آب مصرفی کولینگ تاور چگونه محاسبه می شود

مصرف آب برج های خنک کننده - کولینگ تاور -  صنعتی و مسکونی یکی از موارد مهمی است که در هنگام خرید باید به آن توجه ویژه ای نمودخشکسالی های اخیر و کاهش منابع آب در اقصی نقاط دنیا، به خصوص ایران از یکسو و افزایش قیمت آب و برق از سوی دیگر، موجب گردیده است که مدیران سازمانها و کارخانجات، در فکر کاهش مصرف آب و برق در تجهیزات خود باشند. به صورت کلی کشور ما ایران، یکی از اقلیم های نسبتا خشک در جهان می باشد و بهمین دلیل دچار مشکلات عمده ای در تامین آب مصرفی شرب و نیز آب صنعتی می باشیم. در تصویر ذیل میزان بحران ناشی از کم آبی در سال 2040 نمایش داده شده است که کشورهای منطقه خاورمیانه بویژه ایران در شرایط بسیار خطرناکی قرار خواهند گرفت.


مصرف آب کولینگ تاور


میزان مصرف آب برج خنک کن به سه صورت کلی قابل بررسی است که در ادامه به ارائه توضیحاتی در خصوص هر مورد خواهیم پرداخت.


مصرف آب کولینگ تاور به دلیلی تبخیر - Cooling tower evaporation loss

همانگونه که میدانید اصول کارکرد برج خنک کن بر مبنای تبخیر سطحی است. به همین دلیل کاهش دمای آب و خنک شدن آب بر اساس تبخیر می باشد. میزان تبخیر آب برج خنک کننده را می توان به صورت تقریبی از روی فرمول های ذیل محاسبه نمود.

فرمول 1 - محاسبه آب تبخیر شده در برج خنک کن :

 E= 0.0015*R*C

در این فرمول 

E میزان تبخیر بر حسب متر مکعب بر ساعت

R اختلاف دمای رنج (ورودی و خروجی برج خنک کن) بر حسب درجه سانتیگراد

C دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب بر ساعت است.

 

فرمول 2 - محاسبه آب تبخیر شده در کولینگ تاور :

E = 0.0018*R*C

که در این فرمول نیز ضرایب مانند فرمول فوق می باشد.

با این توضیحات نسبت تبخیر به دبی آب در گردش به صورت تقریبی برابر 0.0015 ~0.0018 ضرب در دبی آب در گردش خواهد بود.

E/C = 0.0015 ~ 0.0018 *R

به عنوان مثال اگر در برج خنک کننده ای دمای ورودی معادل 40 درجه سانتیگراد و دمای خروجی معادل 30 درجه سانتیگرد باشد، اختلاف دمای رنج برابر 10 درجه است. همچنین اگر دبی آب در گردش را معادل 50 متر مکعب در ساعت در نظر بگیریم، میزان تبخیر آب در برج خنک کن برابر 750 لیتر در ساعت یا 0.75 متر مکعب می باشد (با استفاده از ضریب 0.0015). همچنین نسبت تبخیر به آب در گردش برابر 0.015 خواهد بود.


مصرف آب برج خنک کننده به دلیل بلو داون

Cooling tower Blow down water

بلو داون در برج خنک کن به میزان آبی گفته می شود که در یک بازه زمانی مشخص از سیستم خارج می شود و به جای آن آب میکاپ وارد می گردد. هدف اصلی از بلو داون، ثابت نگه داشتن غلظت رسوب و یونهای موجود در آب می باشد. شایان ذکر است در برخی از موارد، ثابت نگه داشتن PH آب برج خنک کننده (کولینگ تاور) نیز توسط بلو داون صورت می گیرد.

سختی آب برج خنک کن

برای درک بهتر مفهوم بلو داون در برج خنک کن (Cooling tower Blow down water) به یک مثال ساده اشاره می کنیم.

فرض کنید یک کتری برقی در حال کار می باشد و میزان آب درون کتری برقی به دلیل جوشش و تبخیر در حال کم شدن می باشد. به دلیل کم شدن مستمر میزان آب، در بازه های زمانی مشخصی معادل میزان تبخیر، به کتری آب اضافه می شود.

پس از مدتی میزان غلظت یون ها و رسوبات در آب درون کتری در حال کار، افزایش می یابد. در این حالت لازم است پس از مدتی آب داخل کتری خارج شود تا رسوب و غلظت یون ها، بیش از حد افزایش نیابد.

سیکل تغلیظ در برج خنک کن

سیکل تغلیظ(COC)  در کولینگ تاور به نسبت ذرات محلول در آب درون برج خنک کننده به ذرات محلول در آب ورودی یا همان آب میکاپ برج خنک کن گفته می شود. همانگونه که گفته شد ذرات معلق و محلول درون مدار برج خنک کن عمدتا به همراه بخار از کولینگ تاور خارج نمی شوند و بنابراین به مرور زمان غلظت آنها افزایش می یابد.به همین دلیل نیز از طریق آب زیر کش یا همان آب بلو داون و باید مقدار این ذرات را به حد استاندارد و مناسبی رساند. 

میزان سیکل تغلیظ یا Cycle of concentration در برج خنک کن صنعتی و کولینگ تاور بستگی به شرایط آب و کاربری برج خنک کننده دارد ولی به صورت کلی عدد مناسب برای سیکل تغلیظ بین 3 الی 7 می باشد.

بدین ترتیب میزان آب بلو داون از فرمول ذیل محاسبه می شود : 

B=(E-((COC-1)*D))/(COC-1) m^3/h

که در آن 

E : میزان تبخیر بر حسب متر مکعب در ساعت که از فرمول های بخش اول محاسبه می گردد.

COC : سیکل تغلیظ در برج خنک کننده که عموما بین 3 -7 در نظر گرفته می شود

D : میزان اتلاف آب بر اثر پاشش آب 


مصرف آب کولینگ تاور به دلیل پاشش قطرات -  

Cooling tower drift loss

هدر رفتن آب در برج خنک کننده بر اثر پاشش قطرات آب به بیرون یکی از مواردی است که وابستگی بسیار زیادی به مشخصات برج خنک کن و کیفیت آن دارد. به عنوان مثال در کولینگ تاور های قدیمی بطری شکل (گرد)، بدلیل وجود ایرادات فراوان، میزان پاشش آب بسیار زیاد است که در برج های خنک کن جریان مخالف مکعبی و کراس فلو، با استفاده از قطره گیر های ثابت، این ایراد مرتفع گردیده است. 

به همین دلیل نسبت میزان پاشش آب برج های خنک کن به دبی آب در گردش از 0.003 الی 0.0001 متغییر می باشد که کمترین میزان آن مربوط به برج های خنک کن مکعبی دارای قطره گیر لانه زنبوری است.

استاندارد میزان پاشش قطرات اب در کولینگ تاور نسبت مستقیمی با نوع قطره گیر و استانداردهای مربوطه دارا می باشد. 


با توجه به کلیه توضیحات ارائه شده، مصرف آب یک برج خنک کننده برابر است با مجموع مصرف آب تبخیر + مصرف اب بر اثر زیر کش یا بلو داون + مصرف آب بر اثر پاشش قطرات به بیرون


مطلب مربوط به شرایط آب شامل سختی و میزان اسیدی و قلیایی و تاثیر آن بر برج خنک کن


مطلب مربوط به روش های کاهش مصرف آب در برج خنک کننده - کولینگ تاور


مشاوره در حوزه انتخاب و خرید و بهینه سازی کولینگ تاور و برج خننک کننده صنعتی

تامین برج خنک کننده صنعتی

شبیه سازی جریان هوا و آب در کولینگ تاور

فروش پکینگ اسپلش و فیلم آلمانی PP

انجام مطالعات کاهش مصرف آب برج خنک کننده

فروش قطعات برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

info@araco.ir