کولینگ تاور مدار بسته

 برج خنک کننده

برج خنک کننده یک سیستم حذف حرارت است که برای حذف گرما از یک فرآیند تولید یا ساخت استفاده می شود. این نوع سیستم می تواند از یک سیستم گرمایش و تهویه مطبوع ساده در یک ساختمان یا یک فرآیند پیچیده مورد استفاده در صنعت باشد که در آن از آب برای خنک کردن یک پالایشگاه نفت یا نیروگاه شیمیایی استفاده می شود. اندازه برج خنک کن بسته به کاربرد مورد نظر می تواند متفاوت باشد. این سیستم‌ را می‌توان روی سقف‌های دستگاه‌ کوچک ‌تر یا به بلندی یک ساختمان اداری یافت. بر اساس ساخت، آنها را می توان به عنوان نوع بسته یا نوع نصب شده در میدان طبقه بندی کرد. اولی خرید برج خنک کننده است که قابل حمل است و قبل از رسیدن به سایت ساخته و مونتاژ می شود. دومی دقیقاً به نظر می رسد، یک برج خنک کن که باید در محل ساخته شود، معمولاً یک سازه یا سیستم بزرگ.

در اصل دو راه برای خنک کردن با استفاده از سیستم برج خنک کننده وجود دارد. اولی خنک شدن با هوا و دومی خنک شدن با تبخیر. هنگامی که با هوا خنک می شود، آب مورد نیاز خنک کننده به برج پمپ می شود و سپس به سمت جریانی در مسیر تعیین شده هدایت می شود که باعث می شود آب به قطرات تبدیل شود. این قطرات توسط هوا بسیار راحت تر از زمانی که هنوز یک حوض آب بود خنک می شوند. این قطرات در قسمت پایینی جمع آوری می شوند تا در فرآیند خنک سازی مجددا استفاده شوند. هنگام خنک شدن با تبخیر، فرآیند مشابهی استفاده می شود، اما زمانی که آب به پایین جریان می یابد، جریان هوا به سمت بالا حرکت می کند، بنابراین آب به سرعت خنک می شود و مقداری تبخیر می شود قبل از جمع شدن در پایین.

در کنار این دو روش انتقال حرارت، طبقه بندی خرید برج خنک کن ها بر اساس الگوی جریان هوا نیز وجود دارد. پیش نویس طبیعی و پیش نویس مکانیکی کشش طبیعی از عملکرد دودکش یک برج خنک کننده استفاده می کند و جریان هوا به بیرون ناشی از اختلاف دمای هوای داخل و هوای بیرون است. پیش نویس مکانیکی معمولاً از یک فن در بالای کولینگ تاور جریان مخالف مخروطی استفاده می کند که به شدت هوای گرم تبخیر شده را خارج می کند.

کاربردهای معمولی

در یک سیستم HVAC از یک ساختمان، معمولاً یک برج خنک کننده برای خلاص شدن از گرمای ناخواسته تولید شده توسط چیلر وجود دارد. خنک‌سازی آبی که توسط کولینگ تاور جریان مخالف مخروطی انجام می‌شود نسبت به خنک‌کننده‌های هوای چیلر از نظر انرژی کارآمدتر است. برج خنک کن نیز در سیستم های HVAC استفاده می شوند که دارای پمپ های حرارتی متعددی هستند که یک حلقه آب مشترک دارند. در این سیستم، آب در گردش در داخل حلقه آب، هر زمان که در حالت خنک کننده باشد، گرما را از کندانسور پمپ حرارتی خارج می کند. در انواع ساختمان های اداری، از برج خنک کن خانگی برای کمک به تنظیم جو برای راحتی کارمندان استفاده می شود

در برج خنک کننده صنعتی از این سیستم برای حذف گرما از منابع مختلف مانند ماشین آلات سنگین یا مواد فرآیند گرم شده استفاده می شود. استفاده اولیه از برج خنک کننده صنعتی حذف گرمای جذب شده در تاسیسات بزرگ سیستم های آب در گردش مانند نیروگاه ها و پالایشگاه ها است. بدون برج خنک کننده خانگی ، مقدار آب مورد نیاز برای حفظ کارکرد تاسیسات تقریباً 100000 متر مکعب آب در ساعت خواهد بود. گذشته از میزان برشی آب مورد نیاز در ساعت، نحوه تهیه و دفع این آب نیز برای محیط زیست نگران کننده است. دفع مقدار زیادی آب گرم در محیط محلی غیرقابل قبول است و باید در طرحی که نیاز به برج خنک کننده صنعتی دارد در نظر گرفته شود.

کاربردهای معمول کولینگ تاور جریان مخالف مخروطی شامل ساختمان های صنعتی در مقیاس بزرگ مانند نیروگاه ها، نیروگاه های هسته ای، پالایشگاه های نفت و غیره است.

محدودیت های سیستم

در حالی که برج خنک کننده خانگی در کاری که انجام می دهند موثر هستند، اما محدودیت های خود را دارند. برای کولینگ تاور تبخیری، باید دارای سیستم تصفیه آب باشند تا امکان استفاده مجدد از آب در حلقه را فراهم کند. این سیستم تصفیه آب به این معنی است که کل سیستم باید دو بار در سال تمیز شود. سیستم تبخیری همچنین اجازه اتلاف آب را می دهد که برای برج خنک کننده صنعتی ممکن است زیاد باشد. برای کولینگ تاور هوا، سیستم را فقط تا 5 درجه سانتیگراد از دمای حباب خشک محیط خنک می کنند. در هر دو مورد، آب یک مسئله است و بسته به قیمت آب ممکن است به یک مسئله هزینه تبدیل شود

ارتباط با سایر سیستم ها

در حالی که برج خنک کننده یک سیستم اولیه هستند، تعاملاتی با سایر سیستم های یک ساختمان وجود دارد. برای ساختمان ها، کولینگ تاور جریان مخالف مخروطی باید همزیستی داشته باشد و با سایر سیستم های ساختمانی تعامل داشته باشد. در پشت بام باید فضای کافی برای برج خنک کننده خانگی و همچنین سایر سیستم ها مانند واحدهای انتقال هوا یا دریچه های اگزوز وجود داشته باشد. در یک سیستم ساختمان، کولینگ تاور جریان مخالف مخروطی به طور کلی به چیلر متصل می شود تا گرمای ناخواسته را همانطور که قبلا ذکر شد حذف کند.

خارج از سیستم های HVAC، برج خنک کننده باید با منبع سیستم آب ارتباط برقرار کند. مقدار آب پمپ شده به یک کولینگ تاور جریان طبیعی باید نظارت و تنظیم شود تا از هزینه های غیر ضروری جلوگیری شود و عملکرد بهینه حفظ شود.

آیا می توانیم مصرف آب برج خنک کننده را کاهش دهیم؟

در واقع راه هایی برای کاهش مصرف آب برج خنک کننده خانگی وجود دارد. از جمله نصب کنترل هوشمند اینورتر، تنظیم دمای خروجی مورد نیاز، استفاده از مواد شیمیایی ضد رسوب، نصب آفتابگیر، تخلیه دیگ از آب گرم و ... اما از هیچ یک از این راه ها نباید انتظار معجزه داشت. زیرا اساس کار برج خنک کننده بر اساس تبخیر آب است.

تعمیر برج خنک کننده چگونه است و چه زمانی باید انجام شود؟

تعمیرات کولینگ تاور جریان طبیعی شامل مجموعه ای از اقدامات برای بازیابی، به روز رسانی و بهبود برج خنک کننده خانگی می باشد. اقداماتی از جمله تعویض قطعات مصرفی از جمله بسته بندی، تسمه، نازل، دستگاه پخش آب، بازسازی بدنه و رفع نشتی دمای برج خنک کن، تعویض قطعات معیوب مانند پروانه یا موتور الکتریکی یا بهبود عملکرد دستگاه، از جمله کاهش مصرف آب یا کاهش انرژی مصرف. بسیاری از قسمت های دمای برج خنک کننده نیاز به بازرسی، تعمیر و یا تعویض در یک بازه زمانی معین دارند. بازرسی قطعات باید طبق برنامه انجام شود.

تعمیر و نگهداری برج خنک کننده در زمستان

نگهداری برج خنک کننده برای واحدهای مستقر در مناطق سردسیر یا واحدهایی که در فصل زمستان فعالیت می کنند دارای اهمیت است و نگهداری از آنها دارای اصول مهمی است که باید رعایت شود. هنگام استفاده از دمای برج خنک کننده، اگر دمای مرطوب محیط به مدت 24 ساعت زیر صفر درجه سانتیگراد باشد، به این حالت شرایط انجماد پایدار می گوییم.

سختیگیر اب

 

سختی گیر آب

این حالت می تواند ناشی از گرفتگی لوله آب ورودی به سختی گیر آب باشد که به دلیل ورود اجسام خارجی به داخل لوله است.

علاوه بر انسداد لوله ورودی به سیستم، مشکل افت فشار سیستم نیز می تواند به دلیل گرفتگی مجرای سختی گیر آب یا لوله مرکزی سختیگیر آب باشد.

بنابراین در صورت بروز مشکل افت فشار در صافی، اگر پس از بررسی لوله ورودی متوجه سالم بودن لوله ورودی سیستم و مسدود نبودن آن شدید، باید مجرای اصلی و لوله مرکزی یا نازل ها بررسی شود.

حذف رزین از خروجی فاضلاب

این کیس نیز یکی از رایج ترین موارد در سختی گیر آب است که می تواند ناشی از عواملی مانند مشکل در آب سردکن یا کلکتور آب دستگاه باشد.

در صورت بروز این مشکل ابتدا باید آب ریزها و عوامل اتصال آنها را بررسی کنیم و ثانیاً مطمئن شویم که هوا وارد سیستم نشده است.

آب نمک از منبع مکیده نمی شود و یا در زمان بازیافت یا حفاری آب به طور مداوم از لوله آب نمک خارج می شود.

این مورد می تواند ناشی از عوامل مختلفی مانند مسدود شدن لوله اتصال آب نمک به رسوب گیر باشد که برای رفع مشکل باید بررسی شود.

عامل بعدی می تواند ناشی از فشار کم آب ورودی به سیستم باشد که باید حدود 1.5 تا 4 بار باشد.

عوامل دیگر می تواند نشتی در لوله مکش آب نمک باشد. مورد بعدی که می تواند باعث این مشکل شود آسیب یا گرفتگی سیستم مکش دستگاه است که باید سریعا بررسی شود.

آب نمک از منبع آب شور سرریز می شود یا بیش از حد مجاز است. این مورد می تواند ناشی از عدم تنظیم زمان مکش آب نمک باشد، یکی دیگر از عواملی که می تواند این مشکل را ایجاد کند انسداد یا نقص در سیستم مکش آب نمک است.

چرا در موتورخانه ساختمان ها از سختی گیر آب و رسوب گیر استفاده می شود؟

زیرا حذف سختی یا املاح موجود در آب به این دلیل است که املاح موجود در آب هنگام گرم شدن یا حتی سرد شدن آب به صورت رسوب بر روی سطوح تبادل حرارتی مانند سطوح داخلی لوله ها و محفظه احتراق می باشد. دیگ های حرارت مرکزی، کویل منابع کویل، سطوح مبادله حرارت در مبدل های حرارتی، کندانسور و اواپراتور، چیلر، فن کویل، تهویه مطبوع و غیره قرار می گیرد و امکان انتقال حرارت و در نتیجه تبادل حرارت را کاهش می دهد. .

به طور کلی سختی یا محلول در آب را می توان به دو نوع سختی موقت و سختی دائمی تقسیم کرد. ترکیبات مربوط به بی کربنات کلسیم و منیزیم در آب را سختی موقت و محلول های مربوط به کلسیم یا سولفات منیزیم، کلرید و نیترات را سختی دائمی (مانند رسوب داخل کتری) می گویند. مجموع سختی دائم و موقت سختی کل آب است

سختی گیر فایبرگلاس

ماده به کار رفته در سختی گیر فایبرگلاس پلی اتیلن در هم تنیده با الیاف فایبر گلاس مقاوم می باشد که با فشاری معادل 14 بار در کارخانه تست شده و عملاً فشار کاری 6 بار را تحمل می کند و این نوع سختی گیر آب اصولاً با آن پوشانده می شود. رنگ صنعتی سفید یا آبی است و برای مصارف بهداشتی استفاده می شود.

سختی گیر آب فلزی

این نوع سختی گیر آب از ورق گالوانیزه گرم یا آهن یا فولاد ST37 ساخته می شود. با فشاری معادل 20 بار در کارخانه تست می شود و انواع مختلف آن برای مصارف مختلف فشار کاری 4 تا 7 بار را تحمل می کند. این نوع سختی گیر برای ظرفیت های بالا استفاده می شود. زیرا از نظر قیمت بالا، این نوع سختیگیر آب در ظرفیت های کم مقرون به صرفه نیست. با افزایش دانش متخصصان، نوع دیگری از این نوع سختیگیر آب به بازار آمده است که به سختی گیر فلزی طرح FRP معروف است و از ویژگی های آن می توان به مقاومت بالای آن در برابر مواد خورنده، شرایط آب و هوایی و همچنین استفاده از آن اشاره کرد. در برنامه های کاربردی وی بر لزوم تامین آب بهداشتی سالم تاکید کرد.

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی دستگاهی است که با استفاده از تبادل یونی سختیگیر آب را حذف می کند. رزین های تبادل یونی یون های سختی گیر آب را جذب کرده و یون های سدیم را جایگزین آن ها می کنند. یون سدیم در آب پایدار است و رسوب نمی کند. به همین دلیل آب حاوی یون سدیم را آب نرم می نامند.

سختی گیر آب اتوماتیک

در این نوع سیستم ها دریچه ها به گونه ای بسته می شوند که با عبور دبی معینی از آن منبسط شده و باعث جدا شدن کلسیم یا سختی از بدنه رزین می شوند. سختی گیر اتوماتیک می تواند به زمان نیز حساس باشد، به این معنا که دریچه های جریان از طریق رزین پس از مدت زمان مشخصی بسته می شوند و دریچه های جریان آب نمک به دستگاه باز می شوند.

سختی گیر آب نیمه اتوماتیک

در این دستگاه سوپاپ سولو روی سیستم بسته است و کاربر باید در زمان های معینی به دستگاه مراجعه کرده و جهت آب و شیرها را تغییر دهد.

قیمت سختی گیر آب نیمه اتوماتیک نسبت به نمونه اتوماتیک کمتر است اما با توجه به این عمل دقیقا در زمانی که رزین ها اشباع شده اند انجام می شود و باعث افزایش طول عمر رزین می شود.

سختی گیر فایبرگلاس FRP

سختی گیر فایبرگلاس که نیاز به توضیح خاصی ندارد و کاملا مشهود است که بدنه آن از فایبرگلاس است. دوام بالا و قیمت مناسب باعث محبوبیت این دستگاه در بین کارفرمایان شده است. در مخازن FRP از استانداردهای ساخت مخازن سختی گیر آب بر اساس روش های ASME، CE، NSF و Tuv استفاده شده است.

قبل از گرانی دلار، مخازن تحت فشار این سیستم از چین و مالزی وارد می شد، اما در مرحله فعلی واردات این دستگاه ها ضروری نیست و ناب بیوت اولین شرکت تولید کننده فایبرگلاس تحت فشار در این زمینه است. ظروف به منظور تولید سختی گیر فایبرگلاس اقدام کرده است.

این مخازن را مخازن FRP می نامند که در واقع با بافتن الیاف روی مخازن پلاستیکی اتفاق افتاده است. پرکاربردترین هاردنرهای فایبرگلاس عبارتند از: 1252، 1465، 1865، 3072.

رسوب گیر رزین استیل

در بسیاری از کارگاه ها و کارخانجات محصولات بهداشتی، غذایی و دارویی از سختی فولاد به دلیل نیاز به رعایت بهداشت بالا استفاده می شود. تنها تفاوت نمونه فولادی با سختی گیر فلز در جنس بدنه و گران بودن فولاد نسبت به فولاد گالوانیزه و همچنین زنگ نخوردن فولاد است. اساساً از فولاد 304 برای ساخت سختی گیر استیل استفاده می شود. ضخامت فولاد مورد استفاده در ساخت بدنه به ظرفیت سیستم تصفیه آب رزینی بستگی دارد. هرچه ظرفیت بیشتر باشد، ضخامت فولاد بیشتر خواهد بود. ضخامت بدنه سختی گیر رزینی استیل از 2 میلی متر تا 6 میلی متر می باشد.