کلیات در مورد برج خنک کننده و انواع آن

ممنونم بابت اطلاعات ارزشمندی که در این پست در اختیارمون قرار دادین. خرید و راه اندازی چیلر نیاز به تخصص و مشاوره داره اما تعمیرات و نگهداری از چیلر نیز نیاز به آموزش داره که کاربر بتونه در بلند مدت بیشترین بازدهی رو از دستگاهش دریافت کنه.

 

دلایل استفاده از لوله مسی در برج های خنک کننده
دلایل استفاده از لوله های مسی در کولینگ تاور چیست؟ باید گفت که کولینگ تاور یا برج خنک کننده یک دستگاه بسیار مهم در ساختمان ها و صنایع می باشد و همانطور که از نامش پیداست، باعث خنک کنندگی محیط می شود و از اتلاف انرژی هم می تواند تا حد زیادی جلوگیری نماید. در واقع برج خنک کننده تا حد زیادی باعث دفع حرارت می شود. در این مقاله قصد داریم در مورد کاربرد لوله های مسی در کولینگ تاور توضیحاتی را ارائه دهیم.

نقش لوله مسی در سیستم های خنک کننده

​

لوله های مسی نقش مهمی در سیستم های خنک کننده دارند و به عنوان مجرای اصلی برای جریان مبردها عمل می کنند. رسانایی حرارتی استثنایی، دوام و مقاومت در برابر خوردگی آنها را به گزینه ای ارجح برای کاربردهای مختلف خنک کننده، از تهویه مطبوع گرفته تا واحدهای تبرید تبدیل می کند.

کاربرد لوله مسی در کولینگ تاور چیست؟
کویل یکی از اجزای اصلی در پروژه خنک کننده است که به آن لوله مسی هم گفته می شود. مخصوصاً در کولینگ تاور مدار بسته که کاربرد بیشتری دارد‌. جنس این لوله ها می ‌تواند از مس، استیل یا حتی گالوانیزه باشد و به بازار عرضه گردد. کویل مسی یا لوله مسی در برج خنک کننده و در بین بقیه مبدل های حرارتی بیشتر استفاده می شود و تا به حال هم راندمان بسیار خوبی داشته است.

چرا از لوله های مسی در سیستم های خنک کننده استفاده می شود؟
لوله های مسی به دلیل خواص استثنایی خود شهرت دیرینه ای دارند که آنها را برای سیستم های خنک کننده ایده آل می کند. در اینجا چند دلیل کلیدی برای استفاده گسترده از مس آورده شده است:

• هدایت حرارتی مس

مس دارای هدایت حرارتی عالی است، به این معنی که می تواند گرما را به سرعت منتقل کند. وقتی صحبت از سیستم های خنک کننده می شود، انتقال حرارت کارآمد برای اطمینان از عملکرد بهینه بسیار مهم است. لوله ‌های مسی انتقال سریع و موثر گرما بین مبرد و محیط اطراف را تسهیل می ‌کنند و خنک ‌سازی کارآمد را ممکن می ‌سازند.

• دوام و مقاومت در برابر خوردگی

در سیستم های خنک کننده، دوام برای مقاومت در برابر فشار ثابت و قرار گرفتن در معرض عناصر مختلف بسیار مهم است. لوله های مسی به دلیل دوام و مقاومت در برابر خوردگی شناخته شده اند. آنها می توانند فشار بالا و دمای شدید را تحمل کنند و برای استفاده طولانی مدت در برنامه های خنک کننده مناسب هستند. علاوه بر این، مقاومت در برابر خوردگی مس، طول عمر لوله ها را تضمین می کند و نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر و تعویض را کاهش می دهد.

• انتقال حرارت کارآمد

راندمان یکی از جنبه های کلیدی سیستم های خنک کننده است و لوله های مسی در این زمینه عالی هستند. رسانایی حرارتی بالای آنها، همراه با دوام و مقاومت در برابر خوردگی آنها، امکان انتقال حرارت کارآمد را فراهم می کند. همانطور که مبرد از طریق لوله های مسی جریان می یابد، گرما به سرعت جذب یا آزاد می شود و عملکرد خنک کننده بهینه را تضمین می کند.

• بازیافت مس در سیستم های خنک کننده

بازیافت لوله ‌های مسی در سیستم‌ های خنک ‌کننده، اقتصاد دایره ‌ای را ارتقا می ‌دهد و تقاضا برای مس بکر را کاهش می ‌دهد. لوله‌ های مسی در پایان عمر خود را می‌توان جمع ‌آوری، بازیافت و به محصولات جدید تبدیل کرد و ضایعات را به حداقل رساند و منابع ارزشمند را حفظ کرد.

انواع لوله های مسی مورد استفاده در خنک کننده
انواع مختلفی از لوله های مسی بسته به نیازهای خاص کاربرد در سیستم های خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرند. متداول ترین انواع مورد استفاده عبارتند از:

• لوله های مسی نوع L: این لوله ها دیواره های ضخیم تری داشته و برای کاربردهای پرفشار مانند سیستم های تهویه مطبوع مناسب هستند.
• لوله های مسی نوع M: این نوع لوله ها دارای دیواره های نازک تری هستند. لوله های نوع M معمولاً در سیستم های خنک کننده مسکونی و کاربردهای کم فشار مورد استفاده قرار می گیرند.
• لوله‌های مسی انعطاف‌پذیر: همانطور که از نام این نوع لوله ها پیداست، دارای خصوصیت انعطاف‌پذیری بوده و اغلب در مناطقی استفاده می‌شوند که استفاده از لوله‌های سفت و سخت، غیرممکن است.

وظیفه اصلی و کاربرد لوله های مسی در کولینگ تاور چیست؟

​

کویل مسی مجموعه ‌ای از لوله های مسی را شامل می شود که سایز معین و مشخصی دارند‌ و به صورت شبکه ای و مجموعه؛ در ابعاد مختلف داخل کولینگ تاور نصب می شوند که البته همه این ها بستگی به ظرفیت سرمایشی دستگاه هم دارد. در واقع این لوله های مسی می توانند ضریب انتقال حرارت مس در برابر جابجایی گرما را بالا ببرند و در نتیجه کارشان خیلی مهم، حساس و کلیدی است.

چرا کاربرد لوله های مسی بیشتر است و طرفدار بیشتری دارد؟

​

به غیر از موارد استثنایی که ممکن است وجود داشته باشد، معمولا متخصصان ترجیح می ‌دهند که برای برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور؛ به جای گالوانیزه یا آهن یا هر ماده دیگری به سراغ کاربرد لوله های مسی بروند و علت هم این است که این لوله های مسی نفوذ حرارتی خیلی بالایی دارند که مهم ترین ویژگی یک کولینگ تاور محسوب می‌ شود و در نتیجه می تواند حرارت را خیلی بهتر از قبل برای آب گرم داخل مدار بسته در برج خنک کننده ایجاد کند.‌
معمولاً کولینگ تاور های مدار بسته، در صنعت کاربرد بیشتری دارند که همین باعث می شود تا راندمان در خنک کاری سیکل بسته در قسمت لوله بیشتر شود و به همین خاطر از مس استفاده می‌ کنند و بدونِ شک همیشه یکی از ترجیحات شماره یک تولید کنندگان کولینگ تاور است.

البته در بسیاری از موارد ممکن است هنگامی که چرخش یا سیکل لوله اتفاق می ‌افتد؛ مقداری از مواد اسیدی با آب دچار مشکل شود و واکنش نشان دهند. ممکن است محیطی که در آن کولینگ تاور را نصب می کنند، اسیدی باشد که در چنین شرایطی لوله های مسی کم می آورند؛ یعنی در برابر محیط اسیدی، دچار خوردگی و آسیب می‌ شوند‌، حتی ممکن است سوراخ شوند که یکی از مشکلات رایج آنها به حساب می‌ آید. اینجاست که به سراغ لوله های استیل می‌ روند، زیرا درصد کربن کم تری دارند و در چنین شرایطی آسیب نمی بینند که البته احتمال چنین پیشامدی بسیار کم است.

برای طراحی لوله مسی در برج خنک کننده چه پارامترهایی را در نظر می‌ گیرند؟
برای طراحی هر قطعه در برج خنک کننده، پارامتر های زیادی اهمیت دارد که در مورد لوله مسی شامل موارد زیر است:

• میزان دمای خشک و مرطوب محیط طراحی
• دمای ورودیِ آب گرم و خروجیِ آب سرد
• درصد اختلاط اتیلن گلیکول در شارژ آب در سیکل بسته
• میزان دمای خشک و مرطوب محیط طراحی

تمام قطعات و اجزای به کار رفته در کولینگ تاور ضروری و مهم هستند؛ اما یکی از مهم ترین و کاربردی ترین آنها، لوله های مسی در کولینگ تاور می باشد.

نتیجه گیری
لوله ‌های مسی نقش مهمی در سیستم ‌های خنک ‌کننده دارند و انتقال حرارت کارآمد، دوام و مقاومت در برابر خوردگی را ممکن می ‌سازند. هدایت حرارتی استثنایی آنها عملکرد بهینه را تضمین می کند و به سیستم های خنک کننده اجازه می دهد محیط های راحت را حفظ کنند و کالاهای فاسد شدنی را به طور موثر حفظ کنند. با مزایای اضافی بازیافت و پایداری، لوله ‌های مسی همچنان دارای اولویت بالا در انتخاب برای کاربردهای خنک ‌کننده هستند.

 

تاثیر جنس فن برج خنک کننده در عملکرد آن

​

فن برج خنک‌ کننده برای ایجاد جریان هوا با دبی و فشار استاتیکی مشخص در کولینگ تاور به کار گرفته می‌شود. فن یکی از مهمترین و اصلی‌ترین اجزاء برج خنک کن می باشد که در عملکرد دستگاه بسیار تاثرگذار است. فن باید سبک باشد تا به نیروی گشتاور محرکه کمتری برای به دوران درآوردن آن نیاز داشته باشد. در ضمن، این قطعه باید مقاومت مناسبی را در برابر تنش و خستگی داشته باشد. به همین خاطر به طور معمول فن کولینگ تاور از جنس استیل، آلومینیوم، فایبرگلاس و یا انواع پلاستک ساخته می‌شود. در این مقاله از بادران تهویه صنعت قصد داریم تا درباره جنس فن برج خنک کننده و تاثیر آن در عملکرد برج مطالبی را بیان کنیم.
انواع فن برج خنک کننده

​

به طور کلی فن ها به سه دسته

1. آکسیال (Axial)
2. سانتریفیوژ یا رادیال (Centrifugal or Radial)
3. جریان متقاطع (Cross Flow or tangential)

تقسیم می شوند که از این میان دو نوع جریان هوا در فن آکسیال (Axial) وجود دارد که یک نوع مکشی و نوع دیگر دهشی می باشد که در صنعت تاسیسات بیشتر از نوع مکشی استفاده می شود. فن های شعاعی در مقایسه با سایر طرح ها دارای بازده کمتری هستند. برای محیط هایی که به کارایی بالایی نیاز دارند، فن های شعاعی ممکن است مناسب نباشند.
معایب و مزایای فن FRP
با این حال، فن های از جنس کامپوزیت های FRP دارای معایب و مزایایی هستند. از جمله معایب فن FRP می توان به هزینه نسبتاً بالا، مدول الاستیک پایین، رفتار شکننده و مقاومت ضعیف در برابر آتش اشاره کرد. اما در مورد مزایای فن از جنس کامپوزیت FRP می توان به مواردی چون وزن سبک آن، کاهش هزینه‌های کار و کمک در نصب آن اشاره کرد. کامپوزیت FRP سرعت ساخت و ساز را افزایش می دهد که بیشتر اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد. مواد کامپوزیت فایبرگلاس فقط بادوام نیستند. همچنین در مقایسه با مواد سنتی از استحکام بالایی برخوردار هستند. FRP اصطلاحی است که معمولاً در ایالات متحده آمریکای شمالی استفاده می شود. GRP اصطلاحی است که به همان معنی است. اما به طور کلی در اروپا و آسیا استفاده می شود و مخفف پلاستیک تقویت شده با شیشه است.
بهترین زوایای تیغه های پره ها یا بلید های برج خنک کننده شما برای حداکثر خنک شدن باید روی حداقل 12 درجه تنظیم شود. شما می توانید آنها را در یک درجه بزرگتر نیز تنظیم کنید، اما هر زاویه ای بالاتر از 16 درجه خطرناک است و نباید زوایای پره بزرگتر از 16 درجه باشد.
دو نوع برق ورودی برای فن ها وجود دارد. برق AC (جریان متناوب) و برق DC (جریان مستقیم). موتورهای الکتریکی AC که روی فن ها استفاده می شوند، معمولاً از سیم پیچ ها، بلبرینگ ها و سایر قطعات مکانیکی داخلی تشکیل شده اند و بیشتر از نوع الکتروموتور های AC در فن های برج خنک کن استفاده می شود. در موتورهای DC منبع تغذیه مستقیم (AC) به یک ترانسفورماتور متصل می شود که برق را به DC تبدیل می کند. این مقدار توان مصرفی را تنها با استفاده از جریان مستقیم به جای جریان متناوب کاهش می‌ دهد و سبب بازده بیشتر می شوند.
تفاوت فن های FRP و GRP
فن های FRP (Fiberglass reinforced plastic) می باشد که فن های پلاستیک تقویت شده با الیاف فایبرگلاس می باشد و فن های GRP (Glass reinforced plastic) که فن های پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه می باشد. فن های FRP بیشتر در آمریکای شمالی رایج می باشد و فن های GRP بیشتر در آسیا و اروپا رایج می باشد.

 

اصول نگهداری برج خنک کننده در زمستان

​

نگهداری برج خنک کننده در زمستان
با توجه به اینکه طراحی برج خنک کننده بر اساس شرایط گرمای تابستان صورت می گیرد پس این انتخاب برای عملکرد در زمستان بسیار بیشتر از ظرفیت مورد نیاز است. با این اوصاف برج های خنک کننده به خوبی در سراسر دنیا در دمای بسیار پایین به کار گرفته شده اند، ولی لازم است نکات مهمی مد نظر باشد که به بررسی آن می پردازیم.​

• هرگز برج خنک کننده را بدون بار حرارتی راه اندازی نکنید. زیرا بدون بار حرارتی آب به سرعت یخ می زند.
• هر گاه نیاز بود از بای پس برای بالا بردن دمای آب استفاده کنید. اگر دمای آب بسیار پایین رفت برای جلوگیری از یخ زدن آب برج خنک کن با استفاده از طراحی بای پس، به سرعت آب گرم را مستقیم به تشت برج خنک کننده وارد کنید. می توان جهت کنترل اتوماتیک از سنسور دما و شیر برقی استفاده نمود.
• در هنگامی که فرآیند یخ زدن آب و پکینگ برج خنک کننده آغاز شود، باید ابتدا فن برج خنک کننده را خاموش کرد تا دمای آب خروج بالا برود. اگر خاموش کردن فن کارساز نشد، باید برای مدت محدود و تحت نظارت فن را به صورت برعکس راه اندازی کرد تا با راندن هوای گرم به سمت پایین یخ های ایجاد شده در قسمت پکینگ برج خنک کن، لوور برج خنک کننده و تشت برج خنک کننده را از بین ببرد.
• برای نگهداری از برج خنک کن در زمستان می توان از تشت خشک در برج خنک کن استفاده کرد؛ به این معنی که با قراردادن تانک ذخیره برای آب برج خنک کننده می توان تمام آب کولینگ تاور را با گرانش به تانک منتقل کرد.
• برای نگهداری برج خنک کن در زمستان در شرایط یخ زدگی پایدار نباید دستگاه به مدت چند روز و بدون نظارت زیر بار برود، نظارت مداوم از جمله نکات مهم نگهداری کولینگ تاور در زمستان می باشد.

راه های جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده در زمستان

​

جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده در زمستان

• کنترل دبی هوای ورودی

کنترل میزان دبی هوای ورودی ابزار با ارزشی برای کنترل میزان یخ زدگی در برج خنک کننده است. بوسیله این ابزار می توان در زمستان میزان هوای سرد وارد شده به برج خنک کن را کاهش داد.

• کنترل دبی آب ورودی

در برج های خنک کننده ای که جهت فعالیت در زمستان طراحی می شوند، سیستم توزیع آب باید طوری طراحی شود که امکان تغییر و تمرکز پاشش آب به کناره ها را داشته باشد.

 

نکات مهم در زمان راه اندازی برج خنک کننده

​

راه اندازی برج خنک کننده آخرین مرحله در بهره گیری از کولینگ تاور در طراحی سیستم برج خنک کاری به شمار می ‌آید. بهره برداری مرحله نهایی در انتخاب برج خنک کننده محسوب می‌شود که از حساسیت ‌های بالایی برخوردار است. عملیات راه اندازی صحیح کولینگ تاور در واقع نتیجه انتخاب و نصب صحیح کولینگ تاور می ‌باشد. پس از تکمیل نصب کولینگ تاور، راه اندازی صحیح برج خنک کننده از نکات مهم و ضروری در این زمینه است.

راه اندازی و نصب برج خنک کننده
به کار افتادن سیستم آب کندانسور یک دستگاه گرمازا همانند چیلر یا بویلر شامل چند بخش اساسی و الزامی است. در مهمترین بخش طراحی و راه اندازی سیستم کندانسور برج خنک کن قرار دارد. نحوه قرارگیری و نصب قطعات و تجهیزات جانبی سیکل آب سرد کندانسور تاثیر بسیاری در نتیجه نهایی کار دارد. در واقع می توان گفت که راه اندازی صحیح برج خنک کننده تابعی از نصب صحیح کولینگ تاور و تجهیزات جانبیاست.

تاثیر رعایت موارد ایمنی در راه اندازی کولینگ تاور
رعایت نکات ایمنی و بررسی تجهیزات جانبی در ارتباط با برج خنک کننده از مهمترین اصول بهره گیری کولینگ تاور به شمار می‌آید. در واقع قبل از روشن کردن برج خنک کن و راه اندازی سیستم کندانسور، باید از عملکرد صحیح هر یک از بخش ها و تجهیزات برج مطمئن شویم. راه اندازی صحیح سیستم سرد کاری صنعتی و تهویه مطبوع فواید زیادی دارد که عدم توجه به اصول مهم در عملیات راه اندازی، ممکن است باعث آسیب رسیدن به بخش های مهم و اصلی برج خنک کن شود.
رعایت نکات اصولی در استارت اولیه و چک کردن موارد مهم می‌ تواند تأثیر بسیاری در بهره ‌برداری اصولی برج خنک کننده داشته باشد. راه اندازی یک تجهیز صنعتی یا برودتی زمانی درست انجام می پذیرد که کمترین میزان خطا در آن صورت بپذیرد. کاهش بروز خطا در فرآیند راه اندازی توسط کارشناس باید مطابق با اصول بهره برداری برج خنک کننده انجام گیرد.

اصول اساسی در راه اندازی برج خنک کننده

• نحوه نصب صحیح تجهیزات جانبی از جمله پمپ، مخزن آب سرد، سختی گیر و …
• چیدمان صحیح و قرارگیری درست تجهیزات در سیکل کندانسور
• بکارگیری تجهیزات محافظتی در تابلو کنترل از جهت محافظت موتورهای فن و پمپ در مقابل خطاهای انسانی
• بکارگیری شیرهای تنظیم کننده جریان آب سرد در مدار لوله کشی بین کولینگ تاور و دستگاه های صنعتی
• استفاده از لرزه گیرها در مدار لوله کشی و در شاسی اصلی نگهدارنده تجهیزات اصلی
• راه اندازی موقت سیستم (به صورت استارت تقه ای) و رفع ایرادات احتمالی
• چک کردن و بازرسی مجدد از روی چک لیست توسط کارشناس مربوطه
• رعایت نکات ایمنی و الزامات راه اندازی مطابق دفترچه نصب و راه اندازی ارائه شده از تولیدکننده
• راه اندازی نهایی سیستم و کارکرد بلند مدت تجهیزات و رفع ایرادات احتمالی

اجزای اصلی که باید قبل از راه اندازی سیستم خنک کننده کولینگ تاور مورد کنترل قرار بگیرند

• برج خنک کننده
• مخزن ذخیره آب سرد
• پمپ سیرکولاتور آب خنک
• لوله ها و اتصالات جانبی (شیرهای جانبی مدار آب در گردش)
• دستگاه گرمازا (چیلر یا دستگاه صنعتی)
• تجهیزات تصفیه آب در گردش (سختی گیر یا فیلترهای میکرونی یا پکیج RO)

بخش هایی که باید در نصب صحیح پمپ در فرآیند راه اندازی برج خنک کننده کنترل شوند

• کنترل نصب پمپ شامل سوار کردن پمپ، رابطها، لرزه گیرها و لوازم لوله کشی از قبیل شیر، صافی، گیج های فشار، ترمومتر و غیره
• کنترل محور (شافت پمپ و همراستایی کوپلینگ آن
• روغن کاری یا تاقان های محور پمپ طبق دستورات سازنده
• روغن کاری یاتاقان های محور موتور طبق دستورات سازنده
• چرخاندن محور با دست جهت اطمینان از چرخش آزاد موتور پمپ
• کنترل جهت صحیح چرخش محور الکتروپمپ با استارت تقه ای

قسمت های مختلف سیستم تصفیه آب در مدار کندانسور برج خنک کننده که باید کنترل شوند

• کنترل سوند یا میله های حسگر PH و قابلیت هدایت از نظر نصب صحیح
• تست عملکرد شیر برقی تخلیه یا تنظیم جریان بلودان یا زیرآب
• قرار دادن تجهیزات تصفیه آب در وضعیت بهره برداری

موضوعات نهایی قابل کنترل قبل از راه اندازی برج خنک کننده

• نظافت سطوح برج، شستشو و نظافت تشتک فوقانی و تشک تحتانی برج
• نظافت صافی تشتک تحتانی برج
• روغن کاری یاتاقان های محور فن طبق دستورات سازنده
• روغن کاری یاتاقان های محور موتور طبق دستورات سازنده
• تست و تنظیم محرک رانش (در صورت نصب)
• تنظیم کشش تسمه (ها)
• کنترل و تنظیم هم راستا بودن تسمه ها
• کنترل همراستایی محور پولی موتور با پولی پروانه
• کنترل کوپلینگ ها برای سفت بودن پیچ ها، بازی نکردن آن‌ها و غیره
• چرخش محور فن یا پروانه با دست جهت اطمینان از چرخش آزادانه فن و بلبرینگ کاهش دور
• کنترل جهت صحیح چرخش محور فن یا پروانه با استارت تقه ای
• استارت کوتاه مدت فن و کنترل سر و صدا و ارتعاش آن
• تخلیه و شتشوی لوله های آب کندانسور با آب و سپس مواد شیمیایی
• پر کردن تشتک تحتانی و لوله های برج و کندانسور از آب طبق دستورات سازنده تا مقدار لازم توصیه شده
• چرخش کوتاه مدت پمپ کندانسور و الکتروموتور فن مطابق اصول نصب صحیح
• قرار گرفتن آمپر موتور فن و دینام پمپ در مقادیر اسمی پلاک
• تست توزیع صحیح آب در قسمت نازلها یا تشت فوقانی، صفحات داخلی و تشتک تحتانی برج خنک کن
• کنترل جریان گردابی تشتک تحتانی برج خنک کننده
• تست ترموستات و سیستم هیتر به لحاظ حفاظت از یخ زدگی
• تعادل جریان آب کندانسور هر یک از سلول ها از نظر جریان رفت و برگشت در سیستم های چند سلولی
• تست عملکرد کنترل‌های سطح آب تشتک تحتانی برج از جمله هشدارهای حد پایین و حد بالا و بررسی کارکرد شناور
• کنترل نصب صحیح حسگرهای دما
• تست عملکرد شیر کنترل بای پاس و تنظیم چرخش 70 درجه ای آن
• بررسی عملکرد صحیح رله های کنترل فن
• تست عملکرد صحیح VFD (در صورت نصب)
• چک کردن عملکرد کلید قطع ارتعاش

اهمیت راه اندازی اصولی برج خنک کننده
شاید طرح این سوال کمک بسیاری در فراگیری هرچه بیشتر مطالب فوق داشته باشد. در پاسخ به این سوال باید اینگونه بیان نمود که کولینگ تاور یا برج خنک کننده یک دستگاه کاملاً پیشرفته متشکل از اجزای الکتریکال و مکانیکال می باشد. اجزای اصلی کولینگ تاور در واقع باید در هنگام راه اندازی عملکرد مناسب و مطلوب خود را داشته باشد. اگر در ابتدای فرآیند راه اندازی این تجهیز و ماشین برودتی یکی از قطعات به درستی کار نکند، عوارض آن به زودی سبب ایجاد صدمه به بخش های دیگر خواهد شد.
در واقع با رفع صحیح خطاهای موجود در فرآیند نصب برج خنک کننده قبل از راه اندازی از ایجاد آسیب های جبران نشدنی می توان جلوگیری کرد. می توان گفت عملیات راه اندازی فرصت آخری است تا خطاهای احتمالی در تولید یا نصب را برطرف کنیم. خطاهای رایجی مثل تنظیم نبودن زوایای پروانه برج خنک کننده یا رزوه نشدن صحیح نازل بر روی بست، در این مرحله به سادگی قابل روئیت و برطرف سازی خواهند بود.

فواید اصلی راه اندازی درست برج خنک کننده

• کارکرد صحیح کولینگ تاور با بالاترین راندمان ممکن
• بهره گیری صحیح و مطلوب از آب سرد جهت خنک کردن چیلر
• کارکرد بهینه دستگاه های صنعتی متصل به برج خنک کن
• افزایش طول عمر قطعات داخلی دستگاه
• عدم آسیب رسانی احتمالی به بخش های دیگر به دلیل معیوب بودن یک بخش
• کاهش میزان تلفات مالی ناشی از اشتباهات محتمل در هنگام تولید
• کاهش تلفات جانی ناشی از خطرات احتمالی عدم راه اندازی درست کولینگ

 

وزن یک برج خنک کننده چقدر باید باشد؟
وزن برج خنک کننده برابر وزن مجموع قطعات به کار رفته در ساخت برج خنک کننده، بعلاوه وزن آب در گردش در داخل دستگاه می باشد. وزن کولینگ تاور خالی از آب را به اصطلاح وزن خشک برج خنک کن و برج خنک کننده در حال کار را وزن در حال کار برج خنک کن می گویند. وزن در حال کار وابسته به میزان آب در گردش درون برج و آب ذخیره شده در تشت برج خنک کننده می باشد. طبیعی است هر چه متریال به کار رفته در ساخت برج خنک کننده، سبک تر باشد وزن برج نیز کمتر خواهد بود.

مقایسه وزن برج خنک کننده
در برج های خنک کننده نیروگاهی به دلیل استفاده از بتن و میلگردهای فلزی و به کار بردن مصالح سنگین در ساخت برج خنک کننده وزن کلی دستگاه بسیار بالا می باشد. این نوع برج های خنک کننده به صورت دائمی و برای مدت طولانی در محل طراحی می گردند و هرگونه تغییرات و بروز رسانی آن به بسیار مشکل و پر هزینه خواهد بود. بنابراین مواد و متریال مورد استفاده در ساخت و طراحی بسیار بر وزن برج تأثیرگذار خواهد بود.

​

​

برج خنک کننده فایبرگلاس به دلیل استفاده از کامپوزیت ضمن داشتن وزن سبک دارای مقاومت فیزیکی بالایی می باشد. استفاده از این نوع برج خنک کننده بروی سقف ساختمان ها و مراکز صنعتی به جهت وزن سبک امکانپذیر می باشد. برج خنک کننده گالوانیزه به دلیل به کار بردن فلزات در ساخت دستگاه از برج خنک کننده فایبرگلاس وزن بیشتری دارد.

همچنین نوع قطعات به کار رفته در کولینگ تاور نیز بر وزن برج خنک کن تأثیر گذار است. به طور مثال استفاده از الکتروموتور با توان بالاتر که وزن بیشتری دارا می باشد و وزن کلی دستگاه را افزایش می دهد. در طراحی سازه و بدنه برج خنک کننده باید وزن قطعات و فشار وارد بر سازه مورد بررسی قرار گیرد.

​

در طراحی فوندانسیون برج خنک کننده باید در نظر داشت که وزن برج بعلاوه وزن آب در گردش در نظر گرفته شود تا فوندانسیون تحمل بار را داشته باشد. جهت بررسی وزن در حال کار می توانید به کاتالوگ شرکت سازنده برج خنک کننده مراجعه فرمایید.

 

اجزاء برج خنک کننده
اجزاء برج خنک کننده عبارت است از الکتروموتور، فن، سیستم کاهش دور یا گیربکس برج خنک کننده، تنوره فن، ساپورت سیستم متحرک، بدنه، سیستم توزیع آب، قطره گیر، پکینگ، لوور یا دریچه هوا، تشت آب سرد، فلنج های ورود و خروج، سامپ و نردبان.

شرح اجزاء برج خنک کننده

​

• قسمت متحرک
• سیستم انتقال قدرت در برج خنک کننده
• سازه و بدنه
• سطوح انتقال حرارت یا پکینگ برج خنک کننده

که هر بخش دارای نقش و وظایف جداگانه می باشد که در ادامه به شرح آن می پردازیم.

• قسمت متحرک و سیستم انتقال نیرو

این قسمت شامل الکتروموتور برج خنک کننده، سیستم کاهش دور، فن برج خنک کننده و ساپورت های نگهدارنده است که نقش به جریان انداختن هوا در درون برج خنک کننده می باشد.

• سازه و اسکلت برج خنک کننده

سازه و اسکلت برج خنک کننده نقش محافظت از گردش آب و تحمل تجهیزات و قطعات برج خنک کننده را دارد. بدنه برج خنک کننده شامل فن استک برج خنک کننده، بدنه و تشت برج خنک کننده می باشد.

• سطوح انتقال حرارت یا پکینگ ها

سطوح انتقال حرارت جهت ایجاد سطح گسترده و زمان بیشتر تماس میان آب و هوا می باشد. این پکینگ ها نقش اصلی خنک کردن آب را در برج خنک کن به عهده دارند.

اجزاء و قطعات کولینگ تاور
مطابق با تصویر، اجزاء یک برج خنک کننده به ترتیب شماره عبارتند از:

1. الکتروموتور: انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و باعث دوران پروانه برج خنک کننده می شود.
2. تشت توزیع آب: نقش توزیع آب گرم به روی پکینگ ها را دارد.
3. محفظه فن: برای محافظت از فن و جلوگیری از ورود اجسام خارجی است.
4. اسکلت برج خنک کننده: نقش نگهدارنده و تحمل وزن قطعات برج خنک کننده را دارد.
5. دریچه ورود هوا: ناحیه ورود هوا می باشد و از پرتاب آب به بیرون جلوگیری می کند.
6. پکینگ ها: نقش ایجاد سطح تماس میان آب و هوا و خنک کردن آب را دارد.
7. سر ریز: در صورت افزایش آب درون تشت ، آب اضافی را سر ریز می کند.
8. فلنج خروجی: آب خروج از برج خنک کننده از این فلنج خارج می شود.
9. شیر تخلیه: جهت تخلیه آب تشت برج خنک کننده می باشد.
10. سیستم کاهش دور (کاهنده دور موتور): برای کاهش سرعت دوران پروانه مورد استفاده قرار می گیرد.
11. فن: جهت به جریان انداختن هوا مورد استفاده قرار می گیرد.
12. حفاظ فن: برای محافظت از فن مورد استفاده قرار می گیرد.
13. بدنه: بدنه نقش نگهداری آب درون خود و تحمل قطعات را بر عهده دارد.
14. تشت آبسرد: نقش جمع آوری آب سرد درون تشت را دارد.
15. پایه زیرین: نگهدارنده تشت آب می باشد.
16. شیر پر کن اتوماتیک: به صورت اتوماتیک سطح آب درون تشت را پر می کند.
17. شیر پر کن دستی: به صورت دستی آب تشت را پر می کند.
18. صافی: برای جلوگیری از ورود جسم خارجی و آشغال به درون لوله مورد استفاده قرار می گیرد.

 

انواع بازدارنده خوردگی در برج های خنک کننده
انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمک های فلزی، پلیمرهای محلول در آب با وزن ملکولی کم، نیتریت ها، کرومات ها، آمین ها و آزول ها و سایر بازدارنده ها می باشد.

همانطور که در مطلب ”بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده” اشاره شد، بازدارنده ها مواد شیمیایی هستند که به آب برج خنک کننده اضافه می شوند تا با تشکیل لایه محافظ بروی فلزات و قطعات موجب کاهش یا ممانعت از خوردگی شوند.

هر کدام از این بازدارنده ها دارای ویژگی ها و اثرات مختلف هستند که در این مقاله از سری مقالات شرکت بادران تهویه صنعت به صورت تک تک، انواع بازدارنده خوردگی در کولینگ تاور را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده و اثرات آن

خوردگی در برج خنک کننده​

در این بخش به بررسی انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کن و اثرات آن می پردازیم.

• فسفات ها

در حال حاضر بیشترین ماده ای که به عنوان بازدارنده خوردگی در سیستم های خنک مورد استفاده قرار می گیرد فسفات است. در بعضی مواقع اورتو فسفات ها و پلی فسفات ها نیز استفاده می شود.

• فسفونات ها

فسفونات ها به صورت گسترده برای جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرند. خواص فسفونات ها، نظیر نیروهای پیوندی با یون های فلزی، حلالیت نمک های آن و اثرات ممانعت از خوردگی بر اساس ساختمان شیمیایی آنها متفاوت است.

به طور کلی فسفونات ها، اثرات بازدارندگی مناسبی برای کربن استیل هایی که دارای یون کلسیم است نشان می دهند. میزان غلظت مورد نیاز فسفونات برای بازدارندگی خوردگی با افزایش سختی کلسیم کاهش می یابد. از آنجایی که میزان هیدرولیز فسفونات ها در مقایسه با پلی فسفات ها کمتر می باشد، اغلب برای سیستم های خنک کننده با میزان سختی کلسیم زیاد و میزان سیکل تغلیظ بالا استفاده می شود. فسفونات ها همچنین به عنوان بازدارنده رسوب نیز استفاده می شوند، زیرا تاثیری عالی برای بازدارندگی رسوب کربنات کلسیم دارند.

• نمک های فلزی

نمک های فلزی مثل نمک های روی و نیکل, دارای اثرات بازدارندگی خوردگی برای فلزات کربن استیل ، مس و آلیاژهای مس می باشد. البته حلالیت آنها برای دستیابی به غلظت موثر بازدارندگی در آب های خنثی نظیر آب خنک کننده کم است. بنابراین استفاده تنها از نمک های فلزی به ندرت اثرات خوبی را نشان می دهد.

• پلیمرهای محلول در آب با وزن ملکولی کم

برخی از پلیمرهای محلول در آب با وزن ملکولی کم مثل پلی اکریلات و پلی مالنات به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده می شوند. تاثیرات بازدارندگی خوردگی آنها در آب با سختی کم، پایدار نمی باشد.

• نیتریت ها

نیتریت ها اثرات بازدارندگی بسیار خوبی بر کربن استیل دارند. نیتریت ها نسبت به کرومات ها غیر سمی تر می باشد، اما به ندرت در سیستم های خنک کننده تر استفاده می شوند. زیرا به راحتی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه می گردند. اما نیتریت ها، به صورت گسترده به همراه بایوسایدهای غیر اکسید شونده در سیستم های خنک کننده غیر تبخیری استفاده می شوند.

• کرومات ها

کرومات ها مدت زمان زیادی به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده می شوند و اثرات بسیار بالایی دارند. اگرچه هم اکنون به دلیل خواص سمی بسیار بالا به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد. کرومات سدیم و دی کرومات سدیم عموما به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده می شوند. کرومات ها معمولاً با ترکیبی از پلی فسفات ها و یا نمک های روی استفاده می گردند، زیرا در صورتیکه کرومات به تنهایی و با غلظت های ناکافی استفاده شود، میزان خوردگی حفره ای را افزایش می دهد.

• آمین ها و آزول ها

بازدارنده های خوردگی بر پایه آمین اغلب برای اسیدشویی و تصفیه آب بویلرها استفاده می شود. اگرچه اغلب به دلیل قیمت بالاتر و تاثیرات بازدارندگی خوردگی کمتر نسبت به بازدارنده های غیر آلی در سیستم های خنک کننده تر استفاده نمی شوند.

آزول ها نظیر Benzotriazole و Tolyltriazole اغلب برای بازدارندگی خوردگی مس و آلیاژهای مس در مقدار کم مورد استفاده قرار می گیرند. آزول ها برای سیستم های خنک کننده که مبدل هایی از جنس مس و آلیاژ مس هستند کاربرد دارند.

انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کن شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمک های فلزی، پلیمرهای محلول در آب با وزن ملکولی کم، نیتریت ها، کرومات ها، آمین ها و آزول ها و سایر بازدارنده ها می باشد.
سایر بازدارنده های خوردگی در برج خنک کننده
مولیبدات ها, تنگستن ها و بعضی نمک های اسیدهای آلی به عنوان بازدارنده خوردگی استفاده می شوند. این مواد به دلیل قیمت بالا اغلب در سیستم های خنک کننده تر مورد استفاده قرار نمی گیرند. سیلیکات ها، به دلیل غیر سمی بودن آنها نسبت به فسفات ها، بعضی مواقع به عنوان بازدارنده خوردگی در خطوط لوله آب آشامیدنی استفاده می شود. سیلیکات ها به ندرت برای سیستم های خنک کننده باز استفاده می شوند. زیرا خواص بازدارندگی آنها برای کربن استیل بسته به کیفیت و دمای آب و سایر شرایط به شدت نوسان دارد.

 

فاکتورهای مهم در ساخت برج خنک کننده
در فرایند طراحی و ساخت برج خنک‌ کننده، مراحل زیر را می‌ توانید دنبال کنید:

1. انتخاب مکان: ابتدا باید مکان مناسبی برای نصب برج خنک‌ کننده انتخاب کنید. این مکان باید دسترسی به منابع آب داشته باشد و از نظر ایمنی و تأثیرات زیست‌ محیطی مورد بررسی قرار گیرد.
2. طراحی و مهندسی: برای ساخت برج خنک‌ کننده، نیاز به طراحی دقیق و مهندسی مرتبط دارید. این شامل انتخاب ابعاد، مواد ساخت، سیستم تبادل حرارتی و سیستم پمپاژ آب است.
3. ساخت و نصب: پس از طراحی، مراحل ساخت و نصب برج خنک‌ کننده را آغاز کنید. این شامل ساخت بدنه، نصب تجهیزات تبادل حرارتی، نصب پمپ‌ ها و سیستم‌ های کنترلی است.
4. تست و راه‌ اندازی: پس از نصب، برج خنک‌ کننده را تست کنید. اطمینان حاصل کنید که تبادل حرارت به خوبی انجام می‌ شود و سیستم‌ های کنترلی به درستی عمل می‌ کنند.
5. نگهداری و تعمیرات: برای حفظ عملکرد بهینه، کولینگ تاور را به صورت دوره‌ ای بازدید کنید و تعمیرات لازم را انجام دهید.

​

 

عوامل موثر در انتخاب پمپ برج خنک کننده
برج های خنک کننده برای خنک کردن آب گرم با تبخیر بخشی از آب مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کار با پمپاژ آب به بالای برج خنک کننده و جمع آوری آن در یک حوضچه یا تشت انجام می‌شود. در حالی که آب به سمت حوضچه می‌رود، جریان هوایی روی آب وجود دارد که بخشی از مایع را تبخیر کرده و در نتیجه باعث خنک کنندگی سیال می‌شود. طراحی و اندازه برج خنک کننده به طور قابل توجهی متغیر است که در درجه اول به بار گرمایشی و حجم آب مورد نیاز برای خنک کردن آن بستگی دارد. بنابراین تعداد، اندازه و نوع پمپ برج خنک کننده نیز متفاوت خواهد بود.
پمپ برج خنک کننده برای پمپاژ آب از تشت برج خنک کننده به نیروگاه برای خنک سازی استفاده می‌شود، پس از آن آب به بالای برج خنک کننده بازگردانده شده و در آنجا به حوضچه برمی‌گردد. در نیروگاه‌ها، برج‌های خنک ‌کننده بزرگی وجود دارند که برای نیازهای خنک ‌کنندگی نیروگاه و همچنین خنک ‌کنندگی کندانسور کاربرد دارند. بار کندانسور به طور کلی بسیار بیشتر از بار خنک کننده کارخانه است، بنابراین پمپ های مختلفی برای هر سرویس وجود دارند.
پمپ‌هایی که برای گردش آب برای خنک ‌سازی نیروگاه استفاده می‌شوند، اغلب به عنوان پمپ‌های آب خنک‌ کننده شناخته می‌شوند و پمپ‌هایی که برای گردش آب از طریق کندانسور در نیروگاه استفاده می‌شوند، اغلب به عنوان پمپ‌های آب گردشی شناخته می‌شوند.

​

نکات مهم انتخاب پمپ کولینگ تاور

​

• ناحیه مکش پمپ را درست طراحی کنید تا حباب‌ های هوا به پمپ وارد نشود، زیرا عمر آن را به شدت کاهش می دهد. البته که آب در گردش برج خنک کننده پر از هوا می‌ باشد. بنابراین باید بیشتر دقت کنید و مطمئن شوید که هیچگونه اختلاف فشار ناگهانی میان برج و مکش پمپ بوجود نیاید که در این صورت هوا وارد پمپ شده و شفت آن را از بین می برد.
• لوله‌ها به صورت هم مرکز نصب شود
• شیرها، آشغالگیرها و اتصالات بهتر است در مسیر خروج پمپ قرار گیرند
• به فشار منفی که معمولاً در ناحیه مکش پمپ بوجود می‌ آید دقت کنید. یک یا دو psi فشار معمول و طبیعی است و مشکلی نیست. فقط در نظر داشته باشید که اگر فشار منفی زیاد بود و همزمان دما هم بالا رفت موجب کاویتاسیون خواهد شد.
• بروی ناحیه مکش، گِیج نصب کنید تا از فشار منفی مطلع شوید

جهت مطالعه بیشتر در مورد انتخاب پمپ برج خنک کننده به مطالب “محاسبه هد پمپ برج خنک کننده“ و “کاویتاسیون در پمپ برج خنک کننده“ مراجعه فرمایید.