نگهداری اصولی و بازدید دوره ای، نقش مهمی در افزایش عمر و راندمان تجهیزات صنعتی ایفا می کند. از آنجا که برج خنک کن علاوه بر استهلاک، در معرض آسیب هایی مانند رسوب، خوردگی، زنگ زدن قطعات و تشکیل جلبک در آب قرار می گیرد، نیاز به بازدید دوره ای و سرویس ویژه ای دارد.
سرویس و تعمیر کولینگ تاور
(Cooling tower inspection, maintenance and services)
بازدید میدانی، اندازه گیری فاکتورها و تعویض به موقع قطعات کولینگ تاور، کمک می کند تا خط تولید کارخانه شما، با ضریب اطمینان بالایی کار کند. بصورت کلی ما به شما پیشنهاد می کنیم دستور العمل نگهداری و سرویس دوره ای برای برج های خنک کننده خود تهیه کنید.
بهینه کردن و افزایش راندمان کولینگ تاور با سرویس منظم
سرویس دوره ای و تعمیرات منظم برج، در اکثر موارد باعث بهبود ظرفیت و راندمان می شود. در این بخش قصد داریم سرویس و بازرسی های مورد نیاز هر بخش برج خنک کننده را به صورت مجزا بررسی کنیم. در ابتدا، به ارائه توضیحاتی در خصوص مواردی که پیش از بازرسی اجزا کولینگ تاور باید مورد توجه قرار گیرد، می پردازیم.
بررسی عملکرد دمایی و توان سرمایش برج خنک کننده
وضعیت دمای آب خروجی از کولینگ تاور
یکی از مهمترین فاکتورها در بررسی کارایی کولینگ تاور و سلامت قطعات آن، عملکرد دمایی است. به عنوان مثال فرض کنید در هنگام طراحی برج خنک کننده، دمای ورودی 37 درجه سانتیگراد و دمای خروجی آب از برج 32 درجه در نظر گرفته شده باشد. برای بررسی عملکرد درست، در زمان بازرسی و سرویس باید ابتدا مطمئن شد که سیستم کولینگ، در مرحله اول آب را در دمای طراحی دریافت و سپس آن را به دمای خروجی مورد نظر برساند.
بررسی دمای آب ورودی به برج خنک کننده
شرایطی را در نظر بگیرید که دمای آب ورودی به Cooling tower بالاتر از دمای طراحی باشد(مثلا در شرایط فوق، آب با دمای 39 درجه به برج خنک کننده برسد). در این حالت پیش از هر اقدامی لازم است وضعیت خط تولید، تجهیزات و مدار پیش از کولینگ را بررسی کنیم. اگر ایرادی در مسیر پایپینگ یا خط تولید و دستگاهها وجود داشته باشد، ابتدا باید آن ایراد رفع نماییم تا آب به برج خنک کننده با دمای طراحی وارد شود. در غیر این صورت کولبنگ ممکن است نتواند دمای آب سرد را به دمای مورد نظر در شرایط طراحی برساند. در نتیجه خط تولید آسیب ببیند یا متوقف شود. پس اگر آب ورودی به Cooling tower دمایش بیشتر از شرایط طراحی است، احتمالا مشکلی در تجهیزات پیش از کولینگ تاور وجود دارد.
در شرایطی که دمای ورودی برج خنک کننده بسیار کمتر از دمای طراحی باشد(یعنی آب خنک تری به کولینگ تاور برسد). اگرچه شرایط بهتری برای رساندن دمای آب به دمای خروجی سیستم Cooling tower مهیا است، اما برج خنک کن با حداکثر ظرفیت خود، کار نمی کند.
دانلود چک لیست بازرسی و تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده و دانلود استانداردهای کولینگ تاور
بررسی مقدار دبی و حجم آب در گردش برج خنک کن
همانند شرایط دمایی برج خنک کن، دبی و میزان آب در گردش کولینگ تاور نیز باید در محدوده طراحی قرار بگیرد. به عنوان مثال فرض کنیم میزان آب در گردش برج در زمان طراحی برابر 200 متر مکعب در ساعت بوده و در زمان بهره برداری، دبی کولینگ تاور به 300 متر مکعب در ساعت افزایش پیدا کند. این افزایش مقدار گردش آب، سبب کم شدن عدد رنج(اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور) شده و در نتیجه دمای خروجی مورد نظر، در اکثر موارد به دست نمی آید. به همین ترتیب اگر دبی آب برج خنک کن از میزان طراحی کمتر باشد، سیستم کولینگ با ظرفیت کمتری در حال کار خواهد بود.
مفهوم دیگری که در حوزه میزان آب برج خنک کننده باید مورد توجه قرار گیرد واتر لود کولینگ تاور است. عدد واترلود(چگالی بارش) بر اساس نوع پکینگ مشخص می شود. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبرگلاس، از پکینگ فیلم با جنس پی وی سی و یا پلی پروپیلن استفاده می شود، مقدار واتر-لود نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع، تجاوز کند. با افزایش واترلود از این حد، عملا آب پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری پکینگ عبور کرده و دستگاه کارایی خود را از دست می دهد.
در ادامه توضیحات مربوط به بازرسی و بررسی عملکرد برج خنک کننده، مطالبی را در خصوص خرابی و شرایط نگهداری قطعات کولینگ تاور مانند پکینگ، قطره گیر، فن، لوور و سایر تجهیزات ارائه نموده ایم.
آموزش سازمانی آشنایی با برج خنک کننده و روش های کاهش مصرف آب در کولینگ تاور
طراحی و فروش Cooling tower صنعتی با استاندارد CE اروپا
فروش پکینگ فیلم پی وی سی برج خنک کننده
فروش قطره گیر و لوور کولینگ تاور
بهینه سازی راندمان برج خنک کننده
محمد قربانعلی بیک
09124780268
02166129745
02166561974
کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده
شرایط دمایی و طراحی کولینگ تاور
بازرسی، تعمیرات و نگهداری و خرابی فن برج خنک کن
فن کولینگ تاور به عنوان وسیله ای که وظیفه ایجاد جریان هوا را دارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در صورتیکه پره برج خنک کن به هر دلیلی دچار مشکل شده و نتواند هوای مورد نیاز را جابجا نماید، راندمان به شدت کم شده و تبخیر سطحی کاهش می یابد. در نتیجه Cooling towe، قادر به تامین دمای خروجی مورد نظر نخواهد بود.
مشکلات و ایرادهایی که به خاطر خرابی فن برج خنک کننده اتفاق می افتد عبارت است از :
- لرزش شدید بدنه و موتور کولینگ
- کاهش راندمان برج
- صدای غیر عادی برج خنک کن
- مصرف برق بیش از حد
دلیل مشکلات فوق در برج خنک کننده، می تواند از فن و بلید(Blade) باشد. به عنوان مثال در صورت بالانس نبودن فن، لرزش شدید در بدنه برج خنک کننده ایجاد می شود، که به مرور زمان می تواند موجب صدمه دیدن بدنه فایبرگلاس و حتی نشیمنگاه و شاسی کولینگ تاور شود.
مواردی که باید در هنگام بازرسی فن برج خنک کننده به آن توجه کرد عبارت است از :
- یکسان بودن زاویه حمله همه بلید های برج خنک کن
- سالم بودن فن ها و عدم وجود سایش و خوردگی در لبه حمله پره
- محکم بودن اتصالات هاب و کلمپ پروانه کولینگ
- تراز بودن هاب
- فاصله یکنواخت فن با فن استک
در نظر داشته باشید که فاصله زیاد لبه بلید با فن استک، جریان گردابی و لرزش شدید ایجاد می کند و راندمان کولینگ تاور پایین میاید.
با توجه به در دسترس بودن فن ها در کولینگ تاور، توصیه می کنیم، بازرسی و سرویس را همیشه از پره ها و بلید ها آغاز کنید.
بازدید، تعمیرات و خرابی های قطره گیر برج خنک کننده
قطره گیر یا شبنم گیر کولینگ تاور وظیفه جلوگیری از پاشش قطرات آب به بیرون را برعهده دارد. محل نصب قطره گیر برج خنک کن بالای پکینگ و زیر فن است. در صورتیکه برج خنک کننده دارای قطره گیر نباشد و یا مانند کولینگ بطری شکل و گرد، قطره گیر آن عملکرد نامناسبی داشته باشد، علاوه بر هدر رفتن آب و پاشش آن به بیرون، مشکلاتی از قبیل امکان سرایت باکتری لژیون ایرز نیز به وجود می آید.
بنابراین استفاده از قطره گیر با کیفیت و بازدید به موقع از شبنم گیر، تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش مصرف آب کولینگ تاور و نیز حفظ سلامت محیط خواهد داشت. یکی دیگر از تاثیرات مفید قطره گیر، جلوگیری از رسوب در قسمت فن و ماشینری برج است.
قطره گیر برج خنک کننده به دو نوع تیغه ای و لانه زنبوری تقسیم می شود. قطره گیر تیغه ای کولینگ تاور از جنس PVC و PP است و در کولینگ صنعتی بتنی و یا سازه فایبر در ابعاد بزرگ کاربرد دارد.
قطره گیر لانه زنبوری نیز عموما از جنس PVC بوده در برج های خنک کننده فایبر گلاس مکعبی(پکیج) کاربرد دارد.
مواردی که هنگام بازدید قطره گیر و شبنم گیر کولینگ تاور باید مورد بررسی قرار گیرد عبارتند از :
- وضعیت شکستگی و خرد شدگی قطره گیر
- گرفتگی و رسوب در شبنم گیر
- قرار گرفتن صحیح و چیدمان درست نمگیر برج خنک کننده
شستشو و عوض کردن پکینگ برج خنک کننده
در این قسمت به ارائه نکات مهم در حین بازدید و بررسی وضعیت پکینگ یا فیلینگ کولینگ تاور خواهیم پرداخت. وظیفه اصلی پکینگ یا فیلینگ برج خنک کن، ایجاد سطح تماس مناسب جهت افزایش میزان تبخیر آب است. پس اگر پکینگ دچار گرفتگی شود، تبخیر آب کاهش می یابد و کولینگ تاور عملکرد مناسبی نخواهد داشت.
در ادامه مشکلاتی که برای پکینگ برج خنک کننده ایجاد می شود را به همراه تصاویر مربوطه ارائه می دهیم.
ایجاد رسوب روی پکینگ
دلیل بوجود آمدن رسوب در فیلینگ برج خنک کن، سختی آب است. سختی آب باعث می شود رسوب کربنات کلسیم بر روی پکینگ ایجاد گردد که به مرور زمانی باعث بسته شدن حفره های پکینگ خواهد شد.
رسوب به مرور زمان گسترش یافته و ضخامت آن افزایش می یابد. پس از مدتی لایه های رسوب به داخل حوضچه برج خنک کننده ریخته و ممکن است وارد مسیر لوله های خروجی برج شوند.
باید توجه داشت که انتخاب نوع پکینگ مناسب برای کولینگ تاور صنعتی، حتما باید با توجه به شرایط آب انجام گیرد. در صورت انتخاب پکینگ نامناسب، هزینه های تعمیرات و نگهداری به خاطر گرفتگی و خرابی پکینگ افزایش میابد. همچنین ممکن است سیستم خنک کاری نیز بعد از مدتی بگیرد و خط تولید را متوقف نماید.
پیشنهاد می کنیم در هنگام تعویض پکینگ و فیلینگ برج خنک کن با ما تماس بگیرید تا پس از مشاوره، بتوانید بهترین نوع مدیا را خریداری کنید. در تصویر زیر، مقایسه ای مناسب برای انتخاب پکینگ بر اساس شرایط آب و راندمان کارکرد، را ملاحظه می کنید.
شکستگی و خرد شدن فیلینگ برج خنک کن
به جز گرفتگی فیلینگ و رسوب آن، خرد شدن، باز شدن چسب های پکینگ و دفورمگی از مواردی است که نیاز به تعویض پکینگ دارد. این مشکلات بیشتر از همه در پکینگ PVC فیلم که قیمت ارزانتر دارند اتفاق می افتد. پکینگ پی وی سی(پلی وینیل کلراید) در برابر دمای آب بیش از 55 درجه سانتیگراد، به مرور زمان تغییر شکل داده و حالت خمیری پیدا می کند. همچنین فیلینگ فیلم پی وی سی در مقابل آفتاب یا در تماس با آب اسیدی یا قلیایی، به سرعت ترد و شکننده شده و به مرور زمان قطعات آن به صورت ورق های شکسته، به داخل حفره های پکینگ و سرانجام حوضچه برج خنک کننده ریخته می شود.
به دلیل این مشکلات، استفاده از پکینگ ارزان قیمت فیلم از جنس پی وی سی را برای کارخانجات و پروژه های صنعتی توصیه نمی کنیم.
بازرسی نازل و سیستم پاشش آب برج خنک کننده
Cooling tower nozzle maintenance
یکی از مهمترین اجزای کولینگ تاور سیستم پاشش آب است. سیستم پاشش آب و نازل برج خنک کننده تاثیر قابل توجهی در راندمان تبخیر دارد. بدلیل سختی آب بالا و وجود رسوبات مختلف، نازل های عادی ممکن است دچار گرفتگی شوند. البته باید توجه داشت که در برج خنک کننده بطری شکل، سیستم پاشش آب به صورت اسپرینکلر است که بدلیل مشکلات فراوان، در پروژه های صنعتی کارایی ندارد.
معمولا نازلهای برج خنک کننده شامل نازل ثقلی(وزنی) و نازل تحت فشار می شود. در فرآیندهای بازرسی کولینگ تاور باید حتما وضعیت نازل و انشعابات توزیع آب مورد بررسی قرار گیرد و در صورتیکه مشکلی در این بخش وجود داشته باشد بر طرف گردد.
مشکلات و ایرادهایی که در نازل و سیستم آب پاش برج خنک کننده رخ می دهد عبارت است از :
- رسوب و گرفتگی در نازل کولینگ تاور
- نشتی آب از اطراف نازل
- خرابی اسپرینکلر در برج بی کیفیت گرد
- نشتی و شکستگی در لوله ها و اتصالات و سیستم آبرسانی کولینگ
تعمیر و تعویض موتور، گیربکس و تسمه پولی کولینگ تاور
سیستم انتقال توان و کاهش دور فن در برج خنک کن، از بین یکی از این موارد انتخاب می شود:
- تسمه و پولی
- گیربکس
- موتور دور پایین
عموما بیشترین خرابی در سیستم کاهش دور کولینگ تاور، از قسمت تسمه پولی بوجود می آید. دلیل این مساله رطوبت بالا، تابش نور خورشید و آسیب دیدن تسمه ها بمرور زمان است. با توجه به همین موضوع پیشنهاد می کنیم در برج های خنک کننده صنعتی از سیستم گیربکس و یا موتور دور پایین با کوپل مستقیم استفاده کنید. اما اگر به هر دلیلی تسمه و پولی در سیستم وجود دارد، برنامه منظمی برای تعویض تسمه داشته باشید.
لازم به توضیح است که اگر قطر فن بیش از 1.2 الی 1.5 متر باشد، و از موتور دور پایین برای چرخش فن استفاده گردد، سرعت خطی لبه فن به بیش از 60 متر بر ثانیه میرسد. این سرعت در برج خنک کننده قابل قبول نیست و باید در قطرهای بالا حتما از کاهنده دور استفاده کرد.
رسوب گرفتن و خرابی کویل گالوانیزه و استیل در برج مدار بسته
بیشترین ایراد و خرابی در کولینگ تاور مدار بسته، بعد از سیستم فن مربوط به کویل فلزی و گالوانیزه است. در برج مدار بسته، کولینگ واتر داخل کویل فلزی و بدون تماس با محیط بیرون در حرکت است و آب مدار ثانویه، بر روی کویل پاشیده می شود. به مرور زمان و به خاطر سختی آب، بر روی کویل ها رسوب ایجاد می شود. رسوب بیرون کویل باعث می شود انتقال حرارت کمتر شده و در عین حال، بعد از مدتی کویل زنگ بزند. بهترین راهکار برای از بین رفتن رسوب و گل و لای روی کویل کولینگ تاور مدار بسته، استفاده از دستگاه تخصصی ضد رسوب برج خنک کننده است.
بازرسی و تعمیر بدنه کامپوزیت و گالوانیزه برج خنک کننده
بدنه، سازه و استراکچر برج خنک کن به خاطر اینکه در معرض آفتاب، وزش باد و ضربه قرار می گیرد، باید استحکام زیادی داشته باشد. کولینگ تاور های مدرن معمولا بدنه هایی از جنس کامپوزیت فایبرگلاس(FRP-GRP)، بتن و ورق آهن گالوانیزه یا استیل دارند. بدنه در واقع استراکچر اصلی برج خنک کننده است و باید تحمل وزن فن، موتورف گیربکس، پکینگ، فن استک و غیره را داشته باشد. به همین علت اگر بدنه، ستون و پنل های کولینگ تاور دچار ترک خوردگی، شکستگی و یا جابجایی شوند، خطر های زیادی برای افرادی که اطراف Cooling tower هستند ایجاد می شود. در بازرسی بدنه، باید نقاط اتصال ستون ها به حوضچه و بسین، اتصال ستون ها به فن استک و اتصال ستون ها به پنل ها را به دقت بررسی کرد تا جایی دچار شکستگی و یا ترک نباشد. اگر در زمان بازدید و بازرسی برج، متوجه وجود دفرمگی و تغییر شکل در بدنه و ستون ها شدید، حتما ناحیه مورد نظر را بررسی کنید چون معمولا تغییر شکل ها به مرور زمان باعث خرد شدن بدنه کولینگ تاور می شود. در بشتر موارد شکستگی و خرد شدن بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس کامپوزیت، به دلیل خرید از تولید کنندگانی است که کیفیت محصول برایشان اهمیتی ندارد و برای کم شدن قیمت و سفارش پروژه ها از مواد اولیه و رزین بی کیفیت استفاده می کنند و یا داخل رزین فیلر کربنات کلسیم میریزند.
در برج خنک کننده بدنه فلزی و گالوانیزه، خرابی بدنه معمولا به صورت زنگ زدگی خود را نشان می دهد و پس از مدتی ضخامت آن بخش از بدنه کم شده و در نهایت سوراخ خواهد شد. باید دقت کرد که در کولینگ تاور پکیج استیل و گالوانیزه، ترک خوردن و شکستگی کمتر از نمونه های فایبرگلاس است و خرابی ها بیشتر از نوع خوردگی و زنگ زدن است. خوردگی و زنگ زدن به مرور زمان باعث سوراخ شدن بدنه برج خنک کننده، نشتی و هدر رفتن آب و کم شدن استحکام بدنه خواهد شد.
وضعیت بازرسی بدنه در برج خنک کننده بتنی با نمونه های فایبرگلاس و فلزی تفاوت دارد. در کولینگ تاور ساخته شده از بتن، آسیب بدنه به صورت کنده شدن قسمتی از بتن و مشاهده میلگرد های داخل بدنه اتفاق می افتد. در این موارد، به مرور زمان میلگرد به علت تماس مستقیم با آب زنگ می زند و باعث کمتر شده استحکام بدنه بتنی و در مواردی ریزش جزئی و کلی کولینگ تاور خواهد شد. خرابی بدنه بتنی معمولا در Cooling tower پتروشیمی، پالایشگاه، کارخانه های فولاد و نیروگاه ها اتفاق می افتد.
سوالات رایج در مورد خرابی، اسید شویی، تعمیر، رسوب گیری و تعویض قطعات برج خنک کننده
بهترین گزینه برای تعویض پکینگ رندوم اسپلش یا رندوم مدیا چیست؟
مدیای رندوم اسپلش که شکل استوانه ای دارد در اصل یک مدیا برای تصفیه فاضلاب است. این مدیا بعد از مدتی به عنوان پکینگ از سوی برخی تولید کنند برج خنک کننده معرفی شد. مشکل اصلی رندوم اسپلش، نحوه قرار دادن آن در برج خنک کننده و سپس سرویس آن ها در زمان تعمیرات کولینگ تاور است. فیلینگ رندوم اسپلش استوانه ای به صورت عمده به داخل برج خنک کننده در شرایطی که کف آن توری نصب شده ریخته می شود. البته توری ها به مرور زمان شکم داده و در برخی موارد پاره می شوند که در نتیجه مدیای رندوم به داخل مخزن ریخته می شود. علاوه بر این مساله در زمانی که نیاز به رسوب گیری است، تخلیه این پکینگ ها بسیار سخت است.
فصل و زمان مناسب برای سرویس برج خنک کن و تعمیرات و نگهداری چه وقت است؟
به دلیل اینکه معمولا در نیمه دوم بهار و تابستان برج خنک کننده به صورت کاملا در مدار است و همچنین سرما در فصل زمستان کار را بر روی کولینگ تاور سخت می کند.
ما فصل پاییز را به عنوان بهترین زمان برای تعمیر، سرویس دوره ای و عوض کردن پکینگ و فن برج خنک کن پیشنهاد می کنیم.
نوع فن و کیفیت آن چه تاثیری بر راندمان کولینگ تاور دارد؟
همانطور که میدانید، وظیفه فن ایجاد جریان هوا برای تبخیر مناسب است. اگر فن کیفیت مناسبی نداشته باشد، تبخیر کم شده و عملکرد برج خنک کن مختل خواهد شد. با این توضیحات راندمان پره ها و نوع فن بسیار مهم است. استفاده از فن فایبرگلاس برج خنک کن، که به صورت مناسب ساخته شده باشد و پروفیل آن ایرفویل باشد به بالا رفتن راندمان برج کمک زیادی می کند.
در ضمن اگر برج خنک کن شما از فن فلزی یا آلمینیومی بهره می برد، یک گزینه بسیار عالی تعویض آن با فن تیغه ای فایبرگلاس است.
مقاله نسبتا کاملی بود. در مورد اینکه آیا نزدیک بودن برج خنک کن به دیوار یا سلول های دیگر باعث کم شدن ظرفیت کولینگ و کاهش راندمان میشه لطفا توضیح بدید.
مقدار کم شدن ظرفیت برج رو چطور میشه حساب کرد؟