دسته بندی انواع برج خنک کننده و نحوه ی عملکرد آنها

1-دسته بندی انواع برجهای خنک کننده :
برجهای خنک کننده به لحاظ نوع تماس آب و هوا به دو گروه برجهای تر(مدار باز)و برجهای خشک (مدار بسته)تقسیم میشوند .
برجها از نوع حرکت هوا به دو نوع مکش طبیعی (Natural darft ) و مکش اجباری (Mechainical darft )دسته بندی می شوند .
تقریباً بیش از 90 % برجهای خنک کننده از نوع برجهای تر (wet cooling tower ) می باشند که خود به گروههای ذیل تقسیم میگردند.
جریان متقابل (counter flow  )
جریان متقاطع (cross flow ) 
2- عملکرد کلی برج خنک کننده :
اثر خنک کنندگی انتقال حرارت محسوس (sensible heat transfer ) آب و هوا در برجهای خنک کننده بسیار ناچیز است و تقریباً اثر خنک کنندگی تماماً از تبخیر قسمتی از آب اسپری شده در برج بدست می آید که حرارت لازم برای تبخیر را از آبهای باقیمانده در برج تأمین میکند و در نتیجه درجه حرارت آب باقیمانده تنزل می یابد . بخار حاصل از تبخیر آب نیز توسط پروانه از برج خارج میشود .
عواملی که در ظرفیت برج تاثیر گذار هستند :
1- با کاهش دمای مرطوب محیط (Environment web bulb temperature  ) با کاهش دمای رطوبت محیط قدرت خنک کنندگی برج خنک کننده افزایش می یابد
2- افزایش سطح تماس باعث افزایش ظرفیت خواهد شد.
3- افزایش زمان تماس آب و هوا باعث افزایش ظرفیت خواهد شد.
4-سرعت پایین هوای عبوری از سطوح خنک کننده با ثابت نگهداشتن دبی آن باعث افزایش راندمان برج خواهد شد.
3- اصطلاحات
اصطلاحات مورد نیازدر برج خنک کننده به شرح ذیل می باشند:
1-3- دامنه خنک کنندگی (Range  ) : کاهش درجه حرارت آب در عبور از برج (اختلاف بین دمای ورودی و خروجی آب ) را دامنه خنک کنندگی مینامند.
ظرفیت یک برج خنک کننده را میتوان با اندازه گیری دبی آب برج و دامنه خنک کنندگی از معادله زیر بدست آورد .
( °K )دامنه خنک کنندگی ×(Kj/kg°k )19/4 ×(L/s )دبی آب =(kw ) بار برج
 
2-3- تقرب (Approach ): اختلاف بین دمای آب خروجی از برج و دمای مرطوب هوای ورودی به برج را تقرب (Approach ) می نامند . از نظر تئوریک پایین ترین دمای قابل حصول برای آب در برج ، دمای مرطوب هوای ورودی است ، که در این حالت راندمان برج 100% می شود . با توجه به اینکه عملاً راندمان 100% امکان پذیر نمی باشد و برای رسیدن به دمای مرطوب محیط می بایست از برج خنک کن خیلی بزرگتر استفاده نمود و اینکار توجیه اقتصادی ندارد ، معمولاً دمای خروجی از برج 4 الی 5 درجه سانتیگراد بیشتر از دمای هوای ورودی به برج در نظر گرفته می شود . 
3-3- دبی (water flow rate ) : میزان آب در گردش در واحد زمان را دبی می نامند .
 4- اصول عملکرد برجهای فایبر گلاس :
سیستم اتوماتیک چرخش آب پخش کن (Rotating sprinkler )آب داغ را بصورت یکنواخت بر روی تمام سطوح خنک کننده پخش میکند . هوای خشک بطور همزمان در جهت مخالفت ریزش آب بطرف بالا مکش و باعث تبخیر قسمتی ار آب داغ و خنک شدن باقیمانده آب میشود .آب خنک شده در تشت (Basin  )جمع شده و از طریق چاهک (Sump ) به منبع حرارت چرخش مجدد پمپ می شود . 
5- قدرت الکتروموتور فن برجها به سه عامل بستگی دارد:
الف- مقدار دبی هوا
ب- افت فشار
ج- راندمان پره های فن
برای دبی هوا یکسان ، برجهای فراگردان پویا دارای افت فشار کمتر و راندمان بهتر پره های فن می باشد که این امر باعث شده تا قدرت الکتروموتور به حداقل رسیده و هزینه های بهره برداری را کاهش دهد . دهانه گشاد هوا با سرعت کم هوا ، افت فشار کمتر را سبب می شود .
برجها از نوع مکش اجباری می باشند و پروانه در وضعیت ایده آل قرار میگیرد و هوا را با سرعت زیاد به بیرون پرتاب می کند و امکان برگشت هوای مرطوب خروجی به مکش برج منتفی است .
 
7-هد پمپ
سیستم چرخشی آب در برجهای فایبر گلاس فراگردان پویا، قسمت قابل توجه در طراحی آن می باشد . سوراخهایی با قطر بزرگ در لوله ها ، جریان آهسته آب با افت فشار ناچیز باعث می شوند و همچنین ریسک گرفتگی سوراخها وجود ندارد. افت فشار شامل هد استاتیکی اسپری یا ارتفاع لوله از سطح آب داخل تشت به اضافه افت فشار در سیستم دورانی آب می باشد .

8- عمر دستگاه
موقعی که از برج خنک کن فایبر گلاس (FRP  )صحبت می شود ، نباید آنرا با ورق های فایبر گلاس موجدار که برای مسقف کردن پارکینگ و امثال آن استفاده می شود اشتباه گرفت . ورقهای فایبرگلاس که برای مسقف کردن استفاده می شوند از درجه پایین رزین بدون استفاده از پوشش ضد اشعه ماوراءبنفش ساخته می شوند و ظرف مدت کوتاه چند ساله الیاف بصورت تار موهایی از ورق بیرون زده و ترکهای زیادی در سطح کار دیده می شود. قطعات فایبرگلاس در برجهای فراگردان پویا با ژلکت   Neopentyl Glycol پوشش داده می شوند که علاوه بر اینکه رنگ دانه های آن ، رنگ بدنه ذاتی برج را بدست می دهد کاملاً در مقابل اشعه ماوراء بنفش مقاوم می باشد . بدین دلیل برجها نیازی به رنگ بدنه ندارند.
به هر حال در صورتیکه خریداران ما بخواهند رنگ را تغییر دهند این عمل با نقاشی کردن برج امکان پذیر است .
در مقایسه با برجهای چوبی که  خیلی زود می پوسند و برجهای فلزی که زنگ میزنند و هزینه تعمیرات را بالا می برند ، برجهای فایبر گلاس مزیت فوق العاده ای در صرفه جویی تعمیرات دارند که زمینه یک سرمایه گذاری هوشمندانه را ایجاب می کند .
 
9- الکتروموتور کوچکتر
توان مصرفی پایین الکتروموتور در برجهای خنک کننده فراگردان پویا هزینه مصرف انرژی سالیانه را کاهش چشمگیری می دهد
 
10-مزایای برجهای خنک کننده فایبر گلاس مخروطی شرکت فراگردان پویا:
1-10 – لایه های قوی و ضد آب فایبر گلاس با رزین ایزو فتالیک (ISO( باعث کاهش ارتعاشات و افزایش عمر برج می شود .
2-10- ژلکت ضد اشعه ماوراء بنفش (NPG )glycol  Neopentyl   باعث ماندگاری رنگ ، نمای زیبا و عمر طولانی دستگاه می شود .
 
3-10- چاهک (sump ) فایبر گلاس کاملاً ضد خوردگی
 
4-10- صفحه پروانه ، آب پخش کن از جنس آلومینیوم دایکاست و پروانه از جنس پلی آمید ، فایبر گلاس یا آلومینیوم دایکاست با بالانس استاتیکی و دینامیکی حرکت آرام سیستم محرکه برج را امکان پذیر ساخته و عمر طولانی یاتاقانها و الکتروموتور را فراهم می سازد .
 
5-10- سطوح خنک کننده PVC از مواد دست اول و بدون استفاده از مواد آسیابی و بازیافت ساخته می شوند و دارای گرید دارویی می باشند .(Anti bacterial)
 
6-10 – الکتروموتورهای مورد استفاده با کلاس حفاظتی  IP55   و عایق حرارتی کلاس F می باشند.
 
7-10- گارانتی 5 ساله قطعات در برابر عیوب ناشی از ساخت (به استثنای اقلام مصرفی نظیر تسمه )و حتی گارانتی الکتروموتور شما را از یک خرید درست مطمئن می کند .
 
11- قطعات برج های خنک کننده فایبر گلاس فراگردان پویا
1-11- بدنه (casing )
قطعات بدنه توسط پیچ و مهره ضد زنگ بهم متصل و بدنه یکپارچه برج را تشکیل می دهند . بدنه ، سطوح خنک کننده PVC  را محصور کرده و جریان هوای مکشی را بر روی سطوح خنک کننده امکان پذیر می باشد . شکل خاص مخروطی بدنه باعث کاهش اصطکاک جریان هوا و به الگوی جریان هوا کمک می کند .
بدنه برج طوری طراحی شده که تحمل باد با سرعت m/sec 21 و ارتعاشات ناشی از موتور و سیستم های محرکه برج را دارد .
بدنه برج بعلت ساخته شدن از رزین ایزوفتالیک (ISO ) مقاومت بالایی در مقابل ضربه دارد و براحتی در محل بهره برداری آسیب نمی بیند ژلکت نوپنتیل گلیکل (NPG ) باعث اطمینان از ماندگاری نما و رنگ طولانی برج در مقابل اشعه مستقیم نور خورشید می شود .
بدنه جهت حمل راحت بصورت قابل حمل ساخته می شوند و در سایت مونتاژ خواهند شد .
 
2-11-   تشت (Basin )
تشت جمع آوری آب پس از ریختن از پکینگها و هدایت آن بطرف چاهک (sump ) استفاده میشود ، علاوه براین تشت بعنوان منبع آب نیز عمل می کند . تشت نیز از جنس فایبر گلاس با مشخصات ساختاری بدنه میباشد.
 
3-11- چاهک
چاهک در برجهای بزرگ در زیر و وسط تشت قرار گرفته و در مدلهای کوچکتر در زیر و در حاشیه تشت قرار دارد و تمام اتصالات ورود و خروج ،تخلیه ،پرکن (فلو تر) و سرریز روی آن قرار دارد. چاهک در پایین ترین سطح قرار گرفته و همیشه پر از آب می باشد و خطر هوا گرفتگی پمپ هرگز وجود ندارد . چاهک کاملاً با مواد فایبر گلاس ساخته می شود و خطر هر گونه پوسیدگی و نشتی از بین می رود .
تخلیه در پایین ترین سطح قرار دارد که بتوان به سادگی آشغال های جمع شده را از برج تخلیه نمود و یا آب برج را خالی کرد .
 
4-11- استراکچر برج (Tower Structure  )
استراکچر برج که بدنه ، تشت و موتور و غیره را ساپورت می کند از جنس فولاد (MS ) می باشد که گالوانیزه گرم (HOT DIP  ) شده و مقاوم در مقابل خوردگی است .
 
5-11- سطوح خنک کننده (Fill )
سطوح خنک کننده طوری طراحی شده اند که بیشترین سطح تماس آب و هوا حاصل و بهترین امکان انتقال حرارت و جرم صورت پذیرد و بیشترین سطح را برای واحد حجم در اختیار ما قرار می دهد . توزیع یکنواخت هوا در سطح مقطع این مهم امکان پذیر است . سطوح خنک کننده از ورقهای PVC دست اول با گرید داروئی و از نوع شفاف با ضخامت مناسب و پوشش ضد اشعه ماوراء بنفش و ضد باکتری ساخته می شوند .
 
6-11- فن / پره های فن ( Fan / fan blades )
فن های چند پره آکسیال ، قابل تنظیم ، ضد خوردگی و سبک ، برای جابجایی حجم زیادی از هوا با حداقل مصرف انرژی و حداقل  صدا طراحی شده اند که از مشخصه های بارز برجهای تهویه آذر نسیم می باشند . فن ها بالانس استاتیکی و دینامیکی شده و باعث حرکت آرام و عمر بیشتر یاتاقانها میگردند . فن های فایبرگلاس ایرفویل بنا به درخواست خریدار قابل ارائه می باشد ، که این فن ها صدای فوق العاده کم و مقاومت خیلی خوب در مقابل خوردگی دارند .
 
7-11- الکتروموتور فن ( Fan drive motor )
الکتروموتور بر روی برجهای خنک کننده تهویه آذر نسیم همگی دارای کلاس حفاظتی 55 IP و عایق حرارتی کلاس F می باشند .
11- 8- آب پخش کن (Sprinkler )
آب پخش کن چرخشی از جنس آلومینیوم دایکاست با کمک لوله های PVC فشار قوی که به صورت رادیال ، آب را از سوراخهایی که در لوله ها تعبیه شده بر روی سطوح خنک کننده توزیع می کند .چرخش آب پخش کن در اثر نیروی عکس العمل آب خروجی از لوله های PVC می باشد . آب پخش کن در مرکز و بالای لوله آب ورودی سوار می شود .
9-11- گریل (Gril )
از آنجایی که برجهای خنک کننده اکثرا در پشت بام یا در ارتفاع نصب می شوند ، احتمال ورود آشغال به داخل دهانه مکش هوا وجود دارد . جهت جلوگیری از ورود آشغال مانند برگ درختان ، پر پرندگان و همچنین ترشح آب به بیرون از گریل که از جنس HDPE می باشد و مقاوم در مقابل شرایط جوی است ، استفاده می شود .
10-11- لوور(Louver )
برجهای فراگردان دارای لوور هستند که از ترشح آب به بیرون جلو گیری می کنند .
 
 
11-11- المیناتور قطرات رانشی
در طراحی برجهای فراگردان پویا  تلاش شده که سرعت هوا و توزیع چرخشی آب طوری باشد که حداقل قطرات رانشی را داشته باشیم . جهت جلوگیری از فرار این قطرات پره هایی سینوسی شکل روی لوله های PVC  را پوشانده اند .
 
12 – پرت آب (Drift eliminator  )
پرت آب در برجهای خنک کننده بخصوص در مناطق خشک و کم آب دارای اهمیت زیادی است .
پرت آب به موارد زیر بستگی دارد.
1 – تبخیر ( Water loss )
2- فرار قطرات (Drift loss )
3- تخلیه آب ( Bleed off )
4- پرت لوله کشی ( Pipe line loss )
 
1-12- تبخیر (Evaporation )
میزان تبخیر بطور معمول از رابطه روبرو قابل تخمین است E=0/0008(Ti-To)×F                                                           
E = میزان تبخیر بر حسب GPM
Ti و To= دمای آب ورودی و خروجی بر حسب GPM
F= دبی آب بر حسب °F
 
2-11-   فرار قطرات (Drift Loss )
میزان فرار قطرات در برجهای فراگردان پویا کمتر از 002/0 درصد جریان آب در گردش می باشد که حداکثر مقدار آن از رابطه روبرو بدست می آید . D= 0/002 ×F                                                                                                                   
 
3-12- تخلیه آب ( Bleed off )
منظور از تخلیه آبBleed off ) )از برج ، تخلیه پیوسته یا متناوب درصدی از آب در گردش دربرج برای جلوگیری از افزایش غلظت مواد معدنی حل نشده و سایر ناخالصی های موجود در آب کندانسور می باشد . بدون تخلیه آب ، غلظت مواد معدنی حل نشده در کندانسور در اثر تبخیر در برج سریعاً افزایش می یابد .
میزان تخلیه آب از برج برای حفظ غلظت مواد معدنی حل نشده در محدوده قابل قبول به دامنه خنک کنندگی (Range ) برج ، دبی و شرایط اولیه آب بستگی دارد . مقادیر تخلیه پیشنهادی شرکت فراگردان برای دامنه های مختلف در جدول ذیل داده شده است . برای تعیین مقدار آب تلف شده در اثر تخلیه ، دبی آب برج را در شریب حاصل از جدول ضرب نمایید.



mypage



mypage



mypage



mypage

Top