کولینگ تاور فایبرگلاس نام دیگر (برج خنک کننده فایبرگلاس) است. این مواد شگفت انگیز امروزه در خیلی از صنایع کاربرد دارد. برج خنک کننده فایبرگلاس یکی از همین دستگاههاست. با ورود فایبرگلاس به عرصه تولید قطعات بافت اصلی خود را از گالوانیزه (بتنی) در کولینگ تاور تغییر دادند. انواع برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی یا مخروطی می‌باشد. این تغییر چه نکات مثبتی را به سیستم خنک کاری (کولینگ تاور فایبرگلاس) افزوده است.

اگر نگاه کلی ماجرا را بخواهیم ببینیم در یک قاب برج خنک کاری فایبرگلاس عمر بالاتری نسبت به دیگر انواع گذشته خود دارد. این طول عمر بالاتر و چندین مزیت دیگر که در ادامه این مقاله به آنها میپردازیم باعث شده تا برج خنک کننده فایبرگلاس محبوب ترین دستگاه خنک کاری آب در صنعت ایران و یا حتی جهان تبدیل گردد.از دیگر فواید این دستگاه تبرید تولید آن به سه نوع تبخیری،کانترفلو و هیبریدی است. و اما اگر بخواهیم بیشتر توضیح دهیم باید تا انتهای این مقاله مارا همراهی کنید.

 برج خنک کننده فایبر گلاس چیست؟

برج خنک کننده فایبرگلاس نوعی سردکننده‌ تبخیری بزرگ است.توضیحات داده شده در این بخش کارکرد صحیح یک برج خنک کاری را نشان می‌دهد. در کولینگ تاور فایبر گلاس آب گرم با دمای بالا به یک سطح گسترده (پکینگ مدیا) افشانده می‌شود.این سطح گسترده معمولا از صفحات پلاستیکی موج‌دار،صفحات چوبی یا مواد دیگر با گسترده ساخته می‌شود.

آب سطح گسترده را پوشانده و به سمت سینی پایین کولینگ تاور فایبرگلاس حرکت می‌کند.به طور همزمان هوا از قسمت پایین برج خنک کننده که به آن دریچه هوا (louvre) گفته می‌شود وارد شده و با عبور از امتداد سطح مرطوب به قسمت فوقانی دهانه فن می‌رود.

مقداری از آب در این فرایند تبخیر شده و با هوای اشباع از برج خارج می‌شود.گرمای نهان تبخیر که بای تبخیر مقداری از آب نیاز است از باقی آب گرفته شده و به این ترتیب آب باقی مانده خنک می‌شود.به این ترتیب آب خنک جمع شده درتشتک برج خنک کننده فایبرگلاس دوباره به مدار تهویه مطبوع یا سیکل صنعتی باز می‌گردد.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

سبکی دستگاه یک آیتم قدرتمند برای رقابت دستگاهای تبریدی با یکدیگر است. این وزن پایین امکان جابجایی کولینگ تاور را برای مصرف کننده و واحد های صنعتی راحت نموده. این به منظور ضعیف بودن دستگاه نمی‌باشد. بلکه با متریالی قدرتمند مانند فایبرگلاس میتوان همان کیفیت خنک کاری قبلی را با افزایش تبرید مشاهده کنیم. انتقال دستگاه از کارخانه تولید کننده کولینگ تاورهای گالوانیزه بسیار سخت و دشوار است. زیرا ورق در برج خنک کن فلزی دارای انعطاف می‌باشد و به هنگام جابه جایی در اثر کشش جرثقیل تغییر حالت نیز می دهد. به عامل به دو دلیلا میباشد: اول وزن بالای برج خنک کن فلزی دوم مقاومت ورقه های گالوانیزه در مقابل فشارهای جانبی که بسیا ضعیف است. اگر بخواهیم با برجهای اتمسفریک مقایسه گردد دو علت محکم برای خرید برج خنک کننده فایبرگلاس یک قیمت مناسب دو طول عمر بیشتر.

 قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس.

برج خنک کننده فایبرگلاس به نسبت انواع برج ها از ارزانی بیشتری برخوردار است. قیمت مناسب کولینگ فایبر اورا جایگزین برج بتنی و گالوانیزه کرده است. قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس بسته به نوع و اندازه دستگاه متفاوت است به عنوان مثال در این تاریخ ۲۰/۰۳/۱۳۹۸ قیمت یک دستگاه برج خنک کننده فایبرگلاس ۱۵۰ تن تبرید با متریال مرغوب و با کیفیت ۳۳۵٫۰۰۰٫۰۰۰میلیون ریال می‌باشد که در مقایسه با برج های بتنی و گالوانیزه حدود ده میلیون تومان ارزانتر بوده همچنین قابل خرید و فروش به غیر نیز میباشد. برج خنک کننده فایبرگلاس (Fiberglass cooling tower)  از قیمت پایین تری برخوردار است.

 

 نصب و راه اندازی برج خنک کاری فایبرگلاس

یکی از ویژگی های برج خنک کننده فایبرگلاس که در صنعت تهویه مطبوع و خنک کاری سیستم های چیلر محبوبش کرده است مونتاژ در محل پروژه بدون نیاز به آب سیمان و سایر مصالح ساختمانی می‌باشد. وزن سبک و قابلیت حمل برج خنک کن فایبرگلاس به صورت دمونتاژ ویژگی بارز این محصول خنک کننده تبدیل گشته است. نصب و راه اندازی سریع آسان حفظ و نگهداری راحت امکان انتقال برج به بالای ساختمان و در ارتفاعات برجهای عظیم و آسمان خراش ها….

کولینگ تاور فایبرگلاس در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود؛این کاربردها شامل نیروگاه‌ها،پالایشگاه‌ها،صنایع نفت و گاز و پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید،صنایع فرایندی،صنایع غذایی و دارویی، سیستم‌های تهویه مطبوع،صنایع ذوب و فلزات و کلیه سیستم‌های تبرید مورد استفاده می‌شود. امروزه انرژی یکی از مهمترین عوامل در پیشرفت و توسعه پایدار جوامع بشری است.

تفسیر برج خنک کننده فایبرگلاس چیست؟

کولینگ تاور فایبرگلاس دستگاهی برای تبرید یا همان برودت آب است. عملکرد تبریدی برج خنک کن بر اصول دو مهندسی جریان مخالف و جریان متقاطع است. خنک کاری آب در کولینگ تاورهای فایبرگلاس تا دمای منفی ۱۳ درجه از دمای ورودی آب به داخل برج خنک کننده فایبرگلاس می‌باشد کندانسور همان خنک کننده آب مدار چیلر است که با دمای ۳۵C به سمت کولینگ تاور فایبرگلاس می‌رود تا به دمای ۲۹C یا کمتر برسد.

در شکل ۹/۱ نحوه کارکرد مدار به این گونه است آب گرم خروجی از کندانسور چیلر یاسیکل و کوره صنعتی با دمای ۳۵C خارج می‌شود و به کولینگ تاور هدایت می‌گردد و از طریق‌ افشانک‌ها (اسپرینکلر،نازل) بروی بستر برج توزیع می‌شود.هوا از دریچه های ورودی در قسمت پایین برج وارد شده و در جریان مخالف و مسیر بالا رفتن در طول برج خنک کن فایبرگلاس آب‌هایی که به سمت سینی پایین در حرکت است را خنک می‌کند و از بالا هوای گرم خارج می‌گردد.

طراحی برج خنک کننده فایبر گلاس تجهیز صنعت تتا

شکل۹/۱        

فرایند چرخه تبرید برج خنک کن فایبرگلاس

فرایند چرخه تبرید کولینگ تاور فایبرگلاس دارای دو سطح آزاد است.یکی در قسمتی از برج خنک کننده که از آن اسپری می‌شود و دیگری در تشتک زیرین دستگاه.برج خنک کننده فایبرگلاس می‌تواند یک سیستم مدار باز و یا مدار بسته باشد. شکل ۹/۲ نمای بیرونی از یک برج آب سرد کن را نشان می‌دهد.هنگامی که پمپ برج خاموش است.ارتفاع آب در رایزر پمپ با ارتفاع آب در تشتک زیر برج خنک کننده فایبرگلاس یکسان می‌شود بنابراین با روشن شدن پمپ ابتدا آب باید از لوله عمودی بالا برده شود تا بتواند درسیستم گردش کند، به ارتفاعی که آب باید بالا برده شود را اصطلاحا هد استاتیکی گفته می‌شود.پمپ باید در هنگام کار هم برهد استاتیکی و هم هد ناشی از اصطحکاک غلبه کند.

شماتیک هد استاتیکی در برج خنک کننده فایبر گلاس

شکل۹/۲

عملکرد سرمایی کولینگ تاور فایبرگلاس 

عملکرد سرمایی برج خنک کن فایبرگلاس و تداوم کارکرد آن در شرایط مختلف آب و هوایی با وجود یک فن برای راندن یا کشیدن هوا به داخل برج خنک کننده امکان‌پذیر است.فن، سرعت جریان هوا در برج خنک کن را افزایش داده و دراین حالت برخی ذرات کوچک آب وارد جریان هوا می‌شود.این ذرات اگر از برج خنک کننده فایبرگلاس خارج شوند،آب تلف شده محسوب گردیده و موجب تر شدن دستگاه‌ها یا ساختمان‌های اطراف می‌گردد.به این منظور صفحاتی به نام قطره‌گیر (Eliminator) در دستگاه تعبیه گردیده است که با جذب این ذرات آن‌ها را به مدار باز می‌گردانند.

کولینگ تاوربرج خنک کن مدار باز

در برج خنک کننده فایبرگلاس مدار باز آب در معرض هوای خارج قرار دارد و می‌تواند از جو گرد و خاک جذب کند. بنابراین استفاده از صافی برای جداکردن ذرات بزرگتر گرد و غبار ضروری است.البته در هر صورت برخی از ذرات بسیار ریز وارد مدار می‌شوند. شکل۹/۳ بیانگر نحوه عملکرد برج خنک کن مدار باز می‌باشد.

کولینگ تاور فایبر گلاس مدار باز

شکل۹/۳

کولینگ تاور فایبرگلاس مداربسته

برای مواجه نشدن با ذرات بسیار ریز می‌توان از کولینگ تاور فایبرگلاس مداربسته که در شکل ۹/۴نشان داده شده است استفاده نمود.در این سیستم آب به جای عبور از یک سطح روباز از لوله‌هایی به شکل کویل عبور می‌کند. این سامانه‌ها شامل مداری بسته هستند که درآن‌ها جریان هوای مورد نیاز برج خنک کننده فایبر گلاس با استفاده از فن تامین می‌شود.

نام دیگر برج خنک کننده مدار بسته کندانسور تبخیری نیز می‌باشد.

برج خنک کاری فایبرگلاس مداربسته در واقع شامل یک سیکل بسته و یک مدار باز شبیه به کولینگ تاور معمولی است. با توجه به بسته بودن مدار اصلی برج سیستم کاملا ایزوله خواهد بود اما در قسمت مدار باز همچنان عملکرد تبخیری سیستم پابرجا می‌باشد.

در شکل ۹/۴ چرخش آب در یک برج خنک کننده فایبرگلاس مداربسته نشان داده شده است که در آن به جای آب می‌توان از ماده مبرد استفاده کرد.در این حالت لوله‌های حاوی مبرد نقش کندانسور را در سیستم ایفا می‌کنند.در برج خنک کننده مداربسته در حداکثر کارایی دستگاه دمای آب یا مبرد به میزان ۱۶Cالی۲۰C نسبت به کندانسور هوایی بیشتر خنک می‌شود که این ویژگی راندمان خنک کاری را به مقدار چشم گیری افزایش می‌دهد.

کولینگ تاور مداربسته هیبریدی تجهیز صنعت تتا

شکل۹/۴

چرخه خنک کاری برج خنک کن فایبرگلاس

شکل ۹/۵اساس کار چرخه خنک کاری کولینگ تاور فایبرگلاس را نشان می‌دهد.در سمت چپ آب گرم با حرکت به سمت پایین خنک شده و در همین حال در سمت راست هوا درسیستم به سمت بالا رفته و اشباع می‌شود.آب تبخیر شونده گرمای نهان مورد نیاز برای تبخیر خود را از آب اطراف خود گرفته و موجب خنک شدن آن می‌شود.

عملکرد سرمایشی برج خنک کننده فایبرگلاس به آنتالپی هوای ورودی به برج خنک کننده بستگی دارد.هر چه هوا خشک‌تر و دمای آن کمتر باشد آنتالپی آن کمتر است و هر چه آنتالپی هوای ورودی کمتر باشد میزان تبخیر هوا بیشتر و در نتیجه عملکرد برج خنک کن بهتر خواهد بود. مورد جالب توجه این است که دمای هوا با صعود در برج خنک کن فایبرگلاس می‌تواند افزایش یافته،ثابت بماند و یا حتی کاهش پیدا کند.در مجموع می‌توان گفت که عملکرد سرمایشی دستگاه به آنتالپی هوای ورودی بستگی دارد و مستقل از دمای هوای ورودی است.اگر هوا گرم‌تر و خشک‌تر باشد تبخیر بیشتری دربرج خنک کننده فایبرگلاس رخ می‌دهد.ظرفیت برج آب خنک به دلایل مختلفی می‌تواند کاهش یابد.فن یا پروانه برج خنک کننده می‌تواند به صورت دوره ای خاموش،روشن شود.ولی هر بار استار مجدد شروع به‌کار به الکتروموتور فشار بسیاری می‌آورد

الکترو موتور کولینگ تاور فایبر گلاس

شرایط نگهداری و برند الکترو موتور ارتباط مستقیم با طول عمر دستگاه دارد.

افزایش عمر موتور

برای افزایش عمر موتور دستگاه و صرفه جویی در مصرف انرژی استفاده از فن با دو سرعت مختلف بسیار سودمند است.

استفاده از موتور با سرعت متغیر هم به مقدار کمی می‌تواند به کارآمدی سیستم کمک کند.

آب بعد از تبخیر مواد شیمیایی و رسوباتی به جا می‌گذارد که در بار نهایی سیستم می‌تواند تا یک درصد از سیستم را به خود اختصاص دهد. علاوه بر آن آب مقداری از گرد و خاک هوا را هم به خود می‌گیرد.آب گرم معمولا در برج خنک کننده فایبرگلاس مقدار بیشتری از مواد مغذی که منجر به رشد باکتری‌ها می‌شوند در خود دارد به همین دلیل پاکسازی وضدعفونی کردن برج خنک کن فایبرگلاس  به صورت منظم از الزامات نگه‌داری به شمار می‌رود.

چرخه عملکرد کولینگ تاور

شکل۹/۵

اجزای اصلی برج خنک کننده فایبرگلاس

اجزای اصلی یک برج خنک کننده فایبرگلاس یا همان برج خنک کاری امروزی شامل سازه داخلی و نگه دارنده قطعات، نازل‌های آب پاش سیال گرم،لوله‌های انتقال سیال،دریچه‌های ورودی هوا،صفحات انتقال حرارت پرکن یا پکینگ مدیا، قطره‌گیر برج یا المیناتور،الکتروموتور انتقال قدرت،فن یا پروانه دیواره‌ها و تشتک تهتانی می‌باشد.

قسمت میانی برج خنک کاری فایبرگلاس صفحاتی به نام پکینگ مدیا برج خنک کاری نصب می‌گردد این صفحات نازک پرس شده مستطیلی تشکیل شده که کاملا سطح میانی را پر می‌کنند و وظیفه کاهش دمای آب را به روش تبخیری بر عهده دارند. در یک مجموعه مونتاژ شده پکینگ ها با اتصالات و توری‌های نگهدارنده در مرکز برج خنک کن فایبرگلاس مهار می‌شوند.

نازل‌های پاشش آب بر روی پکینگ مدیا نصب می‌گردد تا  در هنگام جاری شدن آب در مدار کلیه سطوح را مرطوب سازند تا با مکش هوا از طریق دریچه‌های ورودی هوا واقع شده در زیر پکینگ‌ها سیال هوا به سمت بالا و دهانه فن کشیده شود تا در این هنگام عملیات خنک کاری بر روی سیال آب صورت گیرد.

راه های کاهش صدای برج خنک کاری فایبر گلاس

راه‌های کاهش صدای برج خنک کننده فایبرگلاس بسیار ساده بوده و با کمی دقت و محاسبه دقیق می‌توان ذاندمان خنک کاری برج خنک کننده فایبر گلاس را تا حد زیادی بالا ببریم.

در فصل تابستان همه خواهان اسایشی هستیم که تجهیزات تهویه مطبوع در اختیار ما می گذارند. این اسایش علاوه بر تامین هوای مطبوع باید تولید صدای کمی نیز داشته باشد. هنگامی که از صدای تجهیزات تهویه مطبوع حرف می زنیم بیشتر ملاک صحبت با برج خنک کن فایبرگلاس است، که فن آن صدای زیادی تولید می کند.

صدای تولید شده در برج خنک کاری فایبرگلاس را نمی توان حذف کرد ولی با ارائه راه کارهایی می توان صدای تولیدی برج را کاهش داد. پیشنهادهایی که برای کاهش صدای فن برج خنک کننده فایبرگلاس وجود دارد به شرح زیر می باشد:

افزایش تعداد پیچ

پیچ برج خنک کننده فایبر گلاس

تعداد پیچ و کیفیت پیچ ارتباط مستقیم در لرزه و ارتعاش برج خنک کننده دارد

با افزایش تعداد پیچ برای اتصالات کولینگ تاور فایبرگلاس در واقع تنش برشی حاصل را بین تعداد بیشتری پیچ تقسیم کرده ایم و این کاهش تنش باعث افت صدای تولیدی کولینگ تاور فایبر گلاس می شود. همچنین اتصالات دارای منافذ هستند که با افزایش تعداد پیچ این منافذ کاهش خواهند یافت و صدای فن در داخل برج دمپ می شود.

چسب پلی اورتان:

برای بستن منافذ و همچنین آب بندی برج خنک کننده فایبر گلاس از چسب پلی اورتان که خودت عایق حرارتی می باشد می توان استفاده کرد. با بسته شدن منافذ برج صدای ان نیز کاهش چشمگیری پیدا خواهد کرد.

فن سانتریفیوژ:

فن سانتیریفیوژبرج خنک کاری

فن سانتریفیوژ اغلب در برج‌های خنک کننده گالوانیزه مورد استفاده است

فن سانتریفیوژ انواع گوناگونی برای مکش هوا از داخل برج خنک کاری به کار می رود. هر کدام از این فن ها صدای تولیدی متفاوتی بر حسب دسیبل دارند. بهتر است از فن های سانتریفیوژ برای اینکار استفاده کرد زیرا صدای کم تری نسبت به فن های محوری(اکسیال) تولید می کنند.

موتور براش لس دی سی (DC Brushless Motor):

تامین نیروی محرکه برای فن به عهده الکتروموتور برج خنک کننده فایبرگلاس است. بهتر است سراغ موتور های جریان مستقیم نرویم زیرا قیمت بالاتری نسبت به سایر الکتروموتور ها دارند و همچنین عمر کوتاه تری نسبت به الکتروموتور سه فاز دارد. اگر به هر دلیلی قصد استفاده از موتور جریان مستقیم را داریم بهتر است از نوع براش لس ان استفاده کنیم زیرا صدای تولیدی کمتری نسبت به موتور های الکتریکی جریان مستقیم دیگر دارد.

موتور سه فاز

الکتروموتور برج خنک کننده

می توان گفت موتور سه فاز بهترین انتخاب برای تامین نیروی محرکه فن کولینگ تاور فایبرگلاس  می باشد. زیرا دارای عمر طولانی و همچنین به دلیل اینکه با سه فازی که اختلاف فاز ۱۲۰ درجه دارند تغذیه می شود دارای ارتعاشات محدود(کم) و صدای تولیدی کم می باشد.

نویز گیر

لرزه گیربرج خنک کننده چیلر

لرزه گیر یکی از عوامل کنترل ارتعاش در برج خنک کننده است.

زمانیکه در داخل اتوموبیل های گران قیمت نشسته ایم یا آن‌ها را در خیابان می بینیم به نکته فکر می کنیم که صدای تولید شده توسط موتور این اتوموبیل ها بسیار کم است. این بدلیل استفاده از سیستم نویزگیر در داخل وسیله نقلیه است. همین سیستم را به عنوان پبشنهاد می توان بروی برج خنک کننده فایبرگلاس پیاده کرد ولی بدلیل اینکه حذف صدای برج خنک کاری برای ما در مقابل اتوموبیل های لوکس اپشن محسوب نمی شود این راه حل فقط یک ایده بلند پرواز است.

زاویه پره

زاویه پره فن محوری

زوایه پروانه در هوادهی برج خنک کننده و بالانس فن بسیار مهم است

زاویه پره فن در ایجاد ارتعاش و تولید صدا در برج خنک کن فایبرگلاس بسیار مهم است. فن های بکوارد یا فوروارد صدای کمتری نسبت به فن رادیال تولید می کند. این نکته نباید فراموش شود که زاویه پره در ایجاد کاویتاسیون و پدیده ضربه قوچ بسیار مهم است. نباید زاویه پره به گونه ای باشد که ضربه قوچ ایجاد کند. این ضربه باعث بوجود امدن لرزش و صدا می شود. همچنین باعث کاهش عمر فن و استراکچر برج می شود.

نحوه انتقال قدرت

تسمه پروانه تجهیز صنعت تتا

تسمه پولی و کاهش دور یکی از موثرترین نحوه انتقال قدرت در برج خنک کننده فایبر گلاس است.

یکی از ساده ترین نحوه انتقال قدرت بین الکتروموتور و فن برج خنک کننده فایبرگلاس کوپلینگ می باشد. بدلیل پیشرفت علم کنترل و ساخت کنترلر های جدید امروزه موتور الکتریکی را توسط شافت به فن کوپل می کنند. این امر باعث صدای تولیدی زیادی می شود. بهتر است از مکانیزم تسمه و پولی برای انتقال قدرت استفاده کنیم تا کاهش صدارا شاهد باشیم.


Avatar
نویسنده مطلب تجهیز صنعت تتا تولید کننده