برج خنک کننده و کولینگ تاور کوره القایی

برج خنک کن مخصوص کوره القایی

Induction furnace fiber glass Cooling tower

انتخاب کولینگ تاور برای کوره القایی و عملیات حرارتی بسیار حساس است. دلیل اهمیت این مساله قیمت زیاد کوره ها و خطر آسیب دیدنشان در صورت خنک نشدن، است. می توان گفت کوره های الکتریکی جهت ذوب فلزات آهنی و غیر آهنی و انجام عملیات حرارتی ساخته شده و مورد استفاده قرار می گیرند. کوره های الکتریکی ذوب و عملیات حرارتی را با توجه به نحوه تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی می توان به سه نوع تقسیم نمود:

1. کوره مقاومتی

2. کوره قوس

3. کوره القائی

در این بخش می خواهیم به نحوه عملکرد کوره های القایی و انتخاب برج خنک کن (کولینگ تاور) مناسب برای کوره القایی بپردازیم.

مکانیزم عملکرد کوره القائی (کوره القایی چگونه کار می کند)

روش کارکرد کار کوره های القایی، بر اساس اصل القا میدان مغناطیسی است. در این کوره ها ابتدا جریان نسبتا زیادی(بیش از 1000 آمپر) با فرکانس 300 تا 10000 هرتز ایجاد می شود(درکوره های فرکانس بالا بیش از 100 کیلوهرتز می باشد). سپس این جریان به سیم پیچ کوره، اینداکتور یا کویل اعمال شده و با عبور از آن باعث ایجاد میدان مغناطیسی با همان فرکانس در وسط کویل می شود. در صورتیکه در وسط سیم پیچ کوره، جسم هادی مانندی فولاد چدن یا سایر فلزات قرار گیرد، میدان مغناطیسی ایجاد شده که باعث القا جریانهای گردابی در این اجسام خواهد شد. این جریان های القایی جسم را گرم می کند و تا حد دمای ذوب و حتی تبخیر(درکوره های Coating ) پیش می برد. کوره های القایی را با تنظیم جریان و فرکانس می توان برای کاربری های متعددی، استفاده کرد. کوره های القایی با توجه به وجود هسته، به موارد زیر طبقه بندی شده اند.

کوره القائی هسته دار

کوره القائی بدون هسته           

تقسیم بندی کوره های القائی از لحاظ فرکانس هم به صورت زیر است.

کوره های القائی با فرکانس پایین

کوره القائی با فرکانس متوسط

کوره القائی با فرکانس بالا

کوره القائی با فرکانس  مختلط

کوره القائی با فرکانس پایین

با توجه به توضیحات ارائه شده در خصوص ساختار و عملکرد کلی کوره القایی، در این بخش به بررسی اجزای آن و کولینگ تاور مناسب برای کوره القایی می پردازیم. کوره القایی از سه بخش اصلی تشکیل شده است.

بدنه کوره القایی

بدنه کوره تشکیل شده است از بوته ذوب و کویل مسی که بصورت مارپیچ در اطراف آن قرار گرفته است کویل که بصورت دو جداره ساخته میشود و در جدار دوم آب مربوط به خنک کاری (از برج خنک کن) به جریان در می آید.

بخش تغذیه و کنترل کوره القائی

این بخش مربوط به تغذیه الکتریکی کوره القایی است و متشکل از تابلوهای مدار فرمان ،ترانس و خازن های مربوطه بوده و انرژی لازم جهت ذوب را فراهم میکند. عموما تابلو برق کوره القایی توسط آب کولینگ تاور، خنک می شوند.

واحد خنک کاری و برج خنک کن کوره القایی

وظیفه اصلی کولینگ تاور کوره القایی، دفع حرارت تولید شده در کویل و تابلو های برق است. خنک کاری کویل، تابلو برق و شین ها در کوره القائی با توجه به حساسیت بسیار زیاد این تجهیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین خاطر باید از برج های خنک کننده و کولینگ تاور های با کیفیت برای کوره های القایی استفاده کنید. استفاده از برج خنک کن بی کیفیت بطری شکل و گرد(کولینگ تاور مخروطی) در تجهیزات حساسی مانند کوره القایی بسیار خطرناک است و مت به هیچ عنوان توصیه نمی کنیم

چه نوع کولینگ تاور برای خنک کردن کوره ذوب و کوره عملیات حرارتی مناسب است؟

از آنجا که در بسیاری از موارد آب در جریان درون کوره القایی و تابلو برق ها شرایط خاصی دارد و به دلیل جلوگیری از ایجاد رسوب در مدار خنک کاری از آب مقطر در بسیاری از موارد استفاده می شود، بهترین گزینه برای کوره های القایی، برج خنک کننده و کولینگ تاور مدار بسته جریان مخالف مکعبی است. استفاده از کولینگ تاور مدار بسته در کوره القایی می تواند به عملکرد عالی سیستم و جلوگیری از تشکیل رسوب در مدار خنک کاری بیانجامد و در عین حال موجب صرفه جویی در مصرف آب خواهد شد.

البته برای کوره های القایی و الکتریکی می توانید از برج مدار باز هم استفاده کنید اما باید به شدت در مورد تعمیرات و نگهداری و وضعیت آب در گردش حساس باشید تا در مسیرهای داخل کوره رسوب تشکیل نشود. معمولا در جاهایی که از سیستم مدار باز استفاده می کنند، دستگاه ضد رسوب کولینگ تاور و یا سختی گیر رزینی بکار برده می شود تا سیستم دچار افت راندمان نشود. 

پس برج خنک کن مدار باز برای خنک کردن کوره ها قیمت ارزان تری دارد اما باید از شرکت معتبر و دارای استاندارد خریداری شود و در عین حال بهتر است از سیستم رسوب زدای لوله ها در کنار آن استفاده کنید.

کولینگ مدار بسته با کویل گالوانیزه، قیمت بیشتری دارد(حداقل 2 الی 3 برابر)، ولی اگر از تولید کننده معتبر خریداری شود، خیال شما بابت عملکرد صحیح و بی خظر کوره و تابلو ها کاملا راحت خواهد بود.

یک انتخاب دیگر برای کورهه القایی و ذوب فلزات، استفاده از کولینگ آدیاباتیک و برج خنک کننده هیبریدی است. برای مشاوره در این زمینه با ما تماس بگیرید.
 

فروش برج خنک کن (کولینگ تاور) کوره القایی استاندارد

ساخت برج خنک کننده(کولینگ تاور) مدار بسته کوره القایی 

شبیه سازی انتقال حرارت و جریان آب در کوره القایی و برج خنک کن 

مشاوره برای طراحی کولینگ تاور و خرید 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

وبسایت آراکو : www.araco.ir 

کانال آپارات فیلم آموزش برج خنک کننده: https://www.aparat.com/ARACo_cooling

ایرکولر و برج خنک کن مدار بسته یا HYBRID COOLING TOWER

خنک کاری خط تولید با استفاده از کولر هوایی یا برج خنک کننده

Air cooled system Vs Cooling tower

ایر کولر یا air cooled heat exchanger و برج خنک کننده سیکل بسته شباهتهای زیادی با هم دارند. ایرکولر یا کولر هوا خنک و برج خنک کن مدار بسته هر دو دارای کویل برای خنک کردن آب یا سیال هستند و از برخورد مستقیم کولینگ واتر با هوا جلوگیری می کنند. این مزیت موجب می شود در مناطقی که سختی آب بالا است و از هدر رفتن آن بر اثر تبخیر جلوگیری گردد.

تفاوت اصلی برج خنک کن مدار بسته با ایرکولر در این است که در برج های خنک کننده مدار بسته، با پاشش آب بر روی کویل، دمای سیال به مقدار بیشتری نسبت به مبدل هوا خنک کاهش پیدا می کند.

 

به عبارت دیگر حداقل دمای قابل دسترسی در صورت استفاده از ایر کولر، 8 تا 12 درجه بالاتر از دمای خشک محیط Dry Bulb است. صورتی که در کولینگ تاور های مدار بسته، این عدد به 3-5 درجه بیشتر از دمای مرطوبWet Bulb  می رسد. دلیل این اتفاق، اثر تبخیر سطحی و بالاتر بودن ضریب H در انتقال حرارت بین مایع و گاز است. توجه به این نکته و اختلاف قابل توجه دمای مرطوب یا وت بالب با دمای خشک، تاثیر فراوانی در راندمان کولینگ تاور مدار بسته و ایرکولر می گذارد.

 

به عنوان مثال دمای خشک Dry Bulb تهران در حدود 42 تا 44 درجه و دمای مرطوب تهران بین 24 تا 26 درجه سانتیگراد است. (برای طراحی سیستم های تهویه، بدترین شرایط ظهر مرداد ماه در نظر گرفته می شود)

بنابراین در آب و هوایی مانند تهران، ایرکولر در تابستان می تواند آب را نهایتا تا 50 درجه سانتیگراد خنک کند، در صورتیکه برج خنک کننده مدار بسته می توانددمای کولینگ واتر را به 28 تا 29 درجه سانتیگراد برساند. این اختلاف دما در خروجی سیال است که باعث می شود تا در بسیاری از صنایع، استفاده از برج خنک کننده بر ایر کولر اولویت داشته باشد.

دانلود جزوه مقایسه ایرکولر و برج خنک کن

انتخاب بین کولینگ تاور و ایرکولر

با توجه به این توضیحات در شرایطی که برای خط تولید کارخانه جدیدی نیاز به طراحی سیستم خنک کننده دارید، اگر امکان این را دارید که دمای خط تولید را بالاتر در نظر بگیرید، می توانید با استفاده از سیستم هوا خنک، به صرفه جویی در مصرف آب کمک کنید. در این حالت حداقل دمای آب خنک کاری در تابستان در حدود 10 الی 15 درجه بالاتر از دمای حباب خشک است. 

البته در شرایطی که امکان در نظر گرفتن دمای بالا برای خط تولید وجود نداشته باشد، ناچار به استفاده از برج خنک کن هستید. در این پروژه ها برای کاهش مصرف آب مورد نیاز، می توانید از کولینگ تاور هیبرید و سیستم مدار بسته با کنترل هوشمند استفاده کنید.

مقایسه برج خنک کننده هیبرید و مدار بسته و روش های کاهش مصرف آب در کولینگ تاور

 

فروش برج خنک کن مدار بسته فایبر گلاس

فروش و ساخت کولینگ تاور مدار بسته با کویل گالوانیزه

فروش کولینگ تاور مدار بسته با کویل استیل

برج خنک کننده مدار بسته با کویل مسی

مشاوره در خصوص کاهش مصرف آب کولینگ تاور 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم : 09124780268  

02166561974

02166129745 

www.araco.ir

انتخاب و خرید فن ایرکولر

[e-mail]

---

سوالات رایج و معمول درباره برج مدار بسته و کولر هوایی

 Closed loop-circuit cooling tower Vs Air cooled heat exchanger

- تفاوت مدار آب اصلی با آب مدار باز در برج خنک کننده مدار بسته چیست؟

آب سیستم خنک کاری در داخل کویل(Cooling tower coil) جریان دارد و به خاطر محصور بودن سیستم، به ندرت آلوده شده و یا رسوب می کند. آب مدار باز، آبی است که بر روی کویل ها پاشیده می شود تا بر اثر جریان هوا و تبخیر سطحی، کولینگ واتر داخل کویل خنک شود و این دو مایع ارتباطی با هم ندارند. برای جبران آب تبخیر شده، در قسمت حوضچه برج خنک کن(Cooling tower basin)، به کمک یک شناور آب جبرانی را وارد حوضچه می کنند و آب مدار باز مجددا از داخل حوضچه به کمک پمپ، دوباره به نازل ها منتقل میشود و بر روی کویل پاشیده خواهد شد.

به این ترتیب پمپ آبی که بر روی کویل های مسی و گالوانیزه یا استیل پاشیده می شود نیز جزو قطعات کولینگ تاور مدار بسته است.

---

- آیا با استفاده از کولینگ تاور مدار بسته کویل دار و سیستم کنترل برج خنک کن، می توانیم در مصرف آب صرفه جویی کنیم؟

بله. از فایده های کولینگ تاور مدار بسته، امکان کنترل و مدیریت پاشش آب بر روی کویل است. به همین علت، و با هدف صرفه جویی در هزینه ها، در موارد زیادی می توانید از برج خنک کننده مدار بسته به جای برج هیبریدی استفاده کنید. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کن از سنسورهای دما، اینورتر یا درایو و نرم افزار کنترل تشکیل شده است. سیستم کنترل می توان علاوه بر کم کردن دور فن برج خنک کن به صورت هوشمند و با توجه به دمای هوای محیط، میزان آب پاشیده شده بر روی کویل را نیز با کنترل سرعت پمپ، تغییر دهد.

به این ترتیب، در فصل هایی مانند زمستان، بهار و پاییز، برج خنک کننده مدار بسته می تواند مانند کولر هوا خنک کار کرده و مصرف آب به شدت کم خواهد شد.

---

- از بین کندانسور هوا خنک و برج خنک کن هیبریدی، قیمت کدام یک کمتر است؟

پاسخ این سوال کاملا به شرایط پروژه بستگی دارد. اگر اختلاف دمای بین آب گرم و سرد در خط تولید زیاد باشد، احتمال دارد قیمت سیستم Hybrid cooling tower از ایرکولر کمتر شود و خریدن آن کاملا به صرفه باشد. 

اما اگر اختلاف دمای ورودی و خروجی آب زیاد نباشد و دمای آب خیلی بالاتر از دمای محیط باشد(برای مثال سیستم خنک کاری و کولینگ دیزل ژنراتورهای نیروگاه های پراکنده)، احتمال اینکه قیمت ایر کولر ارزانتر باشد، بیشتر می شود.

---

- کولر هوایی حداکثر چند درجه آب را سرد می کند؟

بصورت عادی ایرکولر می تواند 20 تا 30 درجه آب را سرد کند، البته به شرطی که دمای آب گرم، به دمای محیط نزدیک نباشد. برای نمونه شما با مبدل هوایی می توانید آب را از 80 درجه به 60 درجه برسانید(در شرایط آب و هوایی تهران).

اما رساندن آب از دمای 60 به 40(در مرداد ماه که مبنای محاسبات تهویه است) امکان ندارد.

---

- فن و پروانه، چقدر در عملکرد کولر هوایی تاثیر می گذارد؟

پروانه ایرکولر مهمترین نقش را در ایجاد گردش هوا دارد. به همین خاطر است که انتخاب درست فن کولرهوایی(کامپوزیت/فایبرگلاس)، تاثیر قابل توجهی در راندمان خنک کاری دارد. مساله دیگر این است که اگر پروانه بدرستی بالانس نشده باشد یا کیفیت آن مطلوب نباشد، کولر هوایی را گرفتار لرزش شدید می کند که بمرور زمان، قطعات داخلی را از بین میبرد.