معرفی برج خنک‌کننده؛ خرید، نصب و نگهداری
استفاده از برج‌های خنک‌کننده کمک شایانی به صنایع مختلف می‌کند، این سازه ها از جمله تجهیزات کارآمدی هستند که بیش از صد سال می توانند برای فرآیندهای مختلف صنعتی بهره برداری شوند.
در واقع برج‌های خنک‌کننده تجهیزاتی هستند که در اثر تماس با هوا و تبخیر بخشی از آب، آب را خنک می‌کنند و تبادل گرمای محسوس و نهان را ایجاد می‌کنند. این ماشین های حرارتی که به کولینگ تاور و بعضا کولینگ واتر نیز معروف هستند، از عمل تبخیر آب برای دفع گرما از فرآیندهای همانند تولید نیروی الکتریکی و... استفاده می‌کنند. مقدار حرارت استخراج شده برای خنک کردن آب به شرایط آب و هوایی محل عملیات (ارتفاع از سطح دریا، دمای حباب خشک و دمای حباب مرطوب) بستگی دارد.
سایز و اندازه برج‌های خنک‌کننده نیز با یک دیگر متفاوت می باشد، این سازه‌های کوچک تا سازه‌های بسیار بزرگ، می توانند بیش از 220 متر ارتفاع و 100 متر طول داشته باشند.
نحوه عملکرد کولینگ تاور
همان طور که می دانید کولینگ تاور یک مبدل حرارتی است که برای تماس مستقیم آب با هوا برای کاهش دمای آب طراحی شده است. هنگامی‌که این اتفاق می افتد، بخشی از آب تبخیر می‌شود و در نتیجه دمای آب در گردش کاهش می‌یابد.
در فرآیندهای مختلف صنعتی، آب برای خنک کردن محصولات یا ماشین آلات مورد نیاز است و در نتیجه تداوم فرایند را تضمین می‌کند. آب خنک شده توسط این سیستم را می توان مجدداً استفاده کرد اما دمای آن باید کاهش یابد تا نیاز های فرآیندهای مختلف را برآورده سازد.
آب گرم با استفاده از پمپها به کولینگ واتر هدایت می‌شود. در بالای برج، آب به طور یکنواخت بر روی پکینگ برج خنک‌کننده پاشیده می‌شود. پکینگ برج خنک‌کننده باعث می‌شود سرعت آب کاهش یابد و میزان بیشتری از سطح آب در معرض حداکثر تماس با هوا قرار گیرد. هنگامی‌که هر دو عنصر با هم تماس پیدا می‌کنند، بخشی از آب تبخیر می‌شود و دمای آن کاهش می‌یابد تا به انتهای برج (حوضچه) برسد. آب از حوضچه به داخل فرآیند‌ها و سایر تجهیزات پمپاژ می‌شود.
شاید از خود بپرسید؛ هوای سردی که به این فرآیند کمک می‌کند از کجا می آید؟ این به لطف مکانیسم‌های مختلفی که به دنبال توزیع هوا از طریق برج هستند، انجام می‌شود. یکی از کارآمد ترین مکانیسم‌ها طرح القایی است که از فن هایی استفاده می‌کند که روی سطح سازه قرار دارند و هوا را از جو می مکند و در سراسر سطح داخلی کولینگ تاور توزیع می‌کند.
انواع برج خنک‌کننده
به طور مشابه، انواع مختلفی از برج‌های خنک‌کننده وجود دارند که با نیاز های هر صنعت سازگار می‌شوند و بسته به روشی که از طریق آن هوایی که به خنک کردن آب کمک می‌کند، با یک دیگر متفاوت هستند. برج‌های خنک‌کننده را می توان به دو گروه بزرگ طبقه بندی کرد:
- برج‌های خنک‌کننده مرطوب
در این سازه ها، آب در اثر تماس مستقیم با هوا خنک می‌شود و به نوبه خود، به انواع مختلفی طبقه بندی می‌شوند، که عبارت است از:
کشش القایی: در این برج‌ها فن در بالای دستگاه قرار می گیرد و هوا را از طریق پکینگ برج خنک‌کننده به صورت یکنواخت مکش می‌شود.
کشش اجباری: در این برج‌ها دمنده یا فن در قسمت جانبی پایین برج قرار می گیرد و هوا را از طریق پکینگ برج خنک‌کننده می دمد تا از قسمت بالایی برج تخلیه کند.
کشش طبیعی: در این برج‌ها جریان هوا از اختلاف چگالی بین هوای سرد بیرون و هوای مرطوب داخل برج حاصل می‌شود.
- برج‌های خنک‌کننده خشک
در این سازه ها آب در اثر تماس غیر مستقیم با هوا خنک می‌شود.
اجزای کولینگ واتر
هر یک از اجزای کولینگ واتر عملکرد مهمی برای تحقق هدف خنک کردن آب دارد، با این حال، کلید اصلی این فرآیند بر روی آب و تبخیر آن متمرکز می‌شود.
اصلی ترین اجزای کولینگ واتر عبارت است از:
- الکتروموتور
- پروانه یا فن
- پکینگ مدیا
- قطره گیر
- نازل آبپاش
برج خنک‌کننده چگونه ساخته می‌شود؟
برج خنک‌کننده به منظور خنک کردن آب در حجم‌های زیاد ساخته شده است. این تجهیزات اقتصادی در مقایسه با سایر تجهیزات بسیار مقرون به صرفه و کارآمد می باشد. برج‌های خنک‌کننده به حل مشکلات دمایی کمک می‌کنند، برای ساخت این تجهیزات نیاز به دانستن چند متغیر است تا بتوان تجهیزات لازم را با توجه به نیاز کاربران طراحی و تولید کرد. این متغیر های عبارت است از:
- جریان آب در گردش
- درجه حرارت آب در ورودی
- درجه حرارت آب در خروجی
- شهری که در آن برج خنک‌کننده نصب خواهد شد.
پس از دانستن این متغیر ها، به ساخت برج خنک‌کننده مورد نیاز اقدام نمایید، همچنین مهم است که بدانید قطعات برج خنک‌کننده از چه متریالی طراحی شده اند.
مواد مورد استفاده در ساخت کولینگ تاور
کولینگ تاورها با رزین های پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس، قطعات فلزی گالوانیزه گرم یا فولاد ضد زنگ و عناصر تثبیت کننده طراحی و ساخته می‌شوند. این مواد مقاومت بالایی را در برابر شرایط کاری سخت تضمین می‌کنند.
برج‌های خنک‌کننده با ظرفیت های 15 تا 1300 تن تبرید، طیف گسترده ای از نیاز ها را در سیستم‌های تهویه مطبوع، فرآیندهای صنعتی و کاربردهای ویژه پوشش می دهند.
همچنین طراحی و ساختار مدولار کولینگ واتر امکان مونتاژ و حمل به محل عملیات و یا جداسازی آن را فراهم می‌کند.
چه زمانی باید از برج خنک‌کننده استفاده کرد؟
به طور کلی، برج‌های خنک‌کننده در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرند که در آن نیاز به دفع گرما از ماشین های متعددی است که از آب به عنوان وسیله خنک‌کننده استفاده می‌کنند، به عنوان مثال در صنایع غذایی می توانند دمای 80 درجه سانتی گراد را خنک‌کنند و برای عملکرد صحیح آن، آب را در سطح بیرونی خود به عنوان راهی برای تنظیم دمای خود کنترل می‌کنند. آب گرم شده از کولینگ واتر عبور می‌کند تا دوباره در فرآیند تولید استفاده شود. آبی که صنایع عموماً می خواهند خنک‌کنند دمایی بین 40 تا 60 درجه سانتیگراد دارد.
کاربردها و مصارف صنعتی کولینگ واتر
کولینگ واترها معمولاً به تمام تجهیزات خنک‌کننده تبخیری متصل می‌شوند که تقریباً برای تمام کاربردهای صنعتی که نیاز به سیستم خنک‌کننده دارند، استفاده می‌شود. مهمترین کاربردهای صنعتی کولینگ تاور عبارت است از:
- فرآیندهای حرارتی با دمای بالا
- متراکم سازی تجهیزات تهویه مطبوع فضا های صنعتی
- خنک‌کننده دیگ های روغن در مدار های هیدرولیکی
- خنک سازی ماشین آلاتی همانند کمپرسور ها یا موتور های احتراق
همچنین برخی از صنایع که در آن ها استفاده از کولینگ واترها رایج است، عبارت است از:
- نیروگاه‌های برق
- صنعت نفت
- صنعت پتروشیمی
- صنایع غذایی
- صنایع شیمیایی
برج‌های خنک‌کننده به طور گسترده ای با سیستم‌های تهویه مطبوع برای ساختمان های مسکونی و تجاری استفاده می‌شوند که از طریق آن ها آبی که در کندانسور تهویه مطبوع استفاده خواهد شد خنک می‌شود.
برج‌های خنک‌کننده با چه مشکلاتی مواجه هستند؟
آب خنک‌کننده مورد استفاده در برج‌های تبخیری می تواند شرایط بهینه را برای تکثیر میکروارگانیسم‌هایی داشته باشند که برای عملکرد صحیح آن چالش برانگیز هستند، مانند باکتری لژیونلا. ارگانیسمی‌که می تواند در هوای بیرون رها شود و باعث آلودگی محیط زیست، ایجاد بیماری و تأثیر منفی بر راندمان سیستم خنک‌کننده شود. این امر به دلیل تجمع آهک و بیوفیلم (اکوسیستم میکروبی) در لوله‌های تغذیه کننده برج ایجاد می‌شود. با این حال، برای این مشکل چندین راه حل حرفه ای وجود دارد که برج‌های خنک‌کننده را ایمن و سازگار با محیط زیست می‌کند.
به همین دلیل، کولینگ واتر ها باید معیار های خاصی را داشته باشند که به آن ها امکان اقتصادی، دوام بالا و بهداشتی بودن را بدهد. با این عوامل، سازه ها می توانند برای سال های طولانی به خوبی کار کنند:
- نظارت بر چرخه آب در سازه برج خنک‌کننده
- اجرای دوز مواد افزودنی (ماده ای که باعث بهبود کیفیت سایر اجزا دستگاه می‌شود)
- مدیریت آب تصفیه شده کولینگ واتر
این اقدامات به برج‌های خنک‌کننده اجازه می دهد تا صرفه جویی اقتصادی و دوام بیشتری را برای یک شرکت ایجاد کند و در منابع آبی مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی که سازگار با محیط زیست هستند، صرفه جویی کند.
تعمیر و نگهداری برج خنک‌کننده
برج‌های خنک‌کننده به دلیل شرایط کاری و موقعیت مکانی خود، در برابر عوامل خارجی مختلف که بسیار متغیر بوده و کنترل آن ها دشوار است، بسیار آسیب پذیر هستند. اجرای یک برنامه تعمیر و نگهداری عملی است که اجازه می دهد:
- بهره وری انرژی کولینگ تاور و سیستم الکترومکانیکی را به حداکثر برسانید.
- با افزایش چرخه زمانی تعویض تجهیزات و قطعات کولینگ واتر، عمر مفید دستگاه را افزایش دهید.
- به جای تعمیرات پر هزینه، از طریق اقدامات پیشگیرانه، هزینه‌های نگهداری سالانه را به حداقل برسانید.
بررسی و به روز رسانی برنامه‌های تعمیر و نگهداری که بر روی مؤلفه‌های زیر انجام می‌شود، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار می باشد:
- سیستم گردش آب
- سیستم الکترومکانیکی
- سطوح انتقال دهنده حرارت
راهنمای بهره برداری و نگهداری برای کولینگ تاورها
کولینگ تاورها پر مصرف ترین تجهیزات خنک‌کننده در صنعت می باشند. تمامی‌کارخانه‌های صنعتی و همچنین تاسیسات تهویه مطبوع، تبرید یا تولید انرژی از نظر کمی با انتشار گرمای کم و بیش قابل توجهی روبرو هستند و باید این گرما را از فرایندهای خود دور کنند.
امروزه برج‌های خنک‌کننده کارآمد ترین فناوری های خنک‌کننده در بازار شناخته شده اند.
تعمیر و نگهداری برای دستیابی به شرایط کارکرد مؤثر تجهیزات و ماشین آلات و به ویژه برج‌های خنک‌کننده که به دلیل شرایط کار و موقعیت در فضای باز در برابر عوامل خارجی مختلف بسیار آسیب پذیر هستند، امری مهم می باشد.
این تعمیر و نگهداری حرفه ای هم برای از بین بردن خطر نگهداری باکتری لژیونلا و هم برای اطمینان از عملکرد بهینه تجهیزات در طول سال ضروری و لازم است.
برای انجام تعمیر و نگهداری موثر کولینگ واتر توصیه می‌شود که به موارد زیر توجه کنید:
- به برنامه‌های تعمیر و نگهداری و کنترل های توصیه شده توسط سازنده ها توجه کنید. در صورت نیاز به تجهیزات کاملاً کارآمد، به پاکسازی های دوره ای آن ها دقت نمایید.
- استفاده از سیستم‌های مدرن باعث می‌شود مکانیسم‌های مؤثر تری برای مبارزه با باکتری ها و به حداقل رساندن جذب ذرات معلق در آب و هوا داشته باشند.
- سیستم‌های قدیمی را تغییر دهید و آن ها را با تجهیزات جدید جایگزین نمایید.
- به مکانی که کولینگ تاور در آنجا نصب می‌شود توجه کنید. یک سیستم خنک‌کننده تبخیری باید در محلی مناسب نصب و راه اندازی شود تا در صورت بازرسی دستگاه بتوان به راحتی آن را تعمیر کنید. مهم است که این بازرسی ها کار توسط پرسنل های حرفه ای و واجد شرایط انجام شود.
- به زمان های تعیین شده برای تعمیر و نگهداری کولینگ واتر توجه کنید، چرا که عدم رعایت به کنترل های دوره ای می تواند کارایی سیستم را مختل کند.
- شبکه آبرسانی برج را با جزئیات و به طور دقیق بررسی کنید. در نظر داشته باشید که باکتری لژیونلا از آب آلوده به شبکه مذکور منتقل می‌شود.
نحوه انتخاب محل نصب برج خنک‌کننده
برای انجام تعمیرات احتمالی، سهولت دسترسی به هر یک از عناصر تشکیل دهنده برج خنک‌کننده (موتور، فن، سیستم توزیع آب و...) باید مورد توجه قرار گیرد. هر چه محل نصب برج غیر قابل دسترسی باشد، اتصال و انجام این عملیات دشوار تر خواهد بود. با در نظر گرفتن فضای موجود، فاصله بین دیوار ها و تجهیزات موجود، شبکه لوله ها، گسترش های سیستم در آینده، دسترسی ها، خروجی های هوا و ... مشکلی برای این دستگاه و محل نصب آن به وجود نمی آید.
محل قرارگیری برج‌های خنک‌کننده یکی از اصلی ترین فاکتورهایی می باشد که در طراحی و راه اندازی تاسیسات باید به آن توجه شود.
معمولاً کولینگ واترها در اکثر تاسیسات به دلیل دور بودن از مناطق عبور و مرور مردم بر روی پشت بام‌ها قرار دارند، اما باید در نظر داشت که سایر سیستم‌های تهویه مطبوع ساختمان ها نیز معمولاً در آنجا قرار دارند و این موارد عناصر باید تا حد امکان از یکدیگر دور باشند.
به منظور کسب اطلاعات بیشتر در خصوص این سیستم خنک‌کننده تبریدی با همکاران ما در مجموعه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر تماس حاصل فرمایید.
تلفن: 66706377 و 66709528
دیدگاه تان را بنویسید