کولینگ تاور فایبرگلاس

کولینگ تاور فایبرگلاس

کولینگ تاور فایبرگلاس

کولینگ تاور فایبرگلاس (Fiberglass cooling tower) دستگاه خنک کننده آب با نام برج خنک کننده فایبرگلاس است. کولینگ تاور فایبرگلاس دارای انواع گوناگونی نظیر کولینگ تاور مکعبی و مدور است. در گذشته نه چندان دور آن را با شکل ظاهری گالوانیزه و یا برج اتمسفریک نیروگاهی می‌دیدید. برج خنک کننده فایبرگلاس تقریبا پر کاربردترین عضو در فرایندهای شیمیایی و خنک کاری هستند و می‌توان گفت آنها را در بیشتر واحدهای صنعتی و ساختمانی تهویه مطبوع دیده می‌شوند.کولینگ تاور فایبرگلاس دستگاهی است که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می‌کند.این عملیان خنک سازی را می‌تواند بین مایع،گاز مایع و گاز انجام دهد. کولینگ تاور فایبرگلاس به منظور خنک کردن سیال گرم با دمای پایین‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد اصلی کولینگ تاور فایبرگلاس کاهش دمای سیال موردتارگت است که عموما این سیال در 99درصد موارد آب است.

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 (FiberglassCoolingtower) دستگاهی برای تبرید یا همان برودت آب است. عملکرد تبریدی برج خنک کننده بر اصول دو مهندسی جریان مخالف و جریان متقاطع است. خنک کاری آب در کولینگ تاورهای فایبرگلاس تا دمای منفی 13 درجه از دمای ورودی آب به داخل برج خنک کننده می‌باشد کندانسور همان خنک کننده آب مدار چیلر است که با دمای 35C به سمت کولینگ تاور فایبرگلاس می‌رود تا به دمای 29C یا کمتر برسد.

در شکل 9/1 نحوه کارکرد مدار به این گونه است آب گرم خروجی از کندانسور چیلر یاسیکل و کوره صنعتی با دمای 35C 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 کولینگ تاور 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

شکل9/1        

فرایند چرخه تبرید کولینگ تاور 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 9/2 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 کولینگ تاور 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

شکل9/2

 کولینگ تاورفایبر گلاس چیست

کولینگ تاور 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 کولینگ تاور فایبرگلاس 

دوباره به مدار تهویه مطبوع یا سیکل صنعتی باز می‌گردد.

عملکرد سرمایی کولینگ تاور فایبرگلاس 

عملکرد سرمایی کولینگ تاور 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 کولینگ تاور 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 تاور فایبرگلاس مدار باز

در کولینگ تاور 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. شکل9/3 بیانگر نحوه عملکرد کولینگ تاور  میباشد.

کولینگ تاور فایبر گلاس مدار باز

شکل9/3

کولینگ تاور فایبرگلاس مدار بسته

برای مواجه نشدن با ذرات بسیار ریز می‌توان از کولینگ تاور فایبرگلاس مداربسته که در شکل 9/4نشان 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.

کولینگ تاور فایبرگلاس مدار بسته 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 9/4 چرخش آب در یک کولینگ تاور 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 16Cالی20C 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

شکل9/4

چرخه خنک کاری کولینگ تاور فایبرگلاس

شکل 9/5اساس 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 کولینگ تاور 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 کولینگ تاور 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 در کولینگ تاورفایبرگلاس 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 کولینگ تاور فایبرگلاس  به صورت منظم از الزامات نگه‌داری به شمار می‌رود.

چرخه عملکرد کولینگ تاور

شکل9/5

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 کننده فایبرگلاس صفحاتی به نام پکینگ مدیابرج 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 کولینگ تاور فایبر گلاس

راه‌های کاهش صدای کولینگ تاور 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 کولینگ تاور 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 کولینگ تاور 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 120 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 کولینگ تاور 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 کولینگ تاور 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  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.

مسئله این است که پره الومینیومی بهتر است یا پلاستیکی:

در رابطه با پره فن ها، فلزات در مقابل سیال عبوری از خود صدای کمتری تولید می کنند. میبن این حرف هواکش های خانگی هستند. هواکش هایی که با پره پلاستیکی ساخته شده اند صدای تولیدی بیشتری دارند.

آب به عنوان یک دمپ کننده عالی برای صدا

همه ما در فیلم های سینمایی استخر های بزرگ اب را در طبقات بالا کولینگ تاور فایبرگلاس  بلند دیده ایم. کاربرد اصلی این نوع استخر نه برای شنا کردن و یک اپشن لوکس برای ساختمان بلکه برای دمپ ارتعاشات ساختمان می باشد.

به همین منظور اگر در برج خنک کاری اب همیشه در حال گردش باشد یا اینکه تشتک برج عمیق تر ساخته شود، اب هم لرزش فن را دمپ می کند هم صدای تولیدی فن را جذب می کند.

برج خنک کننده فایبرگلاس و خنک کاری چیلر

بهینه سازی مصرف انرژی

این موضوع بهینه‌سازی مصرف انرژی را بیش از پیش در تولید برج خنک کاری مورد توجه قرار می‌گیرد. کولینگ تاور فایبرگلاس نسل نسبتا جدیدی از کولینگ تاورها است، که در آن سیالات گرم و سرد بین صفحات شیاردار( پکینگ مدیا ) جریان دارند.اغتشاش زیاد به علت حرکت سیال در مجاری باریک و ناهموار در بین این صفحات پرکن باعث افزایش انتقال حرارت،کاهش انرژی مصرفی و در نهایت موجب افزایش بازده انرژی می‌شود. از ویژگی‌های این کولینگ تاور فایبرگلاس می‌تواند به راندمان و ضریب انتقال حرارت بالا، اشغال فضای کمتر برای نصب، حجم کمتر سیال داخلی، سهولت سرویس و رسوب کمتر اشاره کرد.

فرایند انتقال حرارت میان دو جریان یا تعداد بیشتر با دماهای متفاوت، کاربردهای گوناگون صنعتی، تجاری و خانگی دارد و معمولا برای  خنک کاری آب از کولینگ تاور استفاده می‌شود.

کولینگ تاور فایبرگلاس مخروطی

برج خنک کننده مدور مخروطی

یک کولینگ تاور مدور فایبر گلاس نیز نمونه دیگری از مبدل حرارتی تماس غیر مستقیم است ( برج خنک کننده مدار بازفایبرگلاس ) که در آن حرارت آب توسط یک روش گذرا منتقل می‌شود. کولینگ تاور فایبرگلاس را میتوان به صورت جزئی تر بر اساس مشخصات ساختاری،مکانیزم‌های انتقال ، خصوصیات بار حرارتی و همچنین مشخصه‌های متفاوت بسیاری که  توسط اساتید در گذشته بوده اند طبقه بندی کرد.

ضرورت رقابت در تجارت جهانی و اهمیت روبه افزایش ذخیره سازی انرژی و کاهش آلودگی‌های محیطی به توجه بیشتر مهندسان در استفاده از برج‌های خنک کننده با راندمان بالا انجامیده‌ است.

استفاده از برج خنک کننده مدار بسته (کویل سنتی) امروزه نیز در صنعت رایج است و کارایی آنها را می‌توان به کمک افزودن تجهیزات جدید ارتقاع داد.با این همه امروز مهندسان به دنبال کولینگ تاوری هستند که نسبت قطر و سطح هیدرولیکی آن به حجم قابل ملاحظه باشند.شناخت این مشکل،مهندسان را به سوی طراحی برج خنک کننده با کارایی بالا و درجات مختلف فشردگی هدایت کرده است.یک کولینگ تاور فایبرگلاس را می‌توان به عنوان مبدلی در نظر گرفت که دارای چگالی مساحت سطح انتقال حرارت بیشتر از 700M2/M3 در دست کم یکی از طرفین سیال است. این از نوع از برج‌های خنک کاری فایبرگلاس نه تنها اندازه‌های کوچک‌تر دارند، بلکه ویژگی‌های خاصه ساختاری آنها سبب افزایش کارایی‌های حرارتی-هیدرولیک و در نتیجه افزایش راندمان‌های انرژی وخنک کاری با استفاده از مواد ،سرمایه و صرفه جویی در هزینه‌های کاری خواهد شد.

اگرچه کولینگ تاور فایبرگلاس با  مدار باز در ردیف‌های پایین‌تر طبقه‌بندی برج‌ها بر اساس فشردگی و راندمان قرار می‌گیرد ولی نسب به برج خنک کننده مدار بسته با فشردگی زیاد  از فواید ممتاز بسیار و مشخصات کاربردی بی نظیری بر خوردار است. مهم‌ترین ویژگی جنس فایبر گلاس سبک بودن،قابلیت مونتاژ در محل،قابلیت جابجایی آسان دسترسی عالی به تمامی نقاط  دستگاه در هنگام سرویس.

چگونگی وارد شدن برج خنک کننده فایبرگلاس در صنایع غذایی

جالب است بدانید نخستین کاربرد و استفاده از کولینگ تاور فایبرگلاس تماس مستقیم صفحه‌ای در صنایع با توجه  به روند افزایشی قوانین لازم برای تولید مواد غذایی ، به ویژه محصولات شیر در اواخر قرن نوزدهم صورت گرفت .در آغاز دهه 1880 آگاهی نسبی به بیماری‌هایی مانند سل و علت سرایت آن‌ها که در شیرخام یا نجوشانده است، افزایش یافت. از این رو نخستین تلاش‌ها برای پاستوریزه کردن شیر انجام شد.این روش کرم کردن شیر تا یک دمای خاص به طوری که مزه آن تغییر نکند و سپس نگه داشتن شیر در این دما برای مدت زمانی کوتاه و در نهایت سرد کردن سریع آن را بر می گرفت . در این فرایند نیاز است که تجهیزاتی مانند کولینگ تاور فایبر گلاس مورد استفاده قرار گیرد.

 

ساختار برج خنک کاری

کولینگ تاور فایبرگلاس به دلیل مشخصات ساختاری منحصر به فردخودش نسب به دیگر خنک کننده‌های آب از سادگی بیشتر و کارمدی بالاتری برخوردار است. با این همه مهم‌ترین عیب کولینگ تاور این است که فقط محدود به کاربردهایی می‌باشد که در آنها سیالات در شرایط فشاری و دمایی پایین قرار دارند؛علت اصلی این مهم متریال مصرفی در تولید برج خنک کاری فایبرگلاس است.

چرجه تبرید چیلری

کولینگ تاور فایبرگلاس وسیله‌ای است که توسط ان اب عبور کرده از کندانسور چیلر, از طریق تبخیر,خنک می شود. در این فرایند هوای عبور کرده از کولینگ تاور فایبرگلاس قدری گرم شده رطوبتش بالا می رود و پس از خروج از برج خنک کننده به اتمسفر تخلیه می گردد.در مناطقی که با مشکل گرانی اب و یا دسترسی به مقادیر کافی آب سرد مواجه هستند و در جاهایی که که کندانسور تبخیری کارایی لازم را نداشته باشد،معمولا از برج خنک کننده فایبر گلاس استفاده می کنند.

در ساخت برج خنک کننده معمولا از ورق گالوانیزه،چوب اشباع شده و فایبرگلاس استفاده می شود. کلیه قطعات فلزی برج خنک کاری باید گالوانیزه باشند.تشتک آب برج باید حدود 30 سانتیمتر عمق داشته باشد و کرکره و افشانک باید به نحوی قرار گیرد که عملکرد کولینگ تاور فایبرگلاس تامین شود.پایین‌ترین دمای قابل حصول در برج خنک کننده را دمای مرطوب هوایی که از داخل کولینگ تاور عبور می‌کند تعیین می‌کند. رساندن دمای آب به کمتر از دمای مرطوب غیرممکن است و حتی رساندن دمای اب به همین نقطه نیز عملا غیرممکن است.

واحدهای تقطیر

واحدهای تقطیر آبی نیاز به منبع پایدار و دائمی آب دارند. این آب می‌تواند شهری،رودخانه،چاه و یا آب درگردش کولینگ تاورفایبرگلاس باشد.واحد های خنک کننده در ماه های سرد سال با مشکلاتی مواجه می‌شوند.دمای پایین محیط،از یک طرف بار سرمایی را کاهش می دهد و از طرف دیگر خنک کنندگی برج را افزایش می دهد که نتیجه آن کوتاه شدن دوره ی کاری واحد تقطیر و بروز شرایط نامطلوب در کولینگ تاور  است.

کاربرد واحد تقطیر ابی این مشکل را تشدید می‌کند چون کولینگ تاور فایبرگلاس تر از همتای برج خنک کننده فایبر گلاس خشک خود ظرفیت بیشتری دارد که همین مسئله موجب کوتاه تر شدن دوره کاری برج خنک کننده می‌شود.

مسئله اصلی این است که باید ظرفیت برج خنک کن را متناسب با تغییرات بار حرارتی به طریقی تغییر داد که دوره ی کاری کولینگ تاور فایبرگلاس در فصل زمستان نیز مانند فصل تابستان مقدار مناسبی داشته باشد.تجربه نشان داده است که یکی از روش های اصلاح مشکلات کارکرد زمستانی،بهره گیری از واحد تقطیر مرکب هوایی-آبی است.با استفاده از یک واحد تقطیر مرکب مناسب،کارکرد خوب تابستانی همراه با مصرف اب کمتر در شرایط اوج گرما حاصل می شود.جهت دستیابی به عملکرد رضایتبخش،انتخاب واحد تقطیر بر طبق موازین زیر صورت بگیرد:

در نطر گرفتن دمای متوسط محیط

بهره گیری از کلیه سرعت ها و ظرفیت ها در کولینگ تاور فایبرگلاس

متعادل کردن سیستم از طریق استفاده از یک یا چند اواپراتور برای ایجاد اختلاف دمای مطلوب

شماتیک داخلی

اغلب کولینگ تاور فایبرگلاس در صنعت تهویه مطبوع به ویژه در ساختمان های تجاری از انواع مکانیکی هستند که در آن ها جریان هوا به صورت مکانیکی توسط فن تامین می شود. فن برج خنک کننده از نوع مکنده است که هوا را از درون کولینگ تاور مکش می کند.

برج های خنک کننده مکعبی را بر اساس محل فن در مقایسه با محل پرکننده‌های آن‌ها (Fill) و نیز جهت جریان هوا و آب طبقه بندی می کنند. بدین صورت برج های مورد استفاده در تهیه مطبوع را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد:

جریان معکوس کشنده القایی (Counter flow induced draft)

جریان متقاطع کشنده القایی (Cross flow induced draft)

جریان معکوس دمنده ی اجباری (Counter flow forced draft)

برج خنک کننده مکعبی جریان معکوس کشنده القایی

در این نوع کولینگ تاور فایبرگلاس فن با توجه به جهت جریان هوا بعد از پرکننده(پکینگ) قرار گرفته است. هوای بیرون توسط فن به داخل برج خنک کن فایبرگلاس کشیده می شود و به طرف فن حرکت کرده از برج خنک کاری خارج می شود. اب نیز از بالا به پایین(خلاف جهت حرکت هوا) روی پرکننده می ریزد.

بدین ترتیب جهت جریان هوا و اب عکس یکدیگر است. هوا از میان پرکننده ها عبور می کند و در تماس مستقیم با اب که به صورت لایه ای نازک روی پرکننده ها قرار می گیرد. در این فرایند قسمتی از اب تبخیر می شود( یک درصد جریان اب عبوری). اب در اثر تبخیر دمایش پایین می اید,در عوض دما و رطوبت هوای عبوری افزایش می یابد.

آب تبخیر شده توسط هوا جذب می شود. قطرات ابی که همراه هوا می خواهند کولینگ تاور فایبرگلاس را ترک کنند توسط حذف کننده(شبنم گیر) از هوا گرفته می شوند. در نهایت هوای مرطوب از برج خنک کننده خارج می شود و ابی که دمایش تا نزدیکی دمای مرطوب هوا کاهش پیدا کرده است,در تشتک جمع می شود.

دمای اب میتواند در بهترین حالت 5 درجه فارنهایت بالاتر از دمای مرطوب هوا کاهش یابد. در این نوع  کولینگ تاور فایبرگلاس هوای خشک ابتدا به اب خنک برخورد می کند. این نوع برج خنک کن راندمان بالاتری از نوع جریان متقاطع دارد ولی ارتفاع ان از  نوع جریان متقاطع بیشتر است.

برج خنک کننده مکعب مستطیل جریان متقاطع کشنده القایی: ابارا

کولینگ تاور جریان متقاطع

در این نوع کولینگ تاور فایبرگلاس جهت جریان هوا(افقی) و جهت جریان اب از بالا به پایین (عمودی) است. بدین صورت که دو جریان سیال یکدیگر را قطع می کنند. این نوع برج خنک کننده فایبرگلاس در مقایسه  با برج جریان معکوس کشنده القایی, سطح بیشتری برای عبور هوا دارد.

همچنین ارتفاع این برج خنک کن از حالت قبل کم تر است ولی اکان بازگردش هوا در این کولینگ تاور زیاد تر از حالت قبل است که اثر مثبتی ندارد. مقدار پرکننده ها نیز در این دستگاه کم تر از برج خنک کننده جریان معکوس کشنده القایی است.

کولینگ تاور فایبرگلاس جریان معکوس دمنده اجباری

در این نوع برج خنک کن فن در قسمت پایین برج قرار دارد. هوا از از کناره های کولینگ وارد برج شده,سپس توسط فن سرعت گرفته و به طور عمود از دهانه فن خارج می شود. اب نیز از بالا و به صورت قائم و در جهت عکس حرکت هوا روی پرکننده ها ریخته و به پایین هدایت می شود. بدین ترتیب در برج خنک کننده جهت جریان هوا و اب عکس یکدیگر است.

از آنجایی که در این نوع برج خنک کن فن در نزدیکی پایه برج قرار دارد،ارتعاش کم‌تر و صدای ناشی از کارکرد فن نیز در ان از حالت های قبل کمتر است. عیب این نوع کولینگ تاور فایبر گلاس توزیع نامساوی هوا روی پرکننده ها است.

امتیاز ما
برای امتیاز به این پست کلیک کنید
[کل: 22 میانگین: 4.8]

کلیدواژه خود را وارد کنید