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

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

برج خنک کننده هیبریدی(Hybrid Cooling tower)

کولینگ تاور هیبرید

برج خنک کن هیبرید چیست

Hybrid Cooling tower

چگونه می توانیم مصرف آب برج خنک کن را کم کنیم؟

راه صرفه جویی آب در کولینگ تاور چیست؟

برای مناطق خشک چه برج خنک کننده ای مناسب است؟

آیا می توان از بخار آب خروجی از برج خنک کن مجددا استفاده کرد؟

میزان کاهش مصرف آب در برج خنک کننده هیبریدی چقدر است؟

قیمت برج خنک کن هیبریدی چقدر است؟

پاسخ این سوالها همگی به گونه ای با مفهوم برج خنک کننده هیبرید در ارتباط است. به همین دلیل، در این مطلب سعی کردیم توضیحات فنی و اقتصادی مناسب در مورد برج های خنک کن کم مصرف هیبریدی و هوا خنک خدمت شما عزیزان ارائه کنیم.

هیبرید به چه معنی است؟

بهتر است اول از همه با مفهوم واژه هیبرید(Hybrid) آشنایی بیشتری پیدا کنیم. هیبرید در لغت به معنی ترکیب دو یا چند روش و یا رویکرد متفاوت، با هدف بهبود راندمان و عملکرد کلی مجموعه و بهره بردن از مزیت های هر روش است. به عنوان مثال خودرو یا ماشین هیبریدی ترکیبی از موتور های احتراق داخلی و باتری است. با ترکیب این دو روش، یک وسیله نقلیه هیبرید می تواند مسافت بیشتری نسبت به انواع بنزینی یا برقی طی کند و در عین حال آلایندگی بسیار کمتری نیز دارد.

در برج خنک کن نیز روش هیبرید با ترکیب دو حالت هوا خنک و آب خنک، باعث کاهش مصرف آب کولینگ تاور می شود.

مدل سه بعدی کولینگ تاور هیبریدی فلزی (سیستم هیبرید مدار بسته)

در حالت کلی برج های خنک کننده از لحاظ نحوه خنک کردن آب به سه گروه تقسیم می شوند: 

کولینگ تاور خشک

کولینگ تاور تر یا خیس

کولینگ تاور هیبرید

1-  برج خنک کن خشک

کولینگ تاور هلر بتنی نیروگاهی/Dry Cooling tower

این نوع برج های خنک کن صرفا با گردش جریان هوا کار می کنند و تبخیر آب در روند خنک کاری آنها تاثیری ندارد. نمونه قابل توجه این گروه را می توان در برج خنک کننده نیروگاه ها مشاهده کرد. در این نوع Cooling tower آب از داخل رادیاتور ها در قسمت پایینی برج خنک کننده رد شده، و اختلاف فشار بین دهانه بالایی برج خنک کن و قسمت پایینی، موجب ایجاد جریان هوا و خنک شدن سیال داخل رادیاتور می گردد. البته در برخی نمونه های این نوع برج خنک کن، برای افزایش شدت جریان هوا از فن نیز استفاده می گردد. باید توجه داشت که فرم مخروطی بتونی برج های خنک کن نیروگاهی دلیل بر خشک بودن آنها نیست و در برخی موارد این نوع برجهای خنک کن از آب برای خنک شدن استفاده می کنند که این مطلب را از بخار خارج شده از بالای برج می توان فهمید. مشکل این نوع برج های خنک کن محدودیت در کاهش دمای سیال و دمای بالای آب خروجی در تابستان است. برای مثال اگر شما بخواهید دمای کولینگ واتر را از 40 درجه به 30 درجه برسانید، استفاده از سیستم هوا خنک در بیشتر شهرهای ایران امکانپذیر نیست.

تصویر کولینگ تاور بتنی نیروگاهی خشک (برج خنک کن هلر)

مقاله آشنایی با کولینگ تاور بتونی خشک 

2 - برج خنک کننده تر (مرطوب)

  Wet Cooling tower

در این نوع برجهای خنک کن که در اکثر قسمتهای این وبلاگ در خصوص آنها صحبت کرده ایم، آب خنک کاری پس از پاشش از طریق نازل ها به داخل برج، بر اثر تبخیر سطحی دچار کاهش دما می شود. باید در نظر داشت که برج های خنک کن تر، متداول ترین نوع کولینگ تاور هستند و در اکثر صنایع از آنها استفاده می شود. مزیت استفاده از برج های خنک کن تر کاهش قابل ملاحظه دمای Cooling water و نیز مصرف برق کمتر آنها است. توجه داشته باشید که به صورت کلی زمانی که صحبت از کولینگ تاور یا برج خنک کننده می شود، منظور برج خنک کن خیس یا Wet cooling tower است.

نمونه کولینگ تاور مدار باز فایبر گلاس (برج خنک کننده تر) تولیدی با بهترین کیفیت و قیمت مناسب

3- برج خنک کن هیبرید

کولینگ تاور کم مصرف

  Hybrid Cooling Tower

برج خنک کن هیبرید یا دو گانه(Hybrid cooling tower)، ترکیبی از برج خنک کننده خشک و کولینگ تاور تر است که در زمان اوج گرما از تبخیر آب، و در سایر موارد از هوای محیط برای خنک کاری سیستم استفاده می کند. مزیت اصلی برج خنک کن هیبرید، کاهش قابل توجه مصرف آب متوسط سالیانه است. با استفاده از کولینگ تاور هیبریدی، می توانید بین 50 تا 80 درصد، در مصرف آب میک آپ متوسط سالیانه، صرفه جویی کنید.البته برج خنک کن هیبرید هزینه اولیه ساخت بالاتری دارد و در عین حال ابعاد آن بزرگتر از برج خنک کن مدار بسته و مدار باز است.

روش کاهش مصرف آب در کولینگ تاور هیبرید بدین ترتیب است که سیال یا آبی که نیاز به خنک کاری دارد، ابتدا به بخش بالایی کولینگ تاور(کویل های هوا خنک) وارد می شود. در این بخش آب یا سیال مورد نظر، ابتدا در کویل ها و توسط هوای محیط تا حدی خنک می شود. این مرحله از خنک کاری در بسیاری از فصول سال کمک میکند تا درصد خنککاری مورد نیاز توسط تبخیر تا حد قابل توجهی کم شود.

در تصویر زیر شرایط دمایی متوسط سالیانه ایران را می بینید. مطابق اطلاعات این نمودار در فصلهای پاییز، زمستان و بهار و همچنین در طول مدت شب، امکان صرفه جویی مصرف آب بین 40 تا 80 درصد به صورت سالیانه وجود دارد.

پس از این مرحله آب به قسمت پایینی برج خنک کن هیبرید وارد شده و توسط نازل بر روی پکینگ پاشیده می شود. و در نهایت تا رسیدن دمای سیال به دمای ایده آل، تبخیر سطحی موجب خنک شدن آب خواهد شد.

نکته بسیار مهم در برج های خنک کننده هیبرید این است که در فصول پاییز، زمستان و بهار، درصد قابل توجهی از انتقال حرارت و خنک کاری توسط سیستم هوا خنک انجام می شود و به همین خاطر مصرف آب سالیانه Hybrid Cooling tower نسبت به سایر مدل های کولینگ تاور کمتر است. 

نحوه عملکرد برج خنک کننده هیبرید مدار بسته

این مساله موجب شده که برج خنک کن هیبرید گزینه مناسبی برای مناطق نسبتا خشک باشد که امکان تامین آب در آنها بسیار دشوار است. در حقیقت برج خنک کننده کم مصرف هیبریدی، میزان تبخیر آب را کنترل کرده و تا جای ممکن با استفاده از سیستم هوا خنک، دمای کولینگ واتر را کم می کند. تولید و ساخت کولینگ تاور هیبرید نیازمند آشنایی با علم مکانیک سیالات و انتقال حرارت بوده و انجام شبیه سازی و محاسبات اولیه در آن بسیار مهم است. 

در تصویر زیر مقایسه ای کلی بین ابعاد و قیمت حدودی برج خنک کن مدار باز، کولینگ تاور مدار بسته و برج خنک کن هیبریدی ارائه شده است.

اختلاف قیمت و تفاوت اندازه در برج خنک کننده هیبریدی، مدار بسته و مدار باز

برج خنک کننده هیبرید برای چه دما و شرایطی مناسب است؟

این یک سوال کلیدی و بسیار مهم در بخش امکان سنجی(Feasibility study of cooling tower) است. کولینگ هیبرید بیشترین راندمان خود را زمانی دارد که اولا اختلاف دمای ورودی و خروجی یعنی رنج و همچنین مقدار اپروچ زیاد باشد. برای مثال اگر دمای ورودی برج 50 درجه، دمای خروجی مورد نظر 35 درجه و وت بالب حدود 20 درجه باشد، شرایط برای استفاده از Hybrid cooling tower مناسب است. 

اما در مثال دیگری اگر دمای آب ورودی به کولینگ تاور 35 درجه، دمای آب خروجی 29.5 درجه سانتیگراد و دمای حباب تر در حدود 25 درجه باشد، استفاده از کولینگ هیبریدی توجیه اقتصادی ندارد و صرفه جویی قابل توجهی در مصرف آب اتفاق نمی افتد.

به این خاطر بهتر است قبل از اقدام به خرید، طرح امکان سنجی و نیاز سنجی برای استفاده از هایبرید کولینگ تاور با همکاری یک مشاور تهیه کنید و ببینید آیا برج هایبرید برای کاربری مورد نظر شما مناسب است یا خیر؟

مقدار صرفه جویی آب مورد نیاز در کولینگ هیبرید

هدف اصلی ساخت برج خنک کن Hybrid، کم کردن مصرف آب سالیانه است. اما بعضی از مشاور ها و پیمانکاران، در مورد مقدار کاهش مصرف آب برج خنک کننده هیبریدی اغراق می کنند تا مشتری بیشتری جذب کنند. واقعیت این است که در آب و هوای ایران، مقدار صرفه جویی مصرف آب در Hybrid cooling tower و در یک سال تقریبا بین 40 الی 80 درصد است. تغییرات دقیق کاهش مصرف آب برج خنک کننده دوگانه، با توجه به دمای آب ورودی و خروجی و وت بالب(wet bulb) محاسبه می شود. 

حداکثر مقدار صرفه جویی در مصرف آب در برج خنک کن هیبریدی چقدر است و به چه روشی انجام  می شود؟

برای کاهش مصرف آب در کولینگ تاور های هیبریدی، معمولا اعدادی بین 40 تا 80 درصد بیان می شود. البته این مقدار صرفه جویی در مصرف متوسط سالیانه آب است. اگر شرایط عملکرد شما به گونه ای باشد که نیاز به کاهش مصرف آب به مقداری بیشتر از 50 درصد داشته باشید(مثلا پروژه در استانهای یزد، اصفهان و یا کرمان واقع شده باشد)، دیگر استفاده از سیستم هیبرید عادی امکان پذیر نیست. پیشنهاد ما در این شرایط بکار گرفتن سیستم هیبرید ترکیبی است که امکان صرفه جویی آب بیشتر از 50 درصد در طول سال را هم فراهم می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد این نوع سیستم Hybrid cooling tower با ما تماس بگیرید.

انواع مختلف برج خنک کننده هیبرید

برج هیبرید را می توان به سه دسته مختلف تقسیم کرد. این سه دسته با توجه به نحوه کارکرد کولینگ تاور، طبقه بندی می شود. ارزانترین نوع که کمترین مقدار صرفه جویی در مصرف آب را هم دارد، سیستم کولینگ هایبرید مدار باز است. در این مدل، قسمت بالای برج تعدادی کویل هوا خنک دارد که پس از رد شدن آب از آنها، نهایتا بر روی فیلینگ ها پاشیده می شود. مقدار کاهش مصرف آب در این سیستم (هیبرید مدار باز)، بین 20 تا 40 درصد نسبت به متوسط مصرف سالیانه است.

نوع دوم برج خنک کن هیبرید مدار بسته است. در این مدل از کولینگ تاور آب پس از عبور از کویل هوا خنک، وارد کویل های آب خنک می شود که روی آن آب پاشیده خواهد شد. صرفه جویی در مصرف آب این نوع کولینگ تاور بین 30 تا 50 درصد است.

جدیدترین و کاملترین نوع کولینگ هیبریدی، برج خنک کن آدیاباتیک است که می تواند تا حدود 80 درصد از مصرف آب متوسط سالیانه را کاهش دهد. این سیستم برای پروژه هایی مناسب خواهد بود که در مناطق خشک مثل یزد، کرمان، اردکان، اصفهان، بافق، کاشان اجرا شده اند. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد Hybrid cooling tower  با ما تماس بگیرید.(09124780268)

بازیابی بخار خارج شده از برج خنک کننده با مولکولارسیو  از تخیل تا واقعیت

توضیح مهم : اخیرا و با افزایش توجهات به حوزه مدیریت آب، شرکت های بسیاری شروع 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 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 می توان با سرد کردن مجدد بخار ، آن را به حالت آب در آورد. 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 آب با مولکولار سیو(Molecular sieve) و برگرداندن آن به کولینگ تاور بدون صرف انرژی، استدلال مناسبی داشته باشیم.

مجددا تاکید می کنیم که مناسبترین و رایج ترین روش کاهش مصرف آب برج خنک کننده، استفاده از کولینگ تاور هیبریدی به همراه سیستم هوشمند است.

برج خنک کننده مدار بسته(کولینگ تاور سیکل بسته) - کویل دار

تصویر نحوه عملکرد کولینگ تاور هیبریدی مدار بسته

 آشنایی با کولینگ تاور هیبرید و کاهش مصرف آب به روش هیبرید غیر متمرکز - شرکت آراکو

دانلود فیلم نحوه عملکرد برج خنک کننده (کولینگ تاور) هیبرید پکیج

دانلود فیلم آموزشی نحوه عملکرد برج خنک کننده هیبرید شرکت بالتیمور

 

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

طراحی و ساخت برج خنک کننده هیبریدی و کولینگ تاور هیبرید 

برگزاری دوره آموزش آشنایی با برج خنک کننده

بهینه سازی برج خنک کننده فایبر گلاس صنعتی

فروش برج خنک کن مدار بسته کم مصرف

فروش برج خنک کن صنعتی و نیروگاهی

شماره تماس مستقیم

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده

 

سوالات رایج و معمول در خصوص برج خنک کننده هیبرید

- آیا امکان ارائه خدمات مشاوره در زمینه تهیه اسناد مناقصه، ارزیابی و انتخاب پیمانکار کولینگ تاور هیبرید وجود دارد؟

بله، ما با تجربه طولانی در پروژه های صنعتی، بهره گیری از نرم افزارهای اروپایی و تخصصی برج خنک کن و آشنایی با اجزای سیستم می توانیم به شما در خرید کولینگ تاور هیبرید، یا تکمیل پیشنهاد فنی و مالی برای شرکت در مناقصه مشاوره دهیم. در عین حال در شرایط خاص می توانید با مشاوره ما، قیمت دریافتی از سازندگان مختلف سیستم هیبرید آدیاباتیک را کاهش دهید.

-قیمت کولینگ تاور هیبرید چقدر از برج خنک کن مدار بسته بیشتر می شود؟

پاسخ: برای پاسخ دقیق به این سوال باید مشخصات برج خنک کننده مورد نظر بررسی شود. معمولا برج خنک کننده هیبرید حداقل 2 تا 3 برابر قیمت برج خنک کننده مدار بسته خواهد بود. البته این تفاوت قیمت در صورتی است که قیمت برج مدار بسته از تامین کنندگان معتبر و با کیفیت کولینگ تاور استعلام شود. البته اگر بخواهیم قیمت کولینگ هیبرید را با مدار باز مقایسه کنیم معمولا به قیمتی بین 6 تا 8 برابر میرسیم.

-آیا تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده هیبرید دشوار است؟

خیر، سرویس و نگهداری برج خنک کننده هیبریدی مشابه کولینگ تاور مدار بسته است. برای دسترسی به قسمت کویل هوا خنک نیز دریچه های جداگانه ای در نظر گرفته می شود.

-بهترین عملکرد کولینگ تاور هیبریدی در چه شرایط آب و هوایی است؟

استفاده از کولینگ تاور هیبریدی در مناطق خشک و نسبتا معتدل تاثیر بیشتری در کاهش مصرف آب دارد. به عنوان مثال در شرایط آب و هوایی جنوب کشور مانند استانهای خوزستان و هرمزگان، بکار بردن Hybrid cooling tower تاثیر چندانی در کاهش مصرف آب ندارد. اما در استان هایی مانند کرمان، خراسان، شیراز، اصفهان، سمنان، تهران، قزوین، آذربایجان، همدان و مناطقی از یزد و کرمان، برج خنک کننده هیبرید باعث کاهش مصرف آب خواهد شد.

-آیا امکان ساخت برج خنک کننده هیبرید فلزی در ایران وجود دارد؟

بله. ما مفتخریم که با داشتم دانش و تجربه مناسب در حوزه کولینگ تاور و مباحث ترمودینامیک و انتقال حرارت، کولینگ تاور هیبریدی فلزی را بنا به سفارش مشتریان صنعتی تولید کنیم. بدین ترتیب امکان طراحی و ساخت برج خنک کننده هوا خنک و هیبریدی مدار بسته و مدار باز وجود دارد.

در شکل ذیل تصویر مدل سه بعدی برج خنک کننده هیبرید را مشاهده می کنید.

نمونه مدل سه بعدی برج خنک کننده هیبرید فلزی قابل تولید توسط آراکو

 

-در چه فصل هایی مصرف آب از کولینگ تاور هیبرید به صفر میرسد؟

برای پاسخ دقیق به این سوال باید دمای ورودی و خروجی برج خنک کن و شرایط آب و هوایی محیط مانند وت بالب یا دمای حباب مرطوب را بررسی کرد. اما در حالت کلی اگر دمای آب خروجی مورد نیاز  از برج خنک کننده در حدود 35 درجه سانتیگراد باشد در اوایل فصل بهار، و از اواسط فصل پایین تا پایان زمستان، امکان استفاده از برج خنک کن هیبریدی بدون مصرف آب و یا با مصرف آب بسیار پایین وجود دارد.

 

- آیا امکان ساخت کولینگ تاور هیبریدی مدار بسته وجود دارد؟

بله. برج خنک کننده Hybrid را می توان به دو صورت هیبرید مدار باز و هیبرید مدار بسته تولید کرد. ابعاد و قیمت کولینگ تاور هیبرید مدار بسته از مدار باز بیشتر است. ویژگی برج خنک کننده هیبرید مدار بسته این است که آب به هیچ عنوان با هوا در تماس نیست. در این نوع برج خنک کن، آب ابتدا وارد کویل ها هوا خنک می شود و سپس بدون اینکه بر روی پکینگ ریخته شود، وارد کویل آب خنک مدار بسته خواهد شد.

 

-آیا می توان کولینگ تاور هیبریدی را برای ظرفیت های پایین (زیر 100 تن تبرید) تولید کرد؟

در مورد این سوال لازم است بدانیم با بزرگتر شدن اندازه و بالا رفتن ظرفیت سرمایش برج خنک کن هایبرید، قیمت آن مناسب تر می شود. اما از نظر فنی و تکنیکال، محدودیتی برای ساخت و تولید Hybrid Cooling tower در اندازه های کوچک تر وجود ندارد.

 

- سیستم آدیاباتیک هیبریدی چیست؟

علاوه بر برج عادی، در روش Hybrid می توان از کولینگ آدیاباتیک استفاده کرد. در این سیستم ها از یک کویل استفاده می شود. معمولا قیمت سیستم آدیاباتیک از کولینگ تاور هیبریدی بیشتر است. اما مقدار کاهش مصرف آب متوسط سالیانه در این سیستم به 60 تا 80 درصد میرسد که عددی بسیار زیاد است.  

 

-آیا این امکان وجود دارد که برای انتخاب برج خنک کننده آدیاباتیک هیبریدی و روش مناسب کاهش آب خدمات مشاوره گرفت؟

بله. ما می توانیم با دریافت هزینه مشاوره، سیستم کولینگ شما را بررسی کرده و روش مناسب کم کردن مقدار آب را پیشنهاد بدهیم. در انتهای خدمات مشاوره و به همراه گزارش ارائه شده، می توانیم هزینه تقریبی اجرای هر روش و مقدار صرفه جویی در مصرف آب را برای شما محاسبه کنیم. یکی دیگر از موارد شرح خدمات مشاوره برج خنک کننده، بررسی امکان بهبود قطعات برای صرفه جویی در مصرف انرژی است.

برج خنک کن(Cooling tower)

برج خنک کننده چیست (کولینگ تاور چگونه کار می کند)؟

طرز کار و عملکرد Cooling tower

آب خنک کاری یا کولینگ واتر پس از چرخش در داخل دستگاه ها و ماشین آلات مختلف، انرژی حرارتی را از آنها می گیرد و دمایش زیاد می شود. برای خنک کردن کولینگ واتر معمولا از برج خنک کن استفاده می کنیم. به همین دلیل است که اگر برج خنک کننده بی کیفیت بوده و یا راندمان عملکرد پایینی داشته باشد، امکان دارد کل خط تولید یک کارخانه متوقف شود. با این توضیح می توانیم بگوییم:

برج خنک کننده مانند قلب مدار خنک کاری یک کارخانه است.

عداد زیادی از مدیران فنی و مالکین کارخانه ها، تصور می کنند خریدن یک Cooling tower ارزان، باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. اما واقعیت این است که خرید ارزان معمولا هزینه و زمان تعمیرات را بالا می برد. به همین خاطر است که برج های ارزان معمولا باعث دردسر همیشگی پرسنل تعمیرات و نگهداری است و مقدار تولید مجموعه را هم کم می کند که این مساله در بازار رقابتی این روزها، مثل دور ریختن بخش زیادی از حاشیه سود تولید خواهد بود.

بخاطر طولانی بودن این مطلب و راحتی دسترسی شما خوانندگان عزیز به بخش مورد نظر، در ابتدا فهرستی از تیترهای این مطلب قرار می دهیم تا با کلیک بر روی هر تیتر، به بخش مورد نظر منتقل شوید.

آشنایی با کولینگ تاور

انواع برج خنک کن

طرز کار برج خنک کننده

مفهوم تبخیر سطحی

وت بالب یعنی چه؟

رنج در ایرکولر و برج خنک کن به چه معنی است؟

مفهوم اپروچ

مقدار آب مصرفی کولینگ تاور

سیکل تغلیظ چطور تعریف می شود؟

ظرفیت برج خنک کننده به چه عواملی بستگی دارد؟

آشنایی با Cooling tower

کولینگ تاور یا برج خنک کننده (Cooling tower)، دستگاهی است که دمای سیال یا آب را با استفاده از تبخیر سطحی کاهش می دهد. بدلیل راندمان مناسب، کم هزینه و ساده تر بودن کاهش دما بر مبنای تبخیر سطحی نسبت به استفاده از چیلر یا ایر کولر، استفاده از برج خنک کننده در صنایع مختلف گسترش یافته است.  

تصویر مقایسه نوع کارکرد برج خنک کن جریان مخالف و جریان متقاطع

طبقه بندی انواع برج خنک کن

برج خنک کننده انواع مختلفی دارد که پر مصرف ترین آنها، کولینگ تاور فایبرگلاس پکیج است. این نوع از Cooling tower در کارخانه شرکت سازنده و به صورت کامل تولید می شوند و نیاز به ستون جداگانه و بدنه بتونی یا کامپوزیت و فایبر ندارند. مناسب ترین نوع برج پکیچ، کولینگ تاور مکعب شکل کانترفلو یا جریان مخالف مکعبی است. البته در زمان خرید باید حتما به کیفیت محصول و داشتن استاندارد از طرف تولید کننده توجه کرد. فراموش نکنید که برج خنک کن مخروطی(مدور یا بطری) شکل از نظر کیفیت و عملکرد سطح بسیار پایینی دارد و به خاطر ایرادها و مشکلات تعمیر نگهداری، انتخاب خطرناکی است.

دسته بندی انواع برج خنک کن

روش کارکردن برج خنک کننده

در ابتدای این مطلب گفتیم که کارکرد برج خنک کننده بر اساس تبخیر سطحی آب است. پس برای اینکه متوجه شویم برج خنک کن چیست و چطور کار می کند، بهتر است در مورد کلمات کلیدی مرتبط با Cooling tower توضیح دهیم. در این بخش مفهوم تبخیر سطحی که از مبانی انتقال حرارت در برج خنک کن است، را توضیح میدهیم.

شماتیک کلی مسیر حرکت هوا و آب و نحوه عملکرد برج خنک کن

تبخیر سطحی چیست؟

تبخیر سطحی فرآیندی است که در آن، مایع مورد نظر به حالت بخار در می آید و گرمای نهان تبخیر را از محیط جذب می کند. به صورت کلی هر مایعی به میزان مشخصی در هر دما دچار تبخیر سطحی می شود. به عنوان مثال هنگامی که از استخر بیرون می آیید، با وجود اینکه دمای قطرات آب روی پوست شما به دمای تبخیر آب نرسیده است، به دلیل تبخیر سطحی احساس سرما می کنید. شدت تبخیر سطحی به مقدار سرعت جریان هوا نیز بستگی دارد. به همین دلیل وقتی که از استخر خارج شدید، اگر باد شدیدی بوزد، احساس سرمای بیشتری می کنید. 

تفاوت تبخیر سطحی و تبخیر عادی

 Evaporation VS Vaporization

تفاوت تبخیر سطحی با تبخیر (بر اثر جوش آمدن) این است که تبخیر سطحی در هر دمایی اتفاق میافتد ولی تبخیر بر اثر جوش آمدن نیازمند رسیدن مایع به دمای تبخیر است.

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

QV=m*LV

در ادامه می خواهیم با مفهوم دمای حباب مرطوب آشنا شویم.

تصویر روش اندازه گیری وت بالب برای محاسبات برج خنک کننده و کولینگ تاور

Wet bulb temperature

دمای حباب مرطوب یا تر(وت بالب)

در مباحث مربوط به تهویه دمای خشک محیط دمایی است که به وسیله دماسنجی که در فضای باز و محلی دور از تابش مستقیم آفتاب قرار گرفته باشد، مشخص خواهد شد. اگر دمای محیط ثابت باشد، با بالا رفتن رطوبت نسبی، دمای مرطوب نیز بیشتر می شود. به عنوان مثال ممکن است دمای شهر کرمان با بندر عباس در برخی از مواقع سال یکسان باشد، اما به خاطر بالا بودن رطوبت نسبی، دمای مرطوب بندر عباس همیشه بالاتر است. به همین دلیل در شهر های جنوبی و شمالی ایران که رطوبت نسبی هوا بالا است از کولر آبی برای سرمایش استفاده نمی شود.

Dry bulb temperature

دمای خشک

دمای حباب خشک محیط در هر منطقه طبق اطلاعات استخراج شده از ایستگاههای هواشناسی مربوطه، دارای میانگین حداقل و میانگین حداکثر می باشد که در محاسبات مربوط به تهویه به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می گیرد.

تعریف دمای حباب مرطوب یا وت بالب(Wet Bulb) : با توجه به تعریف بیان شده در خصوص دمای خشک، اگر به دور حباب دماسنجی، پارچه ای پیچانده، آنرا خیس کنیم و دما سنج را بچرخانیم، دمایی که به دست می آید به Wet Bulb یا دمای حباب مرطوب معروف است. این دما یک دمای تعادلی است که به میزان دمای خشک هوا و رطوبت نسبی و همچنین ارتفاع از سطح دریا وابسته است.

نحوه محاسبه دمای مرطوب با استفاده از دمای خشک و رطوبت نسبی که کمک چارت سایکرومتریک-Psychrometric chart می باشد که در ادامه لینک دانلود چارت سایکرومتریک قرار داده شده است.

دانلود نمودار سایکرومتریک

به عنوان مثال در بسیاری از طراحی ها محاسبات برج خنک کن در تهران بر مبنای دمای خشک 40 الی 44 درجه سانتیگراد و دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد می باشد که البته در سالیان اخیر دمای خشک و مرطوب تهران افزایش یافته و حتی در مناطق مختلف شهر متفاوت می باشد. مثلا دمای مرطوب در نزدیکی دریاچه چیتگر بالاتر از بقیه نقاط تهران است و به همین دلیل برای این منطقه باید از برج خنک کننده با طراحی خاص استفاده کرد.

دلیل اهمیت دمای مرطوب در محاسبات برج خنک کن این مطلب است که بر خلاف چیلرها که ظرفیت مشخصی دارند، تخمین اندازه و مشخصات برج خنک کننده با استفاده از واحد تن تبرید در کشور ایران منطقی نیست. زیرا یک کولینگ تاور با ظرفیت 100 تن تبرید در تهران، مشخصاتی متفاوت از یک برج با همین ظرفیت در شهر اهواز(با رطوبت نسبی بالا) یا اصفهان و مشهد و تبریز خواهد داشت.یا همانطور که گفته شد ابعاد و مشخصات یک برج خنک کن 500 تن تبرید برای مناطق اطراف دریاچه چیتگر، با مشخصات کولینگ تاور 500 تن در منطقه 1 تفاوت دارد. 

اختلاف دمای رنج(range) در برج خنک کن/رنج چیست؟
Cooling tower Range temperature

اختلاف دمای بین سیال ورودی به برج و سیال خروجی از برج خنک کننده را Range (اختلاف دمای رنج) می نامند. در حقیقت این عدد نشانگر میزان تغییر دمای سیال یا آب در برج خنک کننده است.

آیا برای مقدار خنک کردن آب در کولینگ تاور محدودیت وجود دارد؟

شاید برای شما هم این سوال به وجود آمده باشد که آیا برج خنک کن می تواند دمای آب را بیشتر از 10 یا 15 درجه خنک کند؟ مثلا با استفاده از Cooling tower می توانیم آب را 20 یا 30 درجه سانتیگراد خنک تر کنیم؟

در پاسخ به این سوال باید بگوییم اگر دمای آب خنک شده(خروجی) از حداقل 3 الی 5 درجه از وت بالب بیشتر باشد، در بعضی از موارد ممکن است بتوانیم کولینگ واتر را حتی 30 تا 40 درجه و در یک مرحله با برج خنک کننده مدار باز، سردتر کنیم. البته هر چقدر دمای آب گرم ورودی بیشتر باشد، احتمال ایجاد اختلاف دمای، افزایش پیدا می کند. برای اینکه دمای آب در سیستم کولینگ را بیشتر از 15 درجه، خنک کنیم، لازم است از نرم افزارهای تخصصی طراحی استفاده شود. اگر می خواهید در این بخش بیشتر مطالعه کنید می توانید مقاله ما را با عنوان برج خنک کننده حداکثر چه مقدار آب را سرد می کند؟ مطالعه کنید. با این توضیحات مشخص است تولیدکنندگان قدیمی و سنتی که برج خنک کننده را به صورت تن تبریدی می فروشند، توانایی و دانش انجام این کار را ندارند و خیلی وقتها می گویند "نمی شود با کولینگ تاور آب را بیشتر از 10 تا 15 درجه خنک کرد"، البته این تصور کاملا اشتباه است. 

اگر می خواهید در این بخش بیشتر مطالعه کنید می توانید مقاله ما را با عنوان برج خنک کننده حداکثر چه مقدار آب را سرد می کند؟ مطالعه کنید.

اختلاف دمای اپروچ در برج خنک کننده/اپروچ 
Cooling tower Approach 

اپروچ یا دمای تقرب یعنی چه؟ اختلاف دمای سیال یا آب خنک شده در برج خنک کن و دمای مرطوب محیط(Wet bulb)، را اپروچ می گویند. بر اساس توضیحات قبلی، از نظر تئوری مقدار دمای Approach در کولینگ تاور، نمی تواند کمتر از 2 تا 3 درجه سانتیگراد باشد.

نمایش معنی اپروچ و رنج در طراحی و محاسبات برج خنک کننده

فاکتور اندازه(Coolig tower size factor) در برج خنک کن چه معنی دارد؟ 

خریدن یک تجهیز صنعتی با قیمت پایین به شرطی که کیفیت آن کم نشود برای همه مشتریان جذاب است. شاید برای شما جالب باشد اگر بدانید با داشتن اطلاعات مناسب در زمان طراحی برج خنک کن می توانید اندازه و ابعاد محصول مورد نظر را کمتر کنید و هزینه کمتری هم برای خرید پرداخت کنید.

در این روش با حفظ کردن اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کننده(یا دمای رنج)، مقدار اپروچ را زیاد می کنیم تا اندازه و ابعاد برج کمتر شود.

برای مثال اگر در تهران با ثابت بودن دبی آب، دمای ورودی و خروجی Cooling tower را از مقدار 38(دمای ورودی به کولینگ تاور) به 28(دمای خروجی کولینگ تاور) تغییر بدهیم و به دمای 40 درجه سانتیگراد به 30 درجه برسانیم، می توانیم اندازه کولینگ تاور را بین 10 الی 15 درصد بدون تغییر در ظرفیت حرارتی، کم کنیم. در نتیجه قیمت برج خنک کن نیز بدون کاهش کیفیت، کمتر می شود. 

دلیل این مساله مفهومی بسیار مهم در طراحی برج خنک کننده به نام، فاکتور اندازه و ابعاد است. این فاکتور با عدد میزان اپروچ (Approach) که اختلاف وت بالب یا دمای حباب مرطوب با دمای خروجی از کولینگ تاور است نسبت نمایی دارد. 

همانگونه که مطالب قبل بیان شده از نظر تئوری دمای اپروچ(Approach) در کولینگ تاور نمی تواند کمتر از 2 الی 3 درجه سانتیگراد باشد. در حقیقت هر اندازه دمای مورد نظر جهت خروجی برج خنک کننده به دمای حباب تر یا وت بالب(Wet Bulb) نزدیک باشد، ابعاد برج خنک کن افزایش می یابد. نمودار تغییرات فاکتور ابعاد به نسبت اپروچ را در ادامه مشاهده می کنید. فرمول تبدیل دمای فارنهایت به سانتیگراد C=(F-32)*5/9 و با حذف عدد ثابت 32، به این دلیل که اختلاف دما مورد نظر است، مشخص می گردد که در عدد اپروچ حدود 17 درجه فارنهایت، معادل 9.5 درجه سانتیگراد، فاکتور ابعاد برج خنک کننده برابر 1 خواهد بود.

این در حالی است که در صورت کاهش دمای Approach (یعنی نزدیکتر شدن دمای خروجی برج خنک کن به وت بالب - حباب مرطوب) به عددی حدود 10 درجه فارنهایت معادل 5.5 درجه سانتیگراد، سایز برج خنک کن مورد نظر 1.5 برابر خواهد شد. این مساله موجب بزرگ شدن بیش از حد ابعاد برج خنک کن و بالا رفتن قابل توجه هزینه ساخت و قیمت کولینگ تاور می شود.

برای همین توصیه می کنیم به منظور امکان ارائه پیشنهاد قیمت مناسب برای برج خنک کننده، دمای خروجی کولینگ واتر را حداقل در حدود 7 الی 10 درجه سانتیگراد بالاتر از وت بالب یا دمای حباب تر انتخاب کنید تا فاکتور ابعاد کولینگ تاور - Cooling tower size factor - نزدیک 1 باشد.

فاکتور اندازه برج خنک کن در مقایسه با اپروچ بر حسب درجه فارنهایت

معنی آب جبرانی در کولینگ تاور

میک آپ چیست؟ 

Cooling tower make up water 

آب جبرانی یا میک آپ کولینگ تاور به آبی گفته می شود که برای جبران آب تبخیر شده و سر ریز به داخل مخزن و بسین برج خنک کننده اضافه می شود. آب Make up در برج خنک کننده حتما باید شرایط خاصی از لحاظ سختی و PHداشته باشد.

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

مفهوم آب سر ریز یا زیر کش شده در برج خنک کنندهCooling tower Range Blow Down)): آب سرریز یا زیرکشBlow down)) در برج خنک کننده به میزان آبی گفته می شود که به منظور حفظ شرایط آب (سختی آب، ذرات معلق و ...) در محدوده ای معین از مخزن کولینگ تاور تخلیه می گردد.

تعریف چرخه تغلیظ در برج خنک کننده

Cycle Of Concentration / COC in Cooling tower

سیکل تغلیظ یا COC در کولینگ تاور به نسبت ذرات محلول در آب درون برج خنک کن به ذرات محلول در آب ورودی یا همان آب میکاپ گفته می شود. همانگونه که بیان شد ذرات معلق و محلول درون مدار برج خنک کن 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، باید مقدار این ذرات را به حد استاندارد و مناسبی رساند. 

میزان سیکل تغلیظ یا Cycle Of Concentration در برج خنک کن صنعتی بستگی به شرایط آب و کاربری Cooling tower دارد ولی به صورت کلی عدد مناسب برای سیکل تغلیظ برج خنک کن بین 3 الی 8 می باشد.

با توجه به این نکات مشخص می شود که برای انتخاب یک برج خنک کن باید حتما از یک مشاور متخصص در این حوزه استفاده کرد تا پس از خرید کولینگ تاور، از نظر کارایی و عملکرد متحمل خسارت نگردید.

تعیین ظرفیت کولینگ تاور

تناژ تبرید برج خنک کن چقدر است؟

در ابتدای این بحث باید مساله ای که متاسفانه در بازار تهویه و سرمایش به شدت رواج دارد را برای شما توضیح بدهیم. 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!

معنای این جمله این است که مثلا یک کولینگ تاور با ظرفیت 100 تن تبرید، می تواند 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 و دماهای آن هم مشخص است. به همین علت 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 توانید با استفاده از تن تبرید، اندازه برج خنک کننده و مدل آن را مشخص کنید. 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 مقدار حرارتی که برج خنک کننده با عمل تبخیر از کولینگ واتر جذب می کند، ظرفیت سرمایش می گویند. ظرفیت نامی برج خنک کننده با ظرفیت واقعی و عملکردی آن تفاوت دارد.

واحد ظرفیت برج خنک کننده بر حسب کیلو وات یا تناژ تبرید است. هر کیلووات معادل 0.2843 تن تبرید است.

آیا برج خنک کننده در جنوب(خوزستان، هرمزگان) و شمال(مازندران و گیلان) هم کار می کند؟

یک سوال بسیار متداول این است که در شهرهای ساحلی یا جاهایی که نزدیک دریا و اقیانوس است، با وجود اینکه رطوبت خیلی بالاست آیا باز هم Cooling tower کار می کند. در پاسخ این سوال باید بگوییم بله. برج خنک کننده در شهر هایی با رطوبت نسبی 95 درصد هم کار می کند. البته دمای کولینگ واتر خروجی، از شهرهای خشک معمولا بیشتر است.

برای مثال اگر در مرداد ماه با برج خنک کن در کرمان بتوانید به دمای 25 درجه سانتیگراد برسید، همان کولینگ تاور در شمال(مازندران، گیلان، گلستان) نهایتا می تواند آب را تا 28 الی 29 درجه سانتیگراد خنک کند که این مشکل به خاطر رطوبت نسبی بالا است.

دانلود و مشاهده فیلم آموزشی درباره برج خنک کننده - کولینگ تاور

خدمات ما در بخش انتخاب و طراحی برج خنک کننده صنعتی و مجتمع های تجاری و مسکونی به شرح زیر است می باشد:

دریافت اطلاعات فنی (شامل مشخصات چیلر یا مشخصات دمای آب ورودی و خروجی برج در کارخانه ها)

دریافت اطلاعات اقلیمی و شرایط آب در منطقه

ارائه پیشنهاد مالی و زمانی خدمات مشاوره و عقد قرارداد

طراحی اولیه برج خنک کن - کولینگ تاور

تامین و فروش پکینگ و قطره گیر PVC و PP کولینگ تاور

فروش پکینگ نت اسپلش ضد رسوب آلمانی

مشاوره در حوزه خرید قطعات و تجهیزات برج خنک کننده

در مطالب بعدی در خصوص انواع برج خنک کن و مزایای و معایب هر یک از موارد توضیح داده خواهد شد.

مقاله های مرتبط

فن برج خنک کننده فایبرگلاس

طبقه بندی برج خنک کن - کولینگ تاور - از نظر نحوه ایجاد جریان هوا 

مطلب مربوط به طبقه بندی برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

مطلب مربوط به طبقه بندی و انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

مطلب مربوط به تاریخچه برج خنک کننده - کولینگ تاور

آشنایی با برج خنک کننده مدار بسته 

نحوه عملکرد برج خنک کننده هیبرید - Hybrid Cooling tower

برگزاری دوره آشنایی با برج خنک کننده و روش های کاهش مصرف آب

بازرسی، ممیزی انرِژی و بهینه کردن برج خنک کن

محاسبه مصرف آب در کولینگ تاور

نمونه برج خنک کن فایبرگلاس کانتر فلو مکعبی تولید شده 

 

طراحی و فروش کولینگ تاور (برج خنک کننده) صنعتی با استاندارد CE اروپا

تولید برج خنک کننده کانتر فلو فایبر گلاس با کیفیت مناسب

شبیه سازی سیالاتی و جریان هوا در کولینگ تاور(برج خنک کننده)

تامین قطعات برج خنک کن(پکینگ، فن، قطره گیر، لوور)

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

آدرس وبسایت شرکت آراکو 

کانال آپارات فیلم آموزشی کولینگ تاور