فن استک فایبرگلاس و کامپوزیت برج خنک کن(کولینگ تاور)

ساخت فن رینگ کامپوزیت

فن استک یا محفظه فن برج خنک کن یکی از قطعات به ظاهر ساده ولی بسیار مهم است. فن استک ها در برج های خنک کننده جریان مکشی یا Induced draft cooling tower استفاده می شوند. در برج خنک کننده صنعتی، فن استک کولینگ تاور وظایف مهمی بر عهده دارد که برخی از آنها عبارتند از : 

- یکنواخت کردن جریان هوای خروجی از برج خنک کن

- جلوگیری از ایجاد جریان گردابی در لبه پره ها و بلیدها

- ایجاد فشار ریکاوری در قسمت بالای فن استک با توجه به فرم ونتوری

- جلوگیری از جریان گردابی بین خروجی کولینگ تاور و قسمت ورودی

- تقویت استحکام سازه ای بدنه Cooling tower

- محافظت از فن، هاب، درایو شفت، موتور و گیربکس برج خنک کننده

- محافظت از پرسنل حین کار و انجام فعالیتها تعمیراتی در زمان روشن بودن دستگاه

طراحی و تولید فن بل فایبرگلاس

Cooling tower fan cylinder / fan stack

از نظر هندسی فرم کلی فن استک به صورت ونتوری طراحی شده است که باعث بهبود راندمان فن و هدایت بهتر هوای خروجی از برج خنک کن می شود. به این صورت و با استفاده از فرمول برنولی، در قسمت بالای فن استک، مقداری فشار ریکاوری ایجاد می شود. 

باید توجه داشت که فن استک علاوه بر خواص و تاثیری که در عملکرد برج خنک کن دارد، از لحاظ فیزیکی نیز به عنوان محافظ فن برج خنک کن و موتور و گیربکس عمل می کند. همچنین ارتفاع فن استک موجب می گردد جریان هوای خارج شده از برج خنک کن که از لحاظ رطوبت در شرایط اشباع قرار دارد، به راحتی به سمت ورودی هوای Cooling tower حرکت نکند که این امر نیز موجب افزایش راندمان برج خنک کننده می شود. علاوه بر این موارد فن استک یا فن دک در زمان وزش باد نیز می تواند جلوی ایجاد جریان گردابی و ورود مجدد هوا به برج خنک کننده را بگیرد. 

در حوزه متریال و جنس، به صورت کلی فن استک کولینگ تاور را از جنس فایبر گلاس و با مقطع مشخصی درست می کنند. دلیل استفاده از فایبر گلاس FRP در ساخت Cooling tower Fan Stack این است که فن استک علاوه بر فرم هندسی صحیح باید از استحکام مناسبی نیز برخوردار باشد تا در وزشهای متناوب باد، لرزش های برج خنک کن و شرایط دمایی مختلف صدمه ندیده و علاوه بر افزایش راندمان برج خنک کن بتواند از قطعاتی نظیر فن، موتور و گیربکس نیز محافظت نماید. یکی از نکات مهم دیگر مقاومت فن استک در مقابل رطوب و شرایط اقلیمی و نسبت استحکام به وزن بالا است که قطعات فایبرگلاس دارای این ویژگی ها هستند. 

در مواردی که آب در گردش کولینگ تاور شرایط اسیدی یا قلیایی داشته باشد، باید برای تولید فن استک از رزین مناسب استفاده کرد تا استک برج خنک کن به مرور زمان دچار خوردگی نشده و آسیب نبیند.

از لحاظ هندسی فن استک ها دارای فرم های هندسی خاصی هستند که توسط سازنده طراحی و تست می گردد. در اکثر فن استک ها، نسبت مشخصی بین این ابعاد وجود دارد. در تصویر زیر، چند نمونه پروفیل هندسی فن استک را در قطرهای مختلف مشاهده می کنید. استفاده از فن استک مناسب با طراحی اصولی، می تواند به کاهش مصرف برق، افزایش راندمان و کم شدن مصرف آب برج خنک کننده کمک کند.

نمونه پروفیل فن استک فایبرگلاس صنعتی با قطر بیش از 3 متر

در کولینگ تاور های مونتاژ در محل سازه بتنی و سازه فایبر - Field erected cooling tower - عموما فن استک ها پس از گذشت مدتی در حدود 15 سال مستهلک شده و دچار ترک و پارگی می شوند. در این شرایط کارخانجات و شرکت ها برای اطمینان از صحت عملکرد صحیح برج خنک کننده، اقدام به خرید فن استک های جدید می کنند.

فرآیند تولید فن استک صنعتی فایبر گلاس برای کولینگ تاور، با دریافت نقشه ها و یا نمونه موجود فن استک شروع می شود. در ادامه از روی نقشه ها و یا نمونه موجود قالب تهیه می شود و سپس با استفاده از قالب تهیه شده، فن استک ساخته می شود.

باید در نظر داشت که استفاده از نرم افزارهای خاص طراحی فن استک کمک شایانی در انتخاب و تولید فن استک با شرایط بهینه می کند و می تواند در کاهش مصرف برق فن و بالا رفتن میزان هوادهی کمک شایانی نماید.

همچنین تولید فن استک های دو لایه که هر دو سمت برونی و داخلی آنها با وسیله ژل کوت حالت صیقلی پیدا کرده، علاوه بر بالا بردن استحکام، به بهبود راندمان هوادهی خواهد انجامید.

ساخت قطعات و قالب فایبرگلاس

فن بل کامپوزیت - فایبرگلاس

فن رینگ کامپوزیت FRP- GRP

Composite Inlet bell/Fiber glass Fan ring

فن بل یا اینلت بل کامپوزیت فایبرگلاس و فن رینگ فایبر نیز از جمله قطعاتی است که مانند فن استک، فرم هندسی ونتوری دارد اما به صورت کلی در ایرکولر و برج خنک کننده دارای جریان دمشی و فورس درفت استفاده می شود.

به عبارت دیگر فن رینگ در زمانی بکار میرود که فن در ورودی تجهیز مانند ایرکولر یا برج دمشی استفاده شود. در این شرایط و به دلیل اینکه فن در ارتفاع نصب نمی شود، فن رینگ فایبرگلاس کمک می کند تا فن در معرض صدمه قرار نگیرد و در عین حال به افراد نزدیک تجهیز نیز صدمه ای وارد نکند.

همچنین به دلیل در بر گرفتن فن و استفاده از توری در قسمت ورودی فن بل، از ورودی ذرات و قطعات به داخل سیستم جلوگیری شده و با توجه به سرعت بالای فن، بدنه آن صدمه نخواهد دید.

فرآیند کلی طراحی، قالب سازی و تولید قطعات فن بل و فن رینگ کامپوزیت مانند فن استک است و با بهره گیری نرم افزارهای تخصصی، قالب سازی حرفه ای و استفاده از الیاف با کیفیت فایبرگلاس و رزین مناسب می توان به بالا رفتن راندمان هوادهی، کاهش مصرف برق توسط فن و بالا رفتن عمر دستگاه کمک نمود.

 

ساخت و فروش فن استک صنعتی برج خنک کننده 

فروش فن استک فایبر گلاس برج خنک کن صنعتی

تولید فن استک کامپوزیت برای کولینگ تاور بتونی

طراحی قالب، ساخت قالب و تولید فن استک دو لایه برج خنک کننده

طراحی و ساخت فن رینگ کامپوزیت فایبرگلاس برای ایرکولر

تولید و اجرای فن بل فایبر گلاس و کامپوزیت برای ایر کولر 

ساخت و طراحی قالب قطعات صنعتی فایبر گلاس - FRP

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

[e-mail]

www.araco.ir

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کننده-کولینگ تاور : https://www.aparat.com/ARACo_cooling

کولینگ تاور هوا خنک(بدون آب) 

Dry cooling tower

برج های خنک کن علاوه بر تقسیم بندی از نظر شکل ظاهری، متریال و جنس و نحوه برخورد هوا با آب، از نظر کلیات خنک کاری نیز دارای شرایط متفاوتی هستند. در مطالب پیبشین در خصوص کولینگ تاور مدار بسته و برج خنک کننده هیبریدی توضیحاتی ارائه گردید.

در ابتدای مقاله لازم است به این مساله توجه کنیم که برج خنک کننده هوا خنک، با کندانسور هوایی یا ایرکولر فرق دارد.

مقاله انواع برج خنک کننده از نظر نحوه برخورد آب و هوا

مطلب مقاله طبقه بندی  کولینگ تاور از نظر شکل ظاهری

مقاله برج خنک کن هیبریدی و ایر کولر

دانلود جزوه آشنایی با برج خنک کننده هیبرید و کاهش مصرف آب برج خنک کننده - شرکت آراکو

برج خنک کن هوا خنک چطور کار می کند؟

در این بخش به بررسی کولینگ تاور خشک می پردازیم و در مورد نحوه عملکرد این نوع برج خنک کن توضیحاتی ارائه می کنیم. عملکرد برج خنک کننده تر(Wet cooling tower) بر مبنای خنک شدن جریان سیال یا آب، بدلیل تبخیر سطحی است. بدین ترتیب در حالی که دمای متوسط بیشینه تابستان در تهران حدود 45 درجه سانتیگراد است(دمای حباب خشک - Dry Bulb در گرمترین حالت مرداد ماه)، بدلیل پایین بودن دمای وت بالب یا حباب تر(Wet Bulb)که در حدود 25 درجه سانتیگراد می باشد، امکان خنک کردن آب تا دمای حدود 28 درجه سانتیگراد(در گرمترین شرایط) وجود دارد. این در حالی است که در شرایطی که دمای هوای خشک، از میزان ذکر شده پایین تر بیاید، رسیدن به دماهای کمتر نیز امکان پذیر می باشد. شایان ذکر است کولر آبی نیز عملکردی مشابه برج خنک کننده دارد با این تفاوت که در کولر آبی، هدف اصلی خنک کردن دمای هوا است نه آب.

استفاده از برج خنک کن Cooling tower صنعتی علاوه بر هزینه مصرف برق پایین و امکان رسیدن به دماهایی نزدیک وت بالب، هزینه اولیه پایین تری نیز نسبت به چیلر یا ایر کولر دارد. اما با وجود تمامی این فواید، به دلیل مصرف آب زیاد و کم آبی های اخیر، در بسیاری از موارد سعی شده از برج خنک کننده خشک استفاده شود.

کولینگ تاور خشک از نظر عملکرد مشابه ایرکولر است، با این تفاوت که برج خنک کن خشک در بسیاری از موارد به صورت بتنی و یا در ابعاد بزرگ ساخته می شود. برج خنک کن خشک، در حال حاضر بیشتر در نیروگاهها کاربرد دارد.

شرایط دمایی برج خنک کننده خشک(بدون آب)

نکته بسیار مهم در طراحی و انتخاب کولینگ تاور خشک، عدم امکان رسیدن به دماهای نزدیک وت بالب است.

به عنوان مثال در شرایطی که دمای حباب خشک در تابستان معادل 45 درجه سانتیگراد باشد، با استفاده از برج خنک کننده خشک می توان سیال را نهایتا تا 45+8  یعنی در حدود 53 درجه خنک نمود. (دمای حباب خشک به علاوه حدود 7 الی 10 درجه سانتیگراد) البته در هوای سرد پاییز، بهار و زمستان، امکان کاهش بیشتر دما نیز وجود دارد.

مزیت برج خنک کننده خشک عدم مصرف آب و سازگاری با اقلیم های خشک و کم آب است.

در مقابل هزینه اولیه ساخت کولینگ تاور خشک بالا است و نیز، امکان رسیدن به دماهایی در نزدیکی وت بالب را فراهم نمی کند.

امروزه و با جدی تر شدن بحران آب، بسیاری از صنایع نیز به سمت استفاده از برج خنک کننده خشک و کولینگ تاور مدار بسته با سیستم کنترل هوشمند حرکت کرده اند که این اقدام اگر به نحوه صحیح انجام شود می تواند تاثیر قابل توجهی در کاهش مصرف آب ایجاد کند.

یکی از کارهای اثر بخش دیگر جهت کم کردن مصرف آب کولینگ تاور، استفاده از آب تصفیه شده فاضلاب و استفاده از آن به عنوان آب میکاپ برج خنک کننده است. با این روش می توان با استفاده از پساب حاصل از فاضلاب، بخش قابل توجهی از آب برج خنک کننده را تامین نمود.

مقاله کاهش مصرف آب با استفاده از سیستم تصفیه فاضلاب کامپوزیت دفنی

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

طراحی کولینگ تاور هیبریدی

طراحی و فروش برج خنک کننده مداربسته 

ساخت کولینگ تاور خشک و برج خنک کن هوا خنک

فروش برج خنک کن صنعتی 

کاهش مصرف آب برج خنک کننده صنعتی

فروش پکینگ، فن و گیربکس کولینگ تاور 

شرکت آراکو - محمد قربانعلی بیک

09124780268

02166561974

02166129745

وبسایت آراکو

کانال آپارات ویدئو و فیلم آموزشی برج خنک کن

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