برج خنک کن چیست؟
برج خنک کننده به عنوان یک مبدل حرارتی بزرگ بین آب و هوا عمل می کند. کار اصلی برج خنک کننده این است که گرمای زاید ماشین آلات دیگر را از آن ها می گیرد و به جای آن آب را خنک می کند. در واقع به عنوان یک منبع فراهم کننده آب سرد در صنایع مختلف کاربرد دارد. برای کارایی بیشتر این برج ها از انواع پکینگ استفاده می شود که برای خرید پکینگ برج خنک کننده می توانید با کارشناسان ما در این زمینه مشورت نمایید.
وظیفه برج خنک کننده
این دستگاه دمای آب برگشتی تجهزاتی چون بویلر چیلر و کوره های هوای گرم را به شدت کاهش می دهد و با یک عملکرد تبخیری در کاربری کاهش دمای آب تا یک محدوده خاصی کارایی دارد. برج خنک کننده حرارت اضافی تجهیزات یا ماشین الات مرتبط را جذب می کند و آن را با توجه به مکانیزم داخلی خود به محیط می فرستد و به همین شکل دمای برج خنک کننده هم کاهش می یابد.
موارد استفاده برج خنک کننده
کاهش دائمی دمای ماشین آلات و جذب ان ها و دفع آن ها به محیط یکی از دغدغه های اصلی برای دارندگان صنایع مختلف محسوب می شوداین برج های خنک کننده در صنایع پتروشیمی پالایشگاه ها و صنایع فولاد نیروگاه های توزیع برق و بسیار از صنایع به کار برده می شود.
نحوه ساخت برج خنک کننده
روش ساخت برج خنک کننده متشکل از قسمت های مختلف است که شامل ساخت قطعات مونتار در کولینگ تاورها می شود. در واقع ساخت برج خنک کننده به سه قسمت عمده زیر تقسیم می شود
- تولید قطعات برج خنک کننده خانگی یا انواع دیگر
- عملیات مونتاژ
- نظارت فنی و مهندسی کیفی
چرا از برج خنک کننده استفاده می شود؟
بیشتر تجهیزات صنعتی و غیر صنعتی در چرخه کاری خود بعد از مدتی گرم می شوند. برخی از این تجهیزات گرمای تولیدی را به اطراف می فرستند اما بیشتر این دستگاه ها برای کاهش یا خنک سازی گرمای اضافی خود از آب گردشی استفاده می کنند. این آب همان آبی است که گرمای دستگاه ها را جذب و به سمت مبدل های حرارتی هدایت می کند. این جاست که برج خنک کننده آب سرد را تولید و انرژی گرمایی را کاملا دفع می کند.
اجزای برج خنک کننده
الکتروموتور (motor): این قطعه گشتاور لازم برای چرخش فن یا مولد انرژی مکانیکی را فراهم می کند.
فن یا پروانها (fan): یک فشار نسبی پدید می آورد و حجم مشخصی از آن را در طی زمان معین جا به جا می کند.
- انتقال قدرت تسمه ای (speed reducer): کاهش دهنده سرعت زاویه ای موتور یا دور موتور را به دور گردشی استاندارد فن کاهش می دهد
- انتقال قدرت گیربکسی: سیستم تسمه پولی در سیستم کاهندگی دور از دینام را با پروانه محوری یا حلزونی جایگزین می کند
- سطوح خنک‌کن (fill): برقراری ارتباط بین سیالات مختلف را برقرار می کند و سطح مفید انتقال حرارت بین آب و هوا فراهم می آورد.
- کویل (coil): زمینه ای برای انتقال گرمایشی از آب به هوا را به وجود می آورد
- نازل (nozzle): جریان آب گرم را تقسیم یا توزیع می کند
- آب پخش کن ( head sprinkler): سیال داغ را در نوع مدور یا چرخشی سیستم پاشش آب توزیع می کند.
- فلنچ ورودی(inlet Flange): محلی برای اتصال ورودی آب برگشتی
- فلنچ خروجی(outlet Flange): مکان خروجی آب رفت
- فلوتر (floater): تنظیم کننده جریان آب ورودی یا جبرانی
- شیر تخلیه(drain valve): مکانی برای تخلیه جریان بلودان یا خروجی زیرآب
- فلنچ سرریز (overflow): مقطع خروج یا تخلیه جریان مازاد آب
- شاسی موتور(motor Chassis): فریم نگهدارنده دینام یا الکتروموتور
- لوله و انشعابات داخلی (pipe and fittings): آب را به بخش های داخلی منتقل می کند.
- بست کمربندی (belt fastener): انشعابات داخلی را به نازل ها یا افشانک ها متصل می کند
- قطره گیر (drift eliminator): این قطعه از پرتاب آب به سمت فن مکنده جلوگیری می کند
- تشتک (basin): محلی برای جمع کردن آب سرد است.
- کرکره ها (louvre): هوای خشک و سرد محیط از طریق این دریچه ها داخل می شوند
- پنل (panel): دیواره های اصلی بدنه
- تنوره خروج هوا (fan deck): دهانه خروجی هوای اشباع داغ
- ساپورت های نگهدارنده (supports): به عنوان نگهدارنده پکینگ ها، قطره گیر و سایر تجهیزات درونی عمل می کنند.
- محافظ پروانه (fan Guard): محافظ فن در مقابل ضربات احتمالی یا ورود اشیاء خارجی می باشد
آشنایی با انواع برج خنک کننده به لحاظ نوع عملکرد
در ادامه توضیحات شرکت دلتا کولینگ مربوط به بازرسی و بررسی عملکرد برج خنک کننده، مطالبی را در خصوص شرایط قطعات کولینگ تاور مانند پکینگ، قطره گیر، فن، لوور و سایر تجهیزات برج خنک کن به مرور زمان ارائه خواهیم کرد.
طراحی و ساخت برج خنک کننده به سه دسته کلی تقسیم می شود
- برج خنک کننده مدار باز : یکی از انواع برج های خنک کننده است که در دو شکل برج خنک کننده مکعبی و مخروطی به فروش می رسد. در این مدل یک سطح تبادل تماس مستقیم بین هوا و آب برقرار می شود که این تبادل سطح باعث کاهش دمای آب می شود .
در این برج خنک کننده مقداری از آب تبخیر می شود و به محیط اطراف فرستاده می شود. همین امر باعث مرطوب شدن هوای اطراف شود. برای همین به این مدل سیستم سرد کننده کولینگ تاور مرطوب هم می گویند آب خروجی توسط افشانک ها روی پنکینگ ها پاشیده و از طرف دیگر در اثر تماس با هوا باعث کاهش دما می شود.
- برج خنک کننده مدار بسته: این نوع برج خنک کننده به دو دسته خشک و هیبریدی تقسیم می شوند. برج های خشک بعد از تماس هوا با جریان آب داغ در کویل ها، باعث کاهش دمای این سیال می شوند. این برج های خنک کننده هیبریدی عملکردی دوگانه دارند و با پاشش آب به کاهش دمای سیال گرم نیز کمک می کنند.
- برج خنک کننده هیبریدی یا ترکیبی: نسل جدید تجهیزات برودتی تبخیری می باشند. در واقع ترکیبی از دو سیستم مدارباز و مداربسته هستند
ساخت برج خنک کننده با توجه به نوع متریال
دسته بندی برج خنک کننده بسته متریال بدنه متفاوت است. یکی از متریال اصلی در ساخت برج خنک کننده و اموزش ساخت برج خنک کننده فایبرگلاس است.
فایبرگلاس در بیشتر تولیدات صنعتی توجه ها را به خود معطوف کرده است. استفاده از صنعت کامپوزیت در تولید برج خنک کننده باعث مقاومت هر چه بیشتر این محصول در مقابل تابش مستقیم نور می شود.
فایبرگلاس از الیاف شیشه ای مقاوم با پلاستیک و از الیاف رزین تشکیل شده است. این قطعات محکم و مقاوم نقش بسزایی در کیفیت نهایی بدنه این دستگاه برعهده دارند.
مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس
شرکت مهندسی و صنعتی داتیس کار ساخت انواع برج خنک کننده با طراحی مدور یا استوانه ای انجام می دهد. فایبرگلاس مزیت های خاصی نسبت به نمونه های مشابه دارد که شامل موارد زیر می شود:
- راندمان بالا و صدای کم
- سبک و دارای قابلیت حمل راحت
- قابلیت دمنتاژ
- گردش آسان تر و مکندگی بهینه هوا
- قیمت پایین تر و اقتصادی تر بودن
- نصب سریع و راحت
- لرزش و فرکانس ارتعاش کم به دلیل استفاده از فایبرگلاس
- عدم پوسیدگی در مقابل جریان آب و گرد و غبار
- نفوذ پذیری گرمایشی کم و جذب حرارت خورشیدی
- عدم رسوب پذیری
- دارای ظاهری زیبا با رنگ های متنوع
- نگهداری و سرویس آسان
داتیس کار به عنوان مرکز ساخت برج خنک کنده در زمینه فروش فروش برج های خنک کننده فروش قطعات برج خنک کننده فروش نازل برج خنک کن فعالیت می کند.
قیمت خرید برج خنک کن
قیمت برج خنک کننده چیلر بسته به نوع و مدل دستگاه، جنس متریال در قطعات جانبی البته پارامترهایی مانند سیستم هوادهی، فن دستگاه، توان الکتروموتور نیز روی قیمت نهایی تاثیر می گذارد. به طور کلی، عوامل اصلی موثر در قیمت برج خنک کننده نوع دستگاه، ظرفیت سرمایشی یا برودتی، قیمت مواد اولیه، گرید عایق حرارتی و کلاس محافظتی موتور، نوع پروانه با فن تعداد پره های فن مکنده می باشند.
جهت استعلام قیمت با بخش فروش برج خنک کننده تماس بگیرید. در هنگام خرید برج خنک کننده ، و مشاوران فنی ما کار به شما کمک می کنند تا بهترین و اصولی ترین آن ها را انتخاب کنید.
بررسی عملکرد دمایی و توان سرمایش برج خنک کننده
دمای آب خروجی از کولینگ تاور
یکی از مهمترین بخش ها در بررسی کارایی کولینگ تاور و صحت عملکرد قطعات آن، عملکرد دمایی برج خنک کن است. به عنوان مثال اگر در هنگام ، دمای ورودی آن 37 درجه سانتیگراد و دمای خروجی آب از برج خنک کن 32 درجه در نظر گرفته شده باشد، در زمان بازرسی و سرویس باید ابتدا مطمئن شد که سیستم کولینگ، در مرحله اول آب را در دمای مورد نظر دریافت کرده و سپس آب را به دمای مورد نظر در شرایط طراحی برساند.
بررسی دمای آب ورودی به برج خنک کننده
اگر دمای آب ورودی به Cooling tower بالاتر از دمای طراحی باشد، به عنوان مثال در شرایطی که ذکر شد، آب با دمای 39 درجه سانتیگراد به برج خنک کننده برسد، پیش از هر اقدامی لازم است شرایط خط تولید، تجهیزات و مدار پیش از برج خنک کننده مورد بررسی قرار بگیرد.
این توصیه به خاطر این است که اگر ایرادی در آن وجود دارد رفع شود، که آب به برج خنک کننده با دمای مورد نظر در شرایط طراحی وارد شود. در غیر این صورت برج خنک کننده ممکن است نتواند دمای آب را به دمای مورد نظر در شرایط طراحی برساند و کل خط تولید آسیب ببیند یا متوقف شود. پس اگر آب ورودی به Cooling tower دمایش بیشتر از شرایط طراحی است، احتمالا مشکل در تجهیزات پیش از برج باشد.
در شرایطی که دمای ورودی برج خنک کننده بسیار کمتر از دمای طراحی باشد(یعنی آب خنک تری به کولینگ تاور برسد)، اگرچه شرایط بهتری برای رساندن دمای آب به دمای خروجی سیستم Cooling tower مهیا است، اما برج خنک کن با حداکثر ظرفیت خود کار نمی کند.
بررسی دبی و میزان آب در گردش برج خنک کن
همانند شرایط دمایی برج خنک کن، دبی و میزان آب در گردش کولینگ تاور نیز باید در محدوده طراحی باشد. به عنوان مثال اگر میزان آب در گردش برج خنک کننده ای در زمان طراحی برابر 200 متر مکعب در ساعت بوده و در زمان بهره برداری، دبی کولینگ تاور به 300 متر مکعب در ساعت افزایش پیدا کند، این امر موجب کاهش دمای رنج (اختلاف دمای ورودی و خروجی کولینگ تاور) شده و موجب می شود دمای خروجی مورد نظر به دست نیاید. به همین ترتیب اگر دبی آب برج خنک کن از میزان طراحی کمتر باشد، کولینگ تاور با ظرفیت کمتری در حال کار خواهد بود.
مفهوم دیگری که در حوزه میزان آب برج خنک کننده باید مورد توجه قرار گیرد است. عدد واترلود بر اساس مشخص می شود. 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 واتر لود 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 دستگاه کارایی خود را از دست می دهد.
بازرسی و تعمیرات و نگهداری فن برج خنک کننده
به عنوان وسیله ای که وظیفه ایجاد جریان هوا در برج خنک کننده را دارد، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در صورتیکه پره برج خنک کن به هر دلیلی دچار مشکل بوده و نتواند هوای مورد نیاز را جابجا نماید، راندمان به شدت کم شده و تبخیر سطحی کاهش می یابد و در نتیجه کولینگ تاور قادر به تامین دمای خروجی مورد نظر نخواهد بود.
مشکلات فن فایبرگلاس ایر فویل با پروفیل پیچش دار
مشکلات و ایراد هایی که به خاطر وجود مشکل در فن برج خنک کننده اتفاق می افتد عبارت است از :
1- لرزش شدید بدنه و موتور کولینگ تاور
2- کاهش راندمان برج خنک کننده
3- صدای غیر عادی برج خنک کن
4- مصرف برق بیش از حد در کولینگ تاور
خوردگی و سایش فن و هاب آلومینیومی برج خنک کننده
دلیل مشکلات فوق در برج خنک کننده می تواند از فن و بلید(Blade) باشد. به عنوان مثال در صورت بالانس نبودن فن، لرزش شدید در بدنه برج خنک کننده ایجاد می شود، که به مرور زمان می تواند موجب صدمه دیدن بدنه فیبر گلاس و حتی نشیمنگاه و شاسی کولینگ تاور شود.
مواردی که باید در هنگام بازرسی فن برج خنک کننده به آن توجه کرد
مواردی که باید در هنگام بازرسی فن برج خنک کننده به آن توجه کرد عبارت است از :
– یکسان بودن زاویه حمله تک تک بلید های برج خنک کن
– سالم بودن فن ها و عدم وجود سایش و خوردگی در لبه حمله بلید کولینگ تاور
– محکم بودن اتصالات هاب و کلمپ پره برج خنک کننده
– تراز بودن هاب برج خنک کننده
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده براساس تعداد سلول
برج های خنک کننده براساس تعداد سلول طراحی شده در سیستم تولید این تجهیزات به دو دسته کلی تک سلولی و چندسلولی تقسیم می شوند. دلیل اصلی تولید برج های خنک کننده به صورت چندسلولی کنترل میزان مصرف انرژی و همچنین کاهش ابعاد دستگاه و ارسال برج خنک کاری به صورت مونتاژ درب کارخانه که سبب کاهش هزینه های مونتاژ در محل پروژه می گردد. در ظرفیت های بالاتر از 500 تن برودتی از انواع برج خنک کننده چندسلولی در طراحی و به کارگیری جهت خنک سازی آب استفاده می شود.
رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های خنک کن به صورت تک سلولی ارائه می شود. بیشترین کاربرد برجهای خنک کننده تک سلولی به ظرفیت های پایین تر از 500 تن تبرید مرتبط می شود. همچنان که اگر ظرفیت برودتی مورد نظر طراحی به عددی بالاتر از 500 تن برودتی محاسبه شود از برج های خنک کننده چندسلولی ماژولار(به هم پیوسته) و غیرماژولار ( جدا از هم) توصیه می گردد.
البته لازم به ذکراست که استفاده از انواع کولینگ تاور غیرماژولار نیازمند فضای بیشتری جهت نصب می باشد و دلیل این امر رعایت فاصله بین دو دستگاه در محل نصب برج خنک کننده می باشد. فاصله استاندارد میان دو دستگاه برج خنک کننده تک سلول عموماً دو برابر ارتفاع لوور یا کرکره مکش هوا در نظر گرفته می شود که همین فاصله سبب افزایش فضای مورد نیاز جهت نصب برج خنک کننده به صورت چندسلولی غیرماژولار می گردد.
در بسیاری از ظرفیت های برودتی بالا که امکان تولید برج خنک کننده با ابعاد همگن با سطح مقطع مربعی وجود ندارد و یا به دلیل افزایش عرض دستگاه و عدم امکان بارگیری از برج های خنک کننده چندسلولی استفاده می شود. برج های خنک کننده چندسلولی سبب کاهش هزینه های مونتاژ و هزینه های بارگیری و ارسال کالا خواهد شد. علاوه بر این موضوع استفاده از برجهای خنک کن چندسلولی سبب افزایش کنترل بر میزان مصرف برق (توسط خاموش نمودن موتور یک یا چندسلول در فصول سرد) خواهد شد.
برج های خنک کننده چندسلولی از نظر استاندارد باید دارای ابعاد همگن و مستطیلی باشد که عرض دستگاه به نسبت عدد صحیحی از طول دستگاه باشد. به عنوان مثال در طراحی استاندارد انواع برج خنک کن دو سلولی عرض دستگاه همواره یک دوم (نصف) طول دستگاه خواهد بود. به دلیل عدم مکش هوای مناسب از طرفین دستگاه استفاده از ابعادی غیر استاندارد به هیچ عنوان در طراحی کولینگ تاور توصیه نمی شود.