همه چیز درمورد کولینگ تاور
کولینگ تاور دستگاهی است که برای خنک سازی آبی که در فرایندهای سردسازی سیستمهای تهویه مطبوع، نیروگاهها، پالایشگاهها و دیگر واحدهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به کار می‌رود. برجهای خنک کن در اندازه های مختلف برای دفع حرارت از یک تا چند تن تبرید ساخته می شوند.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا تبخیر را آسان می کند و باعث خنک شدن سریع آب می گردد.عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می گیرد.
مقدار گرمای که بوسیله مایعی جذب یا دفع می شود ،از رابطه زیر بدست می آید :
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
E=W*S*T
E :گرمای دفع یا جذب شده بر حسب BTU/hr یا CAL/hr
W :دبی مایع خنک شونده بر حسب lb/hr
S : گرمای ویژه مایع خنک کننده بر حسب lb.f/ Btu
T :کاهش دمای مایع خنک شونده بر حسب fD
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
بیشتر دستگاههای خنک کن از یک مدار بسته تشکیل شده اند که آب در این دستگاهها نقش جذب ، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد، یعنی گرمای بوجود آمده توسط ماشین جذب و از دستگاه دور می سازد. این کار باعث ادامه کار یکنواخت و پایداری دستگاه می شود.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
قسمتهای اصلی کولینگ تاور:
بدنه
بدنه از جنس فایبر گلاس یا ورق گالوانیزه و اتصال پیچ مهره ای است. برای سهولت در تعمیر و نصب در محل کلیه قطعات قابل جدا شدن است.
فن
فن ها نقش اساسی در دمیدن هوا جهت خنک کاری سیال به برج دارند. کلیه الکتروموتورهای فن براساس استاندارد UL بوده و جهت کار در محیط مرطوب طراحی گردیده است .
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
پکینگ (سینی های مشبک)
برای افزایش سطح حرارتی ما بین آب و هوا، آب را از این سینی ها عبور می دهند، این سینی ها همچنین سرعت جریان آب را کم می کند تا خنک کاری بهتر صورت گیرد. این صفحات شبکه ای بوده و دردو نوع اسپلاش و غشایی وجود دارد.
حوضچه
محفظه پایین برج دارای یک حوضچه ای است که آب خنک شده در آنجا جمع شده و به سیستم سرمایشی فرستاده می شود.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
پره های قطره گیر
این صفحات تیغه ای مورب برای جلوگیری از پاشش آب به محیط اطراف به کار می روند.
تقسیم بندی برجهای خنک کن
عموماً کولینگ تاور (کولینگ تاور) را به سه گروه تقسیم می کنند:
1. کولینگ تاور مرطوب
2. کولینگ تاور مرطوب- خشک
3. کولینگ تاور خشک
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور مرطوب
در کولینگ تاور‌های مرطوب (Wet-کولینگ تاور) آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ‌ها و برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن و یا بصورت طبیعی وارد برج می‌شود ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در پایین برج ته نشین می‌شود.مهمترین عیب این سیستم پاشیدن ذرات آب به اطرف و همچنین تبخیر بیش از حد آب می‌باشد.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کمبود آب تبخیر شده در سیستم کولینگ تاور باید از منبع خارجی جبران شود که به آن ،آب تکمیلی یا آب جبرانی (Makeup) گویند .
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور خشک
در مناطقی که بعلت عدم وجود آب کافی باید از اتلاف آب و تبخیر بیشتر جلوگیری نمود از کولینگ تاور‌های خشک (هلر) (Dry-کولینگ تاور) استفاده می‌گردد . در این دسته، آب گرم بجای عبور از پکینگ‌ها از لوله‌های پره دار که با هوای سرد در تماس می‌باشند عبور کرده و خنک می‌گردد.از معایب این سیستم کاهش راندمان با افزایش دمای محیط اطراف می‌باشد.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور خشک-مرطوب
این نوع، ترکیبی از کولینگ تاور‌های خشک و مرطوب بوده و برای کاهش عوارض و معایب دو سیستم فوق بکار می‌رود.کولینگ تاور‌های خشک-مرطوب(Dry-Wet کولینگ تاور) دارای دو مسیر هوا بصورت موازی و دو مسیرآب بصورت سری می‌باشند.آب گرم ابتدا وارد لوله‌های پره دار و سپس وارد پکینگ‌ها می‌شود و در طول این مسیر با هوای سرد تبادل حرارتی داشته و آب سرد در پایین برج جمع می‌گردد.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور‌ها بر مبنای جهت برخورد جریان‌های آب گرم با هوای سرد به دو دسته تقسیم می‌شوند.
کولینگ تاور با جریان هوای متقاطع
دراین حالت هوایی که از محیط بیرون وارد برج می‌شود بصورت متقاطع با جریان آب برخورد می‌کند .( مطابق شکل )
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
کولینگ تاور با جریان هوای مخالف
در این حالت جریان هوا بصورت مخالف با جریان آب برخورد می‌کند.( مطابق شکل )
عوامل مؤثر در طراحی کولینگ تاور :
عوامل مؤثر در طراحی کولینگ تاور را بطور خلاصه می توان بصورت زیر بیان کرد :
1. میزان افت درجه حرارت (اختلاف دمای ورودی وخروجی برج)
2. اختلاف بین درجه حرارت آب سرد و درجه حرارت مرطوب هوا
3. دمای مرطوب محیط : اصولاً خنک کردن آب زیر این دما غیر ممکن است .
4. شدت جریان آب
5. شدت جریان هوا
6. نوع آکنه های برج
7. روش پخش آب
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
به تجربه ثابت شده است که برای هر 10 درجه فارنهایت افت دما در کولینگ تاور میزان تبخیر در حدود یک درصد کل آب در حال گردش می باشد .
برجهای خنک کن را باید به گونه ای نصب کرد که مانعی در اطراف آن برای ورود جریان هوای تازه به داخل برج نباشد. قیمت برجهای خنک کن با توجه به برند و ظرفیت آنها از دو میلیون تا یک میلیارد متغیر است. حداقل ظرفیت برجها 10 تن تبرید است که ممکن است به 6500 تن تبرید هم برسد. این تجهیزات معمولا تا 20 سال عمر می کنند، البته در این مدت به سرویس و نگهداری نیاز دارند که توسط شرکت های خدمات دهنده یا مسئول تاسیسات ساختمان انجام می شود.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
عوامل مؤثر در طراحی برج های خنک کننده
عوامل مؤثر در طراحی کولینگ تاور را بطور خلاصه می توان بصورت زیر بیان کرد :
۱. میزان افت درجه حرارت (اختلاف دمای ورودی وخروجی برج)
اختلاف بین درجه حرارت آب سرد و درجه حرارت مرطوب هوا
دمای مرطوب محیط : اصولاً خنک کردن آب زیر این دما غیر ممکن است
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
۴. شدت جریان آب
شدت جریان هوا
نوع آکنه های برج
روش پخش آب
به تجربه ثابت شده است که برای هر ۱۰ درجه فارنهایت افت دما در کولینگ تاور میزان تبخیر در حدود یک درصد کل آب در حال گردش می باشد
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
چون نمک های کلرور حلالیت زیادی دارند غلظت یون کلر در آب ورودی به برج وآب در حال گردش راهنمای بسیار خوبی برای تعیین غلظت بوده و بنابراین همیشه باید آنرا بازدید و بررسی نمود
افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق در آب در حال گردش در کولینگ تاور ایجاد اشکال می نماید که برای جلوگیری از افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق مقداری از آب در حال گردش را تخلیه می کنند که این آب در صنعت به زیر آب (Blow down) معروف است .
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
مقدار آب برج همچنین ممکن است تصادفی یا بوسیله باد تقلیل یابد . اصولاً در کولینگ تاور مقداری آب بصورت گرد درآمده و توسط باد یا کشش از برج خارج می شود .
مقدار تخلیه لازم در یرج برای کنترل مواد محلول و معلق مجاز را می توان از رابطه زیر بدست آورد:
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
M=(B+W)*C
که در رابطه فوق
B : مقدار زیر آب بر حسب gal/hr یا
m3/hr
E : مقدار آب تبخیر شده بر حسب gal/hr یاa
m3/hr
C : ضریب غلطت پیشنهاد شده برای برج
W : مقدار آبی که توسط باد خارج می شود بر حسب gal/hr یا m3/hr
مقدار آبی که باد همراه خود از برج خارج می سازد در رابطه بالا منفی است ،زیرا آب مواد محلول و معلق را نیز با خود می برد . بنابراین تاثیر در غلظت و بالا بردن املاح آب ندارد .
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
مقدار آب لازم جهت آب کسری برج از رابطه زیر بدست آورد :
MAKE UP = E +B + W
اطلاعاتی که از طرف خریداران در اختیار فروشندگان قرار می گیرد در طرح برج اهمیت فراوانی دارد . مانند اختلاف دما ، مقدار آب در حال گردش ،مقدار زیر آب
کمبود آب در اثر تبخیر و باد را با استفاده از رابطه های بالا بررسی می کنند .
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
انواع سیستم های خنک کننده :
الف: سیستم های خنک کننده تر: WET COOLING SYSTEM
۱-سیستم خنک کننده باز
۲-سیستم خنک کننده بسته
۳-سیستم خنک کننده ترکیبی
ب: سیستم های خنک کننده خشک : DRY COOLING SYSTEM
۱-سیستم خنک کننده خشک مستقیم
۲-سیستم خنک کننده خشک غیر مستقیم
۳-سیستم خنک کننده ترکیبی
۱-سیستم خنک کننده باز ONCE THROUGH SYSTEM
در محیطی که آب فراوان است محل های نزدیک دریا یا رودخانه آب را به وسیله پمپ از یک طرف وارد سیستم های مبدل حرارتی (HEAT EXHCANGERS) نموده و از طرف دیگر خارج می گردد. آب درمحل عبور خود با جسم داغ تبادل گرما کرده و دوباره وارد رودخانه یا دریا می گردد.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
بنابراین آب گرفته شده از دریا مجددا به دریا باز می گردد و عمل تبخیر بر روی آن صورت نمی گیرد یعنی آب دارای مواد حل شده و معلق ثابتی است لذا ایجاد رسوب بر روی لوله های کندانسور نمی نماید اما به دلیل داشتن مواد معلق زیاد باعث خوردگی از نوع سائیدگی (ERROSION CORROSION) می گردد برای جلوگیری از سائیدگی درون لوله باید در داخل لوله های خنک کننده با ایجاد محافظ که با تزریق سولفات آهن FESO4 محقق می گردد اقدام نموده و سپس توسط گلوله های اسفنجی که به وسیله پمپ در داخل لوله ها ارسال می شود قطر مورد دلخواه استاندارد را در آن ایجاد و زیادی آن را کنده و از محیط خارج کرد.
برج خنک کننده کولینگ تاور Cooling Tower دلتاتی Deltat تحویل فوری فایبرگلاس مکعبی جریان مخالف و متقاطع پکینگ فیلم اسپلش ابارا رولی
-۲در مناطق کم آب ، آبی که به عنوان واسطه حرارتی در سیستم ها عمل می کند حرارت را جذب کرده ، دور ریخته نمی شود ، بلکه مجدااز آن استفاده می نمایند. بنابراین آب را وارد سیستمی به نام برج های خنک کننده (کولینگ تاور) کرده و پس از سرد شدن مجدا وارد مبدل های حرارتی می نمایند.
۳)سیستم خنک کننده ترکیبی بازو بسته (COMBINTION COOLING SYSTEM)
این سیستم بیشتر درمحیط هایی که در فصل تابستان سطح آب رودخانه پایین آمده و برج با کمبود تغذیه مواجه می شود استفاده می شود .
