طراحی و ساخت برج خنک کننده در استان های خراسان رضوی، شمالی و خراسان جنوبی

مجموعه استانهای خراسان در منتهای شرقی ایران واقع شده اند. شهرهای خراسان معمولا دارای آب و هوای نسبتا معتدلتری در مقایسه با بخش های مرکزی و جنوبی ایران هستند. به عنوان مثال در شهر مشهد دمای خشک در حدود 39 الی 40 درجه سانتیگراد و وت بالب یا دمای مرطوب در حدود 21 الی 22 درجه سانتیگراد است. این شرایط آب و هوایی، تعداد نسبتا بالای زائرین و گردشگران که به ساخت هتل های بسیار با کیفیت بویژه در شهر مشهد منجر شده است و نیز وجود صنایع متعددی مانند فولاد، صنایع غذایی به خصوص رب گوجه، صنعت سیمان، تولید لاستیک و تایرسازی و غیره باعث شده است نیاز این استان ها به کولینگ تاور و برج خنک کننده صنعتی بسیار افزایش یابد.

تصویر کولینگ تاور جریان مخالف صنعتی نصب شده برای خنک کاری خط تولید

بر اساس مقاله های قبلی و توضیح ارائه شده، در پروژه های صنعتی که دمای آب خروجی برج خنک کن همیشه باید در محدوده مورد نظر کارفرما باشد و همچنین خرابی و تعمیرات کولینگ تاور باید حداقل ممکن باشد، تنها استفاده از برج خنک کننده کانتر فلو مکعبی فایبرگلاس که دارای استانداردهای معتبری باشد منطقی است.

بویژه این که Cooling tower های مدور و گرد، مصرف آب و برق بسیار زیادی دارند و به علت راندمان کم و کیفیت پایین، همیشه نیازمند تعمیر و تعویض پکینگ هستند.قبلا به این مساله اشاره شد که برچ خنک کن مدور و خمره ای فقط به علت قیمت ارزان برای بعضی از خریداران جذابیت دارند. البته مشتری های کولینگ تاور دایره ای بعد از مدتی به علت خرابی های زیاد، راندمان پایین و مشکلات زیاد در اسپرینکلر و قطره گیر و پکینگ، به ناچار مجبور به استفاده از برج خنک کننده کانتر فلو مکعبی می شوند.

خرابی و عیب های برج خنک کننده گرد - کولینگ تاور مدور

شهر های اصلی استان خراسان که در ادامه شرایط آب و هوایی آن ها را برای طراحی برج خنک کننده توضیح داده ایم عبارت است از :

مشهد، نیشابور، تربت، سرخس، بینالود، زاوه، سبزوار، خواف، قوچان، بجنورد، بیرجند، خواف و ... 

نکات مهم در انتخاب برج خنک کن برای اقلیم گرم و خشک

با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی در استان خراسان شمالی، خراسان رضوی و خراسان جنوبی ، باید هنگام انتخاب و خرید برج خنک کننده، به چند مورد دقت کنیم.

1- کولینگ تاور گرد و خمره ای نخریم!(Bottle type cooling tower)

همانطور که گفته شد برج خنک کننده استوانه ای یا خمره ای، برای شهرهایی مثل مشهد، بجنورد، بیرجند، سبزوار، نیشابور و سایر شهر های خراسان اصلا مناسب نیست. زیرا هم مصرف آب بالایی دارد و هم راندمان بسیار پایین تبخیر. مشکل رسوب پکینگ فیلم برج خنک کن دایره شکل در این شهر ها باعث می شود به سرعت نیاز به اسید شویی یا تعویض فیلینگ داشته باشید. در حالیکه برای تعویض پکینگ کولینگ گرد، نیاز به باز کردن کامل بدنه است و به همین ترتیب خط تولید یا کارخانه چندین روز دچار مشکل می شود. تنها مساله به ظاهر مفید کولینگ تاور گرد، قیمت پایین آن است، که البته با در نظر گرفتن هزینه های تعمیرات و نگهداری و خرابی و توقف خط، خریدار چندین برابر این صرفه جویی ظاهری، ضرر خواهد کرد.

2- پیشگیری از ورود گرد و خاک به کولینگ تاور

برای جلوگیری از ورود گرد و خاک و ریزگرد به داخل بسین یا حوضچه برج خنک کن(Cooling tower basin) حتما باید از لوور لانه زنبوری استفاده شود. در این موارد استفاده از لوور تیغه ای کمکی نمی کند و گرد و غبار به راحتی وارد مخزن کولینگ تاور می شوند که این مساله باعث ایجاد لجن، رسوب و کاهش توان خنک کاری می شود.

3- انتخاب پکینگ مناسب(Cooling tower fill)

به خاطر بالا بودن سختی آب و ایجاد رسوب، در زمان خرید برج خنک کننده لازم است به نوع پکینگ حتما توجه کرد. بعضی از فروشندگان و تولید کنندگان کولینگ تاور فایبرگلاس، به خاطر برنده شدن در استعلام یا مناقصه و کمتر شدن قیمت، در پیشنهاد فنی از فیلینگ یا پکینگ فیلم گام 12 یا 19 استفاده می کنند. استفاده از پکینگ فیلم به ویژه گام 12 اگرچه باعث بیشتر شدن مساحت تبخیر و کم شدن اندازه برج خنک کن می شود، اما در آبهایی که سختی آن ها از 50 بیشتر باشد به سرعت رسوب کرده و دچار گرفتگی می شود. در این شرایط خریدار مجبور است در بازه های کوتاه زمانی(به عنوان مثال هر سال یکبار)، نسبت به شستشوی پکینگ با اسید و یا حتی تعویض آن اقدام کند. فرض دیگر این است که خریدار بخواهد فیلینگ فیلم با گام 12 میلیمتر را با پکینگ تریکل اسپلش ضد رسوب عوض کند، که در این صورت به علت مساحت کم کولینگ تاور، دمای آب خروجی به دمای دلخواه نمی رسد و مدار خنک کاری کارخانه یا خط تولید به درست عمل نخواهد کرد. برای پرهیز از این مشکل، اگرچه قیمت بعضی از تولید کنندگان برج خنک کننده بالاتر باشد، بهتر است شما از سازنده ای خرید کنید که طراحی کولینگ تاور را بر مبنای آب سخت انجام دهد. در عین حال توصیه اکید می شود که سازنده برج خنک کن از پکینگ لانه زنبوری گام 12 میلیمتر استفاده نکند. بهترین نوع پکینگ که دارای عمر مفید بسیار بالایی بوده و در مقابل رسوب مقاوم می کند، پکینگ نت اسپلش ضد رسوب PP است.

مقایسه انواع پکینگ فیلم و پکینگ اسپلش کولینگ تاور

4- انتخاب بین برج خنک کننده کانتر فلو یا کراس فلو

در خصوص تفاوت برج خنک کن کراس فلو(جریان متقاطع) با برج خنک کننده کانتر فلو(جریان مخالف) در مطالب قبلی توضیح داده ایم. در شرایط آب و هوای گرم و خشک کولینگ تاور کراس فلو(Cross flow cooling tower) بخاطر نحوه پاشش آب، الزام استفاده از پکینگ های فیلم شانه تخم مرغی، ورودی های بزرگ هوا و امکان ورود گرد و خاک، گزینه مناسبی نیست. بهترین گزینه برای استان خراسان، برج خنک کن کانتر فلو مکعب شکل فایبرگلاس است.

5- فن فایبرگلاس کولینگ تاور و ایرکولر

با در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی استان خراسان، پیشنهاد ما استفاده از پروانه کامپوزیت کولینگ تاور است. استفاده از پره های فایبرگلاس ایرفویل، به بالا رفتن عمر سیستم ماشینری کمک می کند و در عین حال از پروانه آلومینیومی ارزانتر است.

کاهش آب و برج خنک کن هیبرید در خراسان

در شهرهای استان خراسان رضوی، خراسان جنوبی و خراسان شمالی اختلاف دمای حداکثر در ظهر و حداقل شب در تابستان، به خاطر شرایط اقلیمی بین 10 الی 15 درجه سانتیگراد است. دمای حباب مرطوب(wet bulb) نیز در این استان ها بخاطر نوع اقلیم و کم بودن رطوبت نسبی، از دمای خشک یا Dry bulb به میزان قابل توجهی پایین تر است.
برای مثال دمای خشک در مشهد حدود 39 الی 40 درجه سانتیگراد و وت بالب  تقریبا 21 الی 22 درجه سانتیگراد است.
با این شرایط استفاده از کولینگ تاور هیبرید یا برج خنک کننده مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند باعث کاهش مصرف آب متوسط سالیانه می شود. در سیستم خنک کاری هیبرید باید توجه داشت که دمای ورودی و خروجی مورد نظر تاثیر بسیار زیادی در میزان کاهش مصرف آب برج خنک کننده هیبرید دارد. با این توضیح هر چقدر دمای آب ورودی و خروجی به برج خنک کن بیشتر باشد، می توان مصرف متوسط آب را در Hybrid cooling tower کمتر کرد.

آشنایی با سیستم برج خنک کننده هیبریدی - Hybrid cooling tower 

علاوه بر این با استفاده از سیستم برج خنک کننده کانتر فلو مکعبی شکل مدار بسته با کویل گالوانیزه و سیستم کنترل هوشمند، امکان کاهش مصرف آب متوسط سالیانه تا حدود 35% وجود دارد.

مزیت کولینگ تاور مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند نسبت به برج خنک کن هیبریدی، قیمت کمتر و تعمیرات و نگهداری آسانتر است.

مقایسه برج خنک کن صنعتی مدار باز، مدار بسته و هیبرید - Hybrid cooling tower VS Open loop cooling tower

با توجه به توضیحات ارائه شده ما آمادگی داریم به صورت تخصصی و حرفه ای نسبت به طراحی، بهینه سازی و ساخت برج خنک کننده فایبرگلاس کانتر فلو در شهر های مشهد، نیشابور، تربت، سرخس، بینالود، زاوه، سبزوار، خواف، قوچان، بجنورد، بیرجند، خواف و ... اقدام کنیم.

دمای خشک، دمای مرطوب و حداقل دمای سرمایش توسط کولینگ تاور در شهر های استان خراسان

شرایط طراحی برج خنک کننده در شهر مشهد

دمای وت بالب هوا مشهد- Mashhad wet bulb temperature : 21 الی 23 درجه سانتیگراد

دمای خشک هوای مشهد- Mashhad dry bulb temperature : 37 الی 39 درجه سانتیگراد

حداقل دمای آب خروجی برج خنک کن در مشهد (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 24 الی 26 درجه سانتیگراد

شرایط عملکرد برج خنک کن شهر نیشابور

دمای وت بالب هوا نیشابور - Neyshabur wet bulb temperature : 21 الی 23 درجه سانتیگراد

دمای خشک هوای نیشابور - Neyshabur dry bulb temperature : 38 الی 40 درجه سانتیگراد

حداقل دمای آب خروجی برج خنک کن در نیشابور (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 24 الی 26 درجه سانتیگراد

شرایط عملکرد کولینگ تاور شهر سبزوار

دمای حباب تر هوا سبزوار - Sabzevar wet bulb temperature : 19 الی 21 درجه سانتیگراد

دمای خشک هوای سبزوار- Sabzevar dry bulb temperature : 39 الی 40 درجه سانتیگراد

حداقل دمای آب خروجی برج خنک کن در سبزوار (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 22 الی 24 درجه سانتیگراد

 

برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید.

طراحی و مشاوره در زمینه انتخاب کولینگ تاور صنعتی

طراحی و فروش برج خنک کننده فایبرگلاس در خراسان رضوی

انتخاب و اعلام قیمت برج خنک کن کانترفلو در خراسان جنوبی و شمالی

فروش پکینگ نت اسپلش و پکینگ تریکل اسپلش ضد رسوب آلمانی

طراحی و ساخت کولینگ تاور هیبرید کم مصرف

طراحی و فروش برج خنک کننده مدار بسته با کویل استیل و گالوانیزه

تولید کولینگ تاور مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند

مشاوره در زمینه کاهش مصرف آب برج خنک کننده

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

وبسایت آراکو

کانال آپارات ویدئو آموزشی برج خنک کن

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

ایر-کولر(air cooled heat exchanger) و برج خنک کننده سیکل بسته جزو مبدلهای حرارتی هستند و شباهتهای زیادی با هم دارند. کولر هوا خنک و کولینگ تاور مدار بسته، هر دو کویل دارند و از برخورد مستقیم کولینگ واتر با هوا جلوگیری می کنند. این مزیت موجب می شود در مناطقی که سختی آب بالا است، رسوب در لوله ها و مدار ایجاد نشود.

انتخاب بین کولر هوایی و برج خنک کننده

Air cooled system Vs Cooling tower

تفاوت اصلی کولینگ سیکل بسته با ایرکولر در این است که برج مدار بسته، با پاشش آب بر روی کویل و بر اساس تبخیر کار می کند. بهمین دلیل دمای آب خروجی برج خنک کننده نسبت به مبدل هوا خنک، کمتر میشود.

 

به عبارت دیگر حداقل دمای خروجی ایر-کولر، 8 تا 12 درجه بالاتر از دمای خشک محیط(Dry Bulb)خواهد بود. اما در کولینگ تاور مدار بسته، این عدد به 3-5 درجه بیشتر از دمای مرطوب می رسد. دلیل این اتفاق، اثر تبخیر سطحی و بالاتر بودن ضریب H در انتقال حرارت بین مایع و گاز است. توجه به این نکته و اختلاف قابل توجه دمای مرطوب با دمای خشک، تفاوت در راندمان کولینگ تاور مدار بسته و ایرکولر را بهتر مشخص می کند.

 

به عنوان مثال دمای خشک تهران در حدود 42 تا 44 درجه و وت بالب تهران بین 24 تا 26 درجه سانتیگراد است. (برای طراحی سیستم های تهویه، بدترین شرایط ظهر مرداد ماه در نظر گرفته می شود)

بنابراین در آب و هوایی مانند تهران، ایرکولر در تابستان می تواند آب را نهایتا تا 50 درجه سانتیگراد خنک کند. در صورتیکه برج خنک کننده مدار بسته می تواند دمای کولینگ واتر را به 28 تا 29 درجه سانتیگراد برساند. این اختلاف دما در خروجی سیال است که باعث می شود تا در بسیاری از صنایع، استفاده از برج خنک کننده بر ایر کولر اولویت داشته باشد.

دانلود جزوه مقایسه ایرکولر و برج خنک کن

انتخاب بین کولینگ تاور و ایرکولر

با توجه به این توضیحات در شرایطی که برای خط تولید کارخانه جدیدی در حال طراحی سیستم خنک کننده هستید و اگر امکان این را دارید که دمای خط تولید را بالاتر در نظر بگیرید، می توانید با استفاده از سیستم هوا خنک، به صرفه جویی در مصرف آب کمک کنید. در این حالت حداقل دمای آب خنک کاری در تابستان در حدود 10 الی 15 درجه بالاتر از دمای حباب خشک است. 

در شرایطی که امکان در نظر گرفتن دمای بالا برای خط تولید وجود نداشته باشد، ناچار به استفاده از برج خنک کن هستید. در این نوع پروژه ها برای کاهش مصرف آب مورد نیاز، می توانید از کولینگ تاور هیبرید و سیستم مدار بسته با کنترل هوشمند استفاده کنید.

تولید برج خنک کن مدار بسته فایبر گلاس

ساخت کولینگ تاور مدار بسته با کویل گالوانیزه

فروش کولینگ بسته با کویل استیل

برج خنک کننده مدار بسته با کویل مسی

مشاوره در خصوص کاهش مصرف آب کولینگ

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

شماره تماس مستقیم : 09124780268  

02166561974

02166129745 

www.araco.ir

انتخاب و خرید فن ایرکولر

مشخصات پره مبدل هوایی

مقایسه کولینگ هیبرید و مدار بسته و روش های کاهش مصرف آب

---

سوالات رایج درباره برج مدار بسته و کولر هوایی

Closed loop-circuit cooling tower Vs Air cooled heat exchanger

در این بخش از مقاله می خواهیم به بعضی از ابهامات و سوالها در مورد تفاوت عملکرد برج خنک کن و کندانسور هوا خنک پاسخ دهیم.

- تفاوت مدار آب اصلی با مدار باز(ثانویه) در برج خنک کننده بسته چیست؟

آب سیستم خنک کاری closed loop در داخل کویل(Cooling tower coil) جریان دارد. به خاطر محصور بودن این سیستم، آب سیکل بسته به ندرت آلوده شده و یا رسوب می کند. آب مدار باز، آبی است که بر روی کویل ها پاشیده می شود. آب سیکل ثانویه بر اثر جریان هوا و تبخیر سطحی، سیال داخل کویل را خنک می کند. در نتیجه این دو مدار باز و بسته ارتباطی با هم ندارند.

برای جایگزینی آب تبخیر شده مدار باز، در قسمت حوضچه برج خنک کن، به کمک یک شناور آب جبرانی(میکاپ) را وارد حوضچه می کنند. در ادامه آب مدار باز مجددا از داخل حوضچه به کمک پمپ، به نازل ها منتقل و بر روی کویل پاشیده خواهد شد.

به این ترتیب پمپ آب مدار بازی که بر روی کویل پاشیده می شود را نیز جزو قطعات کولینگ تاور مدار بسته در نظر می گیرند.

---

- آیا با کولینگ تاور مدار بسته و سیستم کنترل، می توانیم در مصرف آب صرفه جویی کنیم؟

بله. از فواید کولینگ تاور مدار بسته، امکان کنترل و مدیریت پاشش آب بر روی کویل است. به همین علت، و با هدف صرفه جویی در هزینه ها، در مواردی می توانید از برج خنک کننده مدار بسته به جای برج هیبریدی استفاده کنید. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کن از سنسورهای دما، اینورتر و نرم افزار کنترل تشکیل شده است. سیستم کنترل می تواند علاوه بر کم کردن سرعت چرخش فن برج خنک کن به صورت هوشمند و با توجه به دمای محیط، مقدار پاشش آب بر روی کویل را نیز با کنترل دبی پمپ، تغییر دهد.

به این ترتیب، در فصول معتدل و سرد، برج خنک کننده مدار بسته می تواند مانند کولر هوا خنک، مصرف آب را به شدت کم کند.

---

- از بین کندانسور هوا خنک و برج خنک کن هیبریدی، قیمت کدام یک کمتر است؟

پاسخ این سوال کاملا به شرایط پروژه بستگی دارد. اگر اختلاف دمای بین آب گرم و سرد در خط تولید زیاد باشد، احتمال دارد قیمت سیستم Hybrid cooling tower از ایرکولر کمتر شود و خریدن آن کاملا به صرفه باشد. 

اما اگر اختلاف دمای ورودی و خروجی آب زیاد نبوده و دمای آب خیلی بالاتر از دمای محیط باشد(برای مثال سیستم خنک کاری و کولینگ دیزل ژنراتورهای نیروگاه های پراکنده)، احتمال اینکه قیمت ایر کولر ارزانتر باشد، بیشتر است.

---

- کولر هوایی حداکثر چند درجه آب را سرد می کند؟

بصورت عادی ایرکولر می تواند 20 تا 30 درجه آب را سرد کند. البته به شرطی که دمای آب گرم، به دمای محیط نزدیک نباشد. برای نمونه شما با مبدل هوایی می توانید آب را از 80 درجه به 60 درجه برسانید(در شرایط آب و هوایی تهران).

اما رساندن آب از دمای 60 به 40(در مرداد ماه که مبنای محاسبات تهویه است) امکان ندارد.

---

- فن و پروانه، چقدر در عملکرد کولر هوایی تاثیر می گذارد؟

پروانه ایرکولر، مهمترین نقش را در ایجاد گردش هوا دارد. به همین خاطر است که انتخاب درست فن کولرهوایی(فایبرگلاس)، تاثیر قابل توجهی در راندمان خنک کاری می گذارد. مساله دیگر این است که اگر پروانه بدرستی بالانس نشده باشد یا کیفیت آن مطلوب نباشد، کولر هوایی را گرفتار لرزش شدید می کند. لرزش پره و بلید بمرور زمان، قطعات داخلی ایرکولر را از بین میبرد. جنس پره فن ایرکولر، می تواند آلومینیوم یا کامپوزیت باشد.

کولینگ تاور هیبرید دستگاهی صنعتی است که با استفاده از دو مدار هوا خنک و تبخیری(بصورت سری)، آب را سرد می کند. در برج هیبرید استفاده از کویل مجزای هوا خنک در ماههای خنک سال، باعث صرفه جویی در مصرف آب خواهد شد. 

این تعریف خلاصه و کوتاهی از Hybrid cooling tower بود، در ادامه مقاله به توضیح بیشتر در مورد این دستگاه می پردازیم.

کولینگ تاور هیبرید چطور کار می کند؟

احتمالا قبل از خواند این مقاله چند مورد از سوالهای زیر در ذهن شما بوجود آمده باشد.

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

-راه صرفه جویی آب در کولینگ تاور چیست؟

-برای مناطق خشک سیستم سرمایشی مناسب است؟

-آیا می توان از بخار آب خروجی از Cooling tower مجددا استفاده کرد؟

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

-قیمت کولینگ هیبریدی چقدر است؟

پاسخ این سوالها همگی با درک صحیح 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 سیستم های هوا خنک خدمت شما عزیزان ارائه کنیم.

هیبرید به چه معنی است؟

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

برج خنک کن هیبرید با ترکیب دو روش انتقال حرارت و دو کویل هوا خنک و آب خنک، مقدار متوسط تبخیر آب را کم می کند.

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

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

- کولینگ تاور خشک

- برج تر یا خیس

- کولینگ هیبرید

توضیحات بیشتر در ادامه مطلب

کولینگ تاور مدار بسته بهترین گزینه برای خط تولید و دستگاههای وارداتی و گران قیمتی است که رسوب و گرفتگی تاثیر زیادی در راندمانشان دارد. کوره القایی، چیلر خارجی و کمپرسور هوا از جمله این سیستم ها هستند.

کولینگ تاور سیکل بسته(کویل دار) به چه معنی است؟

برج های خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب با محیط به سه گروه 1-مدار باز، 2-برج خنک کننده سیکل بسته و 3-کولینگ هیبرید تقسیم می شوند.

در کولینگ تاور مدار باز، درصدی از آب مدار اصلی در اثر پاشش بر روی پکینگ و برخورد با هوای در گردش تبخیر می شود. این تبخیر دمای سیال(آب) را کاهش می دهد. توجه داشته باشید که استفاده از برج باز به شدت به شرایط کاری و وضعیت آب بستگی دارد. به دلیل ابعاد کوچکتر و هزینه کمتر تولید برج خنک کننده مدار باز، استفاده از آن بسیار رایج است. در تصویر زیر نحوه عملکرد کولینگ تاور مدار باز(برج تر) را مشاهده می کنید.

تصویر شماتیک عملکرد برج خنک کننده مدار باز(تصویر از سایت شرکت اواپکو استخراج شده است)

اگرچه سیستم مدار باز بخاطر قیمت مناسب و ابعاد نسبتا کوچکتر کابرد بیشتری در پروژه های صنعتی دارد اما در بسیاری از موارد به دلیل الزام تماس نداشتن کولینگ واتر با هوا و یا محیط و مشکلات رسوب، استفاده از برج خنک کننده مدار باز توصیه نمی شود. 

ویژگی اصلی کولینگ تاور کویل دار(سیکل بسته)

مهمترین شاخصه سیستم برج بسته، ارتباط نداشتن مدار اصلی آب با محیط و رفع مشکل رسوب است. در این نوع کولینگ، از ترکیب آب مقطر و اتیلن گلایکول برای جلوگیری از یخزدگی و خورندگی در کویل استفاده می کنیم. این ترکیب، تا مدتها در داخل سیستم مانده و نیازی به تعویض نخواهد داشت. در کولینگ سیکل بسته برخلاف مدار باز دو مسیر آب داریم.

در کولینگ تاور مدار بسته، سیال اصلی داخل کویل جریان دارد و آب مدار ثانویه، به وسیله نازل بر روی لوله های مسی یا گالوانیزه کویل پاشیده می شود. پس از پاشش و تبخیر، دمای کویل و در نتیجه آب مدار اصلی کاهش پیدا می کند. به این ترتیب در کولینگ سیکل بسته، مایع خنک کاری سیکل اصلی با محیط بیرون در تماس نخواهد بود و رسوب بوجود نمی آید.

این روش برای محیط هایی که سختی آب در آنها بسیار بالا بوده یا آب شرایطی ویژه دارد، قابل استفاده است. در این حالت بر خلاف برج خنک کننده مدار باز، نیاز به تامین آب میک آپ برای سیال داخل لوله ها نیست. نکته مهم در خصوص این روش، تبلیغات اغراق آمیزی است که در خصوص کاهش مصرف آب برج های خنک کننده مدار بسته عنوان می شود.

نحوه عملکرد برج خنک کن مدار بسته با کویل(عکس از سایت شرکت اواپکو استخراج شده است)

مصرف آب برج خنک کننده سیکل بسته

مساله اصلی در مورد تبلیغات گمراه کننده بعضی شرکتها این است که در شرایط یکسان و در فصل تابستان، برج خنک کننده مدار بسته و هیبرید، مصرف آب تقریبا برابری با برج مدار باز دارند. برای درک بهتر این موضوع کافی است به این مساله توجه کنیم که در حالت مدار بسته علاوه بر کاهش دمای آب داخل کویل، دمای آب پاشیده شده روی لوله نیز کاهش می یابد. علاوه بر این خود لوله های کویل نیز مقاومت حرارتی دارند. 

پس کولینگ تاور سیکل بسته، در اوج گرمای تابستان، کاهش مصرف آب قابل توجهی نسبت به برج مدار باز ندارد.

اما می توان گفت مزیت برج خنک کننده مدار بسته یا مدل هیبریدی، کاهش مصرف آب متوسط سالیانه است. در این حالت و با استفاده از سیستم کنترل، در فصول خنک و سرد(مثل پاییز و زمستان) می توانیم دور فن و جریان آب را کم یا قطع کنیم. سپس با عبور هوا از بین کویل ها، بخشی از عملیات خنک کاری انجام پذیرد.

صرفه جویی تبخیر آب در برج مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند، نهایتا 20 الی 25 درصد متوسط مصرف آب سالیانه خواهد بود.

مساله دیگری که متاسفانه بعضی از شرکتها به غلط عنوان می کنند معادل دانستن کولینگ سیکل بسته با هیبرید می باشد. برای رفع این ابهام کافی است به یاد داشته باشید برج خنک کننده هیبرید دو نوع کویل متفاوت دارد. یکی با هوا خنک شده و دیگری با آب مدار ثانویه سرد می شود. در حالیکه سیستم مدار بسته فقط یک کویل دارد.

به یاد داشته باشدی که مهمترین مزیت استفاده از سیکل بسته عدم ایجاد رسوب و گرفتگی در کویل و دستگاههای شما می باشد و کاهش مصرف آب، مزیت فرعی قلمداد می شود. به بیان دیگر Closed circuit cooling tower در مواردی که دستگاه یا تجهیز شما بسیار حساس باشد کاربرد دارد. برخی از مصارف کولینگ تاور مدار بسته، در حالتهای زیر است:

• برج خنک کننده مدار بسته برای کوره القایی(خنک کردن مدار و تابلو برق)

• برج خنک کن مدار بسته برای دستگاه جوش(گان جوش دستی و اتوماتیک)

• کولینگ تاور مدار بسته برای صنایع داروسازی

• برج خنک کننده مدار بسته برای چیلر تراکمی خارجی

• برج مدار بسته برای کمپرسور هوا

• استفاده از کولینگ تاور سیکل بسته برای مبدل حرارتی

• چیلر جذبی خارجی

بدین ترتیب در موارد فوق، رسوب در مدار خنک کاری ایجاد نمی شود و راندمان انتقال حرارت ثابت خواهد ماند. لازم به ذکر است که در سیکل ثانویه برج خنک کن مدار بسته، امکان ایجاد رسوب بر روی کویل ها وجود دارد. این مساله را می توانید با استفاده از دستگاه رسوب زدا و سختی گیر کولینگ تاور بر طرف کنید.

در تصویر زیر مقایسه ای کلی بین ابعاد و قیمت حدودی برج خنک کن مدار باز، کولینگ تاور سیکل بسته و برج هیبریدی را ملاحظه می کنید.

مقایسه اندازه و قیمت کولینگ تاور بسته، باز و برج هیبرید

فرق کولینگ تاور هیبرید با مدار بسته

یکی از انواع دیگر کولینگ تاور که شباهت به برج مدار بسته با کویل دارد، برج خنک کننده هیبرید است. در سیستم هیبرید یا کولینگ آدیاباتیک، معمولا دمای سیال در دو مرحله و توسط دو سیکل هوا خنک و سیکل تبخیر کاهش می یابد. بزرگترین مزیت برج خنک کن هیبرید دوگانه، کاهش مصرف آب آن است. البته در بسیاری از موارد کاهش تبخیر آب نسبت به قیمت بسیار بالای آن از توجیه اقتصادی برخوردار نمی باشد. باید توجه داشت که برج خنک کن مدار بسته، تا حد زیادی مشابه سیستم هیبرید بوده ولی قیمت آن بسیار منطقی تر است.

در تصویر زیر شمایی کلی از سیستم برج خنک کن هیبرید (Hybrid Cooling Tower) را می بینید.

شماتیک عملکرد برج خنک کننده هیبریدی کم مصرف

آشنایی با عملکرد و انواع کویل در سیستم مدار بسته

به دلیل وجود کویل در برج های خنک کن مدار بسته، سازه این نوع کولینگ تاور باید از استحکام بیشتری برخوردار باشد. کویل برج خنک کننده مدار بسته از نظر جنس به دو گروه اصلی تقسیم می شود که به ارائه توضیحاتی در خصوص هرکدام و بررسی مزایا و معایب آنها می پردازیم.

توضیحات بیشتر در ادامه مطلب