می‎باشد. این برج خنک کن پرکاربردترین نوع خنک کننده صنعتی در میان انواع کولینگ تاور محسوب می‌شود. این سیستم با ایجاد یک مساحت معین از پرکن یا پوشال سبب ارتباط آب با هوای خشک(بدون رطوبت) می‌گردد. در این تماس بین دو سیال آب و هوا در برج خنک کن باز هوا از آب گرما دریافت کرده و آب نیز دچار میزان کمی تبخیر شده و خنک‌تر می شود.

  • برج خنک کن بسته

 اگر مدارچرخشی آب در سیستم خنک‌کاری یک کولینگ‌تاور در یک سیکل کاملاً بسته و ایزوله صورت پذیرد، عملاً تماس بین جریان گردشی آب و جریان هوا به صورت غیرمستقیم انجام می‌پذیرد و به آن نوع سردکن، برج خنک کننده مداربسته گفته می‌شود. کولینگ تاور مداربسته قابلیت کاهش آب تا نزدیکی دمای خشک یا محسوس محیط را دارد و از این رو به آن برج خنک کن خشک نیز گفته می‌شود.به کولینگ‌تاور مداربسته‌خشک در صنعت برج‌خنک‌کن هلر نیز گفته می شود.

  • برج خنک کن ترکیبی

البته نوعی دیگری از کولینگ‌تاور مداربسته ترکیبی از یک سیکل باز و یک سیکل بسته می‌باشد که به آن برج‌خنک‌کننده هیبریدی (یا برج‌خنک‌کن ترکیبی) نیز گفته می‌شود و این نوع سیستم خنک‌کاری سبب کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط در یک سیکل بسته (آدیاباتیک یا آنتروپی ثابت) می‌گردد.به عبارتی دیگر این نوع کولینگ تاور ترکیبی از یک برج‌خنک‌کن باز(مرطوب) و برج‌خنک‌کن بسته(خشک) می باشد که در  فصول سرد به صورت خشک و با یک سیکل بسته آب را خنک می‌کند و در فصول گرم نیز با یک سیکل کمکی مدارباز به خنک‌سازی آب کمک می‌نماید.

تقسیم بندی برج خنک کن بر اساس شکل ظاهری

براساس نوع شکل ظاهری و هندسه برج‌خنک‌کننده این تجهیز به انواع برج خنک‌کننده مکعبی ، برج‌خنک‌کن مدور(مخروطی) و برج خنک‌کن شش ضلعی تقسیم می شود.

  • برج خنک کن مکعبی

کولینگ تاور با ظاهری شبیه یک مکعب که دارای سیستم پاشش آب نازلهای ثابت و سیستم هوادهی مکش القایی می‌باشد برج‌خنک‌کن مکعبی(Cubic Cooling Tower) نام دارد. این نوع برج‌خنک‌کن به دلیل اشغال فضای‌کم و امکان تولید چندسلولی از کاربرد بسیاری در صنعت و تهویه مطبوع دارد. در کولینگ‌تاور ‌مکعبی آب پس از پاشش از خروجی نازل(دوش‌های توزیع آب) بر روی سطوح خنک‌کن در تماس با هوای خنک بیرون قرار می‌گیرد و خنک می‌شود.  

  • برج خنک کن مدور

یکی از رایج‌ترین انواع برج‌خنک‌کن با سیستم پاشش آب دوار و دایره‌ای که دارای ظاهری استوانه‌ای شکل یا مدور می‌باشد برج‌خنک‌کن‌گرد یا مخروطی نام دارد. این مدل سردکن در میان انواع‌برج‌خنک‌کننده بیشتر در خنک‌کاری چیلرهای‌تراکمی در آپارتمان‌ها و سیستم‌های صنعتی با گردش آب کم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

  • برج خنک کن هگزانول یا شش ضلعی

این مدل از کولینگ‌تاور یکی از انواع برج خنک‌کن با طول عمر طراحی بسیارکم محسوب می‌شود که دارای ظاهری شش ضلعی شکل می‌باشد و به دلایل معایب زیاد خود از رده تولید در بیشتر خط تولیدهای برج خنک کن کاملاً کنار گذاشته شده است. عدم توزیع آب مناسب، ایجاد حفره های هوا در گوشه های شش گوشه و عملکرد ضعیف از مهمترین دلایل برکناری تولید این نوع از برج خنک کاری می‌باشد.

تقسیم بندی برج خنک کن براساس نوع متریال بدنه

برج خنک کن با توجه به نوع متریال و ماده به کار رفته در تولید بدنه در دسته بندی برج‌خنک‌کن فایبرگلاس ، برج خنک‌کن بتنی و برج خنک کن فلزی تقسیم بندی می شود.

  • برج خنک کن فایبرگلاس

باتوجه به رشد صنعت در چند دهه اخیر و نیاز بسیار به منابع انرژی سرمایشی در صنایع، استفاده از برج‌های ‌خنک‌کن بتنی‌ و‌ فلزی در دهه‌های گذشته به نسبت انواع خنک‌کن فایبرگلاس معایب بسیاری داشته‌اند که باهم به برخی از معایب انواع برج‌های خنک‌کننده درگذشته اشاره خواهیم داشت. همانطور که می‌‌دانید در فرآیند خنک‌کاری در آب‌های صنعتی که سختی بسیار بالایی دارد وجود املاح زیاد در آب در برج‌های‌خنک‌کننده گالوانیزه سبب ایجاد مشکلات زیادی از جمله رسوب،گرفتگی و پوسیدگی در بدنه برج خنک‌کن می شد که بزرگترین ویژگی منحصربه‌فرد برج خنک کننده فایبرگلاس فاقدخوردگی و پوسیدگی‌بودن و عدم تغییرشکل در شرایط جوی مختلف می‌باشد.

الیاف به‌کاررفته در برج‌خنک‌کننده فایبرگلاس از نوع حصیری(مت) و سوزنی(مش) می‌باشد که با انواع رزین‌های دسته پلی‌استر غیراشباع به قوام و پخت نهایی در بدنه می‌رسد و برای مقاومت بیشتر در برابر نورخورشید از یک یا چند لایه رزین‌اپوکسی مخصوص نیز در جداره انتهایی بدنه استفاده می‌شود. برج خنک کننده فایبرگلاس به مراتب از وزن‌کمتری به نسبت انواع همتای خود دارد که به علت اتصالات پیچ و مهره‌ای آن که قطعات به صورت جداگانه و یک به یک به هم متصل می‌گردند این امکان را فراهم ساخته تا تعمیرات برج خنک‌کننده فایبرگلاس به راحتی صورت پذیرد.

  • برج خنک کن بتنی

یکی از انواع برج‌خنک‌کاری رایج در صنعت که بیشتر در انواع نیروگاه‌های‌حرارتی جهت خنک‌کاری بخار خارج‌شده از توربین‌های گازی استفاده می‌شود برج‌خنک‌کن بتنی با استراکچر هذلولی‌گون(همانند استوانه کمرباریک) می‌باشد که در دو تیپ جریان‌طبیعی و جریان‌القایی نیز طراحی می‌شود. به مدل جریان‌طبیعی این نوع از کولینگ‌تاور ، برج‌خنک‌کننده اتمسفریک نیز گفته می‌شود. استفاده از سازه‌های بتنی عظیم در ساختار تولید برج‌خنک‌کن سبب مشکلات عدیده‌ای شده است که امروزه طراحان سیستم های برودتی از هیچ یک از انواع کولینگ‌تاور‌بتنی در پیشنهادات خود استفاده نمی‌نمایند.

  • برج خنک کن گالوانیزه

امروزه به علت فضای محدود برخی از کارخانه‌جات صنعتی و در واحدهای مسکونی بیشتر از انواع برج‌خنک‌کن گالوانیزه مورد استفاده قرار می‌گیرد. فلذا چندین عامل باعث گردیده مخاطب تمایل نسبی به برج‌خنک‌کننده گالوانیزه نشان دهد که یکی از این تمایلات اغلب استفاده از فن‌های حلزونی کم‌صدا درساختار این مدل از برج خنک‌کن می‌باشد. البته لازم به ذکر است برای ایجاد تبرید مورد نیاز جهت خنک‌کاری و راندمان بالا از یک تا چهار فن گریزازمرکز در برج‌خنک‌کن گالوانیزه استفاده می‌گردد.

از دیگر مزایای این نوع برج خنک کن نسبت دیگر کولینگ‌تاورها ابعاد کوچک آن‌ها می‌باشد ولی به این نکته باید اشاره داشت که با مزایای محدود معایب فراوانی نیز دارند. بزرگترین معایب این نوع از برج‌های‌خنک‌کن ایجاد رسوب، خوردگی و رشد انواع میکروب‌های بیولوژیکی در دیواره و داخل دستگاه می‌باشد.از دیگر معایب این نوع از برج‌خنک‌کننده رسانا بودن فلز در مقابل نفوذ گرما می باشد که به شدت در فصول گرم تاثیر منفی بردمای خروجی کولینگ‌تاور خواهد داشت.

دسته‌بندی براساس نوع زاویه ورود جریان هوای خنک به داخل

برج خنک‌کننده مدارباز با توجه به چگونگی ورود هوای‌تازه (Fresh Air) و زاویه بین جریان هوای‌مکشی با جریان آب ریزشی به دو دسته کولینگ‌تاور جریان‌ناهمسو(برج‌خنک‌کن جریان‌مخالف) و کولینگ تاورجریان‌عمود(برج‌خنک‌کن جریان‌متقاطع) تقسیم می‌شود.

  • برج خنک کن جریان مخالف

برج خنک کننده کانترفلو یا جریان مخالف (Counter Flow) از انواع برج‌خنک‌‌کن مدارباز محسوب می‌شود که جریان مکش یا دمش‌شده هوا در خلاف جهت جریان ریزش یا پاشش آب می‌باشد و براساس شکل ظاهری به دو دسته مکعبی و مدور تقسیم‌بندی می‌شود . این نوع از برج‌خنک‌کاری بیشتر در انواع محیط‌های اقلیمی گرم و خشک مورد کاربرد قرار می‌گیرد و بیشترین میزان افت‌دما و راندمان را در میان انواع‌کولینگ‌تاور دارا می‌باشد.

به دلیل راندمان بالای این تجهیز در مناطق گرم و خشک در بسیاری از مناطق مرکزی کشور (یزد، اصفهان، تهران، مشهد، اراک، زنجان، قزوین و غیره) که دارای آب و هوای گرم و خشک می باشد کاربرد فراوانی دارد.

  • برج خنک کن جریان متقاطع

برج خنک کننده کراس فلو یا جریان تقاطعی(Cross Flow) به نوعی طرحی از یک کولینگ‌تاور شرکت ابارا ژاپن محسوب می‌شود که به کولینگ‌تاور طرح‌ابارا نیز معروف می‌باشد. در این مدل از انواع برج‌خنک‌کننده جریان‌هوا به صورت تقاطعی با زاویه نود درجه در برخورد با جریان آب قرار می‌گیرد و بیشتر در مناطقی با اقلیم مرطوب و شرجی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع از انواع برج‌خنک‌کننده در سالهای اخیر کاربرد فراوانی در مناطق صنعتی کشور که دارای رطوبت زیادی می‌باشند قرارگرفته است. مناطقی همچون شمال و جنوب کشور که در مجاورت دریا قرار دارند و رطوبتی زیادی در هوای محیط دارند استقبال زیادی از این طرح کولینگ‌تاور می‌نمایند.

 


تقسیم بندی انواع برج خنک کن براساس نوع کاربری

برج خنک کاری آب بر اساس نوعی دستگاهی که خنک می‌کند در دو دسته کلی تقسیم می‌شود. اگر دستگاهی که کولینگ تاور وظیفه خنک کردن آن را برعهده دارد در سیستم‌های تهویه‌مطبوع(چیلر) باشد در این کاربری به آن برج‌خنک‌کن‌ چیلر گفته می‌شود. اگر دستگاهی که کولینگ‌تاور وظیفه خنک‌کاری آن را برعهده دارد از سایر دستگاه‌ها در چرخه صنعت باشد به آن برج خنک کننده صنعتی گفته می‌شود.

  • برج خنک کن چیلر

یکی از رایج ترین کاربری های برج خنک کننده در همین سیستم های تهویه ساختمان ها و جهت خنک کاری چیلر محسوب می شود. چیلر یک نوع دیگر از خنک کننده آب با سیکل تراکمی و جذبی محسوب می شود که توسط ایجاد یک سیکل در یک سیال گازی (مبرد) سبب خنک تر شدن آب می گردد. حال خود چیلر گرمایی را که از مبرد دریافت می کند را باید توسط یک دستگاه دیگر به محیط بیرون انتقال دهد.

منتقل کننده گرمای اضافی چیلر به محیط اطراف برج خنک کن می باشد که به آن برج خنک کن چیلر نیز گفته می شود. برج خنک کن چیلر در واقع آب سرد مدار کندانسور(مبدل خنک کاری مبرد) را تأمین می نماید و این گرما را توسط جریان مکانیکی هوا به بیرون هدایت می کند. بنابراین برج خنک کن چیلر از نوع جریان اجباری محسوب می شود.

  • برج خنک کن صنعتی

در این نوع کاربری از برج خنک کن صنعتی در فضای بیرون کارخانجات و کارگاه های صنعتی نصب می شود و آب سرد مورد نیاز دستگاه های صنعتی را تأمین می کند. در واقع برج خنک کن در این نوع کاربری یک آب سردکن بزرگ صنعتی محسوب می شود و به همین دلیل در صنعت به آن برج خننک کننده صنعتی یا سردکن صنعتی گفته می شود.

دستگاه های گرمازا در کارخانجات سیمان ، فولاد، نفت و پتروشیمی و تمامی کارخانجات تولید موادغذایی نیازمند کولینگ تاور به عنوان منبع آب خنک می باشند و به منظور اینکار گاه هزینه های گزافی بابت طراحی و تولید این دستگاه پرداخته می شود. از این رو توصیه می کنیم یکبارهم که شده با شرکت دماگستر تماس حاصل نمایید و به ما اعتماد کنید.

تقسیم بندی انواع برج خنک کن براساس تعداد سلول

برج های خنک کننده براساس تعداد سلول طراحی شده در سیستم تولید این تجهیزات به دو دسته کلی تک سلولی و چندسلولی تقسیم می شوند. دلیل اصلی تولید برج های خنک کننده به صورت چندسلولی کنترل میزان مصرف انرژی و همچنین کاهش ابعاد دستگاه و ارسال برج خنک کاری به صورت مونتاژ درب کارخانه که سبب کاهش هزینه های مونتاژ در محل پروژه می گردد. در ظرفیت های بالاتر از 500 تن برودتی از انواع برج خنک کننده چندسلولی در طراحی و به کارگیری جهت خنک سازی آب استفاده می شود.

  • برج خنک کن تک سلولی

رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های خنک کن به صورت تک سلولی ارائه می شود. بیشترین کاربرد برجهای خنک کننده تک سلولی به ظرفیت های پایین تر از 500 تن تبرید مرتبط می شود. همچنان که اگر ظرفیت برودتی مورد نظر طراحی به عددی بالاتر از 500 تن برودتی محاسبه شود از برج های خنک کننده چندسلولی ماژولار(به هم پیوسته) و غیرماژولار ( جدا از هم) توصیه می گردد.

البته لازم به ذکراست که استفاده از انواع کولینگ تاور غیرماژولار نیازمند فضای بیشتری جهت نصب می باشد و دلیل این امر رعایت فاصله بین دو دستگاه در محل نصب برج خنک کننده می باشد. فاصله استاندارد میان دو دستگاه برج خنک کننده تک سلول عموماً دو برابر ارتفاع لوور یا کرکره مکش هوا در نظر گرفته می شود که همین فاصله سبب افزایش فضای مورد نیاز جهت نصب برج خنک کننده به صورت چندسلولی غیرماژولار می گردد.

  • برج خنک کن چند سلولی

در بسیاری از ظرفیت های برودتی بالا که امکان تولید برج خنک کننده با ابعاد همگن با سطح مقطع مربعی وجود ندارد و یا به دلیل افزایش عرض دستگاه و عدم امکان بارگیری از برج های خنک کننده چندسلولی استفاده می شود. برج های خنک کننده چندسلولی سبب کاهش هزینه های مونتاژ و هزینه های بارگیری و ارسال کالا خواهد شد. علاوه بر این موضوع استفاده از برجهای خنک کن چندسلولی سبب افزایش کنترل بر میزان مصرف برق (توسط خاموش نمودن موتور یک یا چندسلول در فصول سرد) خواهد شد.

برج های خنک کننده چندسلولی از نظر استاندارد باید دارای ابعاد همگن و مستطیلی باشد که عرض دستگاه به نسبت عدد صحیحی از طول دستگاه باشد. به عنوان مثال در طراحی استاندارد انواع برج خنک کن دو سلولی عرض دستگاه همواره یک دوم (نصف) طول دستگاه خواهد بود. به دلیل عدم مکش هوای مناسب از طرفین دستگاه استفاده از ابعادی غیر استاندارد به هیچ عنوان در طراحی کولینگ تاور توصیه نمی شود.

  • girl Author

اصول نگهداری برج خنک کننده

girl Author | سه شنبه, ۱۷ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

اصول نگهداری برج خنک کنند

طراحی، انتخاب، نصب و راه اندازی برج خنک کننده مراحل اصلی فرآیند خرید این تجهیز به شمار می‌رود. تضمین عملکرد صحیح چیلر و سایر ماشین آلات صنعتی وابسته به کارایی درست >برج خنک کننده< می‌باشد. سازندگان برج خنک کننده عملکرد موفق و مطلوب کولینگ تاور را تحت شرایط معین تضمین می‌کنند. منظور از شرایط معین نصب، راه‌اندازی و نگهداری اصولی کولینگ تاور می‌باشد. مالک برج خنک کن باید طبق شرایط مد نظر سازندگان از این تجهیز برودتی استفاده کند. انتخاب صحیح و موفقیت بهره برداری از آن بر عهده مالک یا نمایندگان فنی وی می‌باشد که در اینجا به نکات کلی آن‌ها میپردازیم. مهم تر از مرحله طراحی و انتخاب تجهیزات برودتی نگهداری اصولی آن ها می باشد. راندمان و کارایی یک منبع برودتی همانند برج خنک کننده و چیلر وابستگی زیادی به نحوه کارکرد آن دارد.

کارکرد درست یک تجهیز صنعتی زمانی تضمین خواهد شد که عملیات نگهداری به صورت منظم و اصولی صورت پذیرد. عملیات نگهداری برج خنک‌کننده شامل مراحل متعددی می‌باشد که رعایت این موارد می‌تواند تاثیر بسزایی در ثبات راندمان سیستم داشته باشد. عدم رعایت نکات اصولی در حفظ و نگه‌داری کولینگ تاور سبب افول و نزول کارایی مناسب آن می شود. نزول راندمان در برج خنک کننده موجب افزایش دمای آب سرد و اختلال در کندانسور دستگاه های دیگر می شود. اگر کولینگ تاور در صنعت بکار برده شده باشد راندمان تولید کاهش خواهد یافت. حتی اگر برج در جهت خنک کاری چیلر مورد کاربرد باشد با کاهش راندمان وی ، چیلر نیز عملکرد درستی نخواهد داشت. عملکرد یک سیستم همانند یک ساعت می باشد و چنانچه هر یک از اجزا کارایی مفید نداشته باشد عملکرد کلی نیز مختلف می‌شود.

اصول نگهداری برج خنک کننده

  • بازدید دوره ای قطعات داخلی و چک نمودن کارکرد هر یک از اجزای درونی کولینگ تاور

  • شستشو قطعات داخلی از جمله نازل ها ، پکینگ ها و تشتک ذخیره آب

  • تنطیم بالانس تیغه های فن و چک کردن عملکرد پروانه (عدم لرزش ، مکش خوب هوا

  • خالی کردن منظم توری آشغال گیر در تشتک

  • شستشو منظم فیلترهای هوا در صورت وجود

  • احیا رزین سختی گیر نصب شده در مدار آب جبرانی در صورت وجود

  • تعویض فیلترهای دستگاه تصفیه آب در مدار آب شناور

  • کنترل میزان املاح موجود در تشتک و کاهش آن با تنظیم بلودان و تصفیه آب چرخشی

  • کنترل سیستم پایپینگ و لوله کشی به طور منظم و جلوگیری از ایجاد نشتی و خرابی های بیشتر

  • مشاهده کردن میزان سطح آب تشت آب ( در صورت مشاهده کاهش سطح آب شناور را چک نمایید و بلودان رو موقتاً قطع نمایید.)

  • چک کردن دائمی دمای موتور و چک نمودن آمپر مصرفی آن و مقایسه آن با آمپر نامی قید شده بر روی پلاک دستگاه

  • چک کردن تنظیم دستی یا اتوماتیک جریان زیراب یا بلودان

  • تخلیه آب تشتک در فصول سرد و در زمان خاموشی برج خنک کننده

  • سرویس منظم و دوره ای توسط کارشناسان شرکت سازنده در طول دوره خدمات پس از فروش

لزوم رعایت نکات اصولی در نگهداری برج خنک کننده

  • افرایش طول عمر قطعات داخلی بر اثر کنترل و بازررسی دوره ای

  • افزایش راندمان در حال کار کولینگ تاور به دلیل عملکرد صحیح قطعات داخلی

  • کاهش میزان مصرف آب و برق با توجه به کارکرد درست سیستم پاشش آب و سیستم هوادهی

  • کاهش رسوب گرفتگی قطعات داخلی و لوله های اتصالی بین برج خنک کننده و سایر تجهیزات همانند چیلر و ...

  • کم شدن هزینه های ناشی از تعویض قطعات داخلی بر اثر نگهداری اصولی دستگاه

  • کاهش یافتن هزینه های تعویض فیلترهای دستگاه تصفیه دستگاه با شستشو دوره ای قطعات داخلی همانند پکینگ

  • girl Author

راه اندازی برج خنک کننده

girl Author | دوشنبه, ۱۶ تیر ۱۳۹۹، ۰۸:۳۰ ق.ظ | ۰ نظر

 

راه اندازی یا بهره برداری برج خنک کننده آخرین مرحله در بهره گیری از کولینگ تاور در طراحی سیستم  برج خنک کاری به حساب می‌آید. بهره برداری مرحله نهایی در انتخاب برج خنک کننده محسوب می‌شود که از حساسیت‌های بالایی برخوردار است. عملیات راه اندازی صحیح کولینگ تاور در واقع نتیجه انتخاب و نصب صحیح کولینگ تاور می‌باشد. پس از تکمیل نصب کولینگ تاور، راه اندازی برج خنک کننده و در سرویس قرار دادن آن ضروری است. به کار افتادن سیستم آب کندانسور یک دستگاه گرمازا همانند چیلر یا بویلر شامل چند بخش اساسی و الزامی است. در مهمترین بخش طراحی و راه اندازی سیستم کندانسور برج خنک کن قرار دارد. نحوه قرارگیری و نصب تجهیزات جانبی سیکل آب سرد کندانسور تاثیر بسزایی در خروجی کار دارد. در واقع راه اندازی صحیح برج خنک کننده تابعی از نصب صحیح کولینگ تاور و تجهیزات جانبی می‌باشد.

رعایت نکات ایمنی و بررسی تجهیزات جانبی در ارتباط با برج خنک کننده از مهمترین اصول بهره گیری کولینگ تاور به شمار می‌آید. در واقع قبل از روشن کردن برج خنک کن و راه اندازی سیستم کندانسور باید از عملکرد صحیح هر یک از تجهیزات مطمئن شویم. راه اندازی صحیح سیستم سرد کاری صنعتی و تهویه مطبوع فواید بسیاری دارد. عدم توجه به اصول در عملیات راه اندازی ممکن است سبب آسیب به بخش های اصلی دستگاه ها گردد. رعایت نکات اصولی در استارت اولیه و چک کردن موارد مهم می‌تواند تأثیر بسیاری در بهره‌برداری اصولی برج خنک کننده داشته باشد. راه اندازی یک تجهیز صنعتی یا برودتی زمانی درست انجام می پذیرد که کمترین میزان خطا در آن صورت بپذیرد. کاهش بروز خطا در فرآیند راه اندازی توسط کارشناس باید مطابق با اصول بهره برداری برج خنک کننده صورت پذیرد.


اصول اساسی در راه اندازی برج خنک کننده

  • نحوه نصب صحیح تجهیزات جانبی از جمله پمپ، مخزن آب سرد، سختی گیر و ...

  • چیدمان صحیح و قرارگیری درست تجهیزات در سیکل کندانسور

  • بکارگیری تجهیزات محافظتی در تابلو کنترل از جهت محافظت موتورهای فن و پمپ در مقابل خطاهای انسانی

  • بکارگیری شیرهای تنظیم کننده جریان آب سرد در مدار لوله کشی بین کولینگ تاور و دستگاه های صنعتی

  • استفاده از لرزه گیرها در مدار لوله کشی و در شاسی اصلی نگهدارنده تجهیزات اصلی

  • راه اندازی موقت سیستم (به صورت استارت تقه ای) و رفع ایرادات احتمالی

  • چک کردن و بازرسی مجدد از روی چک لیست توسط کارشناس مربوطه

  • رعایت نکات ایمنی و الزامات راه اندازی مطابق دفترچه نصب و راه اندازی ارائه شده از تولیدکننده

  • راه اندازی نهایی سیستم و کارکرد بلند مدت تجهیزات و رفع ایرادات احتمالی


اجزای اصلی مورد کنترل قبل از راه اندازی سیستم خنک کاری کولینگ تاور

  • برج خنک کننده

  • مخزن ذخیره آب سرد

  • پمپ سیرکولاتور آب خنک

  • لوله ها و اتصالات جانبی (شیرهای جانبی مدار آب در گردش)

  • دستگاه گرمازا (چیلر یا دستگاه صنعتی)

  • تجهیزات تصفیه آب در گردش (سختی گیر یا فیلترهای میکرونی یا پکیج RO)


موارد کنترلی در نصب صحیح پمپ در فرآیند راه اندازی برج خنک کننده

  • کنترل نصب پمپ شامل سوار کردن پمپ، رابطها، لرزه گیرها و لوازم لوله کشی از قبیل شیر، صافی، گیج های فشار، ترمومتر و غیره

  • کنترل محور (شافت پمپ و همراستایی کوپلینگ آن

  • روغن کاری یا تاقان های محور پمپ طبق دستورات سازنده

  • روغن کاری یاتاقان های محور موتور طبق دستورات سازنده

  • چرخاندن محور با دست جهت اطمینان از چرخش آزاد موتور پمپ

  • کنترل جهت صحیح چرخش محور الکتروپمپ با استارت تقه ای

موارد کنترلی در سیستم تصفیه آب در مدار کندانسور برج خنک کننده

  • کنترل سوند یا میله های حسگر PH و قابلیت هدایت از نظر نصب صحیح

  • تست عملکرد شیر برقی تخلیه یا تنظیم جریان بلودان یا زیرآب

  •  قرار دادن تجهیزات تصفیه آب در وضعیت بهره برداری

موارد کنترلی نهایی قبل از راه اندازی برج خنک کننده

  • نظافت سطوح برج، شستشو و نظافت تشتک فوقانی و تشک تحتانی برج

  • نظافت صافی تشتک تحتانی برج

  • روغن کاری یاتاقان های محور فن طبق دستورات سازنده

  • روغن کاری یاتاقان های محور موتور طبق دستورات سازنده

  • تست و تنظیم محرک رانش (در صورت نصب)

  • تنظیم کشش تسمه(ها)

  • کنترل و تنظیم هم راستا بودن تسمه ها

  • کنترل همراستایی محور پولی موتور با پولی پروانه

  • کنترل کوپلینگ ها برای سفت بودن پیچ ها، بازی نکردن آن‌ها و غیره

  • چرخش محور فن یا پروانه با دست جهت اطمینان از چرخش آزادانه فن و بلبرینگ کاهش دور

  •  کنترل جهت صحیح چرخش محور فن یا پروانه با استارت تقه ای

  •  استارت کوتاه مدت فن و کنترل سر و صدا و ارتعاش آن

  • تخلیه و شتشوی لوله های آب کندانسور با آب و سپس مواد شیمیایی

  • پر کردن تشتک تحتانی و لوله های برج و کندانسور از آب طبق دستورات سازنده تا مقدار لازم توصیه شده

  •  چرخش کوتاه مدت پمپ کندانسور  و الکتروموتور فن مطابق اصول نصب صحیح

  •  قرار گرفتن آمپر موتور فن و دینام پمپ در مقادیر اسمی پلاک

  •  تست توزیع صحیح آب در قسمت نازلها یا تشت فوقانی، صفحات داخلی و تشتک تحتانی برج خنک کن

  • کنترل جریان گردابی تشتک تحتانی برج خنک کننده

  • تست ترموستات و سیستم هیتر به لحاظ حفاظت از یخ زدگی

  • تعادل جریان آب کندانسور هر یک از سلول ها از نظر جریان رفت و برگشت در سیستم های چند سلولی

  • تست عملکرد کنترل‌های سطح آب تشتک تحتانی برج از جمله هشدارهای حد پایین و حد بالا و بررسی کارکرد شناور

  • کنترل نصب صحیح حسگرهای دما

  • تست عملکرد شیر کنترل بای پاس و تنظیم چرخش 70 درجه ای آن

  • بررسی عملکرد صحیح رله های کنترل فن

  • تست عملکرد صحیح VFD (در صورت نصب)

  • چک کردن عملکرد کلید قطع ارتعاش

  • girl Author