آب برج خنک کننده
مقدمه
برای طراحی و اجرای سامانه برج خنک کننده، یکی از اساسی ترین چالش ها، موضوع آب است. در این زمینه، مقدار آب اولیه، مصرف آب، دبی آب در لوله ها، قطر لوله و غیره، مد نظر است. در این مقاله، هوشمند تهویه سعی دارد تا در برخی مفاهیم کاربردی، شما را یاری کند.
در صورت وجود هر گونه سوال با ما تماس بگیرید. اگر به مشاوره، طراحی و ساخت برج خنک کننده و همچنین خرید قطعات برج خنک کننده احتیاج داشتید، روی ما حساب کنید.
مقدار آب اولیه
مقدار آب اولیه، به گرمای تولیدی سامانه هدف بستگی دارد. برج خنک کننده، قرار است گرمای تولید شده یک سامانه صنعتی را دریافت کند و از طریق آب برج خنک کن، این گرما به نحو مطلوب دفع شود. گرمای ایجاد شده، یک نرخ مشخص یا بازه مشخصی دارد. در هر صورت یا باید آن را بدانیم یا اندازه بگیریم.
منظور از نرخ تولید گرما، میزان انرژی در واحد زمان است. این مقدار، همان توان گرمایی می باشد. معمولا این مقدار را با واحد ژول بر ثانیه (وات) یا کیلوژول بر ساعت (کیلو وات ساعت) معرفی می کنیم. این انرژی، سبب افزایش دمای آب برج خنک کن می شود. در واقع اختلاف دمای آب ورودی و خروجی، حاصل این گرماست.
در اکثر شرایط نرمال توصیه می شود دمای بالا، حداکثر 5 درجه سانتیگراد از دمای هوا بیشتر باشد. پس می دانیم دمای آب برج خنک کننده، از دمای محیط قرار است به 5 درجه بالاتر برسد. توان گرمایی را هم داریم. از معادله میزان افزایش دما استفاده می کنیم:
P=m.c
که P، توان گرمایی (ژول بر ثانیه)، m، جرم آب (کیلوگرم) و c، ظرفیت گرمایی ویژه آب (ژول بر کیلوگرم درجه سانتی گراد) است که برابر با 1000 می باشد. با این حساب، می دانیم در هر ثانیه چه میزان دمای آب اضافه می شود. به اندازه زمان یک سیکل گردش آب در لوله ها، باید کمتر از 5 درجه سانتی گراد افزایش دما داشته باشیم.
پس میزان m برابر با آب درون سامانه به علاوه آب موجود در لوله هاست. البته این محاسبات آب برج خنک کننده، برای برج خنک کننده مدار باز است. در حالت مدار بسته، پیچیدگی های دیگری وجود دارد که در ادامه به آن می پردازیم. در صورت وجود هر گونه سوال درباره محاسبات آب برج خنک کننده، با ما تماس بگیرید.
آب موجود در لوله
معمولا برای محاسبات آب موجود در لوله، از جداول آماده آب برج خنک کن استفاده می شود. این جداول هم بر اساس محاسبات و هم بر اساس تجارب همگانی ثبت شده، تهیه شده اند. (برای مشاهده جداول استاندارد برج خنک کننده کلیک کنید.)
اما در کل، دبی جرمی آب، به معنی جرم عبوری از هر مقطع لوله است. مقدار آن برابر با جرم عبوری تقسیم بر زمان معیار است. نهایتا این عدد به صورت یک مقدار کیلوگرم بر ثانیه، عنوان می شود. سرعت آب در لوله های آب برج خنک کن، با دبی مرتبط است:
Q=V.A
M=d.V.A
که در اینجا، Q برابر با دبی (کیلوگرم بر ثانیه)، M برابر با جرم (کیلوگرم)، d چگالی (کیلوگرم بر متر مکعب) که در آب برابر با 1000 است و A، سطح مقطع لوله (متر مربع) است که از رابطه شعاع×شعاع×14/3 به دست می آید.
با توجه به دمای آب در لوله که بر فشار آب و سرعت آن موثر است، باید قطر لوله ها تعیین شود. همچنین، جرم کل آب در لوله ها، برابر است با:
M=d.L.R.R.(3.14)
که M جرم کل آب، d چگالی آب، L کل طول لوله (متر) و R شعاع لوله (متر) است. توجه فرمایید که با توجه به سطوح مختلف مقطع لوله، چند M، هر کدام برای هر قطر به دست می آید. مقدار نهایی، برابر با جمع همه است.
ارتباط بین فشار آب و سرعت در لوله و نحوه تعیین مقادیر در طراحی، موضوعی است که پیچیدگی های خیلی بیشتری دارد. در صورت نیاز به مشاوره با هوشمند تهویه در ارتباط باشید. همچنین، در صورت دریافت فرمایشات شما مبنی بر نیاز به مطالب تخصصی تر، می توانیم در آینده مقاله ای در رابطه با این موضوع در وبسایت هوشمند تهویه قرار دهیم.
مصرف آب برج خنک کن
آب کولینگ تاور همیشه ثابت نیست. به دلیل سه عامل عمده، آب برج خنک کن نیاز به شارژ شدن دارد. اول، بلودان برج خنک کننده، دوم پرتاب آب و سوم، تبخیر آب. برای محاسبات آب برج خنک کن و تاثیر این سه پارامتر بر آن، در ادامه به هر یک به صورت ویژه پرداخته ایم. در اینجا، این را در نظر می گیریم و به ادامه می پردازیم:
مصرف آب برج خنک کننده = بلودان + پرتاب قطرات + تبخیر آب
بلودان برج خنک کننده
به دلیل تبخیر دائمی آب، اصطلاحا آب سخت می شود. آب سخت، برای اتصالات و قطعات مختلف سامانه ضرر دارد. از جمله، باعث گرفتگی در لوله می شود. بنابراین، همیشه از برج خنک کننده مقداری آب، تخلیه می شود و به جای آن آب جدید اضافه می شود. به این میزان بلودان برج خنک کننده گفته می شود.
در اکثر شرایط استاندارد، میزان بلودان برج خنک کننده، برابر با نیم درصد است. به این معنی که میزان شارژ آب برج خنک کننده، باید یک دویستم دبی لوله ها باشد. در شرایط مختلف ممکن است این عدد متفاوت باشد، هر چند در اغلب اوقات همین عدد صحیح می باشد. برای اطمینان از مقادیر و شرایط، حتما از متخصص این حوزه مشورت بگیرید. در صورت بروز سوال، با هوشمند تهویه در ارتباط باشید.
پرتاب قطرات
یکی از مسائل مورد توجه در برج خنک کننده، دریفت (drift) یا پرتاب قطرات آب است. این موضوع باعث هدر رفت بخشی از آب می شود. بنابراین، بر میزان آب برج خنک کننده و مقدار شارژ آن اثر می گذارد. میزان دریفت، حداکثر باید برابر با یک صدم دبی آب باشد. با توجه به 100 درصد نبودن راندمان، در اکثر شرایط می توانید این مقدار را اعمال فرمایید. اما اکیدا توصیه می شود که برای تعیین دقیق این گونه مقادیر در طراحی، با مشاور متخصص، مشورت نمایید.
تبخیر آب برج خنک کننده
نرخ تبخیر آب برج خنک کننده، از این طریق محاسبه می شود:
E=(0.00085).R.(1.8).Q
که در اینجا، E میزان تبخیر (کیلوگرم بر ساعت)، Q دبی آب و R رنج (درجه سانتی گراد) است که برابر با اختلاف دمای بالا و پایین آب برج خنک کننده می باشد.
در صورت نیاز به هر گونه مشاوره عمومی و تخصصی، نیاز به خرید قطعات برج خنک کننده و همچنین طراحی، ساخت و اجرای سامانه های سرد کن صنعتی، روی ما حساب کنید. هوشمند تهویه در خدمت شماست.
محاسبات مربوط به سامانه بسته
در سامانه های بسته، آب دائم در حرکت است. هیچ قسمتی از آب برج خنک کننده چه در حین دریافت گرما و چه در حین آزادسازی گرما، ثابت نیستند. بنابراین، محاسبات آب برج خنک کننده در چنین حالاتی بسیار پیچیده است. از جداول استاندارد، برای تعیین بسیاری از مقادیر می توان کمک گرفت. همچنین، باید برای طراحی سامانه های پیشرفته تر از جمله چنین انواعی، از متخصصین کمک گرفت.
هوشمند تهویه در کنار شماست. اگر نیاز داشتید، حتما مسائل پیش آمده را با ما در میان بگذارید. در صورتی که در تعاملات با ما، از شما سروران گرامی این را دریافت کنیم، که مقالاتی در این زمینه می تواند مفید باشد، حتما چند مقاله در این موضوع در وبسایت هوشمند تهویه قرار خواهیم داد.
عرایض پایانی
امیدواریم مطالب این مقاله در خصوص محاسبات آب برج خنک کن، برای شما مفید بوده باشد. با ما در ارتباط باشید. انتقادات و پیشنهادات شما، چراغی است برای خدمت رسانی بهتر از طرف هوشمند تهویه، برای شما. به امید توفیق روز افزون و روز های زیبا.