سرویس و تعمیرات برج خنک کننده cooling tower

برج خنک کننده  دستگاهی کاربردی است که در سیستم های تهویه مطبوع و فرآیند های صنعتی، نیروگاه ها، پالایشگاه ها و صنایع مختلف جهت دفع حرارت استفاده می شود. برج خنک کن نوعی مبدل حرارتی است که با برقراری تماس بین آب و هوا باعث خنک شدن آب گرم در گردش می شود. نرخ مصرف آب در یک برج خنک کن تنها جداکثر 5% نرخ مصرف آب در یک سیستم با جریان آب طبیعی است.  برج خنک کننده کم هزینه ترین سیستمی است که بصورت آبی کار می کند. به علاوه، میزان هدررفت آب گرم شده بسیار اندک است. در نتیجه اثرات زیست محیطی این وسیله تا حد زیادی کاهش می یابد. نکته دیگر این که در این نوع سیستم می توان آب را تا دمای مرطوب محیط بعلاوه 2 الی 3 درجه سانتیگراد خنک کرد. دمای هوای مرطوب بسته به میزان رطوبت هوا، معمولاً خیلی کمتر از دمای خشک محیط است.

انواع برج خنک کننده

برج خنک کننده مدار باز

برج خنک کن مدار بسته

برجهای خنک کننده هیبریدی

سرویس برج خنک کننده

سرویس انواع برجهای خنک کننده با تکنسین های حرفه ای و با تجربه کار

تعمیرات اساسی برج خنک کننده

تعمیرات اساسی برج خنک کننده شامل قطعات فن و الکترو موتورو قطره گیر و پکینگ و بدنه و تشتک و تنوره فن و پخش کننده و لوور

نگهداری برج خنک کننده

نگهداری بهترین راه حل برای جلوگیری ازتعمیرات اساسی و کاهش هزینه ها و افزایش راندومان با توجه به عمر دستگاه می باشد

تعویض قطعات و آببندی

در صورت توقف ناگهانی و تعویض قطعات معیوب و استفاده از قطعات اصلی مورد نیاز

برج خنک کن

هدف کولینگ تاور خنک کردن آبی است که توسط تجهیزات و فرآیندهای  گرم می شود . ولینگ تاور بنحوی که گرمای تولید شده توسط کندانسور را به محیط آزاد منتقل میکند . تاور سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می پاشد. این شبکه ها آکنه یا پر کننده نامیده می شود. آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را باهوایی که از میان آن حرکت می کند کاملا مخلوط کرده به طوری که آب به صورت یک قطره از یک  آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود میریزد . هرچند در این برج ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریبا اثر خنک کنندگی تماما از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل میشود . بخار حاصل از فرایند تبخیر در کولینگ تاور توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد میکند از کولینگ تاور خارج می شود.

عوامل  مهم برج خنک کن:

1. سطح و زمان تماس آب با هوا

2. سرعت هوای عبوری از کولینگ تاور

3. جهت جریان هوا نسبت به سطح تماس با آب

 

 

برج خنک کننده مدار باز

در این مدل، آب توسط یک پمپ به بالای برج خنک کننده انتقال می یابد و توسط نازلها بر روی پکینگ ها پاشیده می شود. هوایی که از پایین به داخل برج خنک کننده وارد می شود، توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالای برج قراردارد، از میان سطوح خنک کننده عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود. بدین ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا، بخشی از آب تبخیر می شود.

 تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان آب عبوری جذب می کند. این نوع برجهای خنک کن برای محیط هایی که از رطوبت نسبی کمی برخوردار است یا به اصطلاح هوا خشک است بسیار مناسب است. عمده ترین عیب این مدل سیستمهای خنک کاری هدررفت بیش از حد آب در اثر تبخیر است.

برج خنک کننده مدار بسته

در این نوع برجهای خنک کننده تماس مستقیم بین آب و هوا برقرار نمی شود. آب یا هر سیالی که قرار است در برج خنک کن سرد شود از داخل یک کویل حرکت می کند. هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود.

 در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل، حرارت از کویل و بالتبع از سیال داخل کویل جذب می شود و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می شود.  این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط  دارای هوا سرد بسیار مناسب است.

برجهای خنک کننده هیبریدی

در این نوع برج خنک کننده، آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود. مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است.

در شب هنگام و یا ایامی که دمای هوا پایین است، برج خنک کننده صرفاً خشک کار می کند ولی در ساعاتی که هوا گرم است، آب بر روی کویل پاشیده می شود و از هر دو نوع انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده بهره گیری می شود.

پکینگ

مهم ترین جزء در برج خنک کننده، سطح تبادل حرارت می باشد. هر چه سطح تبادل حرارت بیشتر باشد به تبع آن میزان حرارت منتقل شده افزایش می یابد. به دلیل محدویت فضا در برج خنک کننده، سطوح خنک کننده باید دارای مساحت زیاد در حجم پایین باشند. بنابراین یکی از ویژگی های سطوح تبادل حرارتی خوب، داشتن سطح ویژه (سطح در واحد حجم) زیاد است. سطح ویژه دارای واحد m2/m3  می باشد.

در ابتدای اختراع برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی از جنس چوب، پوشال، سفال یا بلوکه های بتنی ساخته می شد. با پیشرفت دانش طراحی برج خنک کننده، سطوح تبادل حرارتی فشرده از جنس سرامیک، پی وی سی، پلی اتیلن و پلی پروپیلن ساخته شد. متداول ترین سطوح برج خنک کننده از نوع لانه زنبوری و از جنس پی وی سی می باشد.

به این سطوح خنک کننده به اصطلاح پکینگ مدیا فشرده گفته می شود. سطح تبادل حرارتی در پکینگ مدیای لانه زنبوری تابعی از گام پکینگ ها (فاصله بین دو مرکز هر شش ضلعی بر حسب میلیمتر) است. پکینگ مدیا لانه زنبوری مورد استفاده در کولینگ تاور های شرکت مهتاب گستر از نوع فیلمی و در سه رنگ سفید، خاکستری و مشکی تولید می شود. گام پکینگ مدیا 14 یا 19 می باشد. پکینگ مدیا گام 14 دارای سطح ویژه 270 مترمربع بر متر مکعب و پکینگ مدیا گام 19 دارای سطح ویژه 200 متر مربع بر متر مکعب است. پکینگ مدیای سفید محکم و شکننده تر است و دما تا حدود 60 درجه سانتیگراد را تحمل می کند ولی پکینگ مدیا مشکی نرم تر است و دما تا 45 درجه سانتیگراد را تحمل می کند.

جهت تحمل دمای بیشتر از 60 درجه سانتیگراد از پکینگ مدیا از جنس پلی پروپیلن استفاده می شود. این پکینگ مدیاها در چهار تیپ رندوم اسپلش، نت اسپلش، توربو اسپلش و گرید اسپلش تولید می شوند

قطره گیر

در برج خنک کننده که آب توسط نازل به قطرات کوچک تبدیل می شود و هوا با سرعت زیاد از داخل سطوح خنک کننده به سمت بالا حرکت می کند، ماندگی قطرات آب در هوا گریز ناپذیر است. به منظور حذف قطرات آب از جریان هوا و جلوگیری از هدر رفت آب از طریق ماندگی قطرات مایع در هوا، از قطره گیر در بالای نازل های توزیع کننده آب در برج خنک کننده بهره گیری می شود

 در دو نوع لانه زنبوری و تیغه ای (Blade Type) ، مورد استفاده قرار می گیرند.

قطره گیر لانه زنبوری  به گونه ای طراحی شده که هر یک از سلولهای آن به واسطه شکل سینوسی خود و تغییر مسیر عبورجریان هوا، ضمن ایجاد افت فشار اندک، قطرات آب را روی دیواره سلول به دام انداخته و از خروج آنها به همراه جریان هوا جلوگیری می نماید. این قطره گیرها با سه بار تعویض مسیر هوا، باعث حذف قطرات آب می شوند. به گونه ای که درصد هدر رفت آب از طریق ماندگی قطرات به کمتر از 0.002 درصد کاهش می یابد. قطره گیرهای لانه زنبوری عمدتاً در برج های خنک کننده مکعبی مورد استفاده قرار می گیرند.

در قطره گیرهای نوع تیغه ای نیز، مجموعه ای از پروفیل های سینوسی شکل توسط ساپورت های نگهدارنده به یکدیگر متصل شده است به نحوی که ماژولهای ایجاد شده با تغییر مسیر جریان، قابلیت حذف حداکثر قطرات آب از جریان هوا را بدون افت دبی و فشار هوا را دارا می باشند. قطره گیرهای تیغه ای عمدتاً در برج های خنک کننده مخروطی و بر روی لوله های توزیع کننده آب نصب می شوند و با چرخش اسپرینگلر به حرکت در می آیند.

رسوب و گرفتگی در برج خنک کننده

اساس کار برجهای خنک کننده تبخیر آب است. آب خام ورودی به برج دارای املاح است. مجموع املاح موجود در آب را TDS می گویند. همزمان با تبخیر آب املاح موجود در آب شروع به افزایش یافتن می کند و به مرور زمان TDS آب در گردش برج خنک کننده افزایش می یابد. یون های سخت موجود در آب شامل کلسیم، منیزیم، منگنز، آلومینیوم و …. می باشند. با افزایش TDS آب، احتمال اشباع شدن و ته نشینی این یونهای سخت وجود دارد. بنابراین اگر TDS به شکل غیر قابل کنترل افزایش یابد باعث تشکیل رسوب در تشتک و سطوح خنک کننده می گردد.

به منظور جلوگیری از رسوب گرفتگی (fouling) در برج خنک کننده باید بصورت دستی یا آنلاین TDS آب در گردش را سنجش و کنترل کرد. TDS آب در گردش باید کمتر از 1500 میلی گرم بر لیتر (ppm) باشد. بنابراین باید بصورت دوره ای یا برخط، بخشی از آب در گردش برج خنک کن را تخلیه کرد. این بخش از آب را به اصطلاح Blow Down یا زیرآب می گویند

آب جبرانی

در برج خنک کننده مدار باز و یا حتی مدار بسته مرتباً با کاهش آب مواجه هستیم. این نوع هدر رفت آب به هدر رفت تبخیری (Evaporative lost) معروف است.
تبخیر آب باعث بالا رفتن املاح جامد (TDS) می گردد. بنابراین باید به صورت مرتب بخشی از آب داخل تشتک زیرین یا بیسین برج تخلیه گردد. این نوع هدر رفت آب را اصطلاحاً زیر آب (Blow down) می گویند.
شکل دیگر از هدر رفت آب ماندگی قطرات در هوای خروجی از برج خنک کننده می باشد. هوای خروجی از بالای سطوح خنک کننده در برخورد با آبی که از نازلها خارج می شود باعث تغییر جهت قطرات ریز آب و حرکت آنها به سمت بالای دستگاه می گردد. این نوع هدر رفت را ماندگی قطرات آب در هوا (Drift lost) می گویند. در یک برج خنک کننده باید با استفاده از جریان آب جبرانی (Make up) هر سه نوع این هدر رفت را تامین کرد.
مجموع آب جبرانی در یک برج خنک کننده به شرایط آب و هوایی محیط بستگی دارد. ولی بصورت میانگین حدود 1.5 الی 2 درصد آب در گردش اتلاف می شود. به منظور کاهش آب جبرانی از طریق ماندگی قطرات، در تمامی برجهای خنک کن شرکت مهتاب گستر از قطره گیر استفاده می شود. استفاده از آب بدون املاح یا با املاح کم باعث کاهش اتلاف از طریق زیرآب می گردد. معمولاً در مسیر ورودی آب جبرانی به برج خنک کننده از سختی گیر (رسوب زدا) یا آب شیرین کن (RO) استفاده می شود. همچنین در صورتی که قبلا از دستگاه سختی گیر استفاده ننموده اید و درون دستگاه بوسیله آهک رسوب بسته است باید از مواد شیمیایی استفاده نمائید که در ادامه به آنها اشاره خواهیم نمود. در حقیقت نیاز به شستشوی برج با استفاده از مواد رسوبزدا خواهد بود.

Close Menu
×

Cart