معیار انتخاب برج خنک کننده

روش انتخاب برج خنک کننده بر اساس چهار پارامتر اصلی دمای ورود آب به کولینگ تاور، دمای خروج آب از کولینگ تاور، حداکثر دمای مرطوب محیط نصب و دبی آب در گردش قابل تشخیص می باشد. با استفاده از و یا با وارد کردن این چهار پارامتر در نرم افزار برج خنک کننده می توان میزان را تعیین نمود و مورد نیاز را تشخیص داد. پس از تعیین تناژ و ظرفیت باید نسبت به تطبیق دبی آب فعلی و اتصالات برج خنک کننده اطمینان حاصل کرد.

بررسی روش انتخاب برج خنک کننده

روش انتخاب برج خنک کننده از طریق نرم افزار طراحی به اینصورت می باشد که ابتدا چهار پارامتر اصلی اعم از دمای آب ورود و خروج به کولینگ تاور و حداکثر را به واحد سانتیگراد وارد نموده و سپس دبی آب به واحد متر مکعب در ساعت را وارد می نماییم. سپس نرم افزار، عملیات را انجام داده و میزان تناژ و مدل را اعلام می کند.

همچنین اطلاعات کاملی در مورد مقدار آب جبرانی مورد نیاز، سایز و ابعاد دستگاه، قدرت الکتروموتور و پروانه و تعداد سلول پیشنهادی ارائه می کند. در روش به وسیله نرم افزار به طور مثال با وارد کردن شرایط دمای ورود آب 40 درجه سانتیگراد، دمای خروج آب 30 درجه سانتیگراد، در شهری مانند تهران با حداکثر دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد و دبی آب 140 متر مکعب در نرم افزار، میزان تناژ مورد نیاز برابر 232 تن اعلام می گردد.

باید توجه نمود که میزان ضریب اطمینان برابر 10% درنظر گرفته شده است. میزان تبخیر آب را هم برابر 2.6 متر مکعب در ساعت نشان می دهد و می توان را انجام داد. این برج خنک کننده باید قدرت باید برابر 7.5 کیلووات و پروانه فن برج خنک کننده ، نحوه انتخاب و یا تهیه اسناد مناقصه برج خنک کننده مناسب صنعتی، از مواردی است که کارفرمایان محترم را در هنگام خرید یا پیشنهاد قیمت با مشکل مواجه می کند.

رای شفافیت هرچه بیشتر و با هدف ارائه اطلاعات تخصصی، در این بخش به بیان توضیحاتی در خصوص فرآیند انتخاب برج خنک کن خواهیم پرداخت. با این توضیحات مراحل اصلی انتخاب کولینگ را به صورت طبقه بندی شده جهت استحضار شما عزیزان ذکر می کنیم.

1- انتخاب نوع برج خنک کننده

اولین مرحله از فرآیند انتخاب و طراحی کولینگ تاور، مربوط به تعیین نوع مناسب جهت کاربری صنعتی می باشد. همانگونه که در مطالب پیشین ذکر کردیم، استفاده از بدلیل اشکالات فراوان و راندمان پایین، امروزه در اکثر کشور های پیشرفته منسوخ شده است و به جای آن از برج خنک کن مکعبی و کانتر فلو استفاده می شود. کولینگ تاور های جریان مخالف (کانتر فلو) مکعبی به خاطر داشتن سازه مستحکم و طراحی مهندسی، امکان استفاده از گیربکس را هم برای کارفرما فراهم می کنند. همچنین تعمیرات و نگهداری آنها بسیار راحت تر و خرابی آنها بسیار کمتر از برج خنک کننده مدور(بطری شکل) است.

2- تعیین شرایط کارکرد و ظرفیت برج خنک کننده

در مرحله دوم از انتخاب برج خنک کن، باید شرایط کارکرد آن را مشخص کرد. بر خلاف کاربری های مسکونی که از برج خنک کن برای خنک کردن چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود، در کاربرد های صنعتی باید به نکات دیگری توجه کنیم.

به عنوان مثال مشخصات یک برج خنک کن 100 تن، 200 تن، 500 تن و یا 1000 تنی(تن تبرید) از نظر ابعاد و اندازه کاملا بستگی به شرایط کارکرد دارند. به همین خاطر است که ممکن است یک کولینگ تاور صد تنی از برج خنک کننده 200 تن تبرید بزرگتر باشد.

برای طراحی اصولی برج خنک کننده، باید 4 فاکتور یا مشخصه زیر به صورت کامل و دقیق از طرف سازنده خط تولید یا دستگاهی که نیاز به خنک کاری دارد، اعلام شده باشد. این 4 مولفه عبارتند از : 

–دمای آب ورودی  کولینگ تاور

–دمای آب مورد نیاز خروجی از برج خنک کننده 

–دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب در ساعت یا لیتر در دقیقه

–موقعیت جغرافیایی برای تعیین مقدار وت بالب

3- وضعیت واتر لود برج خنک کننده  

با تاکید مجدد بر این مطلب که واحد تن تبرید معیار مناسبی برای انتخاب برج های خنک کننده صنعتی نیست، توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که یکی از محدودیت های بسیار رایج در برج خنک کن صنعتی به ویژه در کولینگ تاور های مورد استفاده برای خنک کردن چیلر جذبی، یا میزان آب قابل پاشش بر سطح واحد(متر مربع) است.

عدد واتر لود بر اساس نوع پکینگ کولینگ تاور مشخص می گردد. 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 واترلود 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  کارایی خود را از دست می دهد.

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 پکینگ برج خنک کننده می گردد، لیکن این مساله در فصول گرم و نیز زمان عملکرد مداوم دستگاه می تواند ضرر های جبران ناپذیری را به سیستم وارد نماید.

4- شرایط آب برج خنک کن

مهمترین تاثیر شرایط آب در انتخاب و طراحی برج خنک کن بر روی می باشد. بدین ترتیب در شرایطی که سختی آب زیر 300 – 500 باشد می توان از پکینگ های فیلم استفاده کرد که قیمت کمتری دارند. اما برای سختی بالای آب در کولینگ تاور (TH بالای 500) لازم است از استفاده نمود تا پس از مدتی پکینگ ها دچار گرفتگی نشده و راندمان برج خنک کن کاهش نیابد.

تاثیر رسوب بر برج خنک کننده

علاوه بر سختی آب، میزان اسیدی یا قلیایی بودن آب کولینگ تاور در انتخاب نوع قطعات و تجهیزات داخلی بسیار تاثیر گذار است. برای مثال در حالت عادی و زمانی که PH آب برج خنک کن بین 6 تا 8 باشد، می توانم از ساپورت و قطعات گالوانیزه استفاده کنیم.

اما هنگامی که آب برج خنک کننده به شدت قلیایی یا اسیدی باشد باید به ترتیب از قطعات استیل 304 و 316 استفاده شود. در حالیکه اگر درجه قلیایی و اسیدی بودن آب به کمتر از 4.5 و یا بالاتر از 9.5 برسد باید از رزین های ویژه در بدنه برج خنک کن استفاده کرد.

گزیده ای از برخی ملاحظات هنگام سفارش کولینگ تاورها

محبوبیت برج های خنک کن رفته رفته در حال افزایش است و این ابزار کارآمد، در مسیر تبدیل شدن به یک متد نرمال برای دفع گرما قرار دارد. یکی از علل این موضوع، کارآمدی بسیار بالای این سیستم در دفع گرما و همچنین مقرون به صرفه بودن آن است. البته دستیابی به مزایای استفاده از برج های خنک کننده چیلر، اساساً بدون یک انتخاب مناسب و داشتن دانش کافی در تهیه آن ها، ممکن نیست. بر همین مبنا بر آن شدیم تا در قالب یک یادداشت، به طور اجمالی مروری بر روش انتخاب کولینگ تاور مناسب داشته باشیم.

معیارهای طراحی برج خنک کننده را روشن کنید

(شماتیک ساده ای از کولینگ تاور دمشی و مکشی؛ سمت راست مربوط به کولینگ تاور دمشی است)

روش انتخاب فن برج خنک کن : محوری یا گریز از مرکز؟

هر دو نوع فن برج خنک کننده، در دسترس بوده و هر یک مزایا و عملکرد خاص خود را دارند. در نظر داشته باشید که نوع فن برج خنک کننده، باعث تعیین مدل آن خواهد شد. انواع برج خنک کننده بر مبنای نوع فن، شامل دو دسته مکشی و دمشی می شود. در کولینگ تاور مکشی از فن محوری و در کولینگ تاور دمشی، شاهد استفاده از فن گریز از مرکز هستیم.

این تفاوت در ساختار، منجر به تفاوت های بسیار مهمی خواهد شد که پرداختن به همه آن ها در حیطه بررسی متن نیست اما مواردی مانند مصرف انرژی بسیار کمتر، سهولت بیشتر در نگهداری و همچنین مقرون به صرفه بودن از حیث هزینه در ازای دفع گرمای هر تن سیال، باعث شده فن های محوری برتری محسوسی داشته باشند.

البته نباید فراموش کنیم که گاهاً استفاده از فن های گریز از مرکز اجباری بوده و در شرایط خاصی مانند فضاهای بسته که الزام قوی در مورد کاهش سطح صدای مزاحم وجود دارد، باید از این نوع فن و به طبع آن کولینگ تاور دمشی استفاده شود. البته در نظر داشته باشید که استفاده از لفظ القایی، برای اشاره به این نوع از برج خنک کننده منطقی و علمی تر است.

شماتیک ساده از تفاوت های کلی ساختار (Counter flow) و (Crossflow)

نحوه انتخاب برج خنک کن براساس جریان هوا و آب

پس از تصمیم گیری در مورد دمشی یا مکشی بودن، موضوع بعدی که در انتخاب ساختار برج خنک کن باید به آن دقت کنید، نحوه برخورد جریان هوا و آب است. بر این اساس انواع برج خنک کننده به دو دسته اصلی تقسیم می شوند؛ برج خنک کننده جریان مخالف و جریان مقاطع. نوع جریان مقاطع که در زبان انگلیسی به آن به اختصار (Crossflow) گفته می شود، اساساً قدیمی تر بوده و رفته رفته با نوع کارآمدتر و بهتر، “جریان مخالف” یا همان (Counter flow) جایگزین می شود.

برج خنک کننده جریان مخالف بسیار کاربردی تر بوده، از حیث مصرف انرژی و هزینه کارآمدتر هستند و همچنین کاربرپسند محسوب می شوند. با این وجود عجیب نیست که کولینگ تاور جریان مخالف در نواحی مختلفی از جمله خاورمیانه، تقریباً به یک استاندارد و الزام تبدیل شده است. لذا بهترین فروش برج خنک کننده در فصل تابستان می باشد.