PH آب برج خنک کن

پی اچ آب کولینگ تاورCooling tower Water PH-

اسیدی و قلیایی بودن آب برج خنک کننده

یکی از موارد بسیار مهم در طراحی و ساخت برج خنک کننده صنعتی، وضعیت پی اچ آب PH، یا همان قلیایی و اسیدی بودن آب کولینگ تاور است. بابررسی موتورهای جستجو مانند گوگل، به نتایج مناسبی در مورد پی اچ - PH خواهید رسید.

در بسیاری از صنایع و کارخانجات تولیدی، به دلیل شرایط خاص،PH  آب در برج خنک کننده در حالت خنثی قرار ندارد، به عنوان مثال در برج خنک کننده صنایع ذوب و احیاء فلز روی، آب(محلول حاوی یون روی) بسیار اسیدی بوده و در کارخانجات دارای خط تولید اسید سولفوریک و اسید فسفریک نیز آب کولینگ تاور به شدت اسیدی است. اما در برخی کاربری ها، آب برج خنک کننده می تواند قلیایی باشد.

باید توجه داشت که اسیدیته و قلیایی بودن و PH غیر معمول آب موجب خوردگی شدید در قطعات برج های خنک کننده معمولی می گردد و به همین دلیل در زمان طراحی کلیه قطعات باید با توجه به شرایط آب کولینگ تاور در آن پروژه طراحی شوند.

آشنایی با شرایط آب برج خنک کننده

به عنوان مثالی دیگر، در صورت استفاده از قطعات آهنی گالوانیزه شده و یا فولاد معمولی در PH پایین یا حالت اسیدی شدید و اسیدیته بالای آب، کلیه قطعات و تجهیزات به سرعت خورده شده و رسوب گرفته و در بسیاری از موارد حتی رزین استفاده شده در بدنه فایبر گلاس برج نیز آسیب می بیند. انتخاب نوع رزین مناسب برای ساخت بدنه فایبرگلاس برج خنک کننده نیازمند تجربه و دانش زیادی است.

اسیدی بودن آب کولینگ تاور

در حالتی که آب برج خنک کننده اسیدیته بالایی داشته باشد و PH آن کم باشد، آسیب پذیرترین قطعات برج خنک کننده در مقابل آب اسیدی، پیچ ها، مهره ها و ساپورت های فلزی هستند. البته قطعات گالوانیزه گرم می توانند پی اچ - PH تا حدود 5.5 را تحمل کنند اما اگر میزان اسیدی بودن آب بیش از این مقدار باشد یا عدد پی اچ کمتر از 5.5 باشد، باید در برج خنک کن از استیل ضد زنگ 304 و 316 استفاده کرد. بدون در نظر گرفتن یون خاصی، استیل Stainless Steel 316 L بیشترین مقاومت را در مقابل شرایط اسیدی برج خنک کننده دارد که البته قیمت بسیار بالاتری نسبت به فولاد ضد زنگ Stainless Steel 304 L یا قطعات گالوانیزه گرم خواهد داشت. همچنین در مواردی که میزان PH یا اسیدیته آب زیر 5 باشد، باید از رزین های خاص برای ساخت قطعات فایبرگلاس و بدنه برج خنک کن استفاده کرد.به صورت کلی استفاده از فلزات دیگری غیر از آهن و فولاد، تنها در مواردی که شرایط آب برج خنک کننده بسیار اسیدی باشد، توصیه می گردد.

یکی از مشکلات دیگر هنگام اسیدی بودن آب کولینگ تاور، صدمه دیدن و خرد شدن پکینگ PVC-پی وی سی و قطره گیر های برج خنک کن است. بدین ترتیب در شرایط اسیدی و به منظور جلوگیری از آسیب دیدن و خرد شدن پکینگ و قطره گیر، باید از پکینگ نت اسپلش پلی پروپیلن PP استفاده نمود.

به همین دلیل باید در هنگام انتخاب و یا تعویض پکینگ و فیلینگ کولینگ تاور، حتما شرایط مربوط به آنالیز آب سیستم کولینگ تاور را بررسی کرد. همانگونه که بیان شد در صورتیکه آب برج خنک کننده در وضعیت قلیایی بوده و یا اسیدی باشد، استفاده از پکینگ فیلم پی وی سی - PVC سبب خواهد شد که فیلینگ کولینگ تاور در مدت زمان کوتاهی خورده شده و چسب بین ورق ها از هم باز گردد. در عین حال پکینگ خرد و شکسته شده و پس از مدتی باعث بسته شدن منافذ پکینگ و عدم عملکرد مناسب برج خنک کننده خواهد شد.

قلیایی بودن آب برج خنک کننده

در مواردی که آب کولینگ تاور خاصیت قلیایی داشته باشد، بهترین راه مشخص کردن یونی است که موجب الکالاین شدن آب برج خنک کن شده است. به عنوان مثال در صورتیکه در آب برج خنک کن میزان زیادی کلر-Chloride وجود داشته باشد، استفاده از قطعات گالوانیزه سرد و گرم توصیه نمی گردد. بالا بودن میزان کلراید آب موجب محدودیت در استفاده از قطعات استیل و همچنین رزین مورد استفاده در قطعات فایبرگلاس کولینگ تاور می شود.

دستگاه رسوب زدای برج خنک کننده

نمونه پکینگ تعویض شده و خرد شده فیلم از جنس پی وی سی که در معرض آب اسیدی برج خنک کن قرار گرفته است.

با این توضیحات در زمان طراحی و انتخاب برج خنک کننده صنعتی باید به میزان قلیایی یا اسیدی بودن آب، سختی آب و میزان ذرات معلق موجود در آب کولینگ تاور بسیار دقت کرد تا پس از راه اندازی، برج خنک کننده صدمه ندیده و در عین حال هزینه تعمیرات و نگهداری کاهش یابد.

برخی از کارخانجات و صنایعی که شرایط آب برج خنک کننده در آنها خاص است عبارتند از :

-برج خنک کننده و کولینگ تاور خط تولید رب گوجه فرنگی 

-کولینگ تاور کارخانه تولید فلز روی - Zinc

-برج خنک کن کارخانه و خط تولید اسید

-برج خنک کننده کارخانه تولید لبنیات

-برج خنک کن صنایع فولاد

-کولینگ تاور کارخانه تولید کربنات کلسیم

-برج خنک کننده کارخانه تولید کاغذ و مقوا

-کولینگ تاور کارخانه تولید آلومینیوم

 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

فروش پکینگ پی وی سی و پ پ برج خنک کننده

فروش پکینگ ضد رسوب اسپلش PP کولینگ تاور

مشاوره در زمینه شرایط آب و قطعات برج خنک کننده صنعتی

فروش برج های خنک کن صنعتی مدار باز، مدار بسته و هیبرید

مشاوره در خصوص بهینه سازی برج های خنک کننده

شماره تماس مستقیم : 09124780268

خدمات کولینگ تاور در سایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

[e-mail]

02166561974

02166129745

انواع برج خنک کن(از نظر ظاهری)

انواع کولینگ تاور(فرم هندسی بدنه)

برج خنک کننده یا کولینگ تاورهای پکیج از لحاظ فرم کلی ظاهری به انواع مختلفی تقسیم می شوند که در این بخش قصد داریم به ارائه توضیحاتی در این خصوص و مقایسه این مدل ها بپردازیم. البته برج خنک کننده به روش های دیگری هم طبقه بندی می شود که در مقالات دیگر به توضیح آن خواهیم پرداخت. در تصویر زیر نمودار کامل دسته بندی برج خنک کن را می بینید.

برج خنک کننده بطری شکل(کولینگ تاور گرد -خمره ای)

این نوع از برج خنک کن بیشتر در مصارف مسکونی به کار می رود. بدنه Bottle type cooling tower از قطعات فایبر گلاس که به صورت پترن در کنار هم قرار گرفته اند تشکیل شده است. از لحاظ نوع برخورد جریان هوا و آب، جزو دسته جریان مخالف یا برج های خنک کننده کانتر فلو قرار می گیرند. تنها فایده برج خمره ای، قیمت نسبتا پایین آن است.در بین بقیه انواع کولینگ تاور، مدل مخروطی عموما دارای نازل و قطره گیر ثابت نیست و پاشش آب از طریق قطعه ای دوار به نام اسپرینکلر صورت می گیرد که خود باعث بروز مشکلاتی فراوان در حوزه تعمیرات و نگهداری حواهد شد. 

استفاده از برج خنک کن بطری شکل(گرد یا خمره ای) به دلیل خرابی زیاد و هزینه تعمیرات و نگهداری بالا و راندمان پایین، مدت زیادی است در کشورهای اروپایی و مدرن منتفی شده است.

تنها مزیت برج های خنک کن بطری شکل 

• قیمت پایین در سایزهای کوچک

معایب برج خنک کننده بطری شکل(گرد) 

• راندمان پایین آبرسانی به دلیل چرخش سیستم اسپرینکلر
• خرابی نسبتا زیاد
• رسوب و گرفتگی سیستم اسپرینکلر
• نداشتن قطره گیر ثابت و اتلاف آب زیاد
• انتقال حرارت آب گرم ورودی با مخزن آب 
• راندمان پایین سیستم تسمه پولی برج خنک کن و خرابی نسبتا زیاد
• نامناسب بودن برای کاربری صنعتی و واحد های مسکونی لوکس
• استحکام بسیار پایین بدنه و مقاومت پایین در مقابل نیرو و ضربه

کولینگ تاور کراس فلو یا ذوزنقه ای(Cross flow cooling tower)

این مدل از انواع برج های خنک کن که به کولینگ تاور جریان متقاطع نیز شهرت دارد، از لحاظ کلی از کیفیت نسبتا بهتری در مقایسه با برج خنک کننده مخروطی(گرد) برخوردار می باشد. در برج کراس فلو پکینگ(فیلینگ) در دیواره های کناری قرار میگیرد. به دلیل شکل بدنه و برخوردار بودن از شاسی می توان در کولینگ کراس فلو از گیربکس هم استفاده کرد. همچنین سیستم پاشش آب در این برج ها عموما به صورت حوضچه می باشد که راندمان بسیار بالاتری از برج های خنک کننده گرد(دوار) را فراهم می کنند.

مزیت برج خنک کن کراس فلو یا ذوزنقه ای 

• امکان جانمایی مناسب در پروژه مسکونی
• ارتفاع کمتر از برج خنک کننده مکعبی
• قیمت نسبتا مناسب

معایب برج خنک کننده کراس فلو یا ذوزنقه ای

• گرفتگی حوضچه های توزیع آب به مرور زمان
• نزدیک بودن ورودی هوا به فن که موجب جریان گردابی و کاهش راندمان کولینگ تاور می شود
• توزیع غیر یکنواخت آب بر روی پکینگ ها بدلیل پاشش آب از بالا
• نامناسب بودن برای کاربرد صنعتی

برج خنک کننده مکعبی( کانتر فلو یا جریان مخالف،Counter flow cooling tower)

برج کانتر فلو از لحاظ کیفیت و راندمان بهترین گزینه در بین سایر انواع کولینگ تاور است. به همین دلیل معمولا از موارد فوق قیمت بیشتری دارد. در کولینگ تاور چهار گوش، راندمان عملکرد بسیار بالا است و تعمیرات و نگهداری بسیار راحت و کم هزینه می باشد. بدنه برج خنک کن جریان مخالف از استحکام بالایی برخوردار بوده و به دلیل استفاده از قطره گیر ثابت و لوور، پاشش آب و اتلاف آن به حداقل میرسد. همچنین در کولینگ تاور مکعبی از نازل ثابت استفاده می کنند. کیفیت بالا و کاربری مناسب برج مکعبی کانترفلو، آن را به بهترین گزینه برای کاربردهای صنعتی، تجاری و مسکونی تبدیل می نماید.

مزیت برج های خنک کن فایبرگلاس کانتر فلو 

• کیفیت مناسب
• راندمان تبخیر بالا
• فاصله نسبتا زیاد بین ورودی هوا و خروجی فن
• استفاده از نازل های ثابت تحت فشار
• حداقل پاشش آب به دلیل استفاده از قطره گیر ثابت و لوور
• تعمیرات و نگهداری آسان
• امکان استفاده از گیر بکس با راندمان بالا
• کاربری صنعتی، تجاری و مسکونی لوکس

معایب برج خنک کننده مکعبی کانتر فلو

• قیمت بالاتر نسبت به برج خنک کننده بطری شکل
• نیاز به پمپ جداگانه جهت تامین هد مورد نیاز و فشار نازل ها

کولینگ تاور هلر(بتنی نیروگاهی)

احتمالا شما هم هنگامی که از نزدیکی یک نیروگاه رد شدید، برجهایی با دودکش بتنی بزرگی را دیده اید که از آنها بخار خارج می شود. نام این تجهیزات برج خنک کننده بتنی هلر است. در بین برج ها این مدل از انواع کولینگ تاور، معمولا فن ندارد و حرکت هوا در آن بخاطر اختلاف فشار در پایین و قسمت ورودی با خروجی بالا رخ میدهد. تفاوت اصلی برج خنک کن هلر با سیستم هایی که تاکنون توضیح دادیم، این است که در محل پروژه ساخته می شوند و در برخی موارد بصورت خشک هم کار می کند.

 

فروش برج خنک کن صنعتی، تجاری و مسکونی لوکس

فروش کولینگ تاور فایبرگلاس برای چیلر جذبی

طراحی برج خنک کننده پکیج صنعتی

مشاوره در خصوص بهینه سازی برج های خنک کننده

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم :  09124780268   

02166561974

02166129745

www.araco.ir

[e-mail]

مقاله های مرتبط

طبقه بندی کولینگ تاور از نظر مکش و دمش هوا

دسته بندی انواع برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

کولینگ تاور هیبرید

برج خنک کننده بتنی نیروگاه برق

برج خنک کننده نیروگاهی و بتنی

اطلاعاتی در مورد سازه و ساختار کولینگ تاور بتنی

برج خنک کننده بتنی نیروگاه

در ابتدای این بخش توضیحی مختصر در خصوص انواع نیروگاه تولید برق بیان می کنیم. به صورت کلی نیروگاه ها را می توان به 4 گروه نیروگاه حرارتی، نیروگاه آبی، نیروگاه بادی و نیروگاه خورشیدی تقسیم نمود.

در ایران بیش از 92-93% میزان برق تولیدی توسط نیروگاه های حرارتی تولید می گردد.

نیروگاه های سیکل حرارتی خود به 4 گروه اصلی تقسیم می شوند :

1- نیروگاه بخار

2- نیروگاه گازی

3- نیرگاه سیکل ترکیبی

4- نیروگاه هسته ای

همانگونه که در تصویر فوق مشاهده می کنید بیشترین درصد تولید برق در ایران مربوط به نیروگاه گازی و پس از آن نیروگاه بخار و سیکل ترکیبی است. آب در گردش در نیروگاه ها را می توان به وسیله کندانسور هوایی(ایرکولر) و یا کولینگ تاور خنک کرد.

شکل ظاهری اکثر کولینگ تاور های بتونی نیروگاهی مشابه است، البته باید توجه داشت در برخی از طراحی ها، در قسمت ورودی هوا فن هایی نیز وجود دارد تا درصورت کافی نبودن جریان طبیعی هوا، با ایجاد جریان اجباری موجب خنک شدن آب شوند. کولینگ تاور نیروگاه ها از لحاظ نحوه خنک کاری به دو حالت کلی تقسیم می گردند.

1- برج خنک کننده نیروگاهی هوا خنک(برج خنک کن نیروگاه خشک) 

Dry cooling tower

این نوع برج های خنک کن دارای رادیاتورهایی در قسمت ورودی است که با جریان هوای عبوری، آب داخل آن خنک می شود. این حالت باعث خواهد شد سیال خنک شونده (آب) با هوا در ارتباط نباشد و مصرف آب در اثر تبخیر در حد صفر باقی بماند.

2- برج خنک کننده نیروگاه آب خنک(برج خنک کن نیروگاه مرطوب یا تر) 

Wet cooling tower

در این نوع برج خنک کن آب مانند انواع صنعتی، توسط کانالها و نازل ها پاشیده می شود و پس از برخورد با هوای ورودی و خنک شدن دوباره به مدار بر می گردد. در این حالت به دلیل تبخیرآب در گردش، مصرف آب نسبتا بالا خواهد بود.

نمونه برج خنک کننده تر نیروگاهی را می توان در نیروگاه نکا، نیروگاه تهران ، بخش قدیمی نیروگاه همدان و .... مشاهده نمود. البته عموما کولینگ تاور های آب خنک نیروگاهی در ایران با سازه بتنی و فرم مکعب مستطیل ساخته شده اند.

روش ساده ظاهری تشخیص برج خنک کننده خشک و تر نیروگاهی بررسی، مشاهده بخار در قسمت خروجی دودکش آن است. بدین ترتیب اگر در خروجی دودکش برج خنک کننده نیروگاهی بخار آب مشاهده کردید، می توانید با احتمال خیلی زیاد آن کولینگ تاور را مرطوب یا تر در نظر بگیرید.

با در نظر گرفتن کم آبی و خشکسالی های اخیر در ایران یکی از بزرگترین موارد مصرف آب، برج خنک کننده نیروگاهها است که شهرهای بزرگ را دچار مشکلات فراوانی کرده است و متاسفانه مشکلات فراوانی را برای شهرهای مجاور ایجاد کرده است.

3 - کولینگ تاور هیبرید برای نیروگاه

استفاده از سیستم هیبرید برای خنک کاری در نیروگاه ها به کم شدن مصرف آب متوسط سالیانه می انجامد. سیستم برج خنک کننده هیبرید ترکیبی از روش هوا خنک و Cooling tower است. روش کارکرد برج هیبرید به این صورت است که در فصلهایی مثل پاییز و زمستان که هوا سردتر است و در طول بعضی شبهای تابستان و بهار، آب به وسیله هوای محیط خنک می شود. به این ترتیب تبخیر و مصرف آب برج خنک کن نیروپاه کم می شود. البته سیستم هیبرید، قیمت بسیار بالاتری از کولینگ تاورهای عادی دارد.

روش های کاهش مصرف آب کولینگ تاور نیروگاهی 

ساخت و فروش فن فایبرگلاس برج خنک کننده نیروگاهی

طراحی برج خنک کن هیبرید

فروش برج خنک کننده فایبر گلاس صنعتی

مشاوره در حوزه برج خنک کننده مدار بسته و ایرکولر

کاهش مصرف آب کولینگ تاور 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268   

02166561974

02166129745

بخش طراحی و فروش برج خنک کننده سایت آراکو

کانال آپارات فیلم آموزش فن، پکینگ و کولینگ تاور

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.

کنترل هوشمند برج خنک کن

کنترل هوشمند برج خنک کننده 

کاهش مصرف آب کولینگ تاور

Cooling tower control system

از مهمترین عوامل در کاهش مصرف آب و برق برج خنک کن، کنترل شرایط دمایی محیط و آب خنک شونده است. با استفاده از سیستم کنترل هوشمند کولینگ تاور، می توان میزان دبی آب در جریان را در برج های خنک کننده مدار بسته با توجه به دمای سیال خنک شونده کاهش یا افزایش داد. همچنین در کولینگ تاور تر یا مدار باز می توان با تغییر دادن دور فن فایبرگلاس کولینگ تاور، میزان تبخیر سطحی آب برج خنک کننده را اصلاح نمود. به این صورت، در بازه های زمانی که دمای هوای محیط و در نتیجه دمای مرطوب یا همان وت بالب-Wet Bulb کم می شود مانند شب ها و نیز در فصل هایی که دمای محیط کاهش کلی دارد مانند پاییز و زمستان، میزان آب تبخیر شده و در نتیجه مصرف آب برج خنک کننده نیز کاسته می شود. به منظور مشخص شدن بیشتر این مساله، تغییرات دمای متوسط هوا (برای یک منطقه جغرافیایی مشخص) در ساعات شبانه روز و ماه های سال در تصاویر ذیل نمایش داده شده است.

 

نحوه عملکرد سیستم کنترل هوشمند برج خنک کن

استفاده از سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده همراه با استفاده از کولینگ تاور مدار بسته، روش بسیار مناسبی در کم کردن میزان تبخیر آب است. در این حالت و در ساعتهایی که دمای هوای محیط پایین می آید، می توان از برج خنک کن مانند ایر کولر استفاده نمود. این رویکرد تا حدی مشابه روشی است که در کولینگ تاور هیبرید نیز از آن استفاده می گردد. برای اینکه با این مساله بیشتر آشنا شوید می توانید مقاله مربوط به برج خنک کننده هیبرید را مطالعه کنید.

تاثیر سیستم هوشمند بر کاهش مصرف آب کولینگ

بهره گیری از سیستم هوشمند کنترل برج خنک کننده  تاثیر زیادی در کم شدن میانگین مصرف سالیانه آب دارد. در شرایط فعلی کشور که وضعیت آب در شرایط بحرانی است و اکثر نقاط با خشکسالی مواجه هستند، می تواند کمک بزرگی در بهینه سازی مصرف آب صنایع باشد. البته در خصوص مقدار آب مورد نیاز مصرف کولینگ تاور، در مقاله های قبلی توضیحات کاملی را ارائه کردیم.

لازم به توضیح است اجرای طرح های بهینه سازی و کاهش مصرف آب برج های خنک کن نیازمند هزینه های اولیه مطالعات، طراحی و شبیه سازی های سیالاتی است، لیکن هزینه های اولیه چنین طرح هایی پس از مدتی با کاهش چشمگیر مصرف آب جبران خواهد شد.

علاوه بر توضیحات ارائه شده، با انجام بازرسی مستمر و تعمیرات و نگهداری مناسب می توان راندمان عملکرد برج خنک کننده را به نحو مناسبی افزایش داد. به وسیله سیستم کنترل هوشمند برج خنک کن می توان این موارد را کنترل کرد:

-کنترل دور فن و موتور کولینگ تاور (کاهش تبخیر آب و کم کردن صدای فن برج خنک کننده بویژه در شب)

-کنترل دمای خروجی آب از برج

- کم کردن مقدار آب مصرفی سیکل ثانویه در کولینگ تاور مدار بسته (آبی که بر روی کویل ها ریخته می شود و آن ها را خنک می کند)

-کنترل وضعیت الکتروموتور برای جلوگیری از افزایش بیش از حد جریان و ولتاژ

اجزا و قطعات مجموعه کنترل هوشمند و کاهش مصرف آب کولینگ تاور

روش کار مجموعه کنترل هوشمند برج خنک کننده به این صورت است که ابتدا اطلاعاتی از شرایط محیط و وضعیت فعلی برج خنک کن به کمک سنسورها دریافت می کند. سپس این اطلاعات وارد تابلو برق و در ادامه اینورتر یا درایو - inverter drive می شود. در داخل اینورتر درایو ویژه برج خنک کننده، اطلاعات مربوط به دمای هوا، دور فن و دمای آب خروجی بررسی می شود و بر اساس برنامه نوشته شده، در صورتیکه دمای هوا کم شود، دور فن کم می شود تا مصرف آب جبرانی کولینگ تاور و مصرف برق فن کم شود. در این روش اگر به هر علتی دمای آب خروجی از حد مجاز تعریف شده در برنامه بیشتر شود، اینورتر و درایو، با اضافه کردن دور فن، دمای آب را به مقدار مناسب میرسانند. قطعات و اجزای اصلی پکیج کاهش مصرف آب در برج خنک کن و کاهش صدا و مصرف برق کولینگ عبارت هستند از :

- اینورتر یا درایو که به موتور الکتریکی برج خنک کن وصل می شود و با فرمان سیستم هوشمند، دور فن را کم و زیاد می کند.

- اینورتر یا درایو که در کولینگ تاور مدار بسته، به پمپ وصل می شود و مقدار پاشیده شدن آب بر روی کویل را تنظیم می کند.

- سنسور دمای هوای محیط

- سنسور دمای آب خارج شده از برج خنک کننده

- تابلو برق، اینورتر و درایو

- نرم افزار کنترل مصرف آب و کنترل مصرف کولینگ تاور

تابلو برق کنترل هوشمند برج خنک کننده، می تواند بین 20 تا 50% در مصرف متوسط برق سالیانه و بین 15 تا 25 درصد در مقدار آب تبخیر شده توسط کولینگ تاور صرفه جویی کند.

در بخش سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده و کاهش مصرف برق و آب، شرکت آراکو افتخار دارد به همراه یکی از شرکت های دانش بنیان داخلی، اینورتر و درایو با کیفیت مورد استفاده در الکترو موتور کولینگ تاور را به حضور شما عزیزان معرفی نماید. اینورتور و درایو الکتریکی برج خنک کننده مورد نظر از بازه توان 0.75 کیلو وات تا 750kW را پوشش می دهد. به کمک Inverter و Drive های برج خنک کن می توان دور فن را در دماهای پایین کاهش داد و باعث صرفه جویی در مصرف آب و برق شد. علاوه بر این درایو مخصوص cooling tower امکان اتصال سنسور دمای PT100 و PT1000 را نیز دارد و زمان استارت موتور، دور آن را به آرامی بالا می برد تا به الکتروموتور و گیربکس برج خنک کننده آسیبی وارد نشود.

تصویر نمونه درایو و اینورتر ویژه برج خنک کننده برای کم کردن دور فن، مصرف برق ، مصرف آب و سر و صدای کولینگ تاور

مقاله تعمیرات و نگهداری کولینگ تاور

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

 

کنترل هوشمند برج خنک کن صنعتی (بتونی، فایبرگلاس، فلزی)

فروش سیستم سختی زدای ویژه برج خنک کننده

مشاوره در خصوص بهینه سازی برج خنک کننده

فروش برج خنک کننده صنعتی با استاندارد CE اروپا

مشاوره در حوزه برج خنک کننده هیبرید

کاهش مصرف آب کولینگ تاور صنعتی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم :

02166561974

02166129745

09124780268   

 

آدرس وبسایت شرکت آراکو

کانال آپارات فیلم آموزشی کولینگ تاور

سوالات رایج در مورد سیستم کنترل برج خنک کن

در این قسمت به بعضی از سوالات بسیار متداول(FAQ) در مورد مجموعه کنترل هوشمند برج خنک کننده و روشهای کم کردن صدای کولینگ تاور و کاهش مصرف آب می پردازیم.

- آیا سافت استارت(Soft start) همان کار اینورتر یا درایو را در برج خنک کننده انجام می دهد؟

پاسخ این سوال منفی است. کار سافت استارت، زیر بار بردن تدریجی موتور است. سافت استارت در فرآیندی چندین ثانیه ای، دور موتور Cooling tower را به مرور زمان از صفر به حداکثر میرساند. هدف سافت استارت جلوگیری از آسیب به موتور در زمان روشن و خاموش کردن آن است. در حالیکه اینورتر می تواند سرعت چرخش پره ها را با تغییر فرکانس، کنترل کند. البته در بیشتر موارد، اینورتر یا درایو برج خنک کن، دارای سافت استارت هم هستند. 

- آیا با استفاده از سیستم کنترل دور برج خنک کننده و اینورتر می شود صدای کولینگ تاور را در شب کم کرد؟

بله با نصب سیستم کنترل هوشمند کولینگ تاور به خصوص در پروژه های مسکونی، می شود شب ها که دمای هوا کم میشود، دور فن را کم کرد تا صدای برج خنک کن باعث آزار و اذیت همسایه ها نشود. این مشکل در پروژه هایی که از کولینگ تاور ارزان قیمت و بی کفیت استفاده می شود بسیار زیاد است و معموله خانه های اطراف از صدای زیاد پره شکایت می کنند. در این موارد اگر امکان تعویض Cooling tower وجود نداشته باشد باید با نصب سیستم کاهش دور فن و کنترل هوشمند، به کم کردن صدای پره ها در زمان استراحت همسایه ها اقدام کرد.

- آیا تاثیر تابلو کنترل هوشمند بر کاهش مصرف آب برج خنک کن، به نوع کولینگ تاور بستگی دارد؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم یکی از عواملی که بر مقدار صرفه جویی در آب برج خنک کننده تاثیر دارد، نوع کولینگ تاور است. برای مثال در برج مخروطی(خمره ای) بخاطر ایرادهای ساختاری، نمی تواند جلوی هدر رفتن آب را از حدی بیشتر گرفت. در مورد کولینگ تاور کراس فلو وضعیت از برج گرد بهتر است.

اما بیشترین مقدار صرفه جویی آب و برق در Cooling tower، به مدل های کانتر فلو مکعبی بر می گردد.

برج خنک کننده دمشی(Forced draft cooling tower)

برج خنک کن با فن دمنده - فن سانتریفیوژ

Forced draft cooling tower

یکی از انواع برج خنک کن یا  Cooling tower، برج خنک کننده دمشی یا کولینگ تاور فورس درفت است.

در حالت کلی راندمان عملکرد برج خنک کننده مکنده که فن آن در بالای کولینگ تاور قرار دارد، از برج خنک کننده دمنده (فن در قسمت پایین) بیشتر است، لیکن در برخی موارد و به دلایل خاصی باید از برج خنک کن دمنده یا Forced draft cooling tower استفاده نمود. در تصویر ذیل، شماتیکی از نحوه عملکرد کلی برج خنک کن دمشی و کولینگ تاور با فن مکنده نمایش داده شده است.

مهمترین دلیل استفاده از کولینگ تاور با دمشی یا برج خنک کننده دمنده، شرایط خاص سیال خنک شونده در برخی از کارخانجات است. در صورتیکه آب خنک شونده خاصیت خورندگی بسیار بالایی داشته باشد مانند کارخانجات تولید روی و مس، خطوط تولید اسید، و حتی خطوط تولید رب گوجه، هوای اشباع خارج شده از برج خنک کننده دارای خاصیت اسیدی بسیار بالایی خواهد بود. این شرایط موجب می شود که اگر از برج خنک کننده کانتر فلوی مکنده (فن از بالا) استفاده شود، تجهیزاتی مانند فن، موتور، گیربکس، و سایر متعلقات که در مسیر جریان هوای خروجی می باشند به سرعت خورده شده و عملکرد برج خنک کننده دچار مشکل گردد. همچنین رسوب گذاری زیاد در این شرایط موجب گرفتگی سریع پکینگ کولینگ تاور می گردد. در تصویر زیر نمونه خوردگی فن و موتور و گرفتگی پکینگ برج خنک کن مشاهده می شود.

 خوردگی شدید، رسوب و زنگ زدگی پره، موتور و فن استک برج خنک کننده

راه حل مورد استفاده در این موارد استفاده از برج دمشی است که فن کولینگ تاور در قسمت پایین برج قرار دارد و هوا را به داخل برج میدمد. در این حالت فن و سیستم محرکه آن، در معرض خوردگی قرار نمی گیرند و عمر میانگین این گونه تجهیزات به طرز قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

البته در ازای سالم ماندن اجزای ماشینری کولینگ تاور، فن و موتور باید افت فشار بیشتری ایجاد کنند. به همین دلیل در بعضی از انواع کولینگ تاور فورس درفت از فن گریز از مرکز یا سانتریفیوژ استفاده می گردد.

همچنین در بعضی از نمونه های برج خنک کننده دارای فن از پایین، به دلیل نحوه پاشش آب، نیازی به استفاده از پکینگ نبوده و در نتیجه مشکل رسوب در پکینگ ها از بین خواهد رفت. 

برج خنک کننده فلزی، گالوانیزه، استیل

کولینگ تاور های فورس درفت یا دمنده، هم با فن های گریز از مرکز و سانتریفیوژ و هم با فن های محوری تولید می شوند. در برج خنک کن فلزی پکیج بیشتر از فن سانتریفیوژ(فن کولری) استفاده می شود. کولینگ تاور فلزی در صنایع لبنیات بسیار مورد استفاده بود. شرکت آراکو آمادگی دارد برج خنک کننده فلزی دمشی برای شرکت ها و کارخانجات لبنیات به صورت سفارشی و از جنس استنلس استیل، گالوانیزه گرم یا آلومینیوم آنودایز شده تولید کند. 

عکس نمونه برج خنک کننده گالوانیزه فلزی جریان دمنده با فن سانتریفیوژ

شرکت های بزرگ صنعت Cooling tower دنیا مانند مارلی-Marley/شرکت SPX، و شرکت بالتیمور-Baltimore و اواپکو - Evapco هم کولینگ تاور فلزی دمنده تولید می کنند. در ابعاد بزرگ و برج خنک کن صنعتی مونتاژ در محل - Field erected cooling tower به خاطر محدودیت در اندازه فن گریز از مرکز و سانتریفیوژ-Centrifugal fan ، از فن محوری - axial fan برای تامین هوای مورد نیاز استفاده می شود. در تصاویر  زیر نمونه هایی از برج های خنک کننده دمشی یا فورس درفت کولینگ تاور را میبینید. 

نمونه کولینگ تاور طرح اوتوتک برای کارخانه تولید روی

دستگاه ضد رسوب ویژه برج خنک کننده - سختی گیر کولینگ تاور

دانلود جزوه (پرزنتیشن، مقاله) فارسی آشنایی با برج های خنک کن و انواع آن

دانلود جزوه، کتاب(پرزنتیشن، مقاله) فارسی معرفی و مقایسه قطعات برج های خنک کن صنعتی و تجاری 

 

طراحی و فروش برج خنک کن دمنده درصنایع روی، تولید اسید و ...

طراحی و ساخت کولینگ تاور سانتریفیوژ

فروش کولینگ تاور فایبر گلاس صنعتی با استاندارد CE اروپا

فروش قطعات (پکینگ، قطره گیر، فن، موتور و گیربکس) برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

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

مفاهیم طراحی و محاسبات برج خنک کننده

روش طراحی برج خنک کن(اصول انتخاب کولینگ تاور)

Cooling tower selection and sizing

معمولا وقتی که واحد فنی یک شرکت یا کارخانه می خواهد برای خنک کردن بخشی از خط تولید خود از برج خنک کن استفاده کند، در مرحله اول نیاز به محاسبه ظرفیت تبرید و تعیین دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور دارد. البته در مواردی، واحد فنی به اشتباه، برای استعلام قیمت کولینگ تاور فقط ظرفیت خنک کاری را به واحد بازرگانی اعلام می کند(مثلا استعلام قیمت برج خنک کن 100 تن تبرید یا خرید و انتخاب تامین کننده کولینگ تاور 500 تن). در این حالت واحد بازرگانی یا تدارکات و تامین، به مشکل بر می خورند. زیرا اندازه و سایز کولینگ تاور صنعتی، ارتباط مستقیمی با توان خنک کاری یا تن تبرید ندارد. پیشنهاد می کنیم اگر در مورد روش صحیح استعلام قیمت برج خنک کننده به دنبال مطلب مناسبی هستید، بر روی این لینک کلیک کنید.

ما برای اینکه بتوانیم خدمتی هر چند کوچک، برای افزایش اطلاعات علمی خریداران برج خنک کننده انجام دهیم، همیشه تلاش می کنیم اطلاعات فنی کاملی را در اختیار شما مخاطبان عزیز بگذاریم و به نوعی مشاوره قبل از خریدن کولینگ تاور را در اختیارتان قرار دهیم. در این بخش به بعضی از مفاهیم و کلمات مورد استفاده در طراحی و محاسبه ظرفیت Cooling tower اشاره می کنیم. آشنایی با این مفاهیم می تواند به مهندسین کمک کند، تا در هنگام طراحی و انتخاب ظرفیت برج خنک کننده و یا اجرای تعمیرات و طرح بهینه سازی و کاهش مصرف آب و برق، به نتیجه مطلوبتری برسند.

طبقه بندی انواع کولینگ تاور صنعتی و برج خنک کننده مناسب برای چیلر

دانلود جزوه (پرزنتیشن، مقاله) فارسی آشنایی با برج های خنک کن و انواع آن

دانلود جزوه، کتاب(پرزنتیشن، مقاله) فارسی معرفی و مقایسه قطعات برج های خنک کن صنعتی و تجاری

برای مشاهده این کلمات و مفاهیم در طراحی و عملکرد برج خنک کننده، به ادامه مطلب مراجعه فرمائید.

برای استعلام قیمت برج خنک کن چه اطلاعاتی نیاز داریم؟

 

طراحی کولینگ تاور برای چیلر و کاربری ساختمانی

طراحی و انتخاب کولینگ تاور صنعتی

مشاوره، طراحی و فروش برج خنک کن فایبرگلاس صنعتی با استاندارد CE

اورهال، افزایش راندمان و بهینه سازی برج خنک کننده صنعتی و مسکونی

فروش قطعات(پکینگ، قطره گیر، فن، موتور و گیربکس) برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

وبسایت شرکت آراکوکانال آپارات ویدئو و فیلم آموزش کولینگ تاور

---

مفاهیم اصلی و تعاریف در طراحی و بهینه کردن برج خنک کننده

تبخیر سطحی چیست

تبخیر سطحی فرآیندی فیزیکی است که در آن، مایع به حالت بخار و گاز در می آید و گرمای نهان تبخیر را از محیط جذب می کند. هر مایعی به میزان مشخصی و در هر دمایی دچار تبخیر سطحی می شود.

گرمای مورد نیاز برای تبخیر(Q)با جرم مایع(m)رابطه مستقیم دارد و برای تبدیل تناسب به تساوی به یک ضریب نیاز داریم که به نوع مایع بستگی دارد و با نمادLV  نشان داده می‏شود. بنابراین داریم:

Q_V=mL_V 

مراحل تبدیل جامد به مایع و مایع به گاز و بخار و برعکس

در حقیقت طی فرآیند تبخیر سطحی، مایع تبخیر شده گرمای نهان تبخیر را از محیط و سیال اولیه می گیرد و باعث خنک شدن سیال و محیط خواهد شد. این همان فرآیندی است که هنگام خارج شدن از استخر، موجب سرد شدن بدن شما در هوای آزاد می شود.

مهمترین مزیت تبخیر سطحی نسبت به روش های دیگر سرمایش، مصرف انرژی بسیار کم آن و سهولت ساخت تجهیزات آن است. در عین حال این روش به مصرف بالای آب می انجامد.

دمای حباب خشک

Dry Bulb 

دمای حباب خشک در هر منطقه جغرافیایی و طبق اطلاعات استخراج شده از ایستگاههای هواشناسی، دارای میانگین حداقل و میانگین حداکثر است. این اعداد در محاسبات مربوط به تهویه به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می گیرند. دمای حباب خشک یا درای بالب، معمولا همان دمایی است که ما از آن به عنوان دمای هوا یاد می کنیم. برای نمونه دمای داری بالب شهر تهران حدود 40 الی 44 سانتیگراد است(مبنای محاسبات تهویه گرمترین زمان سال در ظهر مرداد ماه است)

دمای حباب مرطوب یا وت بالب

Wet Bulb

با توجه به تعریف دمای خشک، اگر به دور حباب دماسنج، پارچه ای پیچانده، آنرا خیس کنیم و دماسنج را بچرخانیم، دمایی که به دست می آید به(wet-bulb) یا دمای حباب مرطوب معروف است. وت بالب یک دمای تعادلی است که به دمای خشک هوا، رطوبت نسبی و همچنین ارتفاع از سطح دریا وابسته است.

البته دمای خشک و دمای مرطوب در طی ماههای سال تغییر می کند. ولی منظور ما از این دو دما در طراحی کولینگ تاور، متوسط حداکثر دمای خشک و دمای مرطوب در گرمترین فصل سال(مرداد ماه) است.

لازم است بدانید دمای آب یا سیال خنک شده در برج خنک کن، در بهترین شرایط 2 الی 3 درجه بالاتر از دمای مرطوب یا Wet bulb خواهد بود.

تعریف دمای مرطوب و روش اندازه گیری وت بالب(wet bulb)

نحوه محاسبه دمای مرطوب با استفاده از دمای خشک و رطوبت نسبی به کمک چارت سایکرومتریک امکانپذیر است که در ادامه لینک دانلود چارت سایکرومتریک قرار داده شده است.

دانلود نمودار سایکرومتریک PsychrometricChart

معنی رنج چیست؟

معنی دمای Range در برج خنک کن : اختلاف دمای بین سیال ورودی به برج و سیال خروجی از برج خنک کننده را Range می گوییم. در حقیقت این عدد نشانگر مقدار تغییر دمای کولینگ واتر است.

اپروچ چیست؟

دمای تقرب در برج خنک کننده یعنی چه؟

معنی اپروچ(Approach) در برج خنک کننده : اختلاف دمای بین سیال یا آب در برج خنک کن و دمای مرطوب محیط (wet bulb)، را Approach می گوییم. همانگونه که بیان شده از نظر تئوری مقدار دمای تقرب یاApproach  در کولینگ تاور نمی تواند کمتر از 2 تا 3 درجه سانتیگراد باشد.

برای اینکه با مفهوم اپروچ بیشتر آشنا شوید به ذکر مثالی در این مورد می پردازیم. فرض کنید دمای مرطوب یک شهر مثل شیراز برابر 18 درجه سانتیگراد است. اگر در یک کولینگ تاور صنعتی بخواهیم در این شهر دمای آب را از 40 درجه به 30 درجه سانتیگراد برسانیم، مقدار دمای اپروچ برابر 12 درجه و مقدار رنج 10 درجه سانتیگراد خواهد بود. 

حال که با مفهوم آپروچ در برج خنک کن آشنا شدید، می خواهیم نکته بسیار مهمی را که می تواند به صرفه جویی در هزینه های شما منجر شود، با شما در میان بگذاریم. اگر می خواهید آب خط تولید یا دستگاه خاصی را به یک مقدار مشخص(مثلا 15 درجه) خنک کنید، یا به عبارت دیگر رنج شما 15 درجه باشد، هر چقدر مقدار اپروچ بیشتر باشد، قیمت کولینگ تاور ارزانتر و اندازه و مدل آن کوچکتر می شود.

برای مثال اگر وت بالب برابر 22 باشد، برجی که دمای آب را از 45 به 30 درجه سانتیگراد برساند، خیلی ارزانتر و کوچکتر از برج خنک کن ای خواهد بود که بخواهد دما را از 40 به 25 برساند. این درحالی است که ظرفیت هر دو نمونه، از نظر تن تبرید برابر است!

تعریف دمای اپروچ(Approach) و اختلاف دمای رنج(Range) در Cooling tower

مفهوم آب جبرانی در برج خنک کن

Cooling tower make up water

آب جبرانی(make up water) به مقدار آبی گفته می شود که برای جبران آب تبخیر شده و آب سر ریز به داخل مخزن برج خنک کننده اضافه می شود. آب Make up در برج خنک کننده حتما باید شرایط خاصی از لحاظ سختی و PH داشته باشد. معمولا برای اینکه در برج خنک کننده سختی و رسوب وجود نداشته باشد، از آب نرم باید برای میک آپ استفاده کرد. البته لازم نیست برای آب جبرانی حتما از سیستم RO استفاده کنید. اما هر چقدر مقدار سختی آب ورودی کمتر شود، عدد سیکل تغلیظ را می توانید بالاتر ببرید.

میزان آب میک آپ(جبرانی) در برج خنک کن = مقدار تبخیر + تلفات پرتاب قطرات + میزان آب سر ریز یا بلو دان

معنی آب سر ریز کولینگ تاور

Cooling tower blow down water

آب سر ریز(Blow down) در برج خنک کننده به حجم آب گفته می شود که برای حفظ شرایط آب(سختی آب، ذرات معلق و ...) در محدوده دلخواه، از مخزن آن تخلیه می شود. مقدار آب دور ریز یا تخلیه در کولینگ تاور به عدد ضریب غلظت بستگی دارد.

ضریب تغلیظ در برج خنک کننده یعنی چه؟

Cycle Of Concentration - COC

به نسبت غلظت یونهای آب سر ریز یا Blow Down به آب جبرانی یا  Make up،در برج خنک کننده ضریب تغلیظ می گوییم. ضریب تغلیظ در برج خنک کن صنعتی معمولا بین 3 الی 7 است. محاسبه و تعیین ضریب تغلیظ نیازمند اطلاع داشتن از شرایط آب منطقه و نوع پکینگ مورد استفاده در کولینگ تاور است.

محاسبه ظرفیت برج خنک کن

توان سرمایش کولینگ تاور چند تن تبرید باید باشد؟

در ابتدای این بحث باید مساله ای که متاسفانه در بازار تهویه و سرمایش به شدت رواج دارد را مشخص کنیم. ظرفیت برج خنک کننده بر حسب تن تبرید، ارتباطی با ابعاد و اندازه آن ندارد و نباید در کاربرد صنعتی، تن تبرید برج خنک کننده را استعلام کنیم. به عبارت دیگر  یک کولینگ تاور با ظرفیت 100 تن تبرید، ممکن است از یک برج خنک کن 200 تن، بزرگتر باشد.

قیمت ها و استعلام هایی که در بازار Cooling tower بر حسب تن تبرید، انجام می شود با فرض این است که برج خنک کن مورد نظر برای چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود که اختلاف دمای ورودی و خروجی آن 5 درجه سانتیگراد بوده و دماهای آن هم مشخص است. به همین دلیل در برج خنک کن صنعتی که اختلاف دمای آب ورودی با خروجی کولینگ تاور معمولا از 10 درجه شروع می شود و در مواردی به بالای 30 درجه سانتیگراد میرسد، نمی توان با استفاده از تن تبرید، اندازه برج خنک کننده و مدل آن را مشخص کرد. در این شرایط خریدارانی که بدون طراحی و مشخص کردن دبی آب در گردش و دمای رنج و اپروچ، برج خنک کن می خرند، در خط تولید دچار مشکل خواهند شد و در فصل تابستان نمی توانند به دمای دلخواه خود برسند.

توضیح بیشتر این است که به عنوان مثال یک برج خنک کن 500 تن تبرید که به روش سنتی از بازار خریداری شده باشد، برای اختلاف دمای 5 الی 7 درجه سانتیگراد و در شرایط آب و هوایی تهران می تواند ظرفیت کامل خود را داشته باشد. یعنی اگر مثلا دمای آب ورودی 45 الی 50 درجه و دمای آب خروجی کولینگ، 30 درجه باشد، دیگر آن برج نمی تواند در ظرفیت کامل خود کار کند و ممکن است ظرفیت کاری سرمایشش به تناژ تبرید کمتر از 250 برسد.

این موارد لزوم نیاز به طراحی و ارائه اطلاعات دقیق در طراحی را مشخص می کند.

ظرفیت برج خنک کن (کولینگ تاور) : به میزان حرارتی که برج خنک کننده با عمل تبخیر از سیال خنک شونده جذب می کند، ظرفیت کولینگ تاور می گویند. ظرفیت نامی برج خنک کننده با ظرفیت واقعی و عملکردی آن تفاوت دارد.

ظرفیت برج خنک کننده بر حسب کیلو وات یا تناژ تبرید اندازه گیری می شود. هر کیلووات معادل 0.2843 تن تبرید است.

 

طراحی و فروش کولینگ تاور 

محاسبات برج خنک کن

مشاوره خرید و انتخاب برج خنک کننده برای چیلر

مشاوره کولینگ تاور صنعتی

شبیه سازی جریان هوا و آب در کولینگ تاور

بهینه سازی برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

www.araco.ir

کانال آپارات فیلم آموزشی برج خنک کن : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

شرایط آب برج خنک کننده

تاثیر آب در کولینگ تاور

Water condition in cooling tower

در این مقاله می خواهیم در مورد اثرات سختی و رسوب آب بر روی عملکرد برج خنک کن با شما صحبت کنیم. دانستن این اطلاعات به شما کمک می کند بتوانید راندمان عملکرد کولینگ تاور را بهتر کنید و در مورد آسیب هایی که رسوب به پکینگ، نازل و سیستم توزیع آب می زند، بیشتر بدانید. 

Water TH - Water TDS effect in cooling tower

Scaling and fouling in Cooling tower

در قسمت اول، یک تعریف از سختی آب و اثر آن بر سیستم های خنک کن تبخیری مثل Cooling tower، ارائه می کنیم.

سختی آب چیست

آب سخت بر عملکرد و رسوب برج خنک کننده چه تاثیری دارد؟

برج خنک کننده به خاطر قیمت مناسب، مصرف برق کمتر از چیلر و قابلیت کاهش دما به میزان دلخواه در آب و هوای گرم ایران، معمولا بعنوان بهترین گزینه برای کاهش دما و خنک کاری خط تولید در نظ گرفته می شود.

کولینگ در برج خنک کننده بر اساس تبخیر آب صورت میپذیرد. به همین نیاز است توجه خاصی به مسائل و نکات مهم در خصوص آب در Cooling tower داشته باشید. 

تعمیرات و نگهداری و حفظ راندمان عملکرد و راندمان تبخیر کولینگ تاور جزو مهمترین نگرانیهای پرسنل نت کارخانجات است. سختی آب، یا TH-Total Hardnessیکی از عواملیست که بر عملکرد برجهای خنک کننده صنعتی و مسکونی تاثیر می گذارد. 

سختی آب بر اثر وجود یونهای فلزاتی مانند کلسیم، منیزیوم و در برخی موارد آلومینیوم یا آهن و ... ایجاد می شود. تقریبا در اکثر موارد بخاطر حل شدن یونهای کلسیم و منیزیوم است که البته وجود یون کلسیم تاثیر بیشتری دارد. 

سختی آب در برج خنک کننده به دو نوع سختی دائم(سختی دایم) و سختی موقت تقسیم می شود.

سختی موقت آب

Temporary water hardness

این حالت که به سختی بی کربناتی نیز معروف است، از وجود نمکهای بی-کربنات-کلسیم - Ca(HCO3)2 و بی-کربنات-منیزیم Mg(HCO3)2 در آب شکل می گیرد. در مواردی که دمای آب افزایش یابد، سختی موقت آب از بین می رود و به صورت رسوب بر روی بدنه لوله ها و اتصالات باقی می ماند.

سختی دائم آب

Permanent water hardness

سختی دائم آب عبارت است از وجود نمکهای غیر از بی کربنات کلسیم و منیزیوم. سختی کل در آب با گرما تبدیل به رسوب نمی شود و برای همین به سیستم های صنعتی صدمه نخواهد زد.

در مواردی که سختی آب(سختی بالای آب معمولا مربوط به وجود یون کربنات کلسیم است) بالا باشد در بدنه برج خنک کننده، نازل ها، فن و از همه مهمتر پکینگ رسوب ایجاد می شود. این رسوب گیری باعث می گردد منافذ عبور هوا و آب کوچک و در برخی موارد بسته شده، راندمان برج خنک کننده به شدت کاهش یابد و همچنین در بدنه و اتصالات خوردگی بوجود بیاید.

نمونه رسوب ایجاد شده به خاطر سخت بودن آب بر روی نازل کولینگ تاور

دانلود مقاله سیستم ضد رسوب ویژه کولینگ تاور

مشخصات پکینگ برج خنک کننده و انواع فیلینگ کولینگ تاور 

رسوب کربنات کلسیم چیست 

CACO3 Scaling

آب مایعی است که می تواند انواع مواد معدنی را در خود حل نماید. با توجه به جنس خاک و بسترهای زمین، نمک های کلسیم (که موجب سختی آب می شوند) از مهمترین املاح آب هستند. کلسیم محلول در آب به صورت بی کربنات کلسیم است. بی کربنات کلسیم انحلال پذیری بالایی در آب دارد. محلول آن شفاف بوده و کلسیم آن ته نشین نمی شود.

اما بی کربنات کلسیم به حرارت شدیدا حساس است و با افزایش دمای آب، به کربنات کلسیم تبدیل می شود. کربنات کلسیم در آب کم محلول بوده و به صورت لایه های رسوبی Scale بر روی سطوح Cooling tower می نشیند. واکنش شیمیایی که بی کربنات کلسیم را تحت تاثیر حرارت به کربنات کلسیم تبدیل می کند عبارت است از :

 

بدلیل یک طرفه بودن این واکنش، پس از تشکیل رسوب و در صورت سرد شدن آب نیز، رسوب تشکیل شده به بی کربنات کلسیم تبدیل نمی شود.

از مهمترین نکاتی که در انتخاب پکینگ در برج های خنک کننده فایبر گلاس یا بتونی باید در نظر گرفته شود، تطبیق نوع پکینگ برای سختی آب در محل است. پیشنهاد نوع پکینگ بر حسب سختی در برج های خنک کننده صنعتی بدین شرح است :

1- سختی آب تا 300 ppm در برج خنک کن

در این شرایط می توان از پکینگ فیلم برای کولینگ تاور استفاده کرد. به این صورت در مواردی که از آب شهر یا آب چاه با سختی متوسط استفاده می شود، می توان از Film fill برای ایجاد سطح تبخیر در برج خنک کننده استفاده کرد. به صورت معمول برای برج خنک کن در صنعت تهویه مطبوع و چیلر از پکینگ فیلم PVC یا PP استفاده می شود و سختی آب در حدی نیست که به عنوان مثال نیاز باشد هر 6 ماه یکبار فیلینگ عوض شود.

2- سختی آب بین 300 تا 1000 ppm

در این شرایط توصیه اکید می شود از پکینگ اسپلش ضد رسوب از نوع VC ,NC و NB استفاده نمود. این شرایط بیشتر در برج خنک کن صنعتی و در مواردی که آب چاه یا آب تامین شده سخت است استفاده می شود. در این شرایط یک مساله مهم پیش می آید. بعضی از سازنده ها و تولید کنندگان کولینگ تاور، به خاطر اینکه قیمت محصول و اندازه برج خنک کننده کم شود، در پیشنهاد از پکینگ فیلم استفاده می کنند. خریدار نیز با فرض صرفه جویی در خرید، به سمت تامین کننده ای میرود که قیمت کمتری را پیشنهاد کرده است. در صورتیکه این هزینه کم در ادامه برای خریدار مشکلات زیادی ایجاد می کنند و نیاز به تعمیرات و سرویس مداوم کولینگ تاور بسیار زیاد می شود. در نتیجه خط تولید به مشکل می خورد و خریدار چندین برابر قیمت برج خنک کننده دچار ضرر می شود.

3- سختی آب بالاتر از 1000 ppm  برای کولینگ تاور

در حالتی که سختی آب بالای هزار پی پی ام باشد، فیلینگ برج خنک کننده - پکینگ به صورت تخصصی و با کمک مشاور انتخاب گردد و در برخی از موارد (مانند صنایع تولید روی و سرب) از برج بدون پکینگ استفاده نمود.

در ادامه مطلب، توضیحاتی کامل در خصوص مورد بودن و اسیدی بودن یا همان PH آب برج خنک کن و نیز سختی آب و فاکتورهای تاثیر گذار در سختی آب ارائه شده است.

دانلود فیلم آموزشی درباره سیکل تغلیظ کولینگ تاور

محاسبه و فرمول میزان آب مصرفی در برج خنک کننده

فروش پکینگ ضد رسوب و گرفتگی اسپلش و فیلم آلمانی PP

فروش برج خنک کننده صنعتی، مسکونی و تجاری(فایبرگلاس) با استاندارد CE اروپا

فروش دستگاه ضد رسوب Cooling tower

فروش قطعات برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

https://www.araco.ir

سختی آب و سنگینی آب چیست؟

به صورت کلی و برای تعیین شرایط آب اعم از آشامیدنی یا صنعتی پارامترهایی تعیین شده است که با اندازه گیری آنها می توان شرایط آب مصرفی را سنجید. مهمترین این پارامتر ها عبارت اند از:

TDS - Total Dissolved Solid 

سنگینی آب - کل مواد جامد محلول در آب 

منظور از TDS - تی دی اس کل مواد جامد محلول در آب است که برابر مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد. مواد محلول در آب ممکن است از نظر ماهیت  آلی یا معدنی باشند. 

واحد اندازه گیری TDS، میلی گرم در لیتر Mg/l است که از آن با عنوان لاتین PPM یاد می کنند. PPM کوچک شده عبارت Part per Million (قطعه در میلیون) می باشد. از آنجایی که هر متر مکعب آب وزنی در حدود 1000 کیلوگرم دارد، برای محاسبه TDS می توان از گرم در متر مکعب ناخالصی استفاده نمود. در برخی موارد از TDS به عنوان سنگینی آب نیز یاد می شود. برای اندازه گیری تی دی اس آب، علاوه بر ارسال نمونه آب به آزمایشگاه، می توان از دستگاه های پرتابل اندازه گیری TDS، مانند تصویر زیر استفاده کرد.

دستگاه اندازه گیری قابل حمل TDS آب برج خنک کن و مقدار تی دی اس برای آب آشامیدنی

EC-Electrical Conductivity 

قابلیت هدایت الکتریکی آب 

نشان دهنده قدرت یونی یک محلول برای انتقال جریان الکتریسیته است و  تابعی از قدرت یونی آب (مقدار کاتیون ها و آنیون های موجود در آب) می باشد. هدایت الکتریکی را با واحد میکرو زیمنس بر سانتی متر و یا میکرو مو بر سانتیمتر اندازه گیری می کنند. در محلول های رقیق (مانند آب) ارتباط این دو عامل به صورت زیر است :

TDS = 0.5 EC

رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب با توجه به ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آن، فرق می کند.

TH -Total Hardness 

سختی آب - سختی کل

سختی کل مجموع غلظت یونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد. در نتیجه سختی آب، بخشی از TDS آب است. عامل اصلی رسوب گذاری آب، سختی آب می باشد. بطور کلی عامل سختی کاتیون ها می باشند. عموما یونهایی مانند آلومینیوم، آهن، منگنز و روی نیز موجب سختی آب می گردند البته کلسیم و منیزیم به مقدار زیاد وجود دارد و معمولا عامل اصلی سختی آب است، در عین حال کاتیون های دیگر یا وجود ندارند یا به مقدار خیلی کم هستند.

سختی به صورتppm کربنات کلسیم اندازه گیری می شود.

انواع سختی در آب عبارت است از

1- سختی کلسیم، CaH - Calcium Hardness

2- سختی منیزیم MgH - Magnesium Hardness

3- سختی کل TH - Total Hardness

4- سختی دائم    Permanent Hardness

5- سختی موقت  Temporary Hardness 

سختی کل (TH) جمع مقدار سختی دائم و سختی موقت می باشد.

سختی دائم یا سختی غیرکربناتی (Non-carbonated Hardness) شامل سختی بدون نمک های بی کربناتی (مانند کلرور، سولفات و غیره) است.

سختی موقت یا سختی کربناتی (Carbonated Hardness) شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است و از تفاوت سختی کل (TH) و سختی دائم بدست می آید.

سختی کل با حرارت دادن از بین نمی رود ولی سختی موقت یا سختی کربناتی را، که شامل بی کربنات کلسیم و منیزیم است با حرارت دادن یا ازدیاد PH می توان کاهش داد که البته موجب رسوب می گردد.

محاسبه مقدار تبخیر آب در کولینگ تاور

میزان آب میکاپ برج خنک کن (Cooling tower make up)

در برج های خنک کننده مدار باز و مدار بسته، روش خنک کاری بر مبنای تبخیر سطحی آب می باشد. به همین دلیل پس از مدتی، میزان یونها و غلظت املاح موجود در آب افزایش می یابد. به همین دلیل در برج های خنک کن به منظور جلوگیری از مشکل رسوب و افزایش بیشت از حد غلظت یون ها، مفاهیمی با عنوان آب میکاپ و آب بلو داون تعریف شده است.

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 زیر محاسبه کرد.

فرمول محاسبه آب تبخیر شده در برج خنک کن :

 E= 0.0015*R*C

که 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.

میزان آب جبرانی یا میکاپ 

Cooling tower make up water

میک آپ برج خنک کن در حقیقت میزان آبی است که جهت جبران تبخیر در برج خنک کن و بلو دان، ترجیحا از یک منبع آب با کیفیت وارد مدار می شود. در صورتیکه آب میک آپ به برج خنک کننده وارد نشود، بعد از مدتی میزان آب موجود در سیکل کولینگ تاور به شدت کاهش یافته و به تجهیزات و خط تولید صدمه خواهد زد. آب میک آپ علاوه بر جبران میزان آب تبخیر شده، موجب تعدیل غلظت یونها و سختی آب موجود در مدار می گردد.

با این توضیح مشخص است که میزان آب میکاپ برج خنک کن برابر است با مجموع تبخیر به علاوه میزان پاشش و هدر رفت آب به علاوه میزان بلو داون

محل قرار گرفتن شناور آب جبرانی یا میک آپ برج خنک کننده در داخل حوضچه یا بسین

میزان آب زیرکش یا بلو داون کولینگ تاور 

Cooling tower Blow down water/Cooling tower bleed off

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 سختی آب 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.

تخلیه و بلو دان آب برج خنک کننده توسط لوله داخل حوضچه یا بسین

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. این مثال مفهوم آب بلو داون را در برج خنک کننده بیشتر مشخص می کند.

سیکل تغلیظ چیست(سیکل تغلیظ در برج خنک کن)

Cycle of concentration in cooling tower

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 به شرایط آب مثل سختی کل TH و میزان جامدات محلول TDS و نیز کاربری برج خنک کننده بستگی دارد ولی به صورت کلی عدد مناسب برای سیکل تغلیظ بین 3 الی 7 است.

بالابردن سیکل تغلیظ و تاثیر آن بر کاهش مصرف آب کولینگ تاور

یکی از مواردی که به اشتباه در مورد کولینگ تاور گفته می شود، این است که با بالا رفتن عدد COC، مصرف آب برج خنک کن به مقدار قابل توجهی کم می شود. این مساله یک اشتباه رایج برخی از تولید کنندگان Cooling tower است که مشتری را نیز به اشتباه میاندازند و در عین حال به خط خنک کاری خریدار صدمه میزنند. با بالا بردن سیکل تغلیظ از عدد 5 به 7 نهایتا 7 درصد مصرف آب کم می شود. این در حالی است که مقدار سختی آب در این حالت 40 درصد اضافه می شود. این بالا رفتن سختی آب باعث رسوب شدید در لوله ها و سیستم خنک کاری می شود. به این ترتیب برای کاهش اندک مصرف آب، کل سیستم در معرض خطر رسوب قرار می گیرد. در جدول زیر مقدار کاهش مصرف آب با بالا رفتن سیکل تغلیظ نشان داده شده است. توجه کنید که عدد چرخه غلظت در پروژه های صنعتی معمولا 5 است و نهایتا تا 7 بالا می رود.

مقدار کاهش مصرف آب با بالا رفتن عدد سیکل تغلیظ

محاسبه و فرمول میزان آب مصرفی در برج خنک کننده 

سیستم سختی گیر کولینگ تاور

Cooling tower Water PH

اسیدی و قلیایی بودن آب برج خنک کننده(کولینگ تاور)

یکی از موارد بسیار مهم در طراحی و ساخت برج خنک کننده صنعتی، وضعیت پی اچ آب PH، یا همان قلیایی و اسیدی بودن آب کولینگ تاور است.

در بسیاری از صنایع و کارخانجات تولیدی، به دلیل شرایط خاص،PH  آب در برج خنک کننده در حالت خنثی قرار ندارد، به عنوان مثال در برج خنک کننده صنایع روی، آب (محلول حاوی یون روی) بسیار اسیدی بوده و در کارخانجات دارای خط تولید اسید سولفوریک و اسید فسفریک نیز آب کولینگ تاور به شدت اسیدی است. اما در برخی کاربری ها آب برج خنک کننده می تواند قلیایی باشد.

باید توجه داشت که اسیدیته و قلیایی بودن و PH غیر معمول آب موجب خوردگی های شدید در قطعات برجهای خنک کننده معمولی می گردد و به همین دلیل در زمان طراحی کلیه قطعات باید با توجه به شرایط خاص آب در آن پروژه طراحی شوند.

به عنوان مثال دیگر در صورت استفاده از قطعات آهنی گالوانیزه شده و یا فولاد معمولی در PH پایین یا همان حالت اسیدی شدید - اسیدیته بالا، کلیه قطعات و تجهیزات به سرعت خورده شده و رسوب گرفته و در بسیاری از موارد حتی رزین استفاده شده در بدنه فایبر گلاس برج نیز آسیب می بیند.

اسیدی بودن آب کولینگ تاور : در حالتی که آب برج خنک کننده اسیدیته بالایی داشته باشد و PH آن کم باشد، آسیب پذیر ترین قطعات، پیچ ها، مهره ها و ساپورت های فلزی هستند. البته قطعات گالوانیزه گرم می توانند PH تا حدود 5.5 را تحمل کنند اما اگر میزان اسیدیته آب بیش از این مقدار باشد لازم است از استیل 304 و 316 نیز استفاده کرد. بدون در نظر گرفتن یون خاص، استیل SS 316 L بیشترین مقاومت در مقابل شرایط اسیدی را دارد که البته قیمت بسیار بالاتری نسبت به فولاد SS 304 L یا قطعات گالوانیزه گرم خواهد داشت. همچنین در مواردی که میزان PH یا اسیدیته آب زیر 5 باشد، باید از رزین های خاص برای ساخت قطعات فایبر گلاس استفاده کرد.

به صورت کلی استفاده از فلزات دیگری غیر از آهن و فولاد در مواردی که شرایط آب برج خنک کننده بسیار اسیدی باشد، توصیه می گردد.

یکی از مشکلات دیگر هنگام اسیدی بودن آب کولینگ تاور، صدمه دیدن و خرد شدن پکینگ های PVC و قطره گیر های برج خنک کن است. بدین ترتیب در شرایط اسیدی و به منظور جلوگیری از آسیب دیدن و خرد شدن پکینگ و قطره گیر، باید از پکینگ پلی پروپیلن PP استفاده نمود.

تاثیر سختی آب بر گرفتگی پکینگ برج خنک کن 

با توجه به توضیحات ذکر شده در خصوص سختی آب و قلیایی یا اسیدی بودن آب کولینگ تاور، انتخاب نوع پکینگ یا فیلینگ برج خنک کننده، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به صورت کلی استفاده از پکینگ لانه زنبوری PVC در شرایطی که سختی آب بالا باشد(بالای 400 - 500) موجب گرفتگی شدید و ایجاد رسوب در پکینگ می شود که نهایتا به کاهش شدید راندمان برج خنک کننده خواهد انجامید. باید توجه داشتکه پکینگ پی وی سی لانه زنبوری علاوه بر ضعف نسبت به رسوب، در شرایط اسیدی و قلیایی و دماهای بالای 60 درجه سانتیگراد نیز دچار شکستگی و گرفتگی می شود. پکینگ های پی پی PP لانه زنبوری نیز در مقابل رسوب و سختی آب بالا شرایط خوبی ندارند لیکن در مقابل دمای آب تا 85 درجه سانتیگراد مقاومت داشته و در شرایط اسیدی و قلیایی نیز عملکرد بهتری دارند.

بدین ترتیب در مواردی که سختی آب بالا باشد، استفاده از پکینگ های پلی پروپیلن ضد رسوب و اسپلش توصیه می گردد. اگرچه قیمت پکینگ های اسپلش ضد رسوب از پکینگ های فیلم بیشتر است اما مقاومت بالایی در مقابل رسوب داشته و همچنین به کمک واتر جت می توان آنها را سرویس کرد. 

به صورت کلی در صورتی که شرایط آب شما ویژه بوده یا سختی بالایی داشته باشد، استفاده از تجربه یک مشاور خبره، در هنگام خرید یا تعویض پکینگ حتما توصیه می گردد. این موارد در حالت هایی که آب قلیایی یا اسیدی باشد نیز بسیار مهم است. 

جلبک و بایو فیلم در برج خنک کننده

Cooling tower legionella

باکتری لژیونلا Legionella یا (لژیون ایرز) نوعی میکروباکتری است که می‌تواند در افرادی که سیستم ایمنی ضعیفی دارند یا به بیماری نقص ایمنی مبتلا هستند، افراد مسن، سیگاری‌ها و افرادی که از بیماری‌ های ناتوان ‌کننده یا بیماری ‌های شدید ریوی رنج می‌برند، کشنده باشد.

نموفیلا یا همان باکتری مولد بیماری لژیونلا به مقدار اندک و به‌ طور طبیعی در منابع آبی نظیر برکه‌ ها، رودخانه ‌ها و مخازن آب یافت می گردد. این باکتری معمولا در کولرهای آبی، برج‌ خنک‌ کننده، سیستم‌ تهویه هوا و کندانسورهای تبخیری نیز وجود دارد.

درصورت ایجاد شرایط زیست‌ محیطی مناسب مانند کولینگ تاور، باکتری لژیونلا تکثیر شده و ممکن است به سطحی خطرناک برسد. این افزایش باکتری لژیونلا می‌تواند منجر به اپیدمی و خطر ابتلای افراد مستعد به این بیماری شود. نخستین مورد بیماری لژیون ‌ایرز در سال 1976 در فیلادلفیا و هنگام شیوع مرموز آنفلوانزا در میان 221 عضو حاضر در لژیون آمریکا شناسایی شد که 34 نفر از آنها جان خود را از دست دادند.

اخیرا محققان کشف کرده‌اند که مردان، به‌ ویژه مردان میانسال یا مسن، بیشتر از زنان مستعد ابتلا به بیماری لژیون ایرز - لژیونلا هستند و افراد سیگاری یا افراد که از مشکلات ریوی رنج می‌برند، بیشتر با خطر ابتلا به این بیماری مواجه هستند.

معمولا باکتری لژیونلا از طریق استنشاق و هنگامی که در قطرات ریز آب موجود در هوا معلق است، وارد ریه انسان می‌شود. به‌ طور طبیعی دوره کمون یا نهفتگی این بیماری 2 هفته است و ابتدا با علائم شبه‌ آنفلوانزا شامل تب، لرز و سرفه‌های خشک ظاهر می‌شود. در موارد بسیار حاد می‌تواند مشکلات معده ای - روده‌ای، از‌ کار‌ افتادگی سیستم عصبی، اسهال و در نهایت حمله بیماری پنومونی ایجاد کند. شیوع این بیماری، مستلزم وجود نوعی سیستم توزیع ‌کننده که بتواند بخار آب تولید کند،(چشمه‌های آب، برج‌های خنک‌ کننده، کولرهای آبی یا استخرهای شنا) است.

در برج های خنک کننده و محیط های صنعتی، این باکتری داخل حوضچه برج خنک کننده رشد می کند.

باید توجه داشت که بهترین دما برای رشد و زندگی این باکتری 20-50 درجه سانتیگراد است و در دماهای بالای 50 درجه سانتیگراد، باکتری لژیونلا به تدریج از بین میرود.

 

توضیحات تکمیلی در خصوص باکتری لژیونلا

سوال های متداول در مورد شرایط آب برج خنک کننده

آیا رسوب گرفتن پکینگ و کویل باعث بیشتر شدن مصرف برج خنک کننده می شود؟

جواب این سوال مثبت است. رسوب ایجاد شده در کولینگ تاور باعث کم شدن مقدار انتقال حرارت و پایین آمدن راندمان تبخیر می شود. در نتیجه مصرف آب برج خنک کننده زیاد خواهد شد. البته افزایش مقدار آب مصرف شده در کولینگ تاور بر اثر رسوب و سختی آب در حدود 10 الی 20 درصد است. برای صرفه جویی در مصرف آب و برق برج خنک کن و از بین بردن رسوب، بهترین گزینه دستگاه ضد رسوب کولینگ تاور(ری موج) است.

آیا می توان مصرف آب برج خنک کننده را صفر کرد؟

طرز کار کولینگ تاور بر اساس تبخیر سطحی است. بنابراین مصرف آب در برج خنک کن را نمی توان صفر کرد. اما با استفاده از سیستم کولینگ تاور هیبرید، در مقدار آب لازم برج خنک کن، بین 30 تا 70 درصد می توانید صرفه جویی کرد. 

البته یک گزینه دیگر استفاده از چیلر تراکمی هوا خنک است اما قیمت چیلر هوا خنک خیلی زیاد است.

سختی آب بر روی فن و پروانه کولینگ تاور تاثیر دارد؟

از آنجاییکه در کولینگ، آب تبخیر می شود بنظر میاید که سختی نباید روی فن و پره اثری داشته باشد. اما در حقیقت به این دلیل که همیشه مقداری از قطرات آب به بیرون پاشیده می شوند، این قطرات بعد از بخار شدن بر روی فن کولینگ تاور ایجاد رسوب خواهند کرد.