واترلود در برج خنک کننده(Cooling tower water load)

مقایسه کولینگ تاور بر اساس مساحت و دبی آب

دلیل تفاوت اندازه برج خنک کننده

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

محدوده مجاز واتر لودینگ در برج خنک کن

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

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

مقاله آشنایی با انواع پکینگ برج خنک کننده

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

تاثیر واتر لود برج خنک کننده بر ابعاد کولینگ تاور

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

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

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

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

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

چه عواملی بر حد مجاز Rain density اثر می گذارد؟

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

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

- اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور - عدد رنج

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

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

اطلاعات اولیه برای خرید و طراحی کولینگ تاور صنعتی

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

۲ نظر

محمد قربانعلی بیک

انواع برج خنک کننده، دمشی یا مکشی

کولینگ تاور به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات دفع حرارت، انواع مختلفی دارد. طبقه بندی کولینگ تاور بر اساس شکل ظاهری، جنس بدنه، جهت برخورد جریان هوا با سیال و نحوه تماس آب با محیط است.

طبقه بندی برج خنک کننده(Types of cooling tower)

یکی از مهمترین دسته بندی های برج خنک کن، بر اساس نظر نحوه ایجاد جریان هوا(دمش یا مکش) تعریف شده است.

به صورت کلی در مبحث تهویه، دو حالت برای ایجاد جریان هوا در محیط داریم که برای Cooling tower هم صدق می کند.

-مکش هوا : برج خنک کن مکنده(Induced Draft Cooling tower)

-دمش هوا : کولینگ تاور دمنده(Forced Draft Cooling tower)

1- مکش جریان هوا، برج خنک کن مکشی(Induced Draft Cooling tower)

در تهویه صنعتی(به استثنای سرمایش و گرمایش)، مکش هوا از داخل یک محیط، روشی مناسب و بسیار متداول است. زمانی که جریان هوا از محیط کشیده می شود و فن در خروجی قرار دارد، به دلیل افت فشار، هوای محیط تقریبا به صورت یکنواخت از محیط خارج می شود.

در برج خنک کننده مکشی، که تقریبا اکثر کولینگ تاورهای موجود از این نوع هستند، فن در قسمت بالا قرار می گیرد. پروانه های فن هوا را پس از برخورد با سیال(آب) از داخل بدنه می مکند و به بیرون هدایت می کنند.

مزیت برج خنک کن مکنده، مصرف انرژی کمتر و در عین حال هوا دهی بهتر به تمام نقاط برج است. همچنین در کولینگ تاورهای Induced draft بدلیل قرار گیری فن در بالای برج خنک کننده، امکان استفاده از قطره گیر و لوور برای جلوگیری از پاشش آب به بیرون و عدم ورود گرد و خاک به داخل کولینگ تاور وجود دارد. در تصویر ذیل نمونه کولینگ مکشی که فن و موتور آن در بخش بالایی(فن استک) قرار دارد را مشاهده می کنید.

کولینگ تاور با فن مکنده

حالت دوم: دمش جریان هوا، برج خنک کن دمنده

Forced Draft Cooling tower

دمیدن هوا به داخل محیط، روش دومی است که در تهویه استفاده می شود. در این روش جریان هوای آزاد به داخل محیط دمیده، و از خروجی های تعبیه شده به بیرون می رود. نکته منفی در این روش، بالا بودن میزان مصرف انرژی به دلیل افت فشار زیاد و در عین حال پوشش کمتر محیط مورد نظر است.

با این وجود در برخی موارد به خصوص در برج خنک کننده، استفاده از روش جریان دمشی الزامی بنظر میرسد. دلیل این مطلب وجود شرایطی است که سیال خروجی و آب خنک کاری دارد. برای مثال در صنایع تولید فلز روی، به دلیل اسیدی بودن آب در کولینگ تاور، اگر از روش مکش هوا استفاده شود و جریان هوا همراه با بخار اسیدی، توسط فن به بیرون رانده شود، فن و تجهیزات محرک از قبیل موتور و گیربکس، در زمان کوتاهی دچار خوردگی شدید شده و عملا از کار می افتند.

به همین دلیل برج خنک کننده دمشی Forced Draft Cooling towerدر صنایعی که سیال خنک شونده اسیدی است کاربرد فراوانی دارد. به عنوان نمونه می توان برج خنک کننده صنایع احیاء و ذوب روی، سرب، خطوط تولید اسید و برخی صنایع غذایی را نام ببریم. کولینگ تاور فورس درفت یا دمنده، هم با فن های گریز از مرکز(سانتریفیوژ یا کولری) و هم با فن محوری تولید می شوند. در برج خنک کن فلزی پکیج بیشتر از دمنده سانتریفیوژ(فن کولری) استفاده می گردد. به عنوان یکی دیگر از کاربردهای کولینگ تاور فلزی، می توانیم به صنایع لبنیات اشاره کنیم.

ما آمادگی داریم 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 کنیم.

کولینگ تاور فلزی سانتریفیوژ

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

شرکت های بزرگ صنعت Cooling tower دنیا مانند مارلی(Marley)، شرکت اس پی ایکس(SPX)، شرکت بالتیمور(Baltimore) و اواپکو(Evapco) نبز کولینگ تاور فلزی دمنده تولید می کنند. البته 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، از فن محوری برای تامین هوای مورد نیاز استفاده می شود. در تصاویر زیر نمونه هایی از برج خنک کننده دمشی یا فورس درفت بتنی و سازه فایبر را میبینید.