مقایسه کولینگ تاور بر اساس مساحت و دبی آب

دلیل تفاوت اندازه برج خنک کننده

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

محدوده مجاز واتر لودینگ در برج خنک کن

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

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

مقاله آشنایی با انواع پکینگ برج خنک کننده

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

تاثیر واتر لود برج خنک کننده بر ابعاد کولینگ تاور

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

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

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

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

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

چه عواملی بر حد مجاز Rain density اثر می گذارد؟

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

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

- اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور - عدد رنج

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

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

 

طراحی برج خنک کننده صنعتی فایبر گلاس

مشاوره در خرید و تامین کولینگ تاور صنعتی

فروش برج خنک کننده با استاندارد CE اروپا

طراحی و محاسبات کولینگ تاور بتنی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

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

روش انتخاب برج خنک کن(تعیین ظرفیت کولینگ تاور صنعتی)

استعلام کولینگ تاور، نحوه انتخاب و یا تهیه اسناد مناقصه برج خنک کننده مناسب صنعتی، از مواردی است که کارفرمایان محترم را در هنگام خرید یا پیشنهاد قیمت با مشکل مواجه می کند. برای شفافیت هرچه بیشتر و با هدف ارائه اطلاعات تخصصی، در این بخش به بیان توضیحاتی در خصوص فرآیند انتخاب برج خنک کن خواهیم پرداخت. با این توضیحات مراحل اصلی انتخاب کولینگ را به صورت طبقه بندی شده جهت استحضار شما عزیزان ذکر می کنیم.

1- انتخاب نوع برج خنک کننده

اولین مرحله از فرآیند انتخاب و طراحی کولینگ تاور، مربوط به تعیین نوع مناسب جهت کاربری صنعتی می باشد. همانگونه که در مطالب پیشین ذکر کردیم، استفاده از برج خنک کننده بطری شکل(Bottle type Cooling tower) بدلیل اشکالات فراوان و راندمان پایین، امروزه در اکثر کشور های پیشرفته منسوخ شده است و به جای آن از برج خنک کن مکعبی و کانتر فلو استفاده می شود. کولینگ تاور های جریان مخالف (کانتر فلو) مکعبی به خاطر داشتن سازه مستحکم و طراحی مهندسی، امکان استفاده از گیربکس را هم برای کارفرما فراهم می کنند. همچنین تعمیرات و نگهداری آنها بسیار راحت تر و خرابی آنها بسیار کمتر از برج خنک کننده مدور(بطری شکل) است.

نمودار طبقه بندی انواع کولینگ تاور

برای مطالعه توضیحات بیشتر در خصوص انواع برج خنک کن به مطالب ذیل مراجعه فرمائید.

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

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

 انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

تاریخچه برج خنک کننده(کولینگ تاور)

2- تعیین شرایط کارکرد و ظرفیت برج خنک کننده

در مرحله دوم از انتخاب برج خنک کن، باید شرایط کارکرد آن را مشخص کرد. بر خلاف کاربری های مسکونی که از برج خنک کن برای خنک کردن چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود، در کاربرد های صنعتی باید به نکات دیگری توجه کنیم.

مهمترین موردی که باید به آن توجه فرمایید این است که تنها با داشتن ظرفیت برج خنک کننده(مقدار تن تبرید) نمی توانیم مشخصات کولینگ تاور مورد نظر(مثل اندازه، مدل دستگاه و قیمت) را متوجه بشویم. 

به عنوان مثال مشخصات یک برج خنک کن 100 تن، 200 تن، 500 تن و یا 1000 تنی(تن تبرید) از نظر ابعاد و اندازه کاملا بستگی به شرایط کارکرد دارند. به همین خاطر است که ممکن است یک کولینگ تاور صد تنی از برج خنک کننده 200 تن تبرید بزرگتر باشد.

برای طراحی اصولی برج خنک کننده، باید 4 فاکتور یا مشخصه زیر به صورت کامل و دقیق از طرف سازنده خط تولید یا دستگاهی که نیاز به خنک کاری دارد، اعلام شده باشد. این 4 مولفه عبارتند از : 

-دمای آب ورودی  کولینگ تاور

-دمای آب مورد نیاز خروجی از برج خنک کننده 

-دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب در ساعت یا لیتر در دقیقه

-موقعیت جغرافیایی برای تعیین مقدار وت بالب

 

اطلاعات مورد نیاز برای استعلام قیمت برج خنک کن صنعتی

3- وضعیت واتر لود برج خنک کننده  

با تاکید مجدد بر این مطلب که واحد تن تبرید معیار مناسبی برای انتخاب برج های خنک کننده صنعتی نیست، توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که یکی از محدودیت های بسیار رایج در برج خنک کن صنعتی به ویژه در کولینگ تاور های مورد استفاده برای خنک کردن چیلر جذبی، واتر لود(Cooling tower rain density) یا میزان آب قابل پاشش بر سطح واحد(متر مربع) است.

عدد واتر لود بر اساس نوع پکینگ کولینگ تاور مشخص می گردد. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبر گلاس، از پکینگ فیلم با جنس پی وی سی و یا پلی پروپیلن استفاده می شود، میزان واترلود نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع تجاوز نماید. با افزایش واتر لود از این حد، عملا آب پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری پکینگ عبور کند و  کارایی خود را از دست می دهد.

در برخی از موارد و در صورت عدم آشنایی خریدار، عده ای از تولید کنندگان اقدام به فروش برج خنک کننده با ابعاد کوچکتر می نمایند که صرفا موجب پایین آمدن قیمت می گردد، لیکن این مساله در فصول گرم و نیز زمان عملکرد مداوم دستگاه می تواند ضرر های جبران ناپذیری را به سیستم وارد نماید.

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

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

با توجه به محدودیت واتر لود یا واتر لودینگ، مشخص است که تولید کننده اول به منظور کاهش ابعاد برج و کاهش قیمت، پیشنهادی ارائه کرده است که ضریب اطمینان بسیار کمی دارد و می تواند به بروز مشکلاتی برای خریدار در گرمای تابستان و هنگام استفاده از حداکثر ظرفیت خط تولید انجامد.

4- شرایط آب برج خنک کن

مهمترین تاثیر شرایط آب در انتخاب و طراحی برج خنک کن بر روی نوع پکینگ کولینگ تاور می باشد. بدین ترتیب در شرایطی که سختی آب زیر 300 - 500 باشد می توان از پکینگ های فیلم استفاده کرد که قیمت کمتری دارند. اما برای سختی بالای آب در کولینگ تاور (TH بالای 500) لازم است از پکینگ اسپلش ضد رسوب استفاده نمود تا پس از مدتی پکینگ ها دچار گرفتگی نشده و راندمان برج خنک کن کاهش نیابد.

تاثیر رسوب بر برج خنک کننده

علاوه بر سختی آب، میزان اسیدی یا قلیایی بودن آب کولینگ تاور در انتخاب نوع قطعات و تجهیزات داخلی بسیار تاثیر گذار است. برای مثال در حالت عادی و زمانی که PH آب برج خنک کن بین 6 تا 8 باشد، می توانم از ساپورت و قطعات گالوانیزه استفاده کنیم. اما هنگامی که آب برج خنک کننده به شدت قلیایی یا اسیدی باشد باید به ترتیب از قطعات استیل 304 و 316 استفاده شود. در حالیکه اگر درجه قلیایی و اسیدی بودن آب به کمتر از 4.5 و یا بالاتر از 9.5 برسد باید از رزین های ویژه در بدنه برج خنک کن استفاده کرد.

 

---

طراحی و فروش برج خنک کن صنعتی

شبیه سازی جریان هوا و آب در کولینگ تاور

بهینه سازی برج خنک کننده صنعتی

فروش قطعات برج خنک کننده صنعتی 

فروش پکینگ ضد رسوب آلمانی

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

---

برای مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شرایط آب برج خنک کن به مطالب ذیل مراجعه فرمائید.

سختی آب چیست و اثر آن بر عملکرد و رسوب در برج خنک کننده چگونه است؟

اسیدی یا قلیایی بودن آب کولینگ تاور

فروش برج خنک کننده شرکت آراکو

فیلم آموزشی برج خنک کن

خریدن یک کولینگ صنعتی با قیمت پایینتر به شرطی که کیفیت آن کم نشود، برای همه مشتریان جذاب است. جالب است بدانید با داشتن اطلاعات مناسب در زمان طراحی برج خنک کن، می توانید اندازه و ابعاد مورد نظر را کاهش داده و از نظر قیمت، هزینه کمتری برای خرید پرداخت کنید.

 

تاثیرات رنج و اپروچ در ظرفیت برج خنک کننده

برای بهینه کردن اندازه و قیمت کولینگ تاور، با حفظ کردن اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کننده(یا دمای رنج)، مقدار اپروچ را زیاد می کنیم. به این ترتیب اندازه و ابعاد سیستم کولینگ کوچکتر شود و راندمان آن افزایش یابد.

برای مثال فرض کنید در تهران با ثابت بودن دبی آب، دمای ورودی و خروجی Cooling tower را از 38 درجه سانتیگراد برای آب گرم و 28(دمای خروجی کولینگ تاور) برای آب سرد تغییر بدهیم و به مقدار 40 درجه سانتیگراد برای آب گرم و 30 درجه برای آن سرد خروجی برسانیم. با شرایط جدید 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، ارزانتر می شود. برای آشنایی بیشتر با این روش و مفهوم فاکتور اندازه، در ادامه مقاله با ما همراه باشید.

یکی از ضریبهای بسیار مهم در طراحی برج خنک کننده، فاکتور اندازه و سایز کولینگ است. این فاکتور با عدد Approach که اختلاف وت بالب یا دمای حباب مرطوب با دمای خروجی از کولینگ تاور است نسبت نمایی دارد. 

طراحی درست کولینگ تاور با ضریب ابعاد و ظرفیت

همانگونه که مطالب قبل بیان شده از نظر تئوری دمای اپروچ در کولینگ تاور نمی تواند کمتر از 2 الی 3 درجه سانتیگراد باشد. در حقیقت هر اندازه دمای آب خروجی برج خنک کننده به دمای Wet Bulb نزدیک باشد، ابعاد برج خنک کن بزرگتر می شود. 

مفهوم عدد اپروچ یا دمای تقرب و اختلاف دمای رنج در برج خنک کننده

نمودار تغییرات فاکتور ابعاد به نسبت اپروچ cooling tower را در ادامه مشاهده می کنید. با استفاده از 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). میبینید که در عدد اپروچ حدود 17 درجه فارنهایت، معادل 9.5 درجه سانتیگراد، فاکتور ابعاد برج خنک کننده برابر 1 خواهد بود.

 

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

این در حالی است که در صورت کاهش Approach(نزدیکتر شدن دمای خروجی برج به حباب مرطوب) به حدود 10 درجه فارنهایت(معادل 5.5 درجه سانتیگراد)، سایز برج خنک کن مورد نظر 1.5 برابر خواهد شد. 

البته در مورد اندازه کولینگ تاور، مفهوم واتر-لود(واتر لودینگ یا چگالی بارش) نیز باید در نظر گرفته شود. طبق محدودیت Cooling tower water loading، میزان آب در گردش بر حسب متر مکعب بر ساعت، تقسیم بر مساحت مفید کولینگ تاور بر حسب متر مربع، نباید از 30 بالاتر باشد.

این مساله باعث بزرگ شدن بیش از حد ابعاد برج خنک کن و بالا رفتن قابل توجه هزینه ساخت و قیمت کولینگ تاور می شود. به همین دلیل توصیه می گردد به منظور امکان ارائه پیشنهاد قیمت مناسب برای برج خنک کننده، دمای خروجی حداقل در حدود 7 الی 10 درجه سانتیگراد بالاتر از وت بالب یا دمای حباب تر انتخاب شود. در این شرایط فاکتور ابعاد و سایز کولینگ تاور(Cooling tower size factor) نزدیک 1 خواهد شد.

مثال و نمونه طراحی درست و بهینه کولینگ تاور

بر اساس توضیحاتی که دادیم، برای شهری مانند تهران که دمای حباب تر آن در حدود 24 درجه سانتیگراد است. دمای خروجی کولینگ تاور بهتر است بالاتر از 30 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شود تا برج خنک کننده از لحاظ قیمت و ابعاد، در شرایط ایده آل باشد.

جالب است بدانید در شهرهایی مثل اهواز، آبادان، بندر عباس، ماهشهر، قشم و کیش که دمای مرطوب یا وت بالب عموما در تابستان بالای 30 درجه سانتیگراد می شود(به دلیلی رطوبت نسبی بالای و گرمای شدید در تابستان)، برای رسیدن به دمای 35 الی 38 درجه سانتیگراد در خروجی برج خنک کننده مجبور خواهیم شد از بالا رفتن فاکتور اندازه چشم پوشی کنیم.

پس در ماهشهر که وت بالب آن در حدود 30 الی 31 درجه سانتیگراد است می توانیم به دمای آب 34 درجه سانتیگراد در مرداد ماه برسیم که البته این مساله موجب بزرگتر شدن ابعاد برج خنک کننده و افزایش قیمت می شود.

طراحی و فروش برج خنک کن مدار بسته و مدار باز فایبرگلاس با استاندارد CE

طراحی و ساخت برج خنک کننده صنعتی و تجاری

فروش پکینگ PVC و PP ضد رسوب آلمانی کولینگ تاور

کاهش مصرف برق و آب کولینگ تاور

مشاوره خرید برج خنک کن

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

خدمات طراحی و محاسبات کولینگ تاور در وبسایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ تاور

مقدار آب مورد نیاز کولینگ تاور

مفاهیم طراحی و محاسبات برج خنک کننده