قطعات برج خنک کننده در تهران و کرج
قطعات برج خنک کننده در تهران (کولینگ تاور) :
در این مقاله به معرفی اجزا تشکیل دهنده و اصلی ترین قطعات برج خنک کننده میپردازیم.
اغلب سیستم های تهویه مطبوع و فرآیند های صنعتی ، گرما تولید میکنند که این گرما باید به طریقی از سیستم یا فرآیند دفع شود .بدین منظور معمولا از آب به عنوان انتقال دهنده حرارت استفاده می شود تا گرما را از سیستم گرفته و به خارج دفع کنند.
در گذشته این امر به وسیله جریان پیوسته آب که از یک منبع ذخیره یا از منابع طبیعی مثل رودخانه تامین می‌شد صورت می‌گرفت این آب با عبور از سیستم گرم شده و سپس مستقیماً به فاضلاب و یا جریان رودخانه‌ها و دریاها تخلیه می شد.
درواقع آب خنک‌کننده‌ای که از منابع طبیعی تامین می‌شود نیز به دلیل اختلالات اکولوژیکی ناشی از افزایش دمای آب تخلیه روشی غیرقابل‌قبول است و درحال‌حاضر قابل‌استفاده نیست مقررات زیست‌محیطی نیز امروزه بسیار سخت‌گیرانه است و باعث ممانعت از این روش تامین سرمایش می‌گردد .
مبدل‌های حرارتی هوا خنک با دفع گرما به هوا آب را خنک میکنند اما مصرف انرژی فن در این مبدل‌ها بسیار بالاست و مساحت مورد نیاز برای اجرای طرح نسبتاً بالاست. مبدل‌های حرارتی هوا خنک قادرند که آب را تا دمای خشک محیط به‌علاوه یازده درجه سانتی‌گراد خنک کنند که این دمای آب در بسیاری از سیستم‌های تبرید و بسیاری از فرآیندهای صنعتی بیش‌از حد بالاست.
می‌دانیم که تبخیر آب با جذب حرارت بسیار بالایی همراه است .
دراین‌صورت هوای خشک در تماس با آب باعث تبخیر شدن بخش کمی از آب می‌گردد گرمای مورد نیاز جهت تبخیرشدن آب از جریان اصلی آب تامین می‌گردد متقابلا دمای جریان آب به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. نظر به این‌که گرمای نهان تبخیر آب در مقایسه با ظرفیت گرمایی ویژه آن بسیار بالا است تبخیر بسیار ناچیز آب باعث سرمایش نسبتاً بالایی در جریان مایع می‌گردد. تبخیر یک لیتر آب و ورود آن به جریان هوا می‌تواند باعث سرد شدن ده درجه‌ای حدود شصت لیتر جریان آب گردد .
باید توجه داشت که پارامتر محدودکننده انتقال حرارت، رطوبت نسبی هوای ورودی میباشد. از نظر تئوری حداقل دمای قابل حصول برای آب خروجی از برج خنک‌کننده برابر دمای مرطوب هوای ورودی میباشد ولی در عمل معمولاً این اختلاف دما 2.5تا 5 درجه سانتی‌گراد میباشد. به این محدوده دمایی اصطلاحاً (Approach) می‌گویند. هر چقدر رطوبت نسبی هوا پایین‌تر باشد و یا هوا خشک‌تر باشد دمای آب بیشتر کاهش می‌یابد. به‌عنوان مثال شهر تهران و بابل در تابستان دارای دمای یکسانی هستند ولی چون هوای تهران خشک‌تر از بابل است دمای آب خروجی از برج خنک‌کننده در تهران پایین‌تر از دمای آب خروجی از برج خنک‌کننده در بابل میباشد.
قطعات برج خنک‌کننده در تهران :
فن برج خنک‌کننده :
از جمله قطعات برج خنک کننده فن است.
در برج‌های خنک‌کننده حرکت هوا به دو شکل صورت می‌گیرد اول به‌صورت حرکت طبیعی و دوم حرکت اجباری .در حرکت طبیعی به‌علت اختلاف دما در پایین و بالای برج خنک‌کننده هوا از سمت پایین از درون لوورهای برج خنک‌کننده به‌صورت طبیعی به بالای برج خنک‌کننده مکیده می‌شود این نوع حرکت در برج‌های خنک‌کننده هذلولی شکل که از ارتفاع زیادی برخوردار هستند کاربرد دارد .
ولی در کولینگ تاورهای متوسط و کوچک این نحوه جریان هوا خیلی کارساز نیست. در حرکت اجباری هوا توسط یک فن یا پروانه نصب‌شده در پایین و یا در بالای برج خنک‌کننده از داخل برج به‌صورت جریان اجباری به حرکت درمی‌آید .نیروی لازم جهت به حرکت درآوردن فن برج خنک‌کننده توسط یک الکتروموتور تامین می‌شود که به‌صورت کوپل مستقیم و یا از طریق تسمه و پولی نیرو را به پروانه منتقل می‌کند.
پکینگ برج خنک کننده :
از جمله قطعات برج خنک کننده پکینگ است.
سطوح خنک‌کننده یا پکینگ‌ها مهم‌ترین جزء در برج خنک‌کننده برای سطح تبادل حرارت می‌باشند. هر چه سطح تبادل حرارت یا پکینگ‌ها بیشتر باشد میزان حرارت منتقل‌شده افزایش می‌یابد. به دلیل محدودیت فضا درون برج‌های خنک‌کننده سطوح خنک‌کن باید دارای مساحت زیاد در حجم پایین باشد بنابراین یکی از ویژگی‌های سطوح تبادل حرارتی خوب ، داشتن سطح ویژه (سطح در واحد حجم ) زیاد است. سطح ویژه با واحد m3/m2 میباشد. به این سطوح خنک‌کننده پکینگ گفته می‌شود.
بدنه ، حوضچه (تشت) و فن استک :
از جمله قطعات برج خنک کننده بدنه است.
بدنه برج خنک‌کننده جهت حرکت جریان هوا و تماس آن با آب میباشد. تشت یا بیسینگ نیز جهت جمع‌آوری آب سرد میباشد. فن استک قسمتی از برج خنک‌کننده است که فن در آن قرار دارد و باعث مکش هوا به داخل بدن می‌شود هرکدام از این قسمت‌ها به‌تنهایی می‌توانند از مواد مختلف تولید شوند.
کولینگ تاور های بزرگ معمولاً از جنس بتنی ساخته می‌شوند. آهن گالوانیزه ، پلاستیک و فایبرگلاس نیز از دیگر موادی هستند که در ساخت برج‌های خنک‌کننده از آن‌ها استفاده می‌شود. امروزه به دلیل استحکام بسیار بالا، سبکی ،مقاومت در مقابل نور خورشید و مواد شیمیایی و سرعت تولید فایبرگلاس، برج خنک‌کننده فایبرگلاس در ابعاد و اندازه‌های مختلف به‌طور وسیعی در سراسر دنیا تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سیستم توزیع آب کولینگ تاورها :
توزیع آب در یک برج خنک‌کننده شامل لوله‌کشی‌ها ، رایزرها ، اتصالات ، ساپورت ها ،پمپ ، آب‌پخش‌کن یا اسپرینگلر ها و نازل‌های توزیع آب هستند.در یک سیستم انتقال آب باید افت فشار ، انتقال حرارت در طول مسیر و مشکلات ناشی از یخ‌زدگی به گونه‌ای در طراحی مدنظر قرار گیرد که هم از نظر سرمایه‌گذاری اولیه و هم هزینه‌های تعمیرات و نگهداری مقرون به‌صرفه باشد
قطره گیر ها :
از جمله قطعات برج خنک کننده قطره گیر ها است.
قطره گیرها برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آن‌ها به محیط بیرون در برج خنک‌کننده به کار می‌روند.در کولینگ تاور ها که آب توسط نازل به قطرات کوچک تبدیل می‌شوند و هوا با سرعت زیاد از داخل سطوح خنک‌کننده به سمت بالا حرکت می‌کند، ماندگی قطرات آب در هوا گریزناپذیر است .به‌منظور حذف قطرات آب از جریان هوا و جلوگیری از هدر رفتن آب از طریق ماندگی قطرات مایع در هوا ، از قطره گیر در بالای نازل‌های توزیع‌کننده آب در برج خنک‌کننده استفاده می‌شود .
لوور :
از جمله قطعات برج خنک کننده لوور است.
در قسمت مکش هوا به داخل برج خنک‌کننده لوور ها نصب می‌شوند در اصل وظیفه لوورها عبارت‌اند از همگن‌سازی هوای ورودی و ممانعت از پاشش آب از داخل تشت به بیرون میباشد .لوورها معمولاً از نوع تیغه‌ای و یا لانه‌زنبوری می‌باشند. جنس لوورها می‌تواند کامپوزیت ، پی‌وی سی و یا پلی‌اتیلن باشد .
الکتروموتور :
از جمله قطعات برج خنک کننده الکتروموتور است.
در کولینگ تاور ها وظیفه به حرکت درآوردن فن یا پروانه برعهده‌ی الکتروموتور میباشد.
