آنالیز و سیمولیشن CFD در برج خنک کن، ابزاری است برای بررسی وضعیت جریان هوا و تحلیل جانمایی و عملکرد قطعات سیستم. در این مقاله می خواهیم در مورد شبیه سازی و محاسبات نرم افزاری کولینگ تاور توضیحاتی را به شما عزیزان ارائه کنیم.

سیمولیشن هوا و آب در برج خنک کننده به چه معنی است؟

کارکرد صحیح و باثبات کولینگ تاور بدلیل نقش حیاتی در خنک کاری خط تولید و ماشین آلات، همیشه جزو اهداف واحدهای تعمیرات و فنی مجموعه های تولیدی قرار دارد. ما طی سالهای فعالیت در حوزه برج خنک کن، به موارد زیادی برخوردیم که اگرچه طراحی کولینگ تاور صحیح و اصولی بوده، اما راندمان عملکرد آن پایین است. کم شدن راندمان سرمایش خط خنک کاری، معمولا به کاهش تولید، ایجاد تریپ و در بعضی مواقع متوقف شدن خط تولید می انجامد. شبیه سازی و سیمولیشن به ما کمک می کند بدون توقف خط، بعضی از مشکلات کولینگ تاور را شناسایی کنیم.

روش پیدا کردن دلیل کاهش راندمان و سرمایش کولینگ تاور

بسیاری از مهندسین و صاحبان صنایع، طی تماسهایی که با ما میگیرند، از عملکرد سیستم خنک کاری خود ناراضی هستند. البته در مواردی این انتظار وجود دارد که با یک تماس تلفنی، ایراد سیستم را شناسایی کنیم که عملا امکان پذیر نیست.

یکی از مهمترین ابزارهایی که ما برای شناسایی گلوگاه و مسائل برج خنک کننده صنعتی استفاده می کنیم، سیمولیشن است. شبیه سازی برج خنک کن روشی است که در آن می توانیم قسمتهای مختلف کولینگ تاور را بررسی کنیم. سپس با چک کردن نتایج ایرادات احتمالی در هر بخش را شناسایی نماییم. 

عموما سیمولیشن برج خنک کن، برای مجموعه های صنعتی که ظرفیت بالایی دارند(کولینگ تاور با ظرفیت بیش از 1000 تن تبرید) مناسب است. در سیستم های کوچک تر، بهینه سازی و رفع ایراد معمولا به کمک بازرسی انجام می شود. 

علاوه بر کولینگ مدار باز، برج خنک کننده مدار بسته را نیز می توان شبیه سازی کرد. در سیمولیشن کولینگ تاور سیکل بسته، افت فشار هوا، حین رد شدن از روی لوله های کویل هم بدست می آید.

شبیه سازی های قابل انجام در کولینگ تاور

برای هر بخش از یک برج خنک کننده، نیاز است تا سیمولیشن متفاوتی انجام شود. در این قسمت می خواهیم شما را با انواع شبیه سازی و محاسبات برج خنک کن آشنا کنیم.

1. شبیه سازی جریان هوا داخل Cooling tower
2. سیمولیشن فن و پروانه با استفاده از نرم افزار تخصصی فن
3. شبیه سازی مجموعه برج های خنک کننده برای بررسی جریان گردابی(برگشتی)
4. محاسبه مقدار پاشش آب و مشخصات پکینگ با نرم افزار آلمانی

خروجی این نرم افزارها به ما کمک خواهد کرد تا شرایط کاری یک برج صنعتی را بهتر تحلیل کنیم. همچنین بتوانیم از روش مناسب، ظرفیت کولینگ تاور را بهبود دهیم.

عواملی که می توانیم با شبیه سازی CFD بررسی کنیم

• اثر باد در کولینگ صنعتی
• تاثیر دیوار بر راندمان برج خنک کن
• جریان برگشتی(گردابی) کولینگ تاور از فن استک به ورودی هوا

---

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد شبیه سازی برج خنک کن و محاسبات پکینگ با ما تماس بگیرید.

آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

خدمات طراحی و مشاوره مناقصه کولینگ تاور

آشنایی با فن فایبرگلاس

تغییر برج خنک کن مدار باز به سیکل بسته

سوالی که برای بسیاری از مراجعین محترم ما پیش می آید این است که آیا می شود برج مدار باز را به برج مدار بسته تغییر داد؟

در پاسخ باید بگوییم در بیشتر حالات این امکان وجود ندارد، اما نگران نباشید. شما می توانید با استفاده از روش های دیگری که در این مقاله به آن میپردازیم، سیستم کولینگ کارخانه خود را از مدار باز به سیکل بسته تغییر دهید. پیش از هر چیز شاید بهتر باشد توضیحاتی در مورد مزایای سیکل بسته به شما عزیزان ارائه کنیم.

سیکل بسته کولینگ در کارخانه و خط تولید چه فوایدی دارد؟

بزرگترین مساله ای که باعث شده استفاده از سیستم خنک کاری مدار بسته تا این حد محبوب باشد، عدم ایجاد رسوب در مسیر آب است. در مدار بسته کولینگ، آب داخل لوله و مبدل، به هیچ عنوان با محیط بیرون ارتباط ندارد. برای همین رسوب تشکیل نمی شود. عدم ایجاد رسوب و خوردگی، مزایای زیر را به دنبال دارد :

- زیاد شدن عمر مفید تجهیزات

- کاهش مصرف آب و انرژی بخاطر انتقال حرارت بهتر

- کم شدن فعالیت های جاری پرسنل تعمیرات نگهداری

در چه مواردی می توانیم Cooling tower را به مدار بسته تغییر دهیم؟

شرایطی که در آن بتوان برج خنک کننده را از حالت باز به بسته تغییر داد بسیار محدود است. برای نمونه برج گرد(خمره ای) را نمی توان تبدیل به مدار بسته کرد زیرا شاسی ندارد و تحمل وزن آن بسیار کم است. کولینگ تاورهای بتنی را نیز نمی توان به صورت کلی به مدار بسته تبدیل کرد.

اگر کولینگ تاور از نوع مکعبی فایبرگلاس با بدنه و ستون های با کیفیت باشد و اختلاف دمای آب ورودی و خروجی زیاد نباشد، این امکان وجود دارد که با کویل های مسی خاص، بتوانیم سیستم را به سیکل بسته تغییر دهیم.

لازم به یاد آوری است که در صورت نیاز به کویل فلزی گالوانیزه، به خاطر اینکه ضریب انتقال حرارت کمتری نسبت به مس دارد، مساحت مورد نیاز برای برج بیشتر از نوع مدار باز می شود و وزن کویل هم بشدت بالا می رود.

از نظر آماری، در بیش از 75 درصد موارد، امکان تبدیل برج مدار باز به بسته وجود ندارد یا هزینه آن چندین برابر خرید یک برج سیکل بسته با کویل مسی است. البته راهکار دیگری برای تبدیل خط کولینگ به سیکل بسته وجود دارد.

روش دوم تغییر مسیر خنک کاری به حالت بسته

در این روش شما می توانید بدون تغییر در کولینگ تاور، سیستم خنک کاری را تبدیل به سیکل بسته کنید. برای این منظور پیشنهاد ما استفاده از مبدل حرارتی است. آب برج خنک کن وارد یک مبدل حرارتی می شود و آب خط کولینگ در حالت بسته وارد بخش دوم مبدل می گردد. 

البته لازم است دقت داشته باشید که اجرای این روش نیازمند این است که کولینگ تاور شما در زمان طراحی، حداقل 15 الی 20 درصد بزرگتر انتخاب شده باشد. چون تلفات حرارتی مبدل را هم باید محاسبه کنید. 

با روش مبدل حرارتی، می توانید در بیش از 60 درصد موارد، سیستم خنک کاری را به مدار بسته تغییر دهید.

برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاور با ما تماس بگیرید.

09124780268

02166561974

02166129745

لینک های مرتبط

شرایط آب کولینگ تاور

کولینگ تاور مدار بسته

رسوب آب برج خنک کننده و سختی آب کولینگ تاور

جریان گردابی هوا و تاثیر آن بر برج خنک کننده

Cooling tower re circulation

محل نصب برج خنک کن کجا است؟

فاصله کولینگ تاور ها از هم در موقع نصب چقدر باید باشد؟

آیا برج خنک کننده را باید در سایه گذاشت؟

چطور می شود برج خنک کننده را زیر سقف روشن کرد؟

در این مطلب که برای ارائه توضیحات بیشتر در مورد نحوه نصب و جانمایی cooling tower تهیه شده، سعی کردیم به این سوال ها پاسخ دهیم. روش عملکرد برج خنک کن بر اساس تبخیر سطحی است. کولینگ تاور در شرایط عادی هوای اطراف را به داخل کشیده و پس از برخورد آب و هوا، درصد کمی از آب تبخیر می شود. بر اثر تبخیر سطحی دمای آب کاهش پیدا میکند و آب به مدار خنک کاری برمی گردد. در این فرآیند هر میزان که هوای ورودی رطوبت کمتری داشته باشد، راندمان تبخیر بالا میرود. به همین دلیل یکی از مهمترین نکات اجرایی در مورد برج خنک کننده، جلوگیری از ایجاد جریان گردابی- Cooling tower Recirculation و بازگشت هوای اشباع خروجی است.

به عنوان مثال اگر به علت عملکرد ضعیف فن و طراحی اشتباه فن استک هوا به درستی به سمت بالا پرتاب نشود، درصدی از هوای خروجی که رطوبت نسبی بالایی دارد به سمت ورودی های لوور کولینگ تاور بر می گردد و باعث کم شدن ظرفیت سرمایش برج خنک کننده خواهد شد. در این بخش به بررسی دلایل برگشت هوای خروجی و کاهش راندمان برج خنک کننده می پردازیم.

قرار گرفتن کولینگ تاور در نزدیکی دیوار و زیر سقف (فضای سر بسته)

اگر محل قرار گیری و جانمایی برج خنک کننده، در نزدیکی دیوار و زیر سقف باشد، هوای تازه به راحتی وارد بخش ورودی نخواهد شد. در نتیجه عملکرد cooling tower دچار مشکل می گردد و دمای آب به اندازه کافی خنک نخواهد شد. در مواردی مشاهده شده که برای جلوگیری از تابش آفتاب، برج خنک کن را در فضای سرپوشیده و دارای سقف قرار می دهند. این کار اشتباه است و باعث بالا رفتن رطوبت نسبی خواهد شد. علاوه بر این درصدی از هوای خروجی از فن استک کولینگ تاور به سمت ورودی برگشته و باعث بالا رفتن نسبی دمای حباب تر یا وت بالب - Wet bulb می شود که در نتیجه راندمان برج خنک کننده به شدت کم می شود. حداقل فاصله برج خنک کن از دیوار های اطراف به صوت تقریبی باید برابر نصف ارتفاع برج خنک کن باشد. ارتفاع دیوارهای اطرف برج خنک کننده نباید بیشتر از ارتفاع فن استک باشد. برای محاسبه دقیق فاصله برج خنک کننده از دیوار باید از فرمول هایی بر مبنای میزان جریان هوای خروجی استفاده کرد.

در تصاویر بعدی، اشتباه در قرار گیری کولینگ تاور در فضای سر بسته و نزدیک دیوار را مشاهده می کنید.

با افزایش فاصله کولینگ تاور تا دیوار، شدت جریان برگشتی و گردابی کم می شود

 

اشتباه در نصب برج خنک کننده در نزدیک دیوار

وجود مشکل در فن یا فن استک

اگر توان فن و پره برج خنک کن به میزان مناسب نباشد و یا فن استک درست طراحی نشود، پس از وزش باد ،هوای خروجی که رطوبت بالایی دارد به سمت لوور ورودی رفته و خنک کاری را دچار مشکل می کند. شکستگی فن، راندمان پایین سیستم تسمه پولی، شکسته شدن فن استک و وجود درز در محل اتصالات از جمله مواردی است باعث ایجاد جریان هوای برگشتی به برج خنک کننده خواهد شد.

در بعضی از موارد کیفیت نامناسب بدنه فایبرگلاس باعث به وجود آمدن درز و شکستگی در بدنه می شود. در این موارد هم راندمان تبخیر برج خنک کننده کم خواهد شد. به صورت کلی برج خنک کننده گرد و بطری شکل بدترین شرایط را در زمینه جریان هوای برگشتی و گردابی دارد و استفاده از آن در پروژه های صنعتی و خط تولید توصیه نمی شود.

قرار دادن ایرکولر، کندانسور آیس بانک، ژنراتور و چیلر در نزدیک برج خنک کننده

در این موارد به دلیل اینکه هوای خروجی از فن کندانسور گرم است، دمای هوای اطراف محوطه به مرور زمان افزایش پیدا می کند و راندمان تبخیر کم می شود. به همین دلیل بهتر است در زمان جانمایی تجهیزات تهویه حتما با یک متخصص مشورت کنید. یک راه دیگر برای بررسی شرایط هوای ورودی برج خنک کن و اطمینان از بازده مناسب، شبیه سازی و تحلیل سیالاتی و نحوه حرکت جریان هوا در اطراف کولینگ تاور و سایر تجهیزات تهویه است. با استفاده از سیمولیشن CFD مسیر حرکت جریان هوا و وضعیت دما در نقاط مختلف مشخص می شود. در تصاویر بعدی نمونه های از سیمولیشن و شبیه سازی جریان هوای برج خنک کننده قابل مشاهده است.

سیمولیشن و شبیه سازی جریان هوای برج خنک کن، چیلر و دیزل ژنراتور بر روی سقف 

نصب برج خنک کننده در سایه

یک اشتباه رایج که در بعضی از شرایط باعث کم شدن قدرت سرمایش برج خنک کن می شود، این تصور است که کولینگ تاور باید در سایه باشد. این تصور اشتباه به این خاطر است که بعضی از افراد فکر می کنند Cooling tower مثل کولر آبی است. در حالیکه بدنه و حوضچه برج های خنک کننده از فایبرگلاس هستند و انتقال حرارت بسیار کمی دارند. بعلاوه قرار دادن و نصب کولینگ تاور در زیر سایه بان و فضای سر بسته برای ایجاد سایه باعث خواهد شد که جریان هوا از فن و فن استک به خوبی خارج نشده و فضای اطراف برج گرمتر و مرطوب تر بشود. به همین دلیل به هیچ عنوان و بدون مشورت با کارشناسان یا مشاوران، برج خنک کننده را در سایه قرار ندهید چون معمولا نتیجه برعکس خواهد داد.

قرار گیری چند برج خنک کننده در کنار هم

اگر چند سلول Cooling tower در کنار هم باشند باید فاصله مناسبی بین آنها در نظر گرفت. پیشنهاد می گردد حداقل فاصله بین چند سلول کولینگ تاور معادل نصف ارتفاع آنها باشد. البته اگر فاصله بین سلول ها را بیشتر از این ارتفاع برج خنک کن در نظر بگیرید شرایط بهتری به وجود می آید. نصب برج خنک کننده بر روی سکو به بهبود عملکرد و کارایی کولینگ کمک می کند. توجه داشته باشید که برج خنک کن کراس فلو یا جریان متقاطع به دلیل اینکه هوا را تنها از دو سمت به داخل می کشند، امکان قرار گیری طولی در کنار هم را دارند.

روش نصب و جانمایی صحیح برج خنک کننده کانترفلو فایبرگلاس

در نظر گرفتن شرایط بالا در هنگام نصب و راه اندازی برج خنک کننده به بهبود راندمان عملکرد، افزایش ظرفیت سرمایش برج خنک کن و کم شدن مصرف انرژی می انجامد. همچنین پیشنهاد می شود، با استفاده از تخصص یک مشاور، نسبت به انجام شبیه سازی سیالاتی و سیمولیشن جریان هوا با در نظر گرفتن چیدمان برج خنک کن اقدام کنید تا هزینه سعی و خطا در محل نصب کولینگ تاور کم شود.

 

شبیه سازی جریان هوای اطراف برج خنک کن

مشاوره در چیدمان و نصب کولینگ تاور

مشاوره کاهش مصرف انرژی 

مشاوره کاهش مصرف آب برج خنک کننده

طراحی و ساخت برج خنک کننده صنعتی

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

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

خنک کاری کارخانه با آب دریا و رودخانه

Once through cooling system

خنک کردن کارخانجات، نیروگاه ها، پالایشگاهها و تجهیزات صنعتی یکی از مهمترین مباحث مربوط به طراحی خطوط تولید است. استفاده از برج خنک کننده و کولینگ تاور اگرچه هزینه بهره برداری را در ظاهر کاهش می دهد، اما بدلیل تبخیر زیاد، موجب بالا رفتن مصرف آب خواهد شد.

در عین حال استفاده از چیلر های صنعتی نیز هزینه اولیه بسیار بالایی داشته و مصرف برق را به شدت افزایش می دهد. یکی از روش هایی که در بسیاری از کشور ها به ویژه کشور های اروپایی برای خنک کاری نیروگاه، پالایشگاه، کارخانجات فولاد و سایر صنایع تولیدی استفاده می شود، احداث کارخانجات در نزدیکی رودخانه ها و یا دریا و استفاده از سیستم Once through cooling  است.

در تصویر ذیل شماتیک سیستم خنک کاری آب به صورت گذری برای خنک کردن آب نیروگاه نمایش داده شده است.

در این روش آب دریاچه پس از گذر از فیلتر، وارد لوله هایی می شود و آب در گردش کارخانجات یا خط تولید را خنک می کند. در این حالت آب خروجی با دمای بیشتری وارد رودخانه یا دریا می شود اما بدلیل حجم بسیار بالای آب در گردش، این افزایش دما بسیار ناچیز است و به محیط زیست آسیبی وارد نمی شود.

نکته بسیار جالب در خصوص این روش بکارگیری آن در کشورهای اروپایی است که همانگونه که می دانید از نظر تامین آب دچار مشکل نیستند و عموما دارای آب و هوای مرطوبی می باشند. با این وجود به منظور کاهش مصرف آب احداث نیروگاه، پتروشیمی و کارخانجات در کنار رودخانه بسیار رایج است. 

متاسفانه با وجود اینکه اقلیم ایران جزو مناطق نسبتا خشک دنیا طبقه بندی می شود ولی به دلایل صرفا سیاسی، بسیاری از کارخانجات در نقاطی احداث می شوند که دچار کم آبی هستند و مصرف آب برج های خنک کننده نیز به این مساله شدت می بخشد.

 کاهش مصرف آب برج خنک کننده 

با این توضیحات استفاده از سیستم های وانس ترو (Once through cooling system)علاوه بر کاهش قابل ملاحظه مصرف آب، از بروز مشکلات برای شهر های صنعتی جلوگیری نموده و به رونق شهرهایی که در کنار رودخانه هستند و از نظر تامین آب مشکلی ندارند کمک می نماید.

بررسی ادعای بازیابی مجدد آب بخار شده در کولینگ تاور

توضیح مهم : در ماه های اخیر و با افزایش توجهات به حوزه مدیریت آب، شرکت های بسیاری شروع به مطالعه در خصوص روش های کاهش مصرف آب نموده اند و در این میان عده ای مدعی شده اند که با به دام انداختن قطرات آب می توان مصرف آب برج خنک کننده را کاهش داد. در خصوص این ادعا کافی است ابتدا به نمونه های مشابه این روش در جهان مراجعه نمود که تقریبا هیچ نمونه عملیاتی و اقتصادی از دستگاه بازیافت آب برج خنک کننده که بر روی فن استک نسب می شود در دنیا وجود ندارد. دلیل این مساله درصد بسیار پایین قطرات معلق در بخار آب است که به نسبت آب تبخیر شده بسیار ناچیز است (0.003 الی 0.0001 دبی آب در گردش)

در عین حال زمانی که آب به صورت بخار در آمده و با گرفتن حرارت از محیط، وارد فاز گاز می شود، با فیلتر کردن بخار آب نمی توان آن را به حالت مایع بر گرداند و تنها راه این مساله سرد کردن مجدد بخار است. در این حالت انرژی لازمه برای سرد کردن و کندانس بخار برابر با همان میزان گرمایی است که برج خنک کننده از آب موجود در سیستم گرفته است و اگر بخواهیم مجددا بخار را سرد نماییم عملا مجموعه سیستم برج خنک کننده کار آیی نخواهد داشت و بهتر بود از ابتدا از چیلر استفاده میشد.

توجه به این نکات کمک می نماید که در مقابل ادعاهای غیر منطقی در خصوص به تله انداختن بخار و برگرداندن آن به کولینگ تاور بدون صرف انرژی، استدلال مناسبی داشته باشیم.

مجددا تاکید می گردد که مناسبترین و رایج ترین روش کاهش مصرف آب برج خنک کننده، بهره گیری از برج خنک کن هیبرید - کولینگ تاور هیبریدی به همراه سیستم هوشمند است.

شرکت آراکو با سابقه ای درخشان در حوزه شبیه سازی سیالاتی و طراحی و بهینه سازی برج های خنک کن صنعتی، آماده همکاری با صنایع مختلف به خصوص صنایع فولاد، صنایع مس، صنایع روی، صنایع سیمان و پتروشیمی ها و پالایشگاه ها در حوزه بهینه سازی  و کاهش مصرف آب برج خنک کننده می باشد.

شرکت آراکو، محمد قربانعلی بیک

صرفه جویی آب در کولینگ تاور صنعتی

کاهش مصرف آب برج خنک کن و کولینگ تاور

فروش سیستم تخصصی ضد رسوب برچ خنک کننده

طراحی و ساخت برج خنک کننده هیبرید و مدار بسته

تصفیه فاضلاب جهت استفاده در آب میک آپ برج خنک کن

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

مقاله ها و لینکهای مرتبط

وبسایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

برج خنک کننده کم مصرف هیبرید

دانلود جزوه آشنایی با برج خنک کننده هیبرید و کاهش مصرف آب کولینگ(شرکت آراکو)

تشکیل بیو فیلم و جلبک و رسوب کربنات کلسیم در برج خنک کن

Scale, Bio film and fouling in Cooling tower

کولینگ تاور و برج خنک کننده صنعتی بدلیل استفاده پیوسته از آب، همواره در معرض رسوب و تشکیل بایو فیلم و خوردگی است. در این مطلب قصد داریم به ارائه توضیحاتی در خصوص رسوب در برج خنک کن، دلایل آن و نحوه رسوب زدایی و کاهش تشکیل رسوب در کولینگ تاور بپردازیم. 

رسوب کربنات کلسیم یا سختی آب چیست؟

آب مایعی است که می تواند انواع مواد معدنی را در خود حل نماید. با توجه به جنس خاک و بستر زمین، نمک های کلسیم (سختی آب) از مهمترین املاح آب محلول در آب هستند. در حالت کلی 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 محلول در آب به حرارت شدیدا حساس بوده و با افزایش دما به کربنات کلسیم تبدیل می شود. کربنات کلسیم در آب به میزان کم محلول بوده و به صورت لایه های رسوبی Scale بر روی سطوح لوله و مخزن 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، رسوب های تشکیل شده مجددا به بی کربنات کلسیم تبدیل نمی شود.

به صورت کلی روشهای سختی گیری و رسوب زدایی  برج خنک کننده، به این شرح است:

1- رسوب زدایی و سختی گیری آب برج خنک کن به کمک مواد شیمایی

2- سختی گیر رزینی برج خنک کن  

3- دستگاه RO یا اسمز معکوس برای کولینگ تاور 

4- سختی گیر الکترو مغناطیس  برج خنک کننده

5- دستگاه ضد رسوب و سختی گیر نسل جدید (بر پایه تغییر ساختار کریستالی) ری موج

دستگاه ضد رسوب برج خنک کننده

مشکلاتی که بر اثر رسوب در برج خنک کننده - کولینگ تاور ایجاد می شود عبارت است از :

1- کاهش راندمان تبخیر و کاهش ظرفیت برج خنک کن

2- گرفتگی و بسته شدن پکینگ کولینگ تاور

3- ایجاد رسوب در نازل برج خنک کننده و گرفتگی آن

4- گرفتگی لوله های متصل به برج خنک کننده

5- افزایش مصرف آب و برق در برج خنک کن

پکینگ ضد رسوب برج خنک کننده

بدین ترتیب رسوب، تشکیل بایو فیلم و جلبک می تواند علاوه بر کاهش راندمان خنک کاری کولینگ تاور، موجب بروز مشکلات فراوانی در سیستم برج خنک کننده گردد.

نگهداری و تعمیرات مناسب و به موقع کولینگ تاور، آنالیز پیوسته سیکل خنک کاری و استفاده از سیستم ضد رسوب و سختی گیر کولینگ تاور می تواند تاثیر قابل توجهی در کاهش رسوب داشته باشد که در ادامه این مطلب، توضیحاتی در خصوص هر یک از این موارد ارائه خواهیم نمود.

بیو فیلم چیست(نقش جلبک و بیو فیلم در عملکرد برج خنک کننده)

بیو فیلم Bio film مجموعه‌ای از میکرو-ارگانیسم است که امکان رشد بر روی سطوح را دارد. میکروارگانیسم‌ هایی که بیوفیلم‌ را تشکیل می‌دهند می‌توانند جزو قارچ‌ ها، باکتری‌ ها یا آغازیان باشند.

برخی انواع بیو فیلم‌ می‌توانند بر سطوح مرده نظیر مواد معدنی و فلزات رشد کنند. این نوع بیو فیلم در کولینگ تاورهای صنعتی به وجود می آید. یکی از مهمترین اجزا این نوع بیو فیلم، باکتری لژیونلا نموفیلا است. همانگونه که در مطالب قبلی توضیح داده شد باکتری لژیونلا می تواند خطرات فراوانی را برای سلامتی افرادی که مجاورت برج خنک کننده کار می کنند ایجاد نماید.

شایان ذکر است لژیونلا در دماهای بالای 55 درجه سانتیگراد، به مرور زمان از بین می رود و در دمای بالای 70 درجه سانتیگراد نیز به صورت کامل می میرد.

طبق نتایج حاصل از تحقیقات پژوهشگران محترم حسن تیرانداز، رفعت کاوه آهنگر ،عبدالرسول حیدریان و مجید سهیلی از گروه پژوهش میکروبیولوژی و بیوتکنولوژی، پژوهشکده محیط زیست و بیوتکنولوژی، پژوهشگاه صنعت نفت، وضعیت باکتری pneumophila Legionella در داخل آب کولینگ تاور برخی از پالایشگاه های کشور، بالاتر از میزان مجاز بوده و می تواند خطرات زیادی را برای افراد ایجاد نماید.

برای جلوگیری از تشکیل و رشد بیو فیلم در کولینگ تاور روش های متعددی استفاده می شود. بهترین گزینه برای جلوگیری از رشد بایو فیلم یا میکرو ارگانیسم ها در برج خنک کننده، تصفیه آب ورودی میک-آپ و سرویس های دوره ای می باشد. شایان ذکر است در برخی موارد اضافه کردن کلر به آب کولینگ تاور موجب ایجاد شوک شده و به از بین رفتن بیو فیلم ها خواهد انجامید.

معایب ایجاد جلبک، کپک، قارچ و بیو فیلم در بدنه و پکینگ کولینگ تاور عبارت است از :

- گرفتگی منافذ پکینگ و قطره گیر بر اثر رشد جلبک و بیو فیلم

- کاهش راندمان تبخیر و عملکرد برج خنک کن

- ایجاد رسوب و گرفتگی لوله های خروجی آب کولینگ تاور و آسیب به مدار خنک کاری

- ایجاد بیماری های مختلف در پرسنل و افرادی که نزدیک برج خنک کننده هستند

فروش دستگاه ضد رسوب و سختی گیر ویژه برج خنک کن - کولینگ تاور

مشاوره انتخاب پکینگ کولینگ تاور صنعتی با توجه به سختی آب

فروش برج خنک کن فایبر گلاس با استاندارد CE اروپا

فروش پکینگ فیلم PP و PVC و فیلینگ ضد رسوب

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

آدرس سایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

---

سوالات رایج در زمینه رسوب آب برج خنک کننده و سختی آب

بالا بودن سختی آب و تشکیل رسوب در پکینگ، چه ضرری برای برج خنک کننده دارد؟

زمانی که فیلینگ یا پکینگ بر اثر رسوب گرفته شود، تبخیر آب در برج خنک کننده کاهش پیدا می کند. بنابراین اولین اثر رسوب پکینگ، کاهش ظرفیت برودتی و سرمایشی Cooling tower است. مشکل دیگر این است که پس از مسدود شدن و گرفتگی فیلینگ و پکینگ، افت فشار هوا در برج خنک کننده افزایش پیدا می کند و موتور و فن تحت فشار قرار می گیرند. در نتیجه مصرف برق افزایش پیدا خواهد کرد. 

علاوه بر این موارد پکینگ فیلم پی وی سی معمولا بر اثر رسوب و خوردگی به مرور زمان ترد و شکننده می شود و تکه های پکینگ به داحل حوضچه کولینگ تاور می ریزد. این قسمت های کنده شده پکینگ به مرور زمان مسیر لوله ها و سیستم خنک کاری را مسدود می کنند و می توانند خسارات بسیار زیادی را برای کارخانه ها به همراه داشته باشند. 

عکس نمونه پکینگ فیلم رسوب گرفته و خرد شده 

یکی از روش های جلوگیری از رسوب در برج خنک کننده، خرید و نصب دستگاه ضد رسوب برج خنک کننده است. علاوه بر این برای اطمینان از عدم گرفتگی و عمر بالای مجموعه سرمایش، می توان از پکینگ ضد رسوب نت اسپلش- Cooling tower net splash fill استفاده کرد.

نمونه بلوک پکینگ نت اسپلش ضد رسوب

---

روش انتخاب پکینگ برج خنک کننده بر اساس سختی آب چیست؟

برای اینکه فیلینگ برج خنک کننده به مرور زمان دچار گرفتگی نشده و راندمان تیخیر کولینگ تاور کم نشود، باید برای هر شرایط آبی از پکینگ مخصوص آن شرایط استفاده کرد. به عنوان مثال استفاده از پکینگ فیلم لانه زنبوری گام 12 میلیمتر برای آب های سخت و آب چاه کاملا اشتباه است. در چنین شرایطی سوراخ های پکینگ به سرعت گرفته می شوند و دمای آب خروجی از برج خنک کننده بالا می رود که می تواند به خط تولید، کوره القایی، خط نورد، چیلر و ... صدمات زیادی بزند و هزینه بالایی بابت از کار افتادن مجموعه ایجاد نماید. در کل پکینگ های فیلم برای آبهای با سختی کم مناسب هستند. برای مشاوره در زمینه انتخاب پکینگ برج خنک کن با توجه به شرایط آب می توانید با ما تماس بگیرید.

در تصویر زیر مقایسه کلی بین انواع پکینگ و ارتباط آنها با شرایط آب نشان داده شده است.

---

رسوب در برج سیکل بسته کویل دار چه مشکلی ایجاد می کند؟

یکی از سوالاتی که از ما پرسیده می شود این است که آیا رسوب فقط در کولینگ مدار باز ایجاد می شود. در پاسخ به این سوال باید بگوییم اتفاقا خطر کاهش راندمان بر اثر رسوب روی کویل، در کولینگ تاور مدار بسته بسیار بیشتر است. 

توضیح اینکه اگرچه آب داخل کویل درون یک سیکل و مسیر بسته جریان دارد، اما آبی که بر روی کویل پاشیده می شود و تبخیر می گردد، باعث ایجاد رسوب روی لوله های گالوانیزه یا مسی خواهد شد. ایجاد لایه های کربنات کلسیم به همراه مواردی مثل لجن روی لوله کویل، مقدار انتقال حرارت را به شدت کم می کند و در نتیجه راندمان کولینگ تاور کم می شود. در تصویر زیر خوردگی و رسوب را بر روی کویل گالوانیزه برج خنک کن مشاهده می کنید.

تصویر نمونه کویل گالوانیزه سرد یک برج خنک کننده که به خاطر کیفیت پایین زنگ زده و رسوب گرفته

تاثیر ایجاد رسوب روی لوله های کویل مسی، از گالوانیزه هم بیشتر است. زیرا کویل مس ابعاد کوچکتری از نمونه استیل و آهنی دارد. به همین خاطر لایه های رسوب مقدار انتقال حرارت را شدیدا کم می کنند. 

مشکل دیگری که در برح مدار بسته وجود دارد این است که شستشوی کویل با مواد شیمیایی باعث آسیب دیدن و خوردگی و حتی سوراخ شدن لوله کویل خواهد شد. بهترین گزینه برای بالا بردن راندمان و جلوگیری از ایحاد سختی و رسوب روی لوله های کویل برج خنک کننده مدار بسته، دستگاه ضد رسوب تخصصی کولینگ مدار بسته RM است.

نگهداری اصولی و بازدید دوره ای، نقش مهمی در افزایش عمر و راندمان تجهیزات صنعتی ایفا می کند. از آنجا که برج خنک کن علاوه بر استهلاک، در معرض آسیب هایی مانند رسوب، خوردگی، زنگ زدن قطعات و تشکیل جلبک در آب قرار می گیرد، نیاز به بازدید دوره ای و سرویس ویژه ای دارد.

 

سرویس و تعمیر کولینگ تاور

(Cooling tower inspection, maintenance and services)

بازدید میدانی، اندازه گیری فاکتورها و تعویض به موقع قطعات کولینگ تاور، کمک می کند تا خط تولید کارخانه شما، با ضریب اطمینان بالایی کار کند. بصورت کلی ما به شما پیشنهاد می کنیم دستور العمل نگهداری و سرویس دوره ای برای برج های خنک کننده خود تهیه کنید. 

بهینه کردن و افزایش راندمان کولینگ تاور با سرویس منظم

سرویس دوره ای و تعمیرات منظم برج، در اکثر موارد باعث بهبود ظرفیت و راندمان می شود. در این بخش قصد داریم سرویس و بازرسی های مورد نیاز هر بخش برج خنک کننده را به صورت مجزا بررسی کنیم. در ابتدا، به ارائه توضیحاتی در خصوص مواردی که پیش از بازرسی اجزا کولینگ تاور باید مورد توجه قرار گیرد، می پردازیم.

بررسی عملکرد دمایی و توان سرمایش برج خنک کننده

وضعیت دمای آب خروجی از کولینگ تاور 

یکی از مهمترین فاکتورها در بررسی کارایی کولینگ تاور و سلامت قطعات آن، عملکرد دمایی است. به عنوان مثال فرض کنید در هنگام طراحی برج خنک کننده، دمای ورودی 37 درجه سانتیگراد و دمای خروجی آب از برج 32 درجه در نظر گرفته شده باشد. برای بررسی عملکرد درست، در زمان بازرسی و سرویس باید ابتدا مطمئن شد که سیستم کولینگ، در مرحله اول آب را در دمای طراحی دریافت و سپس آن را به دمای خروجی مورد نظر برساند.

بررسی دمای آب ورودی به برج خنک کننده

شرایطی را در نظر بگیرید که دمای آب ورودی به Cooling tower بالاتر از دمای طراحی باشد(مثلا در شرایط فوق، آب با دمای 39 درجه  به برج خنک کننده برسد). در این حالت پیش از هر اقدامی لازم است وضعیت خط تولید، تجهیزات و مدار پیش از کولینگ را بررسی کنیم. اگر ایرادی در مسیر پایپینگ یا خط تولید و دستگاهها وجود داشته باشد، ابتدا باید آن ایراد رفع نماییم تا آب به برج خنک کننده با دمای طراحی وارد شود. در غیر این صورت کولبنگ ممکن است نتواند دمای آب سرد را به دمای مورد نظر در شرایط طراحی برساند. در نتیجه خط تولید آسیب ببیند یا متوقف شود. پس اگر آب ورودی به Cooling tower دمایش بیشتر از شرایط طراحی است، احتمالا مشکلی در تجهیزات پیش از کولینگ تاور وجود دارد.

در شرایطی که دمای ورودی برج خنک کننده بسیار کمتر از دمای طراحی باشد(یعنی آب خنک تری به کولینگ تاور برسد). اگرچه شرایط بهتری برای رساندن دمای آب به دمای خروجی سیستم Cooling tower مهیا است، اما برج خنک کن با حداکثر ظرفیت خود، کار نمی کند.

دانلود چک لیست بازرسی و تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده و دانلود استانداردهای کولینگ تاور

بررسی مقدار دبی و حجم آب در گردش برج خنک کن

همانند شرایط دمایی برج خنک کن، دبی و میزان آب در گردش کولینگ تاور نیز باید در محدوده طراحی قرار بگیرد. به عنوان مثال فرض کنیم میزان آب در گردش برج در زمان طراحی برابر 200 متر مکعب در ساعت بوده و در زمان بهره برداری، دبی کولینگ تاور به 300 متر مکعب در ساعت افزایش پیدا کند. این افزایش مقدار گردش آب، سبب کم شدن عدد رنج(اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور) شده و در نتیجه دمای خروجی مورد نظر، در اکثر موارد به دست نمی آید. به همین ترتیب اگر دبی آب برج خنک کن از میزان طراحی کمتر باشد، سیستم کولینگ با ظرفیت کمتری در حال کار خواهد بود.

مفهوم دیگری که در حوزه میزان آب برج خنک کننده باید مورد توجه قرار گیرد واتر لود کولینگ تاور است. عدد واترلود(چگالی بارش) بر اساس نوع پکینگ مشخص می شود. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبرگلاس، از پکینگ فیلم با جنس پی وی سی و یا پلی پروپیلن استفاده می شود، مقدار واتر-لود نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع، تجاوز کند. با افزایش واترلود از این حد، عملا آب پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری پکینگ عبور کرده و  دستگاه کارایی خود را از دست می دهد.

در ادامه توضیحات مربوط به بازرسی و بررسی عملکرد برج خنک کننده، مطالبی را در خصوص خرابی و شرایط نگهداری قطعات کولینگ تاور مانند پکینگ، قطره گیر، فن، لوور و سایر تجهیزات ارائه نموده ایم.

آموزش سازمانی آشنایی با برج خنک کننده و روش های کاهش مصرف آب در کولینگ تاور

طراحی و فروش Cooling tower صنعتی با استاندارد CE اروپا

فروش پکینگ فیلم پی وی سی برج خنک کننده

فروش قطره گیر و لوور کولینگ تاور

بهینه سازی راندمان برج خنک کننده

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده

شرایط دمایی و طراحی کولینگ تاور 

 

مشاوره در طراحی و کاهش مصرف انرژی برج خنک کننده

آموزش انواع کولینگ تاور و نحوه کار برج خنک کننده

دوره آموزش تعمیرات برج خنک کن

Cooling tower training course

برج خنک کننده - Cooling tower یکی از تجهیزات متداول صنعتی است که جهت کاهش دمای سیال خنک کننده - آب از آن استفاده می شود. برج خنک کن با توجه به نوع جنس و متریال، نحوه برخورد آب و هوا، و نحوه به حرکت درآوردن جریان هوا (مکش یا دمش) طبقه بندی های مختلفی دارد.

تاریخچه پیدایش برج خنک کننده

نحوه طراحی و یا انتخاب برج خنک کننده صنعتی نیاز به آشنایی اجمالی با نحوه عملکرد و وابستگی این تجهیز به شرایط اقلیمی است. در عین حال باید توجه داشت که شرایط آب، تاثیر قابل توجهی در انتخاب نوع پکینگ و یا کویل مورد استفاده در کولینگ تاور دارد.

همچنین باید توجه داشت که بدلیل خشکسالی های اخیر و کاهش سطح آب های زیر زمینی، کم کردن مصرف آب برج خنک کننده می تواند می تواند به بقا و ادامه کار واحد های صنعتی کمک شایانی نماید. 

 کاهش مصرف آب برج خنک کننده

شرکت آراکو با تجربه مناسب در حوزه طراحی، شبیه سازی و فروش برج های خنک کننده صنعتی و تجاری، و با هدف ارتقاء سطح دانش فنی در حوزه Cooling tower اقدام به برگزاری دوره های آموزشی سازمانی و شرکتی در خصوص برج خنک کن و روش های کاهش مصرف آب، کرده است.

سرفصل های مورد بحث در دوره تدریس مفاهیم و آشنایی با برج خنک کننده به شرح ذیل می باشد.

- تاریخچه استفاده از برج خنک کننده

- اصول عملکرد برج خنک کننده و آشنایی با تبخیر سطحی

- طبقه بندی های رایج کولینگ تاور

- معرفی اجزاء و قطعات (بدنه، پکینگ، قطره گیر، لوور، فن، موتور و گیربکس، فن استک)

- شرایط آب در کولینگ تاور

- رسوب گذاری و اثرات آن در کاهش راندمان

- محاسبات میزان آب مورد نیاز

- آشنایی با کولینگ تاور خشک، تر، مدار بسته و برج خنک کن هیبرید

- روشهای کاهش مصرف آب در کولینگ تاور

رزومه اینجانب برای خدمات مشاوره و آموزش در حوزه برج خنک کننده 

جهت اطلاع از شرایط برگزاری و هزینه دوره آموزشی برج خنک کننده، با شماره 09124780268 - 02166129745 - 02166561974 تماس حاصل فرمائید.

دوره آموزش سازمانی راهکارهای کاهش مصرف آب در کولینگ تاور

مشاوره جهت کاهش مصرف آب برج خنک کننده و کولینگ تاور

مشاوره در انتخاب و طراحی Cooling tower صنعتی

برگزاری دوره آموزشی آشنایی با برج خنک کن

ممیزی انرژی تخصصی برج خنک کننده

بهینه سازی راندمان برج خنک کننده

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

www.araco.ir

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

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

کولینگ تاور

شرایط آب کولینگ تاور

کانال آپارات فیلم آموزش کولینگ تاور