برج خنک کننده در خوزستان، بوشهر و هرمزگان بدلیل دمای هوای بسیار زیاد، رطوبت شدید و تابش آفتاب مستقیم باید از نوع صنعتی بوده و به دقت طراحی شود. همپنین اگر بخواهیم کولینگ تاور بدرستی در شرایط شرجی و حاره ای کار کند، باید استانداردهای سختگیرانه ای را رعایت کنیم.

طراحی و تولید کولینگ تاور در آبادان، اهواز، عسلویه، ماهشهر و بندرعباس

انتخاب برج خنک کن مناسب صنعتی، از جمله مواردی است که کارفرمایان محترم در هنگام تهیه استعلام خرید یا مناقصه، در آن با مشکل روبرو می شوند. در این مقاله می خواهیم شرایط جغرافیایی و اقلیمی مناطق جنوبی ایران(استانهای خوزستان، بوشهر و هرمزگان) را بررسی کنیم. همچنین اطلاعات مورد نیاز طراحی برج خنک کننده مثل وت بالب، درای بالب و وضعیت آب در هر استان را توضیح خواهیم داد. به کمک این موارد شما می توانید کولینگ تاور صنعتی و برج مخصوص چیلر را بهتر انتخاب کنید.

انتخاب نوع برج خنک کننده برای جنوب ایران(آب و هوای شرجی و رطوبت بالا)

اولین مرحله از فرآیند انتخاب و طراحی سیستم کولینگ صنعتی، تعیین نوع مناسب برج خنک کن می باشد. همانطور که قبلا گفتیم، استفاده از برج خنک کننده گرد بدلیل اشکالات فراوان و راندمان پایین، در اکثر کشورها منسوخ شده است. پس به جای سیستم مخروطی قدیمی، می توانید از برج مکعبی و کانتر-فلو استفاده کنید. کولینگ تاور جریان مخالف مکعبی، بدلیل داشتن سازه مستحکم و طراحی مهندسی، امکان استفاده از گیربکس را دارد. همچنین تعمیرات و نگهداری آنها بسیار راحت تر و خرابی آنها خیلی کمتر از برج خنک کننده گرد(خمره ای) است.

 

شرایط آب و هوایی جنوب(شرجی و حاره ای) و تاثیر آن بر کولینگ تاور 

(آبادان، اهواز، ماهشهر، خرمشهر، بندر امام خمینی، عسلویه، بوشهر، بندر عباس، قشم، کیش، چابهار، شوشتر) 

در مزحله دوم انتخاب برج خنک کننده، باید شرایط کارکرد را مشخص کنیم. همانگونه که در مطالب پیشین گفتیم دمای ورودی و خروجی آب کولینگ تاور چیلر(برای هتل، مجتمع اداری، مجتمع تجاری، ورزشگاه و بیمارستان) ثابت است. در این موارد، از برج برای خنک کردن چیلر های جذبی و بعضا تراکمی استفاده می شود. 

دمای آب ورودی و خروجی برج خنک کن در چیلر تراکمی معمولا 35 به 29.5 درجه سانتیگراد است.

دمای آب ورودی و خروجی کولینگ تاور در چیلر جذبی معمولا 37.5 به 32 درجه سانتیگراد است.

اما در پروژه های صنعتی، دمای سیال ورودی با دمای خروجی کولینگ تاور اکثرا بیشتر از 10 درجه سانتیگراد اختلاف دارد. حتی در بعضی از موارد آب در برج خنک کن صنعتی، بمقدار 30 الی 35 درجه نیز سرد می شود.

پس در نظر داشته باشید که صرفا با داشتن ظرفیت برج خنک کننده نمی توانید مشخصات کولینگ مورد نظر را شناسایی نمایید. به عنوان مثال مشخصات یک برج خنک کن 100 تن، 200 تن، 500 تن و یا 1000 تنی(تن تبرید) از لحاظ ابعاد و اندازه کاملا بستگی به شرایط کارکرد و موقعیت جغرافیایی دارد.

کولینگ مناسب آب و هوای شرجی، مرطوب و داغ

برای طراحی اصولی برج خنک کننده در اقلیم حاره ای، باید 4 فاکتور یا مشخصه زیر به صورت کامل و دقیق از طرف سازنده خط تولید یا دستگاه، اعلام شده باشد. این 4 مولفه عبارتند از : 

1. دمای آب ورودی به برج خنک کن
2. دمای آب مورد نیاز خروجی از کولینگ تاور
3. دبی آب در گردش مدار خنک کاری
4. موقعیت جغرافیایی پروژه

 

پس از دریافت اطلاعات مناسب در خصوص دمای ورودی و خروجی از کولینگ تاور و دبی آب در گردش، وضعیت آب و هوایی را نیز باید در نظر بگیرید. توجه داشته باشید که طراحی و انتخاب اندازه برج خنک کن باید بر اساس گرمترین دما در مرداد ماه(تابستان) انجام شود. 

 توضیحات تکمیلی در مورد انتخاب کولینگ تاور مناسب برای چیلر

شهرهای جنوبی که اقلیم شرجی دارند، نسبت به اکثر نقاط ایران دمای هوا گرمتری را تجربه می کنند. در عین حال به دلیل نزدیکی به خلیج فارس و دریای عمان، رطوبت نسبی هوا بشدت زیاد است. شرایط آب و هوایی شهرهای جنوب ایران برای انتخاب کولینگ تاور به شرح زیر خواهد بود :

حداکثر میانگین دمای حباب خشک یا Dry bulb : بین 45 الی 55 درجه سانتیگراد

حداکثر میانگین دمای حباب تر یا وت بالب : 28 الی 33 درجه سانتیگراد

پس دقت داشته باشید که پایین در نظر گرفتن وت بالب(دمای حباب تر)، در ظاهر باعث کوچک شدن و در نتیجه ارزانتر شدن برج خنک کننده می شود. اما در گرمای تابستان، سیستم تهویه مطبوع(چیلر) و یا خط تولید کارخانه را دچار مشکلات فراوانی خواهد کرد.

برای مثال دمای حباب تر تهران را برای کارهای صنعتی و تهویه حداقل بین 24 الی 26 درجه سانتیگراد فرض کنیم. مشخصا دمای وت بالب شهرهای جنوبی بالاتر از این مقدار باید باشد.

در نظر گرفتن عدد مناسب برای واتر-لود و Rain density نیز جزو مواردی است که به بهبود راندمان برج خنک کننده کمک می کند.

تابش شدید آفتاب و تاثیر آن در عملکرد برج خنک کن

یکی دیگر از ویژگی های مناطق جنوبی ایران، تابش مستقیم و شدید خورشید است. نور مستقیم و شدید خورشید می تواند تاثیرات مخربی را بر قطعات برج خنک کننده بگذارد. به عنوان مثال استفاده از قطره گیر(شبنم گیر) و نیز پکینگ پی وی سی(PVC) در کولینگ تاور هایی که در معرض تابش آفتاب هستند، باعث ترد و شکننده شدن این قطعات می گردد. در نتیجه پکینگ، لوور و قطه گیر PVC پس از مدتی خرد می شوند. به همین دلیل است که باید در شهرهایی مانند اهواز، آبادان، بوشهر، عسلویه، قشم، کیش و بندر عباس، از قطره-گیر پلی پروپیلن(PP) و فیلینگ اسپلش از جنس PP استفاده کنید.(تا عملکرد برج خنک کننده به مشکل بر نخورد.)

نکته بعدی اینکه در بدنه فایبرگلاس برج خنک کن، به هیچ عنوان نباید از فیلر استفاده کرد. استفاده از رزین مرغوب و الیاف با کیفیت فایبر-گلاس، عمر کولینگ تاور در شهرهای جنوبی کشور را بالا می برد. در صورتیکه که از رزین مناسب برای تولید بدنه فایبرگلاس برج خنک کننده در جنوب استفاده نشود، پس از مدت کوتاهی بدنه ترک خورده و در زیر آفتاب می شکند.

در عکس زیر نمونه قطعه فایبرگلاس که به خاطر استفاده از رزین بی کیفیت شکسته و خرد شده را می بینید.

 

وضعیت آب برج خنک کن در خوزستان، هرمزگان و بوشهر 

نزدیکی به دریا و برداشت بیش از اندازه از سفره های آب زیر زمینی موجب شده که وضعیت آب در استان های جنوبی ایران و شهرک های صنعتی مناسب نباشد. معمولا آب مورد نیاز در کارخانجات از چاه تامین می شود که دارای سختی و رسوبات زیادی است. به همین دلیل انتخاب نوع پکینگ و فیلینگ برای کولینگ تاور اهمیت ویژه ای دارد. 

انتخاب پکینگ برای کولینگ تاور در خوزستان، بوشهر و بندر عباس

به صورت کلی پیشنهاد می کنیم در برج های خنک کننده استانهای جنوبی، از پکینگ نت اسپلش ضد رسوب از جنس PP استفاده کنید. با این انتخاب راندمان کولینگ تاور به مرور زمان کاهش نیافته و در عین حال سرویس و نگهداری برج خنک کن راحت تر می شود. علاوه بر فیلینگ تریکل اسپلش، مدلهای دیگری از پکینگ نیز وجود دارد که بر اساس شرایط پروژه می توان از آن استفاده کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد، پبشنهاد می کنیم مقاله ما با عنوان انواع پکینگ کولینگ تاور را مطالعه نمایید.

فن و پروانه برج خنک کننده در خوزستان، بوشهر و هرمزگان 

بلید و پره کولینگ تاور در شهرهایی مثل اهواز، آبادان، عسلویه، بوشهر و بندرعباس، باید در برابر گرمای سوزان و تابش شدید آفتاب مقاومت زیادی داشته باشند. برای مثال در تابستان دمای قطعاتی که در معرض آفتاب هستند به 60 الی 70 درجه سانتیگراد هم میرسد. رزین و الیاف مناسب برای فن کولینگ تاور در جنوب، باید با توجه به شرایط دمایی کولرهوایی و برج خنک کننده انتخاب شود. مقدار هوادهی و افت فشار پروانه هم با توجه به شرایط پروژه قابل تغییر است. 

طراحی و فروش برج خنک کن برای مجتمع مسکونی در جنوب کشور

طراحی و فروش برج خنک کننده صنعتی خوزستان، بوشهر و هرمزگان

انتخاب برج خنک کننده کانتر فلو فایبرگلاس در اهواز

طراحی و فروش برج خنک کن صنعتی در آبادان

مشاوره و محاسبات کولینگ تاور در عسلویه

طراحی و فروش برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف - خرمشهر

تولید برج خنک کن صنعتی در ماهشهر

مشاور و تامین کولینگ تاور مکعبی فایبرگلاس - بندر امام خمینی

انتخاب و فروش کولینگ تاور کانتر فلو کامپوزیت - بوشهر

انتخاب و فروش برج خنک کن کانتر-فلو فایبر گلاس - بندر عباس

فروش برج خنک کننده کانترفلو فایبرگلاس در کیش

ساخت برج خنک کننده صنعتی برای قشم

فروش دستگاه ضد رسوب آب ویژه کولینگ تاور در جنوب ایران

فروش پکینگ نت اسپلش ضد رسوب 

فروش قطعات برج خنک کننده صنعتی

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166129745

02166561974

لینک ها و مقاله های مرتبط

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده

دسته بندی کولینگ تاور با توجه به حالت ایجاد جریان هوا

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

 آشنایی با انواع کولینگ تاور بر اساس شکل ظاهری

تاریخچه برج خنک کن

شرایط آب برج خنک کننده

دستگاه ضد رسوب مخصوص کولینگ تاور در خوزستان و بوشهر

دمای حباب مرطوب یا وت بالب(Wet bulb) و شرایط طراحی برج خنک کن در بعضی از شهرهای استان بوشهر، هرمزگان و خوزستان برای محاسبات تهویه و برج خنک کننده به این شرح است :

---

اطلاعات محاسبه کولینگ تاور برای آبادان

دمای حباب خشک در آبادان(Abadan dry bulb temperature): معادل 46 الی 50 درجه سانتیگراد 

مقدار وت بالب آبادان(Abadan wet bulb temperature) : بین 27 الی 30 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای برج خنک کننده در آبادان(ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 30 الی 33 درجه سانتیگراد

---

شرایط طراحی کولینگ تاور در اهواز

دمای حباب خشک در اهواز(Ahwaz dry bulb temperature) : معادل 47 الی 51 درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب اهواز(Ahwaz wet bulb temperature) : بین 28 الی 31 درجه سانتیگراد 

کمترین دمای برج خنک کن در اهواز (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 32 الی 35 درجه سانتیگراد

---

مشخصات اقلیمی برای طراحی برج خنک کننده و ایرکولر در بندر عباس

دمای حباب خشک در بندرعباس : معادل 42 الی 45 درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب بندرعباس : بین 31 الی 33 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ در بندرعباس : 35 الی 36 درجه سانتیگراد

---

اطلاعات طراحی برج خنک کن در خرمشهر 

دمای حباب خشک خرمشهر(Khorramshahr dry bulb temperature) : معادل 45 الی 48 درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب خرمشهر- Khorramshahr wet bulb temperature : بین 26 الی 29 درجه سانتیگراد 

دمای خروجی کولینگ تاور در شهر خرمشهر(ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 29 الی 32 درجه سانتیگراد

---

اطلاعات طراحی برج خنک کن در مسجد سلیمان 

دمای درای بالب در مسجد سلیمان(Masjed Soleyman dry bulb temp) : در حدود 48 درجه سانتیگراد 

دمای حباب تر مسجد سلیمان(Masjed Soleyman wet bulb temp) : بین 24 الی 26 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ تاور در شهر مسجد سلیمان (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 27 الی 29 درجه سانتیگراد

---

اطلاعات محاسبه ابعاد برج خنک کن در ماهشهر و پتروشیمی

دمای درای بالب در بندر ماهشهر(Mahshahr dry bulb temperature) : در حدود 48 تا52 درجه سانتیگراد 

دمای حباب مرطوب ماهشهر - Mahshahr wet bulb temperature : بین 30 الی 32 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ تاور در پتروشیمی ماهشهر (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 33 تا 36 درجه سانتیگراد

---

اطلاعات وت بالب و شرایط برج خنک کننده در دزفول

دمای درای بالب در دزفول(Dezful dry bulb temperature) : در حدود 47 تا 50 درجه سانتیگراد 

دمای حباب تر دزفول(Dezful wet bulb temperature) : بین 25 تا 27 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ تاور در دزفول (ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 28 الی 30 درجه سانتیگراد

---

دمای وت بالب و اطلاعات برج خنک کن شوشتر

حداکثر متوسط دمای شوشتر(سایه) : در حدود 47 درجه سانتیگراد 

دمای حباب تر شوشتر :  25 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ در شوشتر (داغترین حالت) : 27 الی 28 درجه 

---

مشخصات اقلیمی و شرایط طراحی برج خنک کننده در جزیره کیش

دمای هوای خشک در کیش(Kish dry bulb temp) : بین 39 تا 41 درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب کیش(Kish wet bulb temp) : از 28 الی 30 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای کولینگ تاور در جزیره کیش(ظهر مرداد) : 31 تا 33 درجه سانتیگراد

---

وضعیت آب و هوایی و شرایط طراحی کولینگ تاور در جزیره قشم

دمای هوای خشک قشم(Qeshm dry bulb temperature) : بین 42 تا 45 درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب قشم- Qeshm wet bulb temperature : از 31 الی 33 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای برج خنک کن در جزیره قشم(مرداد و بدترین شرایط) : 34 الی 36 درجه سانتیگراد

---

وضعیت آب و هوایی و شرایط طراحی کولینگ تاور در عسلویه 

دمای هوای خشک در عسلویه(Asaluyeh dry bulb temperature) : بین 43 تا 48درجه سانتیگراد 

دمای وت بالب عسلویه - Asaluyeh wet bulb temperature : از 31 تا 33 درجه سانتیگراد 

حداقل دمای برج خنک کن در عسلویه(ظهر مرداد و بدترین شرایط) : 34 الی 36 درجه سانتیگراد

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

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

طراحی کولینگ تاور و انتخاب برج خنک کننده

Cooling tower design and selection

روشهای قدیمی طراحی برج خنک کننده، مبتنی بر استفاده از جداول و نمودارهای عمومی بوده است. در بسیاری از موارد طراحی و انتخاب کولینگ تاور صنعتی نیز بر مبنای اطلاعات تجربی بود که برای اقلیم خاصی کاربری داشت. این در حالی است که وسعت کشور عزیزمان ایران و وجود اقلیم ها و شرایط آب و هوایی متفاوت، موجب می گردد، که به منظور کارکرد بهینه یک برج خنک کن، طراحی ویژه ای برای آن صورت گیرد.

عدم رعایت اصول طراحی و استفاده صرف از کلید واژه تن تبرید یا تناژ تبرید برج خنک کننده در بسیاری از موارد به کارکرد نامناسب کولینگ تاور در آن منطقه خواهد انجامید.

به عنوان مثال مشخصات و ابعاد و اندازه برج خنک کننده ای با ظرفیت 100 تن تبرید در شهر تهران در مقایسه با یک کولینگ تاور با همین ظرفیت در آب و هوای مرطوب مانند اهواز یا بندر عباس کاملا متفاوت است. این در حالی است که بسیاری از تولید کنندگان برج خنک کن این موارد را در عملیات طراحی لحاظ نمی کنند.

نمودار تغییرات متوسط دمای هوای روز و شب در ایران(نمودار هفتگی دمای حداقل و حداکثر)

به منظور طراحی برج خنک کن صنعتی به خصوص در صنایعی مانند فولاد، روی، مواد غذایی باید موارد ذیل حتما در طراحی در نظر گرفته شود :

-  دمای آب ورودی به برج خنک کننده

- دمای مورد نیاز آب خروجی از کولینگ تاور - الزاما بالاتر از دمای مرطوب - حباب تر یا Wet bulb  

- شرایط آب و هوایی و موقعیت محل نصب کولینگ تاور

- آنالیز آب کولینگ تاور - میزان سختی آب، PH و ...

- جهت وزش باد غالب و هندسه ساختمانها و فضای اطراف برج خنک کننده

- نوع صنعت و کاربری برج خنک کن

با داشتن اطلاعات فوق مشاور خواهد توانست برج خنک کن مناسب هر صنعت و موقعیت جغرافیایی را شناسایی کرده و همچنین از بین تولید کنندگان داخلی، برند های مناسب را معرفی نماید.

اطلاعات مورد نیاز برای طراحی و انتخاب برج خنک کننده صنعتی

شرکت آراکو با سابقه ای مناسب در حوزه شبیه سازی سیالاتی و طراحی و بهینه سازی برج خنک کن، آماده همکاری با صنایع مختلف به خصوص پتروشیمی ها و پالایشگاه ها در حوزه محاسبات، طراحی، تهیه اسناد فنی جهت استعلام و خرید و بهینه سازی مصرف آب برج خنک کننده می باشد.

 

طراحی برج خنک کن بتونی و فایبر گلاس صنعتی

طراحی کولینگ تاور صنعتی و مسکونی

کاهش مصرف آب و اورهال (تعمیرات) برج خنک کننده

فروش برج خنک کن(کولینگ تاور) صنعتی پکیج

شرکت آراکو 

محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

www.araco.ir

مفاهیم اصلی و تعاریف در طراحی و بهینه سازی کولینگ تاور

تبخیر سطحی چیست : تبخیر سطحی فرآیندی است که در آن، مایع مورد نظر در دمایی غیر از دمای جوشش، 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 می شود. 

گرمای مورد نیاز برای تبخیر(Q) با جرم مایع (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. با توجه به این توضیحات داریم:

QV=mLV 

تغییر فاز بخار، آب و یخ 

در حقیقت طی فرآیند تبخیر سطحی، مایع تبخیر شده گرمای نهان تبخیر را از محیط می گیرد و موجب خنک شدن سیال و محیط می گردد. این همان فرآیندی است که هنگام خارج شدن از استخر، موجب سرد شدن بدن شما در هوای آزاد می شود.

مهمترین مزیت تبخیر سطحی نسبت به روش های دیگر سرمایش، مصرف انرژی بسیار کم آن و سهولت ساخت تجهیزات آن می باشد ولی در عین حال این روش به مصرف بالای آب می انجامد.

روش های کاهش مصرف آب در برج خنک کننده

دمای حباب خشک - درای بالب

Dry Bulb 

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.

دمای حباب مرطوب - 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.

باید توجه داشت که دمای خشک و دمای مرطوب در طی ماههای سال تغییر می کند ولی مفهوم از این دو دما در طراحی برج خنک کننده، متوسط حداکثر دمای خشک و دمای مرطوب در گرمترین فصل سال (مرداد ماه) است. همچنین دمای آب یا سیال خنک شده در برج خنک کن، در بهترین شرایط 2- 3 درجه بالاتر از دمای مرطوب یا Wet bulb خواهد بود.

تصویر تفاوت حباب مرطوب، وت بالب و دمای خشک

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

دانلود نمودار سایکرومتریک PsychrometricChart 

مفهوم رنج در برج خنک کن  

Cooling tower range

اختلاف دمای بین سیال ورودی به برج و سیال خروجی از برج خنک کننده را Range می نامند. در حقیقت این عدد نشانگر میزان تغییر دمای سیال یا آب در برج خنک کننده است. به صورت کلی دمای رنج یا اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کن نمی تواند در یک مرحله از 35-38 درجه بیشتر باشد و اگر اختلاف دمای ورودی و خروجی مورد نظر در کولینگ تاور بیشتر از این عدد باشد، فرآیند خنک سازی باید در دو یا چند مرحله صورت گیرد.

به عنوان مثال اگر دمای آب وارد شده به برج خنک کن 80 درجه سانتیگراد بوده و دمای مورد نیاز خروجی کولینگ تاور 30 درجه باشد، خنک کاری باید طی دو مرحله و توسط دو برج خنک کننده به صورت سری انجام شود.

مفهوم دمای اپروچ در برج خنک کننده

Cooling tower approach

اختلاف دمای سیال یا آب خنک شده در برج خنک کن و دمای مرطوب محیط Wet bulb، را Approach می گویند. همانگونه که بیان شده از نظر تئوری میزان Approach در کولینگ تاور نمی تواند کمتر از 2-3 درجه سانتیگراد باشد.

برای مثال اگر دمای مرطوب محیط در شهری مانند آبادان یا اهواز معادل 30 درجه سانتیگراد باشه، برج خنک کننده می تواند نهایتا آب را تا دمای 33 درجه سانتیگراد خنک کند.

 

تصویر مفهوم دمای رنج و اپروچ در کولینگ تاور

مفهوم آب جبرانی یا Make up در برج خنک کن : آب جبرانی به آبی گفته می شود که به منظور جبران آب تبخیر شده و آب سر ریز به داخل مخزن برج خنک کننده اضافه می شود. آب میک آپ جبرانی در برج خنک کننده حتما باید شرایط خاصی از لحاظ سختی و PH  داشته 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 کولینگ تاور 

Cooling Blow down water

آب سر ریز Blow down در برج خنک کننده به میزان آبی گفته می شود که به منظور حفظ شرایط نرمال آب در گردش (سختی آب، ذرات معلق و ...) در محدوده ای معین، از مخزن برج خنک کن تخلیه می گردد.

مفهوم ضریب تغلیظ در برج خنک کن

Cooling tower Cycle Of Concentration - COC

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

میزان سیکل تغلیظ یا Cycle of concentration در برج خنک کن صنعتی و کولینگ تاور بستگی به شرایط آب و کاربری برج خنک کننده دارد ولی به صورت کلی عدد مناسب برای سیکل تغلیظ  برج خنک کن بین 3 الی 7 می باشد.

توضیحات تکمیلی در خصوص محاسبه مصرف آب برج خنک کننده

ظرفیت برج خنک کن بر حسب تن تبرید یا کیلو وات

محاسبه ظرفیت کولینگ تاور

همانطور که در ابتدای این مقاله توضیح دادیم، فرمول محاسبه حجم آب تبخیری در برج خنک کن در گرمترین حالت تقریبا برابر E=0.0018*R*C است که R معادل رنج یا اختلاف دمای ورودی و خروجی برج خنک کننده و C برابر مقدار دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب در ساعت است. از طرف دیگر حاصل ضرب دمای رنج در دبی آب در گردش، ظرفیت سرمایش کولینگ تاور بر حسب کیلو وات یا تن تبرید است.

اگر ظرفیت سرمایش یک کولینگ تاور را با Q نشان دهیم، مقدار ظرفیت خنک کاری Cooling tower بر حسب کیلو وات از فرمول زیر بدست می آید:

Q=R*C*4180/3600 kW

و ظرفیت برج خنک کننده بر حسب تن تبرید عبارت است از :

Q=(R*C*4180/3600)*0.285 rt

به این صورت برای حساب کردن و مشخص شدن مقدار آب تبخیر شده توسط برج خنک کن در بدترین وضعیت دمایی، می توانیم از روی ظرفیت برج خنک کن بر حسب کیلو وات مقدار تبخیر را به صورت تقریبی و با استفاده از فرمول زیر بدست بیاوریم. توجه کنید که در این فرمول ظرفیت کولینگ تاور بر حسب کیلو وات است. فرمول تبدیل کیلووات به تن تبرید سرمایش برابر 1kW=0.285rt است. 

 E=Q*0.0013 ~0.0015

یعنی جرم بخار آب تبخیر شده در برج خنک کن بر حسب کیلوگرم برابر است با ظرفیت سرمایش بر حسب کیلووات ضرب در 0.0013 یا 0.0015.

مثال : میزان تبخیر آب یک برج خنک کن به ظرفیت 500 تن تبرید را حساب کنید.

برای بدست آوردن مقدار آب میکاپ و تبخیر شده در بدترین شرایط دمایی (ظهر مرداد ماه) در مرحله اول ظرفیت پانصد تن تبرید کولینگ تاور را به کیلووات تبدیل می کنیم.

500rt/0.285=1750kW

با در نظر گرفتن این عدد و فرمول تبخیر خواهیم داشت مقدار تبخیر آب برابر است با

 E=1750*0.0013=2.3 m^3/h

یعنی این برج خنک کننده در اوج گرمای تابستان به میزان 2300 لیتر آب یا 2.3 متر مکعب در ساعت تبخیر آب دارد. البته باید در نظر داشته باشید که این عدد مربوط به بدترین شرایط دمایی است و در واقعیت ساعت های کمی در طول سال هستند که برج خنک کننده به این مقدار مصرف آب داشته باشد. مثلا در پاییز، زمستان، بهار و حتی ساعت های صبحگاه و شبانگاه، مصرف آب بسیار کمتر از این عدد خواهد بود.

ظرفیت برج خنک کن (کولینگ تاور) : به میزان حرارتی که برج خنک کننده با عمل تبخیر از سیال خنک شونده جذب می کند، ظرفیت کولینگ تاور می گویند. 

 

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

 

طراحی و فروش برج خنک کن صنعتی

محاسبات برج خنک کننده

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]

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی کولینگ : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

کولینگ تاور چیست ؟

آب خنک کاری(کولینگ واتر) پس از چرخش در داخل دستگاه ها و ماشین آلات، انرژی حرارتی را از آنها می گیرد و دمایش زیاد می شود. برای خنک کردن آب پروسس، معمولا از برج خنک کن استفاده می کنیم.

به علت حساسیت دستگاهها و خطوط تولید به دمای زیاد، اگر برج خنک کننده بی کیفیت بوده و یا راندمان عملکرد پایینی داشته باشد، ممکن است کل خط تولید یک کارخانه متوقف گردد.

اهمیت Cooling tower در کارخانه ها

با توجه به توضیح بالا، می توانیم بگوییم:

کولینگ تاور قلب سیستم خنک کاری کارخانه است. بنابراین انتخاب و خرید یک برج خنک کن صنعتی باکیفیت و استاندارد، اهمیت خاصی دارد.

برخی از مدیران فنی و مالکین کارخانه ها، تصور می کنند خریدن 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 ارزان و بی کیفیت باعث دردسر همیشگی پرسنل تعمیرات و نگهداری خواهد شد. همچنین مقدار تولید مجموعه را هم کم می کند. این مساله در بازار رقابتی این روزها، مثل دور ریختن بخش زیادی از حاشیه سود است.

بخاطر طولانی بودن این مقاله و راحتی دسترسی شما خوانندگان عزیز به بخش مورد نظر، در ابتدا فهرستی از تیترهای این مطلب قرار می دهیم. شما با کلیک بر روی هر عنوان، به بخش مورد نظر منتقل می 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، دستگاهی است که دمای سیال یا آب را، با استفاده از تبخیر سطحی کاهش می دهد. کاهش دما بر مبنای تبخیر سطحی نسبت به استفاده از چیلر یا ایر-کولر، راندمان مناسبتر، کم هزینه تر و ساده تر است. به همین خاطر از برج خنک کننده در صنایع مختلف به صورت گسترده ای استفاده می شود.  

---

طبقه بندی انواع برج خنک کن

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

---

روش کارکردن کولینگ تاور

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، می خواهیم 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 بررسی می کنیم.

---

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. هر مایعی در هر دمایی 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، به دلیل تبخیر سطحی احساس سرما می کنید. شدت تبخیر سطحی به سرعت جریان هوا یا باد 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 Vaporizatio

به صورت خلاصه می توان گفت تبخیر سطحی در هر دمایی اتفاق میافتد ولی تبخیر بر اثر جوش آمدن، نیازمند رسیدن مایع به دمای جوش می باشد.

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

QV=m*LV

به ضریب LV گرمای نهان تبخیر می گویند.

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

 

---

دمای حباب مرطوبWet bulb temperature،

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 شود. اگر دمای محیط ثابت باشد، با بالا رفتن رطوبت نسبی، دمای مرطوب نیز بیشتر می گردد. به عنوان مثال امکان دارد دمای شهر کرمان با بندر عباس در برخی از مواقع سال یکسان باشد، اما به خاطر بالا بودن رطوبت نسبی، دمای مرطوب در بندر عباس همیشه بالاتر است. به همین دلیل در شهرهای جنوبی و شمالی ایران که رطوبت نسبی بالایی دارند از کولر آبی برای سرمایش استفاده نمی شود.

---

دمای خشک، Dry bulb temperature

دمای حباب خشک 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 یک دماسنج، 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 طرحها، محاسبات برج خنک کن در تهران بر مبنای دمای خشک 40 الی 44 درجه سانتیگراد و دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد انجام شده. 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 500 تن در منطقه 1 تفاوت دارد. 

---

اختلاف دمای رنج(range) در برج خنک کن، چیست؟

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 خروجی مورد نظر، حداقل 3 الی 5 درجه از وت-بالب بیشتر باشد، در بعضی از موارد ممکن است بتوانیم آب ورودی را 30 تا 40 درجه و در یک مرحله با برج خنک کننده صنعتی مدار باز، سردتر کنیم. 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. به همین دلیل بعضی از کارگاهها می گویند "نمی شود با کولینگ تاور آب را بیشتر از 10 تا 15 درجه خنک کرد"، که این تصور کاملا اشتباه است. 

---

اختلاف دمای اپروچ در برج خنک کننده ، 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(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. در نتیجه هزینه کمتری هم برای خرید بپردازید.

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

برای مثال فرض کنید در شهر تهران با ثابت بودن دبی آب، دمای ورودی و خروجی Cooling tower را از اعداد 38(دمای ورودی به کولینگ تاور) و 28(دمای خروجی کولینگ تاور) تغییر بدهیم. در شرایط بهینه این مقادیر را به دمای 40 درجه سانتیگراد به 30 درجه می رسانیم. با این تغییر و بدون کم شدن عدد رنج، 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. مقدار فاکتور اندازه با عدد اپروچ(اختلاف وت-بالب با دمای خروجی از کولینگ تاور) 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(Wet Bulb) نزدیک باشد، ابعاد برج خنک کن افزایش می یابد. نمودار تغییرات فاکتور ابعاد به نسبت اپروچ را در ادامه مشاهده می کنید. 

براس استفاده از نمودار زیر فرمول تبدیل دمای فارنهایت به سانتیگراد را C=(F-32)*5/9 در نظر بگیرید. با حذف عدد ثابت 32(به این دلیل که اختلاف دما مورد نظر است) خواهید دید 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 و وت-بالب) به عددی حدود 10 درجه فارنهایت معادل 5.5 درجه سانتیگراد، سایز برج خنک کن مورد نظر 1.5 برابر می شود. این مساله به بزرگ شدن بیش از حد ابعاد برج خنک کن و بالا رفتن قابل توجه قیمت کولینگ تاور می انجامد.

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. با این روش، فاکتور ابعاد کولینگ تاور(Cooling tower size factor) به مقدار 1 نزدیک خواهد بود.

---

معنی آب جبرانی(میک-آپ) در کولینگ تاور

Cooling tower make up water 

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

معنی آب سر-ریز یا زیر-کش  در برج خنک کنندهCooling tower 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 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(آب میکاپ) گفته می شود. همانگونه که گفتیم ذرات معلق و محلول درون مدار برج خنک کن به همراه بخار از کولینگ تاور خارج نمی شوند. بنابراین به مرور زمان غلظت آنها افزایش می یابد. به همین دلیل از طریق آب زیر کش یا همان آب بلو داون، باید مقدار این ذرات را به حد استاندارد و مناسبی برسانیم. 

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

برای جلوگیری از سردرگمی و رعایت این نکات در پروژه های صنعتی، پبشنهاد می کنیم برای انتخاب یک برج خنک کن  از یک مشاور متخصص در این حوزه استفاده کنید. به این صورت پس از خرید کولینگ تاور، از نظر کارایی و عملکرد متحمل خسارت نخواهید شد.

---

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.

در پروژه های صنعتی ظرفیت برج خنک کننده بر حسب تن تبرید، ارتباطی با ابعاد و اندازه آن ندارد. بنابر این نباید در کاربرد صنعتی، تن تبرید برج خنک کننده را از سازنده 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. زیرا در پروژه های تهویه مطبوع اختلاف دمای ورودی و خروجی چیلر 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.

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 با ظرفیت کامل کار کند. یعنی اگر مثلا دمای آب ورودی 45 الی 50 درجه و دمای آب خروجی کولینگ، 30 درجه باشد، دیگر آن برج نمی تواند به ظرفیت نامی برسد. حتی ممکن است ظرفیت کاری سرمایش این کولینگ تاور، از 250 تن تبرید هم کمتر شود

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 آب 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 خوزستان، هرمزگان، مازندران و گیلان هم کار می کند؟

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

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. این مساله به خاطر رطوبت نسبی بالا در شهرهای ساحلی رخ می دهد.

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

• ارزیابی اطلاعات فنی (مشخصات چیلر یا دیتای 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  کولینگ تاور از نظر نحوه ایجاد جریان هوا 

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

انواع کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

تاریخچه برج خنک کننده

آشنایی با برج خنک کننده مدار بسته 

نحوه عملکرد برج خنک کننده هیبرید

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