تصفیه فاضلاب جهت کاهش مصرف آب برج خنک کننده - کولینگ تاور

استفاده از فاضلاب برای مصرف میک آپ کولینگ تاور

تصفیه فاضلاب برج خنک کننده

همانگونه که بیان شد یکی از بزرگترین مشکلات کولینگ تاور در ایران، مصرف آب آن و مشکلات ناشی از کم آبی است. خشکسالی 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 کلان 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.

برای کم کردن آب مورد نیاز برج خنک کننده دو راه کلی وجود دارد:

1- کاهش و بهینه کردن مصرف آب برج خنک کننده که در خصوص این راهکار، قبلا توضیحاتی ارائه شده است.

روشهای کم کردن مصرف آب برج خنک کن

2- تامین آب مورد نیاز برج خنک کننده (آب میکاپ) از منابع دور ریز یا فاضلاب 

که در این بخش به ارائه توضیحات تکمیلی در خصوص این مطلب خواهیم پرداخت. در ابتدا لازم است فرمول مربوطه به میزان تبخیر در کولینگ تاور را بررسی کنیم.

E= 0.0015*R*C

در این فرمول 

E میزان تبخیر برج خنک کننده 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 کولینگ تاور بر حسب متر مکعب بر ساعت است.

محاسبات و فرمول های اندازه و میزان مصرف آب برج خنک کننده

بدین ترتیب اگر فرض کنیم دبی آب در یک cooling tower برابر 100 متر مکعب بر ساعت و اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کننده با دمای رنج معادل 10 درجه سانتیگراد باشد، میزان تبخیر این برج خنک کن برابر 1.5 متر مکعب در ساعت است. با این توضیح مشخص است که این کولینگ تاور به میزان 1.5 متر مکعب آب در ساعت برای تامین میک آپ خود نیاز دارد. یکی از راههای تامین آب میکاپ کولینگ تاور، استفاده از روش تصفیه فاضلاب و پساب در واحد های صنعتی است.

فاضلاب شهری، بهداشتی یا انسانی مربوط به فاضلاب تولیدی از سرویس های بهداشتی تولید شده توسط پرسنل در یک واحد صنعتی است. این فاضلاب بر اساس مطالعات انجام شده ضریبی در حدود 0/85 از آب مصرفی (پرسنلی) را تشکیل می دهد. 

99/9 درصد از فاضلاب انسانی و شهری را آب تشکیل داده و صرفا 0/1 درصد از فاضلاب را ناخاصی یا آلودگی تشکیل می دهد. همچنین هزینه های سرمایه گذاری  تصفیه فاضلاب و بازیافت و استفاده مجدد پساب در صنایع، سیستمهای سرمایشی و مصارف عمومی بسیار ارزانتر از تصفیه آب دریا و یا انتقال آب از مسیرهای طولانی می باشد.

روشی که در این بخش به آن اشاره می کنیم روش تصفیه A2O می‌باشد. این روش می تواند با اشغال کمترین فضای ممکن، علاوه بر حذف ترکیبات آلی، ترکیبات ازته و فسفره را نیز از فاضلاب جدا نماید. البته به­ منظور افزایش راندمان و افزایش شوک ­پذیری و کاهش لجن مازاد تولیدی، از پکینگ مدیا در واحدهای بی هوازی، انوکسیک و هوازی نیز استفاده خواهد شد. همچنین برای کاهش زمین لازم جهت واحد ته نشینی از لاملاهای پلیمری نیز استفاده خواهد شد. این پساب با جمع آوری در یک مخزن متعادل ساز و همچنین جداسازی مواد معلق و قابل ته نشینی و تصفیه بیولوژیکی بی هوازی، انوکسیک و هوازی با روش هوادهی گسترده (IFAS/EAAS) قابل تصفیه می باشد. پساب پس از تصفیه بیولوژیکی به حوض گندزدایی منتقل گردیده و به وسیله کلر مایع گندزدایی و جهت آبیاری فضای سبز، استفاده در کشاورزی و یا بر اساس استاندارد سازمان حفاظت محیط زیست برای تخلیه به آب های سطحی آماده خواهد شد.

بدین ترتیب با استفاده از فاضلاب تصفیه شده می توان بخش قابل توجهی از آب میکاپ کولینگ تاور یا برج خنک کننده و حتی آب مورد نیاز فضای سبز را تامین نمود.

دانلود مقاله بسیار کاربردی در خصوص استفاده از آب بازیافت در برج خنک کننده

Technical Information for cooling towers using recycled water

 

ساخت و فروش برج خنک کن فایبرگلاس صنعتی با استاندارد CE اروپا

طراحی و فروش سیستم تصفیه فاضلاب جهت برج خنک کننده

طراحی و ساخت سیستم تصفیه فاضلاب صنعتی

طراحی و ساخت پکیج تصفیه فاضلاب دفنی و روزمینی فایبر گلاس

راه اندازی سیستم تصفیه فاضلاب از روش A2O

فروش مدیا تصفیه فاضلاب

فروش پکینگ اسپلش و فیلم آلمانی PP

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

کانال آپارات ویدئو آموزشی کولینگ تاور : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

فن استک برج خنک کننده (Cooling tower)

فن استک فایبرگلاس و کامپوزیت برج خنک کن(کولینگ تاور)

ساخت فن رینگ کامپوزیت

فن استک یا محفظه فن برج خنک کن یکی از قطعات به ظاهر ساده ولی بسیار مهم است. فن استک ها در برج های خنک کننده جریان مکشی یا Induced draft cooling tower استفاده می شوند. در برج خنک کننده صنعتی، فن استک کولینگ تاور وظایف مهمی بر عهده دارد که برخی از آنها عبارتند از : 

- یکنواخت کردن جریان هوای خروجی از برج خنک کن

- جلوگیری از ایجاد جریان گردابی در لبه پره ها و بلیدها

- ایجاد فشار ریکاوری در قسمت بالای فن استک با توجه به فرم ونتوری

- جلوگیری از جریان گردابی بین خروجی کولینگ تاور و قسمت ورودی

- تقویت استحکام سازه ای بدنه Cooling tower

- محافظت از فن، هاب، درایو شفت، موتور و گیربکس برج خنک کننده

- محافظت از پرسنل حین کار و انجام فعالیتها تعمیراتی در زمان روشن بودن دستگاه

طراحی و تولید فن بل فایبرگلاس

Cooling tower fan cylinder / fan stack

از نظر هندسی فرم کلی فن استک به صورت ونتوری طراحی شده است که باعث بهبود راندمان فن و هدایت بهتر هوای خروجی از برج خنک کن می شود. به این صورت و با استفاده از فرمول برنولی، در قسمت بالای فن استک، مقداری فشار ریکاوری ایجاد می شود. 

باید توجه داشت که فن استک علاوه بر خواص و تاثیری که در عملکرد برج خنک کن دارد، از لحاظ فیزیکی نیز به عنوان محافظ فن برج خنک کن و موتور و گیربکس عمل می کند. همچنین ارتفاع فن استک موجب می گردد جریان هوای خارج شده از برج خنک کن که از لحاظ رطوبت در شرایط اشباع قرار دارد، به راحتی به سمت ورودی هوای Cooling tower حرکت نکند که این امر نیز موجب افزایش راندمان برج خنک کننده می شود. علاوه بر این موارد فن استک یا فن دک در زمان وزش باد نیز می تواند جلوی ایجاد جریان گردابی و ورود مجدد هوا به برج خنک کننده را بگیرد. 

در حوزه متریال و جنس، به صورت کلی فن استک کولینگ تاور را از جنس فایبر گلاس و با مقطع مشخصی درست می کنند. دلیل استفاده از فایبر گلاس FRP در ساخت Cooling tower Fan Stack این است که فن استک علاوه بر فرم هندسی صحیح باید از استحکام مناسبی نیز برخوردار باشد تا در وزشهای متناوب باد، لرزش های برج خنک کن و شرایط دمایی مختلف صدمه ندیده و علاوه بر افزایش راندمان برج خنک کن بتواند از قطعاتی نظیر فن، موتور و گیربکس نیز محافظت نماید. یکی از نکات مهم دیگر مقاومت فن استک در مقابل رطوب و شرایط اقلیمی و نسبت استحکام به وزن بالا است که قطعات فایبرگلاس دارای این ویژگی ها هستند. 

در مواردی که آب در گردش کولینگ تاور شرایط اسیدی یا قلیایی داشته باشد، باید برای تولید فن استک از رزین مناسب استفاده کرد تا استک برج خنک کن به مرور زمان دچار خوردگی نشده و آسیب نبیند.

از لحاظ هندسی فن استک ها دارای فرم های هندسی خاصی هستند که توسط سازنده طراحی و تست می گردد. در اکثر فن استک ها، نسبت مشخصی بین این ابعاد وجود دارد. در تصویر زیر، چند نمونه پروفیل هندسی فن استک را در قطرهای مختلف مشاهده می کنید. استفاده از فن استک مناسب با طراحی اصولی، می تواند به کاهش مصرف برق، افزایش راندمان و کم شدن مصرف آب برج خنک کننده کمک کند.

نمونه پروفیل فن استک فایبرگلاس صنعتی با قطر بیش از 3 متر

در کولینگ تاور های مونتاژ در محل سازه بتنی و سازه فایبر - Field erected cooling tower - عموما فن استک ها پس از گذشت مدتی در حدود 15 سال مستهلک شده و دچار ترک و پارگی می شوند. در این شرایط کارخانجات و شرکت ها برای اطمینان از صحت عملکرد صحیح برج خنک کننده، اقدام به خرید فن استک های جدید می کنند.

فرآیند تولید فن استک صنعتی فایبر گلاس برای کولینگ تاور، با دریافت نقشه ها و یا نمونه موجود فن استک شروع می شود. در ادامه از روی نقشه ها و یا نمونه موجود قالب تهیه می شود و سپس با استفاده از قالب تهیه شده، فن استک ساخته می شود.

باید در نظر داشت که استفاده از نرم افزارهای خاص طراحی فن استک کمک شایانی در انتخاب و تولید فن استک با شرایط بهینه می کند و می تواند در کاهش مصرف برق فن و بالا رفتن میزان هوادهی کمک شایانی نماید.

همچنین تولید فن استک های دو لایه که هر دو سمت برونی و داخلی آنها با وسیله ژل کوت حالت صیقلی پیدا کرده، علاوه بر بالا بردن استحکام، به بهبود راندمان هوادهی خواهد انجامید.

ساخت قطعات و قالب فایبرگلاس

فن بل کامپوزیت - فایبرگلاس

فن رینگ کامپوزیت FRP- GRP

Composite Inlet bell/Fiber glass Fan ring

فن بل یا اینلت بل کامپوزیت فایبرگلاس و فن رینگ فایبر نیز از جمله قطعاتی است که مانند فن استک، فرم هندسی ونتوری دارد اما به صورت کلی در ایرکولر و برج خنک کننده دارای جریان دمشی و فورس درفت استفاده می شود.

به عبارت دیگر فن رینگ در زمانی بکار میرود که فن در ورودی تجهیز مانند ایرکولر یا برج دمشی استفاده شود. در این شرایط و به دلیل اینکه فن در ارتفاع نصب نمی شود، فن رینگ فایبرگلاس کمک می کند تا فن در معرض صدمه قرار نگیرد و در عین حال به افراد نزدیک تجهیز نیز صدمه ای وارد نکند.

همچنین به دلیل در بر گرفتن فن و استفاده از توری در قسمت ورودی فن بل، از ورودی ذرات و قطعات به داخل سیستم جلوگیری شده و با توجه به سرعت بالای فن، بدنه آن صدمه نخواهد دید.

فرآیند کلی طراحی، قالب سازی و تولید قطعات فن بل و فن رینگ کامپوزیت مانند فن استک است و با بهره گیری نرم افزارهای تخصصی، قالب سازی حرفه ای و استفاده از الیاف با کیفیت فایبرگلاس و رزین مناسب می توان به بالا رفتن راندمان هوادهی، کاهش مصرف برق توسط فن و بالا رفتن عمر دستگاه کمک نمود.

 

ساخت و فروش فن استک صنعتی برج خنک کننده 

فروش فن استک فایبر گلاس برج خنک کن صنعتی

تولید فن استک کامپوزیت برای کولینگ تاور بتونی

طراحی قالب، ساخت قالب و تولید فن استک دو لایه برج خنک کننده

طراحی و ساخت فن رینگ کامپوزیت فایبرگلاس برای ایرکولر

تولید و اجرای فن بل فایبر گلاس و کامپوزیت برای ایر کولر 

ساخت و طراحی قالب قطعات صنعتی فایبر گلاس - FRP

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده-کولینگ تاور : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

برج خنک کننده خشک(Dry cooling tower)

کولینگ تاور هوا خنک(بدون آب) 

Dry cooling tower

برج های خنک کن علاوه بر تقسیم بندی از نظر شکل ظاهری، متریال و جنس و نحوه برخورد هوا با آب، از نظر کلیات خنک کاری نیز دارای شرایط متفاوتی هستند. در مطالب پیبشین در خصوص کولینگ تاور مدار بسته و برج خنک کننده هیبریدی توضیحاتی ارائه گردید.

در ابتدای مقاله لازم است به این مساله توجه کنیم که برج خنک کننده هوا خنک، با کندانسور هوایی یا ایرکولر فرق دارد.

مقاله انواع برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

مطلب مقاله طبقه بندی  کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

مقاله برج خنک کن هیبریدی و ایر کولر

دانلود جزوه آشنایی با برج خنک کننده هیبرید و کاهش مصرف آب برج خنک کننده - شرکت آراکو

برج خنک کن هوا خنک چطور کار می کند؟

در این بخش به بررسی کولینگ تاور خشک می پردازیم و در مورد نحوه عملکرد این نوع برج خنک کن توضیحاتی ارائه می کنیم. عملکرد برج خنک کننده تر(Wet cooling tower) بر مبنای خنک شدن جریان سیال یا آب، بدلیل تبخیر سطحی است. بدین ترتیب در حالی که دمای متوسط بیشینه تابستان در تهران حدود 45 درجه سانتیگراد است(دمای حباب خشک - Dry Bulb در گرمترین حالت مرداد ماه)، بدلیل پایین بودن دمای وت بالب یا حباب تر(Wet Bulb)که در حدود 25 درجه سانتیگراد می باشد، امکان خنک کردن آب تا دمای حدود 28 درجه سانتیگراد(در گرمترین شرایط) وجود دارد. این در حالی است که در شرایطی که دمای هوای خشک، از میزان ذکر شده پایین تر بیاید، رسیدن به دماهای کمتر نیز امکان پذیر می باشد. شایان ذکر است کولر آبی نیز عملکردی مشابه برج خنک کننده دارد با این تفاوت که در کولر آبی، هدف اصلی خنک کردن دمای هوا است نه آب.

استفاده از برج خنک کن Cooling tower صنعتی علاوه بر هزینه مصرف برق پایین و امکان رسیدن به دماهایی نزدیک وت بالب، هزینه اولیه پایین تری نیز نسبت به چیلر یا ایر کولر دارد. اما با وجود تمامی این فواید، به دلیل مصرف آب زیاد و کم آبی های اخیر، در بسیاری از موارد سعی شده از برج خنک کننده خشک استفاده شود.

کولینگ تاور خشک از نظر عملکرد مشابه ایرکولر است، با این تفاوت که برج خنک کن خشک در بسیاری از موارد به صورت بتنی و یا در ابعاد بزرگ ساخته می شود. برج خنک کن خشک، در حال حاضر بیشتر در نیروگاهها کاربرد دارد.

شرایط دمایی برج خنک کننده خشک(بدون آب)

نکته بسیار مهم در طراحی و انتخاب کولینگ تاور خشک، عدم امکان رسیدن به دماهای نزدیک وت بالب است.

به عنوان مثال در شرایطی که دمای حباب خشک در تابستان معادل 45 درجه سانتیگراد باشد، با استفاده از برج خنک کننده خشک می توان سیال را نهایتا تا 45+8  یعنی در حدود 53 درجه خنک نمود. (دمای حباب خشک به علاوه حدود 7 الی 10 درجه سانتیگراد) البته در هوای سرد پاییز، بهار و زمستان، امکان کاهش بیشتر دما نیز وجود دارد.

مزیت برج خنک کننده خشک عدم مصرف آب و سازگاری با اقلیم های خشک و کم آب است.

در مقابل هزینه اولیه ساخت کولینگ تاور خشک بالا است و نیز، امکان رسیدن به دماهایی در نزدیکی وت بالب را فراهم نمی کند.

امروزه و با جدی تر شدن بحران آب، بسیاری از صنایع نیز به سمت استفاده از برج خنک کننده خشک و کولینگ تاور مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند حرکت کرده اند که این اقدام اگر به نحوه صحیح انجام شود می تواند تاثیر قابل توجهی در کاهش مصرف آب ایجاد کند.

یکی از کارهای اثر بخش دیگر جهت کم کردن مصرف آب کولینگ تاور، استفاده از آب تصفیه شده فاضلاب و استفاده از آن به عنوان آب میکاپ برج خنک کننده است. با این روش می توان با استفاده از پساب حاصل از فاضلاب، بخش قابل توجهی از آب برج خنک کننده را تامین نمود.

مقاله کاهش مصرف آب با استفاده از سیستم تصفیه فاضلاب کامپوزیت دفنی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

طراحی کولینگ تاور هیبریدی

طراحی و فروش برج خنک کننده مداربسته 

ساخت کولینگ تاور خشک و برج خنک کن هوا خنک

فروش برج خنک کن صنعتی 

کاهش مصرف آب برج خنک کننده صنعتی

فروش پکینگ، فن و گیربکس کولینگ تاور 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

وبسایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کن

واترلود در برج خنک کننده(Cooling tower water load)

مقایسه کولینگ تاور بر اساس مساحت و دبی آب

دلیل تفاوت اندازه برج خنک کننده

همانطور که قبلا گفتیم، واحد تن تبرید معیار مناسبی برای انتخاب برج خنک کننده صنعتی نیست. یکی از محدودیت های بسیار رایج در کولینگ تاور صنعتی، واترلود(water-loading or Cooling tower rain density) یا میزان آب قابل پاشش بر سطح واحد(متر مربع) است.

محدوده مجاز واتر لودینگ در برج خنک کن

عدد واتر-لود بر اساس نوع پکینگ کولینگ تاور مشخص می گردد. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبرگلاس، از پکینگ فیلم استفاده می شود، میزان واتر لود یا چگالی پاشش آب(Rain density) نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع تجاوز کند.

با افزایش واتر لود از این حد، عملا آب پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن، نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری مدیا عبور کند و  راندمان تبخیر افت می کند.

مقاله آشنایی با انواع پکینگ برج خنک کننده

در برخی از موارد و در صورت عدم آشنایی خریدار، عده ای از تولید کنندگان اقدام به فروش برج خنک کننده با ابعاد کوچکتر می نمایند که صرفا موجب پایین آمدن قیمت می گردد، اما این مساله در فصل تابستان و نیز زمان عملکرد مداوم دستگاه می تواند ضرر های جبران ناپذیری را به سیستم وارد نماید. یکی از روش های دیگر برای کوچک کردن اندازه برج خنک کننده استفاده از پکینگ فیلم با گام 12 هست. پکینگ گام 12 به دلیل سطح تبخیر بالا باعث کوچک شدن و ارزانتر شدن برج خنک کننده می شود اما پس از مدت کوتاهی بدلیل گرفتگی و رسوب، راندمانش پایین آمده و باعث ایجاد مشکل در خط تولید خواهد شد که این مساله به ضررهای مالی هنگفت خریدار کولینگ تاور خواهد انجامید. در واقع زمانی که مشتری برج خنک کننده، به گمان خودش برای صرفه جویی در مخارج از پیشنهاد های صرفا ارزان استقبال می کند، ریسک متوقف شدن خط تولید و هزینه های بالای تعمیرات و نگهداری به دلیل کیفیت بد و ایرادات ساخت را می پذیرد.

تاثیر واتر لود برج خنک کننده بر ابعاد کولینگ تاور

به منظور مشخص شدن مفهوم واترلود به ذکر مثالی در رابطه می پردازیم. فرض کنیم جهت خنک کاری بخشی از خط تولید، نیاز است آب با دبی 110 متر مکعب بر ساعت از دمای 40 درجه سانتیگراد به دمای 30 درجه برسد. در این شرایط یکی از تامین کنندگان(تولید کننده A) پیشنهاد استفاده برج خنک کن به ابعاد 2 متر در 2 متر(طول و عرض) میدهد. سازنده دیگر(تولید کننده B) پیشنهاد استفاده از کولینگ تاور مکعبی به ابعاد 2.5 در 2.5 متر داده است و هر دو تولید کننده از پکینگ فیلم لانه زنبوری استفاده می کنند.

با توجه به اطلاعات موجود، مساحت برج خنک کن تولید کننده A، معادل 4 متر مربع و مساحت برج تولید کننده B معادل 6 متر مربع بدست می آید. با در نظر گرفتن دبی 110 متر مکعب در ساعت، واتر لود - Cooling tower water load کولینگ تاور تولید کننده A معادل 27.5 و واتر لود برج خنک کننده تولید کننده B معادل 18.3 خواهد بود. (تقسیم دبی بر مساحت برج)

با توجه به محدودیت واتر-لود یا واتر-لودینگ، مشخص است که تولید کننده اول به منظور کاهش ابعاد برج و کم کردن غیر اصولی قیمت، پیشنهادی ارائه کرده است که ضریب اطمینان بسیار کمی دارد و می تواند مشکلات زیادی را برای  خریدار در گرمای تابستان و هنگام استفاده از حداکثر ظرفیت خط تولید ایجاد کند.

بدین ترتیب با بالاتر رفتن میزان واتر-لود در برج خنک کننده فایبر گلاس صنعتی با پکینگ فیلم از عدد 25 الی 27(با واحد متر مکعب بر ساعت تقسیم بر متر مربع مساحت کولینگ تاور) ابعاد برج و قیمت آن در ظاهر کاهش خواهد داشت. اما در عمل بازده سرمایش به شدت کم می شود و برج خنک کن در شرایط هوایی گرم به ویژه تابستان به مشکل بر می خورد. بالعکس با کاهش بیش از حد واتر-لود و رسیدن آن به عدد 10، عملا مساحت کولینگ تاور بسیار زیاد شده و قیمت آن بیش از حد انتظار خواهد بود.

به این ترتیب توصیه می کنیم در هنگام انتخاب کولینگ تاور، علاوه بر اجتناب از خرید برج های خنک کننده بی کیفیت گرد و بطری شکل، تنها قیمت ارزان معیار انتخاب نبوده و به عدد واتر لود توجه نمایید تا در زمان استفاده از حداکثر ظرفیت برج خنک کننده، خط تولید دچار مشکل نشود.

چه عواملی بر حد مجاز Rain density اثر می گذارد؟

مواردی که بر روی Cooling tower rain density یا cooling tower water loading تاثیر می گذارد عبارت است از :

- نوع پکینگ مورد استفاده در برج خنک کن - فیلم یا اسپلش

- اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور - عدد رنج

- اختلاف دمای حباب مرطوب یا وت بالب با دمای آب ورودی به برج خنک کننده - عدد اپروچ

محدودیت ذکر شده در خصوص واتر-لود، در حالتی است که از پکینگ های فیلم لانه زنبوری استفاده شده باشد و در صورت استفاده از پکینگ ضد رسوب یا نت اسپلش در کولینگ تاور، در اعداد ذکر شده تغییراتی بوجود می آید.

 

طراحی برج خنک کننده صنعتی فایبر گلاس

مشاوره در خرید و تامین کولینگ تاور صنعتی

فروش برج خنک کننده با استاندارد CE اروپا

طراحی و محاسبات کولینگ تاور بتنی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو کولینگ تاور : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

مشکل ها و ایراد برج خنک کن گرد(بطری شکل)

تعمیر برج خنک کننده مدور

خرابی کولینگ تاور مخروطی

Bottle type cooling tower problems

یکی از مهمترین مشکلات در حوزه برج خنک کننده صنعتی، مربوط به کولینگ تاور گرد و بطری شکل است. این نوع برج خنک کن متاسفانه صرفا بدلیل قیمت پایین تر در برخی از موارد به برج خنک کن مکعبی که کاربری صنعتی دارند و از کیفیت بالاتری برخوردار هستند، ترجیح داده می شود.

جالب است بدانید که صرفه جویی اولیه که بخاطر قیمت ارزان کولینگ مخروطی بدست می آید، به سرعت و ظرف مدت 1 تا 3 سال، بر اثر خرابی مکرر، هزینه نگهداری بالا و زمان تعمیرات از بین میرود.

با توجه به تماسهای مکرر و مشکلات بوجود آمده برای مصرف کنندگان برج خنک کن گرد و بطری شکل، در این بخش به ارائه توضیحاتی در خصوص مشکلات کلی و ایرادهای فنی این نوع کولینگ تاور می پردازیم. این مدل در ایران بنام برج خنک کن پرتو آبگردان هم شناخته می شود.

راندمان کم و هدر رفتن آب برج خنک کننده گرد

با توجه به عملکرد سیستم پخش آب اسپرینکلر، پاشش آب در برج خنک کن بطری شکل دائمی نیست، همچنین سیستم اسپرینکلر به دلیل وجود رسوب و املاح در آب، بعد از مدتی دچار گرفتگی شده و راندمان آن به شدت افت می کند. علاوه بر این موارد، بدلیل عدم امکان استفاده از قطره گیر و لوور، مصرف آب در برج گرد بسیار بالا است و هزینه قبض آب را بویژه در تابستان به شدت افزایش می دهد. ضمنا استفاده از برج خنک کن بطری شکل، بدلیل پاشش آب زیاد به سرایت باکتری لژیونلا می انجامد.

مشکل تسمه و پولی کولینگ تاور بطری شکل

همانگونه که توضیح داده شد، برج خنک کننده گرد بدلیل عدم بهره گیری از استراکچر، قادر به تحمل وزن سیستم گیربکس نیست و به ناچار باید جهت به حرکت در آوردن فن، از سیستم تسمه پولی استفاده کرد. سیستم تسمه پولی نیز بدلیل قرار گرفتن در معرض رطوبت بالا و بخارهای خارج شده از برج خنک کن به سرعت دچار آسیب شده و نیاز به تعمیرات مداوم دارد. همچنین علاوه بر صدای نامناسب، راندمان سیستم تسمه پولی از گیربکس به شدت پایینتر است و موجب افزایش مصرف برق خواهد شد.

خرابی پکینگ، گرفتگی، رسوب و عدم امکان تعویض آسان فیلینگ در برج خنک کننده بطری شکل 

بخاطر محیط دایره ای، در این نوع کولینگ تاور استفاده از پکینگ های استاندارد بلوکی بدلیل نیاز به برش و دور ریز بالا وجود ندارد. در نتیجه در زمان تعمیر و نگهداری برج خنک کننده ، باید کل بدنه  باز شود تا پکینگ ها خارج گردد و عموما پکینگ های رولی بعد از خارج شدن در این شرایط غیر قابل استفاده بوده و باید دور ریخته شود. این مشکل در مقایسه با برج های خنک کننده مکعبی که تمیز کردن پکینگ های بلوکی در آنها تنها چند ساعت زمان برده و نیاز به باز کردن کل برج خنک کننده ندارند، ایراد بسیار بزرگی است.در تصاویر ذیل نمونه رسوب موجود در پکینگ های رولی برج خنک کن دایره ای به همراه نمونه رول پکینگ های فیلم نمایش داده شده است.

علاوه بر موارد ذکر شده، می توان به اتلاف حرارتی، جذب گرد و خاک محیط در حوضچه، عدم مقاومت در مقابل ضربه و تکان های شدید و ... اشاره نمود. در پایان پیشنهاد می گردد که مشتریان صنعتی که هزینه از کار افتادن خط تولید آنها بالا است، به هیچ عنوان از کولینگ تاورهای بی کیفیت گرد استفاده نکرده و از برج های خنک کننده مکعبی که دارای استاندارد معتبری هستند، بهره گیرند.

اشغال فضای نامناسب و راندمان پایین در بخش چیدمان

با توجه به فرم مدور این نوع کولینگ تاور، هنگامی که لازم باشد تعدادی از برج های خنک کننده در کنار هم چیده شود، با در نظر گرفتن فضای مورد نیاز مابین آنها، کولینگ تاور گرد فضای بسیار بیشتری را نسبت به برج خنک کننده مکعبی کانتر فلو اشغال می کند. این مساله در پروژه هایی که از نظر مساحت دارای محدودیت هستند، مشکلات فراوانی را ایجاد می نماید و نیز در هنگام تعمیرات، برای سرویسکار مشکلاتی را بوجود می آورد.

اندازه کوچک حوضچه در Bottle type cooling tower

در کولینگ تاور مکعبی اندازه بسین(Basin) یا حوضچه معمولا مناسب است و می تواند حجم خوبی از آب را در خود جای بدهد. به همین خاطر اگر برای مدت کوتاهی نازل ها بگیرند، آب داخل مخزن تخلیه نمی شود. فایده دیگر حوضچه بزرگ برج مستطیلی این است که به صورت خودکار مدار را هوا گیری می کند. اما در کولینگ گرد، مخزن خیلی کوچک است و متاسفانه حجم آب بسیار کمی دارد. به همین خاطر اگر اسپرینکلر برای لحظه ای کوتاه از کار بیافتد، احتمال دارد که هوا وارد مدار خنک کاری شود. به غیر از این، آشغال و ذرات جامد خیلی سریع انتهای بسین را پر می کنند و با عث کم شدن توان سرمایش(تن تبرید) می شوند.

تعمیرات و بازسازی کولینگ تاور فایبرگلاس بطری شکل

در این بخش توضیحاتی در مورد خرابی های رایج کولینگ تاور گرد و بطری شکل ارائه کردیم. در صورتیکه برج خنک کننده موجود از نظر وضعیت بدنه فایبرگلاس دچار شکستگی و صدمه شدید نباشد، می توان با انجام برخی اصلاحات مانند قراردادن قطهر گیر و نم گیر، نصب سیستم پاشش آب ثابت با استفاده از نازل و استفاده از پکینگ های با کیفیت، راندمان برج خنک کن خمره ای را تا حدی بهبود بخشید. برای کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص با ما تماس بگیرید.

 

---

فروش برج خنک کننده صنعتی مکعبی با استاندارد CE اروپا

تعویض کولینگ تاور گرد با برج خنک کن با کیفیت مکعبی

فروش پکینگ، فن و گیربکس کولینگ تاور صنعتی

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

---

مقالات و لینک های مرتبط

www.araco.ir

کانال آپارات ویدیو آموزشی برج خنک کن

انتخاب برج خنک کننده

تاریخچه کولینگ تاور

ضد رسوب برج خنک کن

کولینگ تاور پالایشگاه و پتروشیمی

برج خنک کننده پتروشیمی و پالایشگاه

Petrochemical cooling tower

کار اصلی پالایشگاه و پتروشیمی، تولید مواد سوختی و صنعتی، از نفت و گاز است. همانطور که میدانید منابع نفتی و گازی ایران حجم بسیار زیادی دارد. به همین دلیل استراتژی کلان در حوزه نفت و گاز، جلوگیری از خام فروشی،ایجاد ارزش افزوده و تولید محصولات با ارزشتر در داخل کشور و سپس فروش آن به مشتریان داخلی و یا صادرات است. توسعه و گسترش پالایشگاه و پتروشیمی ها در داخل کشور بر اساس این موارد در سالیان اخیر سرعت پیدا کرده.

قبل از شروع این مقاله، می خواهیم به یکی از سوال هایی که در ذهن بسیاری از ما وجود دارد پاسخ دهیم. سوال این است که فرق پالایشگاه و پتروشیمی در چیست؟

تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه

برای اینکه از حوزه واژه های تخصصی و فرآیند های پیچیده شیمیایی خارج شویم، می توانیم به زبان ساده بگوییم پالایشگاه با استفاده از برج تقطیر، نفت خام را در اکثر موارد به سوخت های مختلف، روغنهای پایه صنعتی و مواد شیمیایی مانند بنزن و تلوئن تبدیل می کند. مواد اصلی سوختی که از پالایشگاه بدست می آید عبارت است از : قیر، مازوت(نفت کوره)، گازوئیل، نفت سفید(سوخت هواپیما)، نفتا، بنزین و گاز

در مقابل پتروشیمی با استفاده از خوراک گاز طبیعی یا متان، اتان یا نفتا، معمولا محصولات شیمیایی تولید می کنند که کاربرد آن برای شرکت های تولیدی و استفاده های غیر سوختی است. پلیمر ها مثل پلی اتیلن یا PE، پلی استایرن یا PS، پلی پروپیلن یا PP، آکریلونیتریل بوتادین استایرن که ما آن را با نام ABS می شناسیم، پلی وینیل کلراید یا PVC و اوره و آمونیاک جزو تولیدات اصلی پتروشیمی ها هستند. 

پ

فرق محصول و فرآیند پالایشگاه نفت خام و پتروشیمی

البته بدلیل شرایط خاص تحریم ها، در سالهای گذشته، بنزین نیز به محصولات بعضی از پتروشیمی ها در ایران اضافه شد.

صنعت نفت و گاز ایران به دلیل اتکای اقتصاد کشور به درآمدهای نفتی که در این بین خوشبختانه میزان این وابستگی در سال‎های اخیر کمتر شده است، همواره به عنوان بزرگترین بخش اقتصاد ایران و از طریق توسعه تعاملات بین‎المللی، نقش موثری در پیشبرد اهداف دیپلماسی اقتصادی و تضمین امنیت ملی کشور ایفا کرده است.

امروزه کشور ما ایران با داشتن ۸۳۶.۴۷ میلیارد بشکه ذخایر هیدروکربور مایع(نفت خام، مایعات و میعانات گازی) و حدود ۳۴ تریلیون متر مکعب ذخایر گازی و با قرار گرفتن در رتبه نخست دنیا از حیث برخورداری از مجموع ذخایر هیدروکربوری، در جایگاه ویژه ای از لحاظ امنیت انرژی در جهان قرار دارد.

کار کولینگ تاور در پتروشیمی

یکی از تجهیزات مهم در پالایشگاه و پتروشیمی، برج خنک کننده نام دارد. کولینگ تاور(Cooling tower) در صنایع نفت و گاز بدلیل ارزش افزوده قابل توجه این صنعت اهمیت دارد. حجم تولید و کارکرد شبانه روزه پالایشگاه و پتروشیمی، باعث می شود ضرورت عملکرد مداوم و صحیح این تجهیز، بسیار حیاتی باشد.

 کار کولینگ تاور در پتروشیمی و پالایشگاه خنک کردن آب برای انتقال حرارت ایجاد شده توسط فرآیند(پروسس)، دستگاه ها و خط تولید است. 

در پتروشیمی-Petrochemical plant و پالایشگاه-Refinery معمولا بخاطر الزامات خاص صنعت نفت و گاز، از کولینگ تاور بتنی استفاده می کنند. جالب است بدانید که برج خنک کننده فایبرگلاس پکیج در صورتیکه کیفیت مناسبی داشته باشد، می تواند در پالایشگاه و پتروشیمی مورد استفاده قرار بگیرد. این نوع از برج های خنک کن(بتنی) همانگونه که در مطالب قبلی اشاره کردیم، اکثرا طول، عرض و ارتفاع قابل توجهی داشته و همچنین ظرفیت سرمایشی(تن تبرید) زیادی را فراهم می کنند.

 

در برخی موارد بدلیل شرایط ویژه آب خنک کاری(سختی، آلودگی و ذرات معلق)، از پکینگ اسپلش گرید در پالایشگاه و پتروشیمی استفاده می شود. به بیان دیگر می توانیم بگوییم عموما بخاطر حساسیت و سختی آب، استفاده از انواع پکینگ ضد رسوب و اسپلش رایج است.

بهینه سازی کولینگ تاور بتنی پالایشگاه و پتروشیمی

با توجه به ماهیت برج های خنک کن بتنی و نیز اقلیم نسبتا خشک ایران، کاهش مصرف آب برج خنک کننده پتروشیمی و پالایشگاه یکی از مسائلی است که امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته. بخاطر اهمیت کاهش میزان آب مصرفی برج خنک کن، شرکت آراکو علاوه بر تامین قطعات و تجهیزات کولینگ تاورهای صنعتی، آمادگی دارد در قالب پروژه های مطالعاتی و با توجه به وظیفه تاور در پتروشیمی، به بررسی روش های کاهش مصرف آب پتروشیمی ها و پالایشگاه ها پرداخته و در انتهای پروژه با ارائه راهکارهای اجرایی که بر حسب اولویت های مالی و اجرایی طبقه بندی می شود، خدمت ویژه ای را به صنعت نفت و گاز ارائه دهد.

موارد مهمی که در برج خنک کننده بتنی و فایبرگلاس پالایشگاه و پتروشیمی باید در نظر گرفت عبارت است از :

- شرایط پکینگ و فیلینگ با توجه به سختی آب و رسوب 

- وضعیت فن و پره کولینگ تاور

- شرایط و وضعیت موتور، گیربکس و درایو شفت برج خنک کننده

- نحوه چیدمان و کیفیت لوور و قطره گیر 

مساله دیگری که می تواند در کاهش مصرف انرژی برج خنک کن تاثیر داشته باشد، استفاده از سیستم کنترل هوشمند دور فن است. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده ابتدا اطلاعاتی مانند دمای حباب مرطوب، دمای هوای محیط، دمای آب خروجی کولینگ تاور و سرعت چرخش فن را دریافت می کند. بر اساس این اطلاعات، در زمان هایی که دمای هوا کاهش پیدا می کند مثل عصر و شب، و در فصلهای سرد مثل پاییز و زمستان، با کم کردن دور فن، در مصرف آب میک-آپ برج و برق، صرفه جویی قابل توجهی ایجاد خواهد نمود. کم کردن ملایم دور فن و پره کولینگ تاور، به غیر از کاهش مصرف آب، باعث افزایش عمر الکتروموتور و مجموعه کاهش دور پروانه(گیربکس) خواهد شد. 

فن فایبرگلاس قطر بزرگ در کولینگ تاور پتروشیمی و پالایشگاه

همانطور که اشاره کردیم، برج خنک کننده در پتروشیمی، معمولا از نوع کولینگ بتونی در ابعاد بزرگ است. چرایی این انتخاب به میزان آب در گردش زیاد داخل مدار خنک کاری پتروشیمی بر می گردد. به همین خاطر است که در Refinery و petrochemical plant از برج خنک کن پکیج با ابعاد کوچک استفاده نمیشود. استفاده از برج بتونی مونتاژ در محل(Filed erected cooling tower)، نیازمند فن و پره هایی با قطر بین 4 الی 10 متر است.

طول زیاد فن کولینگ تاور باعث می شود روش تولید، کیفیت و بالانس پره ها بسیار مهم باشد. بر این اساس استفاده از فن کامپوزیت ایرفویل با مقطع پیچش دار، در اندازه های بزرگ به کم شدن مصرف برق، کاهش صدا و بیشتر شدن راندمان سیستم خنک کاری منجر می شود. در تصویر زیر بعضی از مزیت های استفاده از پره های کامپوزیتی فایبرگلاس ایرفویل با مقطع پیچش دار را مشاهده میکنید.

مشخصات فن فایبرگلاس ایرفویل با مقطع پیچش دار

---

مقاله های مرتبط 

کولینگ تاور چقدر آب مصرف می کند و چطور آب لازم برای برج خنک کن را کاهش بدهیم؟

پکینگ نت اسپلش یا مدیا ضد رسوب چیست؟

صرفه جویی آب در کولینگ تاور صنعتی(Cooling tower water consumption)

ارائه راه کار کاهش مصرف آب برج خنک کن بتنی

طراحی و مشاوره ساخت و بهینه سازی برج خنک کننده

طراحی و امکان سنجی برج خنک کننده هیبرید و مدار بسته

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

وبسایت شرکت آراکو(خدمات مشاوره، طراحی و تولید برج خنک کن صنعتی)

کانال آپارات فیلم آموزشی برج خنک کن

---

سوالات رایج در مورد کولینگ تاور در پتروشیمی و پالایشگاه

آیا برای دبی آب بالای 500 متر مکعب هم می شود از برج خنک کن فایبرگلاس استفاده کرد؟

بله امکان استفاده از برج خنک کن فایبرگلاس کانترفلو، تا دبی 2000 الی 3000 متر مکعب، با استفاده از نرم افزارهای طراحی وجود دارد. البته عموما در حجم آب بالای 500 متر مکعب بر ساعت باید از چند سلول برج کامپوزیت استفاده کرد. جالب است بدانید در بعضی از موارد، قیمت تمام شده برج خنک کننده فایبرگلاس، از نوع بتنی بسیار کمتر می شود. در عین حال تعمیرات و نگهداری و تامین قطعات کولینگ تاور پکیج هم بسیار آسانتر است. یک مزیت دیگر این روش، عدم نیاز به ساخت حوضچه بتنی یا بسین است.

---

مهندسی معکوس و کپی کردن از نمونه خارجی پره و بلید فایبرگلاس در پتروشیمی یا پالایشگاه چقدر هزینه دارد؟

بلید(تیغه) و پره فن کامپوزیت برج خنک کن و ایرکولر پالایشگاه، پتروشیمی و کارخانجات ممکن است در طول زمان آسیب ببیند. در موارد بسیار زیادی بلید های جدید باید از روی نمونه خارجی(اروپایی یا آمریکایی) که قبلا در کولینگ تاور استفاده می شده، ساخته شود. تولید داخل، مهندسی و معکوس و ساخت پره فن فایبر و کامپوزیت تا قطر 10 متر در ایران امکانپذیر است و ما می توانیم این کار را انجام دهیم. 

برای ساختن کپی فن فایبرگلاس، اول نیاز به یک نمونه از پره قدیمی است. این نمونه می تواند سالم و یا آسیب دیده باشد. بعد از اصلاح سطح و بازسازی فن، ما از روی آن یک قالب کامپوزیت با کیفیت و صنعتی می سازیم. پس از آن با توجه به وزن هر بلید، ضخامت آن را تعیین می کنیم و در نهایت تولید را شروع خواهیم کرد.

در این فرآیند هرچقدر تعداد بلید کامپوزیت درخواستی بیشتر باشد، قیمت نهایی کمتر می شود(به خاطر سرشکن شدن قیمت قالب). برای استعلام قیمت بازسازی و تولید فن فایبر، نیاز به مشخصات فنی مثل وزن، طول، عرض و تیراژ مورد نیاز است. البته باید از زوایای مختلف چند عکس هم گرفته شود. 

اگر شما هم می خواهید پره فن کولینگ تاور یا ایرکولر را از روی نمونه خارجی بسازید، برای استعلام قیمت با ما تماس بگیرید. 09124780268-02166561974-02166129745

---

آیا در پتروشیمی و پالایشگاه می توانیم از کولینگ تاور هیبرید یا آدیاباتیک استفاده کنیم؟

برای استفاده از برج خنک کننده هیبریدی محدودیتی وجود ندارد. پس اگر در پالایشگاه یا پتروشیمی برای تامین آب مشکل دارید، کولینگ هیبرید یک گزینه بسیار عالی است. البته بخاطر حساسیت این مجموعه ها، بهتر است از تخصص شرکتهایی استفاده کنید که مشاور یا همکار خارجی داشته باشند.

---

چرا راندمان و ظرفیت سرمایش برج خنک کننده بتنی بمرور زمان کم می شود؟

این مشکل که یک کولینگ تاور، بعد از چندسال نمی تواند آب را به دمای مورد نظر برساند بسیار رایج است. مساله کاهش راندمان برج پالایشگاه و پتروشیمی دو علت می تواند داشته باشد که معمولا این اتفاق(پایین آمدن توان کولینگ تاور) ناشی از هر دو علت است.

- اول اینکه در 10 سال اخیر، دمای هوای بیشتر شهرها و مناطق ایران حداقل 1 تا 3 درجه به صورت میانگین زیاد شده است. به همین خاطر برجی که با شرایط 10 سال قبل طراحی شده باشد، دچار پایین آمدن ظرفیت و کاهش توان می شود.

- دوم اینکه تجهیزات و قطعات داخلی برج خنک کننده مثل فن، قطره گیر، گیربکس، پکینگ و نازل، بمرور زمان کهنه و قدیمی شده و راندمان اولیه خود را از دست می دهند. 

برای حل این مشکل و مطالعه ای در خصوص روش انجام کار، پیشنهاد می کنیم مقاله تعمیرات و سرویس دوره ای کولینگ تاور را مطالعه کنید. 

---

افت فشار پکینگ و قطره گیر در کولینگ تاور بتنی چطور محاسبه می شود؟

زمانی که جریان هوا از لوور ورودی برج خنک کننده وارد پکینگ شده و سپس از قطره گیر می گذرد، فشار کم می شود. برای بدست آوردن مقدار کاهش فشار هوا در Cooling tower، باید محاسبات دقیقی انجام داد. 

در گذشته عدد افت فشار هوا، با استفاده از نمودارهای تولید کنندگان معتبر مدیا و شبنم گیر که بر اساس سرعت متوسط هوا رسم شده بود، بدست می آمد(شرکتهایی مانند 2H, ENEXIO, Hewitech, Baltimore). ما با استفاده از نرم افزارهای اروپایی طراحی برج خنک کننده و پکینگ، در هر پروژه می توانیم با مشخص بودن نوع و ارتفاع فیلینگ، مقدار افت فشار را بدست آوریم.

یکی از خدمات ما، مشاوره باز طراحی، بهینه سازی و محاسبات کولینگ تاور صنعتی است که برای هر سیستم، موارد زیر را محاسبه می کنیم:

- مقدار افت فشار در پکینگ(فیلینگ) در برج خنک کننده

- کاهش فشار هوا در قطره گیر(نم گیر)

- توان مورد نیاز فن و پروانه برای جبران فشار از دست رفته و تامین هوادهی

- شبیه سازی جریان برگشتی کولینگ تاور 

محاسبه آب مصرفی برج خنک کننده

مقدارتبخیر و هدر رفت آب کولینگ تاور چقدر است؟

(Cooling tower water consumption)

همانطور که قبلا گفتیم، کولینگ تاور به عنوان قلب سیکل خنک کاری شناخته می شود. برتری برج خنک کننده نسبت به ایر-کولر، قابلیت خنک کردن آب، به مقداری کمتر از دمای محیط است. مثلا شما برای اینکه در تابستان و در شهری مثل اهواز بخواهید دمای آب را به 37 درجه سانتیگراد برسانید باید از کولینگ تاور استفاده کنید و ایر کولر این کار را نمی تواند بکند. علاوه بر این، قیمت کولر هوایی از برج خنک کن بسیار بیشتر است.

کولینگ تاور قلب یک سیستم خنک کاری است

در مورد مقایسه چیلر با برج، باید در نظر گرفت که چیلر جذبی یا تراکمی، بیش از 5 الی 10 برابر کولینگ تاور قیمت دارند. برای همین موارد است که در کاربردهای صنعتی، برج خنک کن حرف اول را میزند. البته بسیاری از چیلرها، برای خنک کردن باز هم نیاز به برج خنک کننده یا ایر کولر دارند.

کولینگ تاور قلب یک سیستم خنک کاری است

با وجود مزایای Cooling tower نسبت به چیلر و کندانسور هوایی، مساله ای که استفاده از برج خنک کننده را در نقاط خشک به چالش می کشد، مصرف آب آن است. 

در این مقاله می خواهیم در مورد بهینه کردن مقدار آب مورد نیاز کولینگ تاور توضیحاتی را بدهیم.

چرا مصرف آب برج خنک کن برای شرکت ها و کارخانجات مهم است؟

مقدار آب مورد نیاز کولینگ تاور صنعتی و مسکونی یکی از موارد مهمی است که در هنگام خرید باید به آن توجه ویژه ای داشته باشید. خشکسالی های اخیر و کاهش منابع آب در اقصی نقاط دنیا، به خصوص ایران از یکسو و افزایش قیمت آب و برق از سوی دیگر، باعث شده 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 است و به همین دلیل دچار مشکلات عمده ای در تامین آب مصرفی شرب و نیز آب صنعتی هستیم. در تصویر زیر پیشبینی شدت بحران کم آبی در سال 2040 نمایش داده شده است که بر اساس آن کشورهای منطقه خاورمیانه، بویژه ایران در شرایط بسیار خطرناکی قرار خواهند گرفت.

نقشه پیش بینی وضعیت آب در سال 2040 و بررسی بحران آب در جهان

حجم آب لازم برای برج خنک کن از چند منظر قابل بررسی است که در ادامه به ارائه توضیحاتی در خصوص هر مورد خواهیم پرداخت. دلیل اهمیت ویژه مصرف آب برج خنک کننده، شرایط آب و هوای تابستان ایران است که عموما دمای هوا در ماه های تیر و مرداد بسیار زیاد می شود. دقیقا در ماه های تابستان و به علت بالا رفتن مصرف آب، کارخانه ها، مجتمع های تجاری و مسکونی با مشکل تامین آب درگیرند. در نتیجه خط تولید و یا چیلر صدمه دیده و نمی توانند سرمایش مورد نیاز را تامین کنند.

میزان مصرف آب کولینگ تاور بر اثر تبخیر

Cooling tower evaporation loss

همانگونه که می دانید اصول کارکرد برج خنک کننده بر مبنای تبخیر سطحی(Evaporation) است و کاهش دمای آب و خنک شدن بر اساس تبخیر اتفاق می افتد. مقدار تبخیر آب برج خنک کننده را می توانید به صورت تقریبی از روی فرمول های زیر محاسبه کنید.

فرمول اول حجم آب تبخیر شده در کولینگ تاور(Cooling tower)

 E= 0.0015*R*C

در این فرمول 

E : مقدار تبخیر آب برج خنک کننده بر حسب متر مکعب بر ساعت

R : اختلاف دمای رنج (ورودی و خروجی کولینگ تاور) بر حسب درجه سانتیگراد

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

فرمول دوم محاسبه آب تبخیر شده در برج خنک کن

E = 0.0018*R*C

که در این فرمول هم ضرایب مثل فرمول اول است.

با این توضیحات نسبت تبخیر به دبی آب در گردش، به صورت تقریبی برابر 0.0015 تا 0.0018 ضرب در عدد رنج خواهد بود.

E/C = 0.0015 ~ 0.0018 *R

به عنوان مثال اگر در برج خنک کننده ای دمای ورودی آب 40 درجه سانتیگراد و دمای خروجی معادل 30 درجه سانتیگرد باشد، اختلاف دمای رنج معادل 10 درجه سانتیگراد 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). با ضرب عدد 10 در 0.0015  نسبت تبخیر به آب در گردش برابر 0.015 بدست می آید. نکته بسیار مهم در این فرمول عدم وابستگی آن به دمای حباب-تر یا وت بالب(Wet Bulb) است.

بر اساس فرمولهای فوق، اختلاف دمای حباب تر با دمای آب خروجی از برج خنک کننده(عدد اپروچ)، بر روی مقدار تبخیر آب تاثیری ندارد. بلکه عدد اپروچ بر فاکتور اندازه(Size Factor) کولینگ تاور و در نتیجه ابعاد و قیمت دستگاه موثر خواهد بود. 

عدد بدست آمده به عنوان مقدار تبخیر و مصرف آب کولینگ تاور، در بدترین شرایط آب و هوایی یعنی مرداد ماه و بین ساعات 12 الی 16 معتبر است. توجه داشته باشید برای محاسبه مقدار  واقعی مصرف آب روزانه برج خنک کن به خاطر تبخیر، نمی توان عدد حاصله از فرمول فوق را در 24(ساعات شبانه روز) ضرب کنیم. به عبارت دیگر مصرف آب متوسط روزانه، ماهیانه و سالیانه برج خنک کننده، بسیار کمتر از حاصلضرب حداکثر مصرف، ضرب در ساعات روز، ماه و یا سال خواهد بود. توجیه این مساله با در نظر گرفتن نمودار متوسط دما در طول سال و همچنین در طول روز امکان دارد. 

نمودار تغییرات دمای متوسط و رطوبت نسبی در ساعت های روز

توضیحات بیشتر در ادامه مطلب

برج خنک کن بدون پکینگ

کولینگ تاور بدون پکینگ برای کاربری خاص

Fill less cooling tower

همانگونه که در مطالب پیشین اشاره شد، شرایط آب در برج های خنک کننده یکی از مهمترین عوامل در انتخاب برج خنک کن-Cooling tower می باشد. در برخی از صنایع و کاخانجات، بدلیل اسیدی بودن یا قلیایی بودن بیش از حد آب، در صورت استفاده از برج خنک کن عادی، صدمات فراوانی به این تجهیز وارد می شود.

به عنوان مثال در برج خنک کننده کارخانه ذوب و احیای فلز روی - Zinc factory cooling tower، که آب در گردش به شدت اسیدی است، خوردگی شدیدی در پکینگ ، قطره گیر و فن و موتور ایجاد می شود. همچنین خطوط تولید اسید سولفوریک و اسید کلریدریک نیز شرایطی مشابه را دارا می باشند.

نمونه برج خنک کننده بدون پکینگ ساخته شده توسط تیم طراحی و مهندسی، برای صنایع ذوب و احیا فلز روی 

یکی از گزینه های مناسب در این شرایط، استفاده از کولینگ تاور دمشی بدون پکینگ است. این نوع برج خنک کن بدون پکینگ عموما به شکل استوانه یا مکعب مستطیل با ارتفاع زیاد طراحی می شود و آب خنک کاری که درجه اسیدی بودن یا قلیایی - PH - بالا و یا پایینی دارد، از بالای برج به سمت پایین پاشیده می شود. همچنین فن در این نوع برج خنک کن در قسمت پایین قرار دارد تا هوایی که پس از برخورد با آب که شرایط اسیدی دارد، موجب خوردگی فن و موتور نشود.

برج خنک کننده دمشی - فن در ورودی

باید توجه داشت که مهمترین ویژگی پکینگ در برج خنک کننده، افزایش سطح تماس آب با هوا و در نتیجه بالا رفتن میزان تبخیر سطحی است.

با توجه به عدم استفاده از پکینگ در این نوع کولینگ تاور، ارتفاع آن زیاد در نظر گرفته شده تا آب زمان بیشتری را در تماس با هوا داشته باشد و تا حدی موجب بالا رفتن سطح تبخیر شود.

به عبارت دیگر در این نوع کولینگ تاور، با افزایش ارتفاع و زمان برخورد هوا و سیال، نبود پکینگ ها تا حدی جبران می شود.

استفاده از فن مناسب که امکان جبران افت فشار ناشی از ارتفاع برج خنک کن بدون پکینگ را داشته باشد، نکته ای بسیار مهم در طراحی و ساخت این تجهیز می باشد.

برج خنک کن صنعت ذوب و احیاء روی

همچنین با استفاده از شبیه سازی سیالاتی می توان نحوه حرکت جریان هوا را در راخل برج خنک کننده بدون فیلینگ بررسی نمود.صنایع اصلی که کولینگ تاور استوانه ای بدون پکینگ در آنها کاربرد دارد عبارتند از :

- برج خنک کن کارخانه تولید کربنات کلسیم و آهک

- برج خنک کننده کارخانه ذوب و احیا روی (کارخانجات روی)

- کولینگ تاور کارخانجات تولید اسید

- برج خنک کننده خط تولید رب گوجه

- کولینگ تاور خطوط تولیدی که سیال آنها اسیدی باشد

 

طراحی و ساخت برج خنک کننده دمشی

طراحی و فروش برج خنک کن صنایع روی

طراحی و فروش کولینگ تاور خطوط تولید اسید

طراحی،شبیه سازی سیالاتی و فروش برج خنک کن صنعتی

فروش پکینگ نت اسپلش آلمانی برج خنک کننده

فروش پکینگ اسپلش PP کولینگ تاور

فروش پکینگ فیلم PP و PVC برج خنک کن

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir