برج خنک کننده چیست ؟

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده cooling tower دستگاهی بسیار کاربردی است که در سازمان ها ، کارخانجات ، پالایشگاه ها ، آپارتمان ها و ساختمان های بزرگ جهت دفع حرارت  محیط و دستگاهها استفاده می شود . برج خنک کننده نوعی مبدل حرارتی است که با ایجاد تماس بین آب و هوا باعث خنک شدن آب گرم می شود. از این رو، به طور متداول برای دفع گرما از سیستم های تبرید، تهویه مطبوع و فرآیند صنعتی ان استفاده می شود. نرخ مصرف آب در یک برج خنک کننده در حدود 5% نرخ مصرف آب در یک سیستم با جریان آب طبیعی است.در نتیجه ، برج خنک کننده (کولینگ تاور) کم هزینه ترین سیستم آبی است. همچنین میزان هدررفتن آب گرم شده در برج خنک کننده بسیار کم است. با این تفاسیراثرات زیست محیطی این وسیله تا حد زیادی کاهش می یابد.  همچنین در برج خنک کننده می توان آب را تا دمای مرطوب محیط بعلاوه 2 الی 3 درجه سانتیگراد خنک نمود دمای هوای مرطوب بسته به میزان رطوبت هوا، معمولاً خیلی کمتر از دمای خشک محیط است.

تعریف برج خنک کننده:

وظیفه یک برج خنک کننده ، جذب گرما از یک فرآیند و دفع آن به فضای بیرون می باشد واصولااین دفع از راه تبخیرانجام می شود.از آنجا که آب در حال جریان در فرآیند خنک سازی در مدار برج خنک کننده سیرکوله می شود که به علت تبخیر تدریجی آب غلظت مواد معدنی در آن افزایش می یابد . در نتیجه آبی که به برج خنک کننده وارد می شود تحت عنوان آب جبرانی برج خنک کننده یا Make Up توسط یک دستگاه تصفیه آب سختی موجود در آن گرفته شود تا عملکرد برج خنک کننده کاهش نیابد. در این راستا بسیاری از خریداران برج خنک کننده بهمراه برج خنک کننده یک دستگاه سختی گیر نیز خریداری می کنند.

تهویه مطبوع به فرآیندی است که سه فاکتور رطوبت ، دما و سرعت جریان هوا را کنترل می نماید . تمام سیستم‌های تهویه مطبوع بر یک اصول پایدارند که گرما و سرما را به محل مورد نظر منتقل می‌کنند. بر اساس نوع سیال می‌توان سیستمهای تهویه مطبوع را به سه دسته تقسیم نمود: ۱- سیستم تهویه مطبوع با بیس هوا ۲-سیستم تهویه مطبوع مبتنی بر آب و هوا ۳- سیستم تهویه مطبوع تمام آب . برج خنک کننده ، هواساز و…..

برج خنک کننده :

در اکثر سیستم های تهویه مطبوع و فرآیندهای صنعتی، که در حین انجام فعالیت گرما تولید می کنند که این گرما می بایست از سیستم یا فرآیند دفع شود. که معمولاً از آب به عنوان انتقال دهنده حرارت استفاده می شود تا گرما را از سیستم گرفته و به خارج دفع کند.در دوران گذشته دفع گرمای تولیدی از جریان پیوسته آب که از یک منبع ذخیره یا از منابع طبیعی مثل رودخانه تامین می شد، صورت می گرفت. این آب با عبور از سیستم، گرم شده و سپس مستقیماً به فاضلاب و یا جریان رودخانه ها و دریاها تخلیه می شد.

برج خنک کننده:

برج خنک کننده
برج خنک کننده

در حال حاضر، ، به دلیل افزایش هزینه های تامین و توزیع آب،  و با توجه به اینکه تصفیه اب  فراینده ای رو به رشد است. در نتیجه آب خنک کننده ای که از منابع طبیعی تامین می شود نیز به دلیل اختلالات اکولوژیکی ناشی از افزایش دمای آب تخلیه، روشی غیر قابل قبول است که در حال حاضر قابل استفاده نیست.  امروزه مقررات زیست محیطی نیز بسیار سختگیرانه است و باعث ممانعت از این روش تامین سرمایش می گردد.

مبدل های حرارتی هوا-خنک، با دفع مستقیم گرما به هوا، آب را خنک می سازند. اما هزینه و سرمایه اولیه و مصرف انرژی فن در این وسایل بسیار بالاست و مساحت مورد نیاز برای اجرای طرح نسبتا بالاست. مبدل های حرارتی هوا-خنک قادرند که آب را تا دمای خشک محیط بعلاوه 11 درجه سانتیگراد خنک کنند که این دمای آب در بسیاری از سیستم های تبرید و بسیاری از فرآیندهای صنعتی بیش از ،حد بالاست.

برج خنک کننده:

تبخیرآب،جذب حرارت بسیار بالایی به همراه دارد.بشر وقتی با باد بزن خنک شد با مزایای تبخیر در دفع حرارت همراه شد.اصول کار برج خنک کننده، تبخیراست.هوای خشک در تماس با آب، باعث تبخیر بخشی بسیار کمی از آن می شود. گرمای مورد نیاز جهت تبخیر، از جریان اصلی آب تامین می شود. وً دمای جریان آب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. نظر به اینکه گرمای نهان تبخیر آب در مقایسه با ظرفیت گرمایی ویژه آن بسیار بالا می باشد، تبخیر بسیار ناچیز آب باعث سرمایش نسبتاً بالایی در جریان مایع می گردد (تبخیر 1 لیتر آب و ورود آن به جریان هوا می تواند باعث سرد کردن 10 درجه ای حدود 60 لیتر جریان آب شود). البته پارامتر محدود کننده انتقال حرارت، رطوبت نسبی هوای ورودی می باشد. حداقل دمای قابل حصول برای آب خروجی از برج خنک کننده برابر دمای مرطوب هوای ورودی می باشد. ولی در عمل معمولاً این اختلاف دما 2.5 تا 5 درجه سانتیگراد می باشد. به این محدوه دمایی اصطلاحاً تقرب (approach) می گویند. هر چه رطوبت نسبی هوا پایین تر باشد و یا به اصطلاح هوا خشک تر باشد، دمای آب بیشتر کاهش می یابد.

برج خنک کن ها از لحاظ نوع عملکرد به چند دسته تقسیم می شوند:

  1. برج خنک کننده مدارباز: در این نوع از برج خنک کننده، آب توسط یک پمپ به بالای برج خنک کننده انتقال می یابد و توسط نازلها بر روی سطوح خنک کننده پاشیده می شود. هوایی که از پایین برج به داخل برج خنک کننده وارد می شود، توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالای برج قراردارد، از میان سطوح خنک کننده عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود. در نتیجه بر اثر تماس مستقیم آب و هوا، بخشی از آب تبخیر می شود. تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان آب داخل برج خنک کننده جذب می کند. این نوع برج خنک کننده برای محیط هایی که از رطوبت نسبی کمی برخوردار است یا به اصطلاح هوا خشک است بسیار مناسب است. تنها عیب این نوع برج خنک کننده هدررفتن بیش از حد آب در اثر تبخیر است.
  2. برج خنک کننده هیبریدی: از ترکیب دو برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته شکل سومی از برج خنک کننده به نام برج خنک کننده هیبریدی ایجاد می شود .که این نوع برج خنک کننده، آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود. مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است. در شب هنگام و یا ایامی که دمای هوا پایین است، برج خنک کننده صرفاً خشک کار می کند ولی در ساعاتی که هوا گرم است، آب بر روی کویل پاشیده می شود و از هر دو نوع انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده بهره می برد.
  3. برج خنک کننده مدار بسته: این نوع برج خنک کننده تماس مستقیم بین آب و هوا برقرار نمی شود. بلکه آب یا هر سیالی که می بایست در برج خنک کننده سرد شود از داخل یک کویل حرکت می کند. هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود. در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل، حرارت از کویل و بالتبع از سیال داخل کویل جذب می شود و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می شود.  این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط  دارای هوا سرد بسیار مناسب است.

اجزاء اصلی برج خنک کننده:

برج خنک کننده
برج خنک کننده
  1. بدنه، تشتک و تنوره فن: بدنه برج خنک کننده جهت حرکت جریان هوا و تماس آن با آب می باشد. تشتک نیز جهت جمع آوری آب سرد بکار می رود. تنوره فن قسمتی از برج خنک کننده است که فن برج خنک کننده در آن قراردارد و باعث مکش هوا به داخل بدنه می شود. هر کدام از این اجزاء در کنار یکدیگر و یا به تنهایی می توانند از مواد مختلف تولید شوند. برج های خنک کننده بزرگ معمولاً از جنس بتنی هستند.اما برج های خنک کننده از جنس آهن گالوانیزه، پلاستیک و فایبرگلاس نیز در آنها استفاده می شود. امروزه به دلیل استحکام بسیار بالا، سبکی، مقاومت در مقابل نور خورشید و مواد شیمیایی و سرعت تولید فایبرگلاس، برج خنک کننده فایبرگلاسدر ابعاد و اندازه های مختلف به طور وسیع در سرتاسر جهان تولید و مورد استفاده قرار می گیرند.
  • سطوح خنک کننده : مهم ترین جزء در برج خنک کننده ، سطح تبادل حرارت می باشد. هر چه سطح تبادل حرارت بیشتر باشد، میزان حرارت منتقل شده به تبع آن افزایش می یابد. لذا به دلیل محدویت فضا در برج خنک کننده ، سطوح خنک کننده باید دارای مساحت زیاد در حجم پایین باشند. بنابراین یکی از ویژگی های سطوح تبادل حرارتی خوب، داشتن سطح ویژه (سطح در واحد حجم) زیاد است. سطح ویژه با واحد m2/m3می باشد.

برج خنک کننده ابتدایی از، سطوح تبادل حرارتی از جنس چوب ، پوشال ، سفال یا بلوکه های بتنی ساخته می شدند . با پیشرفت دانش و علم طراحی برج خنک کننده ، سطوح تبادل حرارتی فشرده از جنس سرامیک ، پی وی سی، پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته شد. متداول ترین سطوح برج خنک کننده از نوع لانه زنبوری و از جنس پی وی سی است.

  • سیستم توزیع آب : سیستم توزیع آب در یک برج خنک کننده شامل لوله کشی ها، رایزرها، اتصالات، ساپورتها، پمپ سیرکولاسیون، آب پخش کن یا اسپرینکلر و نازلهای توزیع آب اند. در یک سیستم انتقال آب باید افت فشار، انتقال حرارت در طول مسیر و مشکلات ناشی از یخ زدگی هم از نظر سرمایه گذاری اولیه و هم هزینه های تعمیرات و نگهداری مقرون به صرفه باشد.

برج خنک کننده

برج خنک کننده
برج خنک کننده
  • فن برج خنک کننده : در برج های خنک کننده حرکت هوا به دو شکل صورت می گیرد: 1- حرکت طبیعی (Natural Draft)  و 2- حرکت اجباری (Mechanical or Forced Draft). در حرکت طبیعی به علت اختلاف دما در پایین و بالای برج خنک کننده، هوا از داخل برج خنک کننده بصورت طبیعی به بالا مکیده می شود. این نوع حرکت در برج های خنک کننده هذلولی شکل که دارای ارتفاع زیادی است کاربرد دارد. اما در برج های خنک کننده متوسط و کوچک خیلی کارساز نیست.  در حرکت اجباری، هوا توسط یک فن نصب شده در پایین و یا در بالای برج خنک کننده از داخل برج بصورت جریان اجباری به حرکت در می آید. نیروی لازم جهت به حرکت درآوردن فن از یک الکتروموتور تامین می شود که بصورت کوپل مستقیم یا از طریق تسمه و پولی نیرو را به فن منتقل می کند.

پره برج خنک کننده

  • قطره گیر: در برج خنک کننده آب توسط نازل به قطرات کوچک تبدیل می شود و هوا به سرعت از داخل سطوح خنک کننده به سمت بالا حرکت می کند، ماندگی قطرات آب در هوا گریز ناپذیر است. برای حذف قطرات آب از جریان هوا و جلوگیری از هدر رفت آب از طریق ماندگی قطرات مایع در هوا، از قطره گیر در بالای نازل های توزیع کننده آب در برج خنک کننده استفاده می شود. قطره گیر دارای دو نوع لانه زنبوری و تیغه ای در انواع برج خنک کننده استفاده می شود .

برج خنک کننده

  • لوور: در بخش مکش هوا به داخل برج خنک کننده لوور نصب می شود. لوور در برج خنک کننده برای همگن سازی هوای ورودی و ممانعت از پاشش آب از داخل تشتک به بیرون استفاده می شود. جنس لوور در برج خنک کننده، پی وی سی، و یا پلی اتیلن می باشد لوورها معمولاً از نوع تیغه ای و یا لانه زنبوری می باشند..
  • الکتروموتور: در یک برج خنک کننده برای به حرکت درآوردن فن از الکتروموتور است که معمولاً از نوع سه فاز می باشد و حداقل IP55 و کلاس حرارتی F  می باشد.

لوور برج خنک کننده

برج خنک کننده
برج خنک کننده

لوور یا کرکره ورودی هوا در برج خنک کننده یکی از مهترین عوامل موثر در میزان و کیفیت هوای ورودی به برج خنک کننده می باشد. لوورها براساس میزان هوادهی در ابعاد مشخص طراحی و تولید می شوند. میزان هوای ورودی به داخل برج خنک کننده (دبی هوای ورودی یا مکش) وابسته به دو عامل می باشد. عامل اول سرعت هوای ورودی به برج خنک کننده کهبا توجه به شرایط اقلیمی مختلف و بر اساس استانداردهای طراحی معادل 5 تا 10 متر بر ثانیه برآورد شده است. عامل دوم مساحت کلی فضای مکش هوا در قسمت لوور برج خنک کننده است. ضرب عددی این دو عامل در یک دیگر دبی هوای ورودی به برج خنک کننده رامحاسبه می شود.

بنابراین ابعاد لوورها بر اساس میزان هوادهی فن و شرایط طراحی(دبی) تعیین می گردد و براساس نوع برج خنک کننده (جریان مخالف یا جریان متقاطع) در دو یا چهار طرف دستگاه نصب می گردد.

لوور های برج خنک کننده باید از مواد ضد اشعه خورشید تولید شوند. زیرا در جداره بیرونی برج خنک کننده و در معرض نور ماوراء بنفش خورشید نصب می شوند. بهترین مواد برای تولید لوور برج خنک کننده، کامپوزیت یا فایبرگلاس می باشد. زیرا در تولید فایبرگلاس از مواد آنتی یووی استفاده شده تا  دارای مقاومت لازم در برابر نور خورشیدشود. بسیاری از تولیدکنندگان داخلی با برش قطره گیر از جنس PVC و نصب آن در قسمت ورودی هوای برج خنک کننده از آن به عنوان لوور استفاده می کنند.  پی وی سی دارای مقاومت کافی در برابر نور خورشید نیست و با گذشت زمان دچار آسیب و شکستگی می شود. تکه های شکسته شده وارد تشتک برج خنک کننده شده و و از طریق آب در گردش، باعث گرفتگی نازل ها و سیستم توزیع آب و سطوح خنک کننده می شوند. بنابراین باعث کاهش خیلی شدید در راندمان برج خنک کننده و افزایش هزینه های تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده می گردند.

برج خنک کننده
برج خنک کننده

لوورهای فایبرگلاس به دلیل دو نوع سه تیغه و چهار تیغه تولید می گردند. به منظور دسترسی بهتر به داخل برج خنک کننده، بهتر است لوورهای از نوع جداشونده باشند. تفاوت لوور های مذکور نسبت به لوورهای قدیمی این است که این لوورها با اتصالات استنلس استیل به بدنه برج خنک کننده متصل می شود و در هنگام بازکردن پیچ ها به هیچ عنوان دچار پوسیدگی نمی شوند و مهره ها نیز هرز نمی شوند.

مزیت دیگر لوورها ممانعت از ورود گرد و غبار، برگ و خاشاک، پرندگان و حشرات و سایر آلاینده ها به داخل برج خنک کننده است. بدین منظور از  فیلتر هوا در پشت لوورها استفاده می شود. این فیلترها قابلیت جداسازی و شستشو می باشند و سرویس و نگهداری این فیلترها به آسانی صورت می پذیرد.

سطوح خنک کننده

مهم ترین جزء در برج خنک کننده، سطح تبادل حرارت می باشد. هر چه سطح تبادل حرارت بیشتر باشد به تبع آن میزان حرارت منتقل شده افزایش می یابد. به دلیل محدویت فضا در برج خنک کننده، سطوح خنک کننده باید دارای مساحت زیاد در حجم پایین باشند. درنتیجه یکی از ویژگی های سطوح تبادل حرارتی خوب، داشتن سطح ویژه (سطح در واحد حجم) زیاد است. سطح ویژه دارای واحد m2/m3  می باشد.

در بدواختراع برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی از جنس چوب، پوشال، سفال یا بلوکه های بتنی ساخته می شد. با پیشرفت دانش طراحی برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی فشرده به  جنس های  سرامیک، پی وی سی، پلی اتیلن و پلی پروپیلن تبدیل شد. متداول ترین سطوح برج خنک کننده از از جنس پی وی سی و نوع لانه زنبوری می باشد.

به این سطوح خنک کننده به اصطلاح پکینگ مدیا فشرده گفته می شود. سطح تبادل حرارتی در پکینگ مدیای لانه زنبوری تابعی از گام پکینگ ها (فاصله بین دو مرکز هر شش ضلعی بر حسب میلیمتر) است. پکینگ مدیا لانه زنبوری استفاده شده ، کولینگ تاور از نوع فیلمی سه رنگ سفید، خاکستری و مشکی. گام پکینگ مدیا 14 یا 19 می باشد. پکینگ مدیا گام 19 دارای سطح ویژه 200 متر مربع بر متر مکعب است. پکینگ مدیای سفید محکم و شکننده تر است و دما تا حدود 60 درجه سانتیگراد را تحمل می کند پکینگ مدیا گام 14 دارای سطح ویژه 270 مترمربع بر متر مکعب و ولی پکینگ مدیا مشکی نرم تر است و دما تا 45 درجه سانتیگراد را تحمل می کند.

جهت تحمل دمای بیشتر از 60 درجه سانتیگراد از پکینگ مدیا ، جنس پلی پروپیلن استفاده می شود. این پکینگ مدیاها در چهار تیپ رندوم اسپلش، توربو اسپلش، نت اسپلش، و گرید اسپلش تولید می شوند.

قطره گیر (Drift Eliminator)

قطره گیر ها با استانداردهای روز دنیا در دو نوع لانه زنبوری و تیغه ای (Blade Type) ، مورد استفاده قرار می گیرند.

 

در برج خنک کننده که آب توسط نازل به قطرات کوچک تبدیل شده و هوا با سرعت زیاد از داخل سطوح خنک کننده به سمت بالا حرکت می کند، ماندگی قطرات آب در هوا گریز ناپذیر است. به منظور حذف قطرات آب از جریان هوا و جلوگیری از هدر رفت آب از طریق ماندگی قطرات مایع در هوا، از قطره گیر در بالای نازل های توزیع کننده آب در برج خنک کننده استفاده می شود.

طراحی قطره گیر لانه زنبوری  به گونه ای است که هر یک از سلولهای آن به واسطه شکل سینوسی خود و تغییر مسیر عبورجریان هوا، ضمن ایجاد افت فشار اندک، قطرات آب را روی دیواره سلول به دام انداخته و از خروج آنها به همراه جریان هوا جلوگیری می نماید. این قطره گیرها با سه بار تعویض مسیر هوا، باعث حذف قطرات آب می شوند. به گونه ای که درصد هدر رفت آب از طریق ماندگی قطرات به کمتر از 0.002 درصد کاهش می یابد. قطره گیرهای لانه زنبوری عمدتاً در برج های خنک کننده مکعبی مورداستفاده می شوند.

در قطره گیرهای نوع تیغه ای نیز، مجموعه ای از پروفیل های سینوسی شکل توسط ساپورت های نگهدارنده به یکدیگر وصل شده، به نحوی که ماژولهای ایجاد شده با تغییر مسیر جریان، قابلیت حذف حداکثر قطرات آب از جریان هوا را بدون افت دبی و فشار هوا را دارا می باشند. قطره گیرهای تیغه ای عمدتاً در برج های خنک کننده مخروطی و بر روی لوله های توزیع کننده آب نصب می شوند و با چرخش اسپرینگلر به حرکت در می آیند.

تاثیری دمای هوای خشک و دمای هوای مرطوب بر برج خنک کننده چیست؟

.

در یک برج خنک کننده آب با حرکت از روی سطوح خنک کننده (پکینگ ها) و در اثر اختلاف دو فشار هوا(جزئی) و فشار اشباع بخار آب در هوا در شرایط محیطی، تبخیر می شود تا فشار جزئی بخار هوا به فشار اشباع برسد. در نتیجه اختلاف بین فشار جزئی بخار در هوا و فشار آن در شرایط محیط مانند یک نیروی محرکه (Driving Force) عمل کرده و هر چه قدر فشار جزئی بخار هوا در هوای اطراف برج خنک کننده کمتر باشد  هوا خشک تر باشد، مقدار زیادتری از آب تبخیر می شود و وارد جریان هوا می شود. تبخیر آب و تبدیل آن به بخار با جذب گرمای نهان (Latent Heat)  همراه می باشدکه در مقایسه با گرمای محصول (Sensible Heat) بسیار زیاد است. در نتیجه، تبخیر مقدار کمی از آب باعث سرد شدن چندین درجه ای جریان آب می گردد.

در شرایط ایده آل و تماس نامحدود بین آب و هوا، هوا کاملاً از بخار آب اشباع می شود و متقابلاً دمای آب برابر با دمای مرطوب هوا می شود. ولی به علت محدود بودن زمان تماس آب و هوا ، در عمل آب نمی تواند تا دمای مرطوب هوا راخنک شود. ، لذامجبوریم از یک سطح تماس بسیار بزرگ استفاده کنیم که از نظر اقتصادی توجیه پذیر نیست.  در یک برج خنک کننده آب تا دمای هوای مرطوب بعلاوه 3 درجه سانتیگراد خنک می شود. این اختلاف دما بین دمای آب سرد خروجی از برج خنک کننده و دمای مرطوب هوای اطراف برج خنک کننده را به اصطلاح تقرب یا approach  می گویند.

دمای هوای خشک در طراحی برج خنک کننده مدار باز پارامتر تعیین کننده ای نیست ولی در برج خنک کننده مدار بسته پارامتر بسیار تاثیر گذار است. در برج خنک کننده مدار بسته و در حالتی که برج خنک کننده خشک کارمی کند، دمای سیال خروجی تابعی از دمای هوای خشک محیط اطراف است. در طراحی ها سیال خروجی از یک برج خنک کننده مدار بسته در حالت خشک بین 5 تا 10 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای هوای خشک اطراف برج خنک کننده است.

جلوگیری از رسوب گرفتگی در برج خنک کننده

برج خنک کننده تبخیر آب است.آب خام ورودی به برج خنک کننده دارای املاح بوده. مجموع املاح موجود در آب را TDS گویند.هم زمان با تبخیر آب املاح موجود در آب شروع به افزایش می کند و به مرور زمان TDS آب در گردش برج خنک کننده افزایش می یابد. یون های سخت موجود در آب شامل کلسیم، منیزیم، منگنز، آلومینیوم و …. می باشند. با افزایش TDS آب، احتمال اشباع شدن و ته نشینی این یونهای سخت بیشتر می شود. اگر TDS به شکل غیر قابل کنترل افزایش یابد باعث تشکیل رسوب در تشتک وسطوح خنک کننده می گردد.

برای جلوگیری از رسوب گرفتگی (fouling) در برج خنک کننده باید بصورت دستی یا آنلاین TDS آب در گردش را سنجش و کنترل کرد TDS آب در گردش باید کمتر از 1500 میلی گرم بر لیتر (ppm) باشد. بصورت دوره ای یا برخط، بخشی از آب در گردش برج خنک کننده را تخلیه کرد. این بخش از آب را به اصطلاح Blow Down یا زیرآب می گویند.

آب جبرانی Make Up

اساس کار برج خنک کننده تبخیر آب است. در برج خنک کننده مدار باز مرتباً با کاهش آب روبروهستیم. این نوع هدر رفت آب به هدر رفت تبخیری (Evaporative lost) گوئیم.
تبخیر آب باعث بالا رفتن املاح جامد (TDS) می شود. به صورت مرتب بخشی از آب داخل تشتک برج خنک کننده تخلیه می شود. این نوع هدر رفت آب را اصطلاحاً زیر آب (Blow down) می گویند.
از هدر رفت آب ماندگی قطرات در هوای خروجی از برج خنک کننده می باشد. هوای خروجی از بالای سطوح خنک کننده در برخورد با آبی که از نازلها خارج می شود باعث تغییر جهت قطرات ریز آب و حرکت آنها به سمت بالای برج خنک کننده می گردد. این نوع هدر رفت را ماندگی قطرات آب در هوا (Drift lost) می گویند.
در یک برج خنک کننده باید با استفاده از جریان آب جبرانی (Make up) هر سه نوع این هدر رفت را تامین کرد.
مجموع آب جبرانی در یک برج خنک کننده به شرایط آب و هوایی محیط وابسته است. میانگین حدود 1.5 الی 2 درصد آب در گردش اتلاف می شود. برای کاهش آب جبرانی از طریق ماندگی قطرات، در تمامی دستگاه های برج خنک کننده از قطره گیر استفاده می گردد. استفاده از آب بدون املاح یا با املاح کم باعث کاهش اتلاف از طریق زیرآب می شود. در مسیر ورودی آب جبرانی به برج خنک کننده از سختی گیر (رسوب زدا) یا آب شیرین کن (RO) استفاده می گردد. همچنین در صورتی که قبلا از دستگاه سختی گیر استفاده نکرده اند و درون دستگاه بوسیله آهک رسوب بسته است باید از مواد شیمیایی استفاده نمائید

برج خنک کننده را از کجا تهیه نمائیم.

 

برج خنک کننده بر اساس انتقال جرم بین دو فاز مایع و گاز و تبخیر بخشی از مایع که منجر به گرفتن انرژی قابل ملاحظه ای از جریان مایع می شود.
برج خنک کن دستگاهی بمنظور خنک کردن آب در گردش درون مدار فن کوئلها و سایر دمنده ها است.

برج خنک کننده خشک

یک برج خنک کننده خشک آب را به عنوان سیال خنک شونده  در یک سیستم ترمودینامیکی که ازلحاظ جرمی پایسته است دریافت کرده . گرما با روش هدایت (Conduction) از مرکز جریان آب درون کویل به نزدیکی سطح درونی کویل در ابتدای مرحله توزیع انرژی درون کویل برج خنک کننده خشک جابجا می شود . در مرحله دوم گرما از جریان سطحی آب در اطراف کویل برج خنک کننده خشک با روش انتقال حرارت نفوذ (Convection) به سطح خارجی کویل نفوذ می یابد . گرمای انتقال یافته از سطح کویل با روش انتقال حرارت هدایت به جریان هوای اجباری ایجاد شده توسط فن دمنده یا مکنده برج خنک کننده خشک انتقال می بیابد .

برج خنک کننده مرطوب

برج خنک کننده مرطوب ( برج خنک کننده تر (Wet Cooling Tower)) یکی از انواع سیستم های سرمایشی آب می باشد . کولینگ تاور مرطوب یا کولینگ تاور تر با رطوبت و تبدیل هوای خشک به هوای اشباع از آب طی یک فرآیند انتقال حرارت ، گرما دریافت می کند .

برج خنک کننده تر دارای انواع مختلقی است که در مهمترین نوع دسته بندی به دو نوع برج خنک کننده مخروطی یا گرد و برج خنک کننده مکعبی تقسیم می شود . برج خنک کننده مخروطی با یک سیستم پاشش آب دوار وظیفه ایجاد سطح انتقال حرارت عهده دار است . و این درحالی است که برج خنک کننده مرطوب مکعبی با پاشش آب ثابت یک سری نازل مربع پاش سطح پکینگ یا سطوح خنک کننده را تحت پوشش خود قرار می دهد .

سیر تکامل تکنولوژی برج خنک کننده مرطوب

برج خنک کننده مرطوب در اصول انتقال حرارت در ابتدا با بدنه گالوانیزه و فن های گریز از مرکز تولید و عرضه می شد. با گذر زمان و پیشرفت روز افزون علم و تکنولوژی بدنه برج های خنک کننده مرطوب از گالوانیزه به فایبرگلاس تغییر یافت . نسل های جدید برج های خنک کننده  مرطوب یا تر با تکنولوژی بخارگیر و قطره گیر در زمینه کاهش مصرف آب مصرفی گام بزرگی را برداشت. سبک بودن ، کم مصرف بودن و بهینه بودن برج های خنک کننده مرطوب نسل جدید از مهم ترین ویژگی های این دستگاه نسبت به نسل های پیشین آن می باشد .

 

 

یک پروژه دارای مراحل مختلفی است که هر مرحله دارای خصوصیت خاص خود و نیازمند تصمیم گیری‌های مناسب آن است. از متداول‌ترین تقسیم بندی‌های پروژه می‌توان به فازه های: درک، برنامه‌ریزی، اجرا و به پایان رساندن پروژه اشاره کرد. تقسیم بندی‌های دیگری نیز وجود دارد که به‌طور کلی همان مفهوم ذکر شده را بیان می‌کنند.

پروژه‌ها در برگیرنده فعالیت‌هایی هستند که باید در زمانی معین و با هزینه و کیفیتی معین اجرا بشوند.
پروژه‌ها اغلب یک بار انجام می‌شوند و به پایان می‌رسند. ولی گاهی نیز پروژه به دسته فعالیت‌هایی گفته می‌شود که بایستی در فاصله‌های تاریخی ویژه تکرار شوند، همچون بازسازی‌های بنیادی یک پالایشگاه هر دو سال یکبار.
در بسیاری موارد به نادرستی پروژه، مدیریت پروژه، سنجش پروژه و برنامه‌ریزی پروژه به یک مفهوم بکار می‌روند و شاید یکی از دلایل و شوندهای آن آموزش همهٔ موارد بالا در یک ترم و در یک درس سه واحدی باشد، که دانشجویان مهندسی صنایع و مدیریت، یکبار و در یک ترم بایستی با تمام این توانایی‌ها آشنا شوند.

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *