28 بهمن 1399
17 views
نظر %

طراحی و محاسبات برج خنک کننده


طراحی برج خنک کننده مرحله‌ای اساسی در ساخت و تولید یک برج خنک کننده بوده که پارامترهای خاص و مراحل ویژه خود را دارد محاسبات طبق معیارهای اصلی همچون دمای ورودی آب گرم به برج، دما هنگام خروج آب سرد و دبی سیال می‌باشد. لازم به ذکر بوده که حداکثر و حداقل دمای مرطوب محلی که برج خنک کننده نصب می‌شود باید سنجیده شود. عوامل دیگری مانند کیفیت مایع، مقدار تداخل، میزان چرخش، رطوبت نسبی و محل احداث نیز بسیار تاثیر گذار است. محاسبات برج خنک کننده دو بخش ترمودینامیکی و مکانیکی را شامل می‌گردد، در طراحی انتقال گرما از سطوح ناصاف به مایعات حائز اهمیت است به دلیل اینکه جریان بالای انتقال گرما را در دستگاه‌ها با حجم کوچک به دست آورد. هدف اصلی از محاسبه کردن در برج خنک کننده حذف گرمای ناخواسته و اضافی می‌باشد.

نحوه طراحی برج خنک کننده به گونه‌ای است که گرمای اضافی در برج خنک کن توسط آب حذف می‌گردد. به این طریق که آب سردتر از ادوات گرم درگیر در فرآیند کار به جذب گرمای ناخواسته هدایت می‌شود.آب در این جریان گرم خواهد شد و لذا باید در رودخانه یا دریاچه‌ای تخلیه شود و یا اینکه سرد گردد و دوباره برای جذب گرمای ناخاسته مورد استفاده قرار گیرد. برای استفاده مجدد از آب حاوی گرمای ناخاسته، گرمای آن توسط مجموعه‌ای بنام برج خنک کننده در هوا دفع شده و آب سرد می‌شود این روندی است که برای صرفه جویی در مصرف آب و حفظ منابع آن طراحی شده است.

قلب برج‌های خنک کننده پکینگ‌ها یا آکنه‌ها می‌باشند که کیفیت سطح و هندسه پرکننده‌ها و همچنین مکانیسم عملکرد آن باید به نحوی طراحی شود که سطح تبادل یا زمان جابجایی آب و هوا را طی یک مرحله ریزش سیال از بالای برج خنک کننده افزایش دهد. برای این کار باید حداقل قابلیت تجمع رسوب در پرکننده وجود داشته و محاسبه شود. همچنین در طراحی برج خنک کننده حداقل افت فشار و مصرف انرژی فن در نظر گزفته شود. با توجه به این تفاصیل هنگام طراحی یک برج بهتر است به نکاتی مانند عمر بالا، مصرف حداقل انرژی ممکن و ایجاد شرایط مناسب دمای ورودی و خروجی آب در گردش با فن و سیستم انرژی مربوطه دقت شود. شرکت برج خنک کننده تجهیز صنعت تتا همواره به صورت آنلاین قادر به انجام محاسبات برج خنک کننده مد نظر شما می‌باشد جهت راهنمایی بیشتر و محاسبه می‌توانید با کارشناسان و مهندسین ما تماس برقرار نمایید.


محل استقرار دستگاه در طراحی برج خنک کننده

محاسبه در تعیین محل استقرار دستگاه باید به درستی و با دقت صورت بگیرد. در واحدهای صنعتی (کارخانه‌های شیمیایی یا نیروگاه‌ها) برج خنک کننده را در کناری در محوطه واحد احداث می‌کنند و محل قرار گرفتن فن مهم است. مجموعه هوا خنک کن برای اماکن مسکونی و غیره روی بام، دیوار (کولر)، زیر زمین و در فضای باز روی زمین بنا می‌کنند. در برخی از واحد ها مکان برج خنک کننده را با رعایت آرایش معماری در مجموعه ساختمان‌ها محاسبه می‌نمایند. البته این کار مطلوب نیست چون ممکن است از لحاظ درست عمل کردن برج خنک کننده مشکلاتی به وجود آید. بهترین مکان برای طراحی برج جایی بوده که شرایط پیش بینی شده طراحی دستگاه را بتوان تامین نمود. که این بستگی به ورود هوای کافی در کولینگ تاور و خروج بدون مانع از آن دارد. 

برج‌های خنک کننده معمولا در سه وضعیت فیزیکی احداث و مورد استفاده قرار میگیرند که هر کدام امتیاز و معایب خودش را دارد: 

  • نحوه محاسبات برج خنک کننده در نوع جریان تسریع شده 

در این مدل سازه طراحی باید به نحوی باشد که دمنده‌ها در پایین قرار بگیرند تا هوا در برج خنک کننده جریان یابد. از ویژگی‌های این نوع برج سرعت بالای هوا در مدخل ورودی و کمتر در خروج از دستگاه است.در طراحی این نوع برج خنک کننده ارتفاع کوتاه‌تری لحاظ شده و الکتروموتور آن بزرگتر از انواع دیگر می‌باشد. همچنین بدون مانع بودن هوای ورودی و خروجی از موارد مهم محاسبات و طراحی برج است. محل استقرار برج‌های خنک کننده با جریان تسریع شده در کارکرد مفید آن اهمیت قابل توجهی دارد. اگر محاسبات و طراحی برای مکان دستگاه مناسب نباشد نتایج،زیر حد متعارف در پی خواهد داشت.

  • نحوه طراحی کولینگ تاور در مدل جریان متقاطع

طراحی دستگاه برای این نوع به شکلی است که پروانه برج خنک کننده در بام آن قرار می‌گیرد. و سرعت هوای مرطوب خروجی از آن بالا بوده و به ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ فوت در دقیقه می‌رسد. هوای خروجی مستقیما بالا می‌رود و با محل ورودی هوا در برج فاصله دارد که سبب افزایش توان خنک کنندگی می‌شود. طراحی برای محل استقرار این شکل از برج‌های خنک کن دارای انعطاف خوبی می‌باشد. طراحی برج خنک کننده برای این مدل امکان بازگشت هوای گرم و مرطوب به مدخل ورود هوا در آن ضعیف است. 

  • طراحی برج خنک کن در نوع جریان عرضی

در محاسبات کولینگ تاورهای جریان عرضی سطوح مشبک و مورب ورودی هوا در طرفین برج خنک کننده تعبیه می‌شوند. ارتفاع سطح ورودی هوا موجب شده که حجم هوای داخلی زیاد باشد و ناحیه فشار منفی در نزدیکی سیال خروجی ایجاد می‌کند. که این امر امکان بازگشت هوای خروجی به داخل ورود هوا را زیاد خواهد نمود. رعایت این موضوع در محاسبات برج خنک کننده می‌تواند توسط فشار و سرعت باد معمولی تشدید شود. در این مدل از طراحی برج خنک کننده برقراری جریان بازگشت هوای خروجی به سهولت اتفاق می‌افتد که ضعف طرح برج با جریان عرضی است و رفع مشکل ناشی از آن آسان نمی‌باشد. 

شرکت برج خنک کننده تجهیز صنعت تتا با سابقه درخشان و مورد تایید در سراسر کشور تولید و طراحی انواع برج‌های خنک کننده را عهده‌دار می‌باشد.


طراحی فن یا پروانه در برج خنک کننده 

فن‌ها جهت به جریان انداختن هوا در دستگاه برای تعویض هوای فضای بسته کاربرد دارند. امروزه این دستگاه‌ها را به عنوان جابجا کننده هوا شناخته و به اشکال سانتریفیوژ، محوری و یا ترکیبی از هر دو طراحی می‌شوند. پروانه‌ها به سه نوع تقسیم شده که محاسبه هر کدام برای مصارف مختلفی می‌باشد. عوامل متفاوتی در طراحی برج خنک کننده در مورد انواع فن‌ها موثر و کاربردی می‌باشد. این معیارها عبارت از درجه حرارت کارکرد، خوردگی، طبیعت گاز، جهت جریان گاز، مقاومت در برابر سایش و ظرفیت فن است. طراحی مرحله مهمی می باشد و محاسبات اندازه فن در آن باید به درستی و با دقت صورت بگیرد.


موارد مورد توجه در طراحی و محاسبات برج خنک کننده

  1. ایجاد شرایط مناسب دمای ورودی و خروجی آب در گردش با فن و سیستم انرژی مربوطه طبق موارد
  2. ملاحظه حداق میزان رسوب گیری در برابر آب با گردش با آنالیز ارائه شده 
  3. مصرف حداقل انرژی ممکن
  4. سازگاری با جریان آب 

 


نویسنده مطلب مینا خراسانی