تعیین ظرفیت برج خنک کننده:
تکنولوژی برج خنک کننده، روز به روز پر طرفدار تر می شود. این سامانه، با توجه به ضرورت خنک کردن بخش های مختلف صنایع، در بسیاری از مواقع از ضروریات به حساب می آید. اگر شما به دنبال راه اندازی برج خنک کننده هستید یا به خرید قطعات برج خنک کننده احتیاج دارید، حتما مقاله قطعات برج خنک کننده و انواع برج خنک کننده را مطالعه فرمایید. در این دو مقاله، اطلاعات مفیدی برای شناخت انواع برج خنک کننده، قطعات اصلی، نکات مختلف عملیاتی و غیره وجود دارد.
در مقاله انواع برج خنک کننده، اشاره مختصری به ظرفیت برج خنک کننده شد. در این مقاله قصد داریم در مورد تعیین ظرفیت برج خنک کننده توضیح دهیم. امیدواریم در پایان این مقاله به سوالات شما پاسخ دهیم. هر گاه که احتیاج به مشاوره، خرید قطعات برج خنک کننده و یا راه اندازی سامانه کولینگ تاور داشتید، می توانید با ما تماس بگیرید. هوشمند تهویه با افتخار در خدمت شماست.
واحد ها – تن تبرید
در مقالات قبل، اشاره شد که معمولا برای کولینگ تاور با ظرفیت بیش از 500 تن تبرید بر ساعت، از برج خنک کننده تک سلولی استفاده نمی شود. پس در حالتی که ظرفیت برج خنک کننده باید بیش از این میزان باشد، باید برج خنک کننده چند سلولی راه اندازی کنیم. همچنین اشاره شد که تن تبرید بر ساعت یکی از واحد هایی است که ظرفیت برج خنک کننده را با آن مشخص می کنند. تن تبرید، بیانگر میزان توان لازم برای تبدیل یک تن آب صفر درجه، به یخ صفر درجه در 24 ساعت است. همچنین گفتیم که هر 1 تن تبرید تقریبا معادل 3.5 کیلووات ساعت و 12000 BTU می باشد.
ظرفیت یا توان که معادل نرخ مصرف انرژی است، عموما با کیلووات مشخص می شود. هر وات، یک ژول بر ثانیه است. هر کیلووات، هزار ژول بر ثانیه. ژول نیز واحد مصرف انرژی بوده و انرژی، عامل انجام کار است. هر گرم آب صفر درجه برای تبدیل شدن به یخ یا بالعکس، نیاز به 334 ژول انرژی دارد. پس 1 تن آب، گرمای نهان ذوب و انجماد معادل 334 میلیون ژول دارد. همانطور که در مقاله های قبلی توضیح دادیم، به گرمای مورد نیاز برای رسیدن آب صفر درجه به یخ صفر درجه و بالعکس، گرمای نهان ذوب و انجماد گفته می شود. البته در منابع، برای تعریف تن تبرید، به جای Ton از short Ton استفاده شده است که معادل 2000 پاند و حدود 907 کیلوگرم است. پس به جای 334 میلیون ژول، میزان 302 میلیون و 938 هزار ژول مد نظر است. هر 24 ساعت، 24 ضرب در 3600 ثانیه دارد. اگر انرژی مد نظر را تقسیم بر این تعداد ثانیه کنیم، عدد 3506.22 به دست می آید. یعنی برای این که یک تن یخ صفر، تبدیل به یک تن آب صفر شود و 24 ساعت فرصت داشته باشیم، باید 3506.22 ژول در هر ثانیه انرژی مصرف کنیم. این عدد تقریبا 3500 وات یا 3.5 کیلووات است.
در ادامه، به بررسی این موضوع می پردازیم که چگونه ظرفیت برج خنک کننده ای که می خواهیم راه اندازی کنیم را به دست آوریم. برج خنک کننده قرار است میزان مشخصی از انرژی را تامین کند. پس مقدار مذکور باید قبل از شروع راه اندازی مشخص باشد. در صورتی که درمورد تعیین ظرفیت برج خنک کننده باز هم ابهام و سوال وجود داشت حتما با ما در میان بگذارید. از طریق نظرات سایت، تماس، پیامک، شبکه های اجتماعی و غیره می توانید با ما در ارتباط باشید. هوشمند تهویه برای مشاوره، خرید قطعات برج خنک کننده و همچنین ساخت برج خنک کننده، در خدمت شماست.
تعیین ظرفیت برج خنک کننده چگونه است؟
کولینگ تاور یا برج خنک کننده، سامانه های صنعتی که تولید گرما دارند را خنک می کند. همانطور که در مقاله توضیح داده شد، این کار از طریق آب انجام می شود. آب از طریق لوله های انتقال، به سامانه هدف می رسد و گرم می شود. سپس به برج خنک کننده بر می گردد و خنک می شود. در واقع گرما را با خود می آورد، تخلیه می کند و سپس بر می گردد. اما ظرفیت برج خنک کننده کجای این ماجرا قرار دارد؟ پاسخ، به چند مورد بستگی دارد. یکی از آن ها این است که قرار است تغییر در چه بازه دمایی را ایجاد کند. مثلا آب 90 درجه قرار است در محیط برج خنک کننده وارد شود و حدودا آب 40 درجه برگردد. مسئله دیگر، مقدار آبی است که باید جریان پیدا کند. معمولا با توجه به سامانه هدف، مشخص است که آب در گردش چقدر است یا این که مشخصات لوله و شیار های آب در دسترس است. سایر مقادیر و نکات، در ادامه بررسی می شوند اما دو مورد اصلی، همین ها هستند.
محاسبه انرژی گرمایی
انرژی گرمایی برای تغییر دما، با Q نشان داده می شود. همچنین دما T است و مقدار که قرار است تغییر به آن اندازه باشد، با T𝚫 نمایش داده می شود و واحد آن سانتی گراد است. برای هر ماده یک کمیت به نام ظرفیت گرمایی و یک کمیت به نام ظرفیت گرمایی ویژه تعریف می شود. ظرفیت گرمایی، مقدار گرمای لازم برای بالا رفتن دمای مقدار مشخص از ماده مد نظر، به اندازه یک درجه سانتی گراد است. ظرفیت گرمایی ویژه، مقدار گرمای لازم برای بالا رفتن دمای یک گرم از ماده مد نظر به اندازه یک درجه سانتی گراد است. این کمیت دارای واحد J/KgoC (ژول بر کیلوگرم درجه سانتی گراد) است و با C یا Cp نشان داده می شود. جرم نیز، با m نشان داده می شود و واحدش Kg است. گرمای لازم برابر است با:
T𝚫Q=mc
توان مصرفی یا P که همان ظرفیت برج خنک کننده است، Q/t یا انرژی بر زمان است. پس خواهیم داشت:
T/t𝚫P=mc
این معادله را به این صورت نیز می توان نوشت:
T𝚫P=(m/t)c
مقدار m/t یا جرم بر زمان، همان میزان آب عبوری از لوله ها و مجاری انتقال است. این مقدار یا مشخص است و از مشخصات و کاتالوگ های سامانه هدف به دست می آید. به صورت خلاصه، اگر سطح مقطع لوله را در سرعت آب ضرب کنیم، دبی حجمی به دست می آید. اگر این مقدار را ضرب در چگالی آب در دمای بالا کنیم، دبی جرمی به دست می آبد که همان m/t است. (دلیل استفاده دمای بالا این است که سرعت آب در مجاری متاثر از گرمای آب در سمت سامانه هدف است. همچنین آب در کولینگ تاور فقط در لوله جا به جا نمی شود و محدودیت سرعت هم در آن سمت قابل تغییر است، اما در سمت سامانه هدف چنین نیست.)
پس به این صورت محاسبه نظری ظرفیت برج خنک کننده را به می توانیم به دست آوریم. در آینده، ان‌شاءالله مقاله ای با نکات تکمیلی و عملیاتی مربوط به محیط کار و شرایط مختلف ارائه خواهیم نمود. در آن مقاله به سوالات تکمیلی شما پاسخ خواهیم داد. با سوالات و انتقادات به ما کمک کنید. اگر درمورد تعیین ظرفیت برج خنک کننده سوالی داشتید، با هوشمند تهویه در میان بگذارید. برای مشاوره، خرید قطعات برج خنک کننده و ساخت برج خنک کننده، روی ما حساب کنید!