، مشهد , (اخبار رسمی): طراحی کولینگ تاور در واقع انجام محاسبات اصلی و اساسی جهت کارکرد هرچه بهینه تر این تجهیز در سیستم های سرمایشی است. طراحی صحیح کولینگ تاور کمک بسزایی در عملکرد هر چه بهتر سایر تجهیزات می کند.
طراحی کولینگ تاور در واقع انجام محاسبات اصلی و اساسی جهت کارکرد هرچه بهینه تر این تجهیز در سیستم های سرمایشی است. طراحی صحیح کولینگ تاور کمک بسزایی در عملکرد هر چه بهتر سایر تجهیزات می کند.
طراحی کولینگ تاور در واقع انجام محاسبات اصلی و اساسی جهت کارکرد هرچه بهینه تر این تجهیز در سیستم های سرمایشی است. طراحی و انتخاب صحیح کولینگ تاور کمک بسزایی در عملکرد هر چه بهتر سایر تجهیزات صنعتی می کند. در جایی که مصرف آب برای شما در طراحی سیستم سرمایشی حائز اهمیت باشد باید برج خنک کننده ای را انتخاب کنید که پایین ترین میزان مصرف انرژی را داشته باشد. در واقع مثال فوق بیانگر اهمیت طراحی صحیح برج خنک کننده هستند.
موارد مهم در طراحی کولینگ تاور
- تعیین نوع کاربری و وظیفه برج خنک کننده (دائم کار یا شیفتی)
- مشخص کردن میزان حجم آب گردشی که معادلات برج خنک کننده
- تعیین میزان دمای مطلوب خروجی از کولینگ تاور
- جانمایی محل قرارگیری دستگاه و امکان فراهم نمودن این مکان جهت نصب برج خنک کن
- تخمین میزان مصرف انرژی دستگاه و کلیت امکان فراهم نمودن این انرژی
- فراهم کردن تجهیزات جانبی مورد نیاز در راه اندازی سیستم سرمایشی کولینگ تاور
- تعیین دمای ورودی به کولینگ تاور یا خروجی دستگاه های گرما زا
- تعیین میزان املاح موجود در آب گردشی و آب جبرانی سیستم
بخش های مختلف طراحی کولینگ تاور
1- محاسبه ظرفیت برودتی کولینگ تاور:
این بخش در واقع تعیین کننده اصلی ظرفیت سرمایشی و بالقوه برج خنک کننده در خنک کاری آب است. این بخش شرط لازم و مهم در یک طراحی صحیح سیستم خنک کاری با مرکزیت کولینگ تاور قلمداد می شود. تعیین ظرفیت و میزان تن تبرید برج خنک کن نیازمند داشتن اطلاعات اولیه و پارمترهایی از شرایط طراحی کولینگ تاور است. مهمترین پارامتر های تخمین ظرفیت برج خنک کننده عبارتند از:
- میزان دبی حجمی یا دبی جرمی سیال در گردش
- دمای ورودی و خروجی مورد نظر از برج خنک کننده
- دمای مرطوب یا دمای وت بالب محیط محل قرارگیری کولینگ تاور
- میزان نزدیکی دمای سرد خروجی نسبت به دمای وت بالب محیط
- نوع سیال درگردش و مشخصات آنالیزی آن از جمله میزان TDS، EC و TH
- میزان فاکتور آور دیزاین با توجه به شرایط محیط طراحی (رطوبت محیط و ...)
2-انتخاب نوع کولینگ تاور:
انتخاب و تعیین نوع سیستم خنک کاری کولینگ تاور مهمترین بخش بعد از تخمین ظرفیت برج و در واقع مشخص کننده نوع کولینگ تاور شرایط طراحی است. به عنوان مثال شرایط محیط و اقلیم محل نصب یکی از مهمترین عوامل تعیین کننده مدل کولینگ تاور در یک طراحی اصولی به شمار می آید. سایر عواملی اثرگذار بر انتخاب مدل کولینگ تاور به شرح ذیل است:
- میزان تامین آب جبرانی جهت تبخیر آب
- دمای خروجی آب سرد ایده آل مورد انتظار
- شرایط وزش باد در محل قرارگیری
- شرایط بارش جوی ، رطوبت نسبی و دمای خشک و تر محیط
- سنجش میزان تامین انرژی برق جهت کارکرد سیستم هوادهی
یکی از مهم ترین بخشهای طراحی و محاسبات برج خنک‌کننده برآورد میزان آب مصرفی کولینگ‌تاور در شرایط مختلف اقلیمی و فصلی است. آب جبرانی (Make Up) در برج خنک کننده در واقع میزان مصرف آب کولینگ‌تاور در واحد زمان معین است. در یک چرخه گردش سیال آب این سیال از سه روش متفاوت و مختلف از دست می‌رود. محاسبه آب جبرانی دربرگیرنده پارامترهای زیادی است. آب جبرانی در برج خنک‌کننده مرطوب یا مدارباز در واقع میزان آبی است که جهت ایجاد چرخه دائم و موازنه جرمی باید دائماً وارد کولینگ‌تاور شود.
محاسبه آب جبرانی در برج خنک‌کننده تابع سه پارامتر اصلی است. سه پارامتر تأثیرگذار بر محاسبه آب جبرانی عبارتند از تبخیر آب، بلودان و دریفت قطرات آب به بیرون کولینگ‌تاور. در واقع آب‌مصرفی (جبرانی) وابسته به عملکردهای متفاوت در کولینگ‌تاور در جهات مختلف هزینه می‌شود. محاسبه آب جبرانی از این جهت حائز اهمیت است که تأمین این آب در فصول گرم عملاً باید با دورنگری و در طراحی اولیه در نظر گرفته شود. آب جبرانی در برج خنک‌کننده توسط سه روش کلی محاسبه می‌شود.
- روش محاسبه آب جبرانی به صورت تخمینی (1.5 تا 2 درصد آب در گردش)
- محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده با روش فرمولی
- محاسبه آب جبرانی توسط نرم افزارهای آنلاین و مهندسی از جمله SPX Calculator و Water Waste
در واقع در این مقاله سعی براین شده بر هر سه روش اساسی در تعیین محاسبه آب جبرانی اشاره شود. البته در زیر فقط به روش کلی محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده یعنی روش استفاده از فرمول های مهندسی اشاره می شود.
1-تبخیر آب در برج خنک‌کننده
اولین فاکتور هدررفت آب در برج خنک کننده در واقع تبخیر (Evaporate) است. آب در اثر تماس با جریان هوای القا شده توسط فن برج خنک‌کننده دچار درصد کمی تبخیر شده و حرارت جذب شده برای تبخیر آب، سبب کاهش دمای آب می‌شود. تبخیر بیشترین میزان آب جبرانی یا مصرفی را در خنک‌کننده های تبخیری تشکیل می‌دهد. تبخیر آب در برج خنک‌کننده در واقع مهم ترین و بیشترین میزان تأثیر در محاسبات آب جبرانی در برج خنک‌کننده را دارد. میزان تبخیر آب وابسته به اختلاف دمای ورودی و خروجی و همچنین وابسته به شرایط اقلیمی محیط نصب کولینگ‌تاور متفاوت است.
تعیین دقیق میزان تبخیر آب در کولینگ‌تاور تأثیر بسزایی در نتیجه محاسبات آب جبرانی در برج خنک‌کن خواهد داشت. در واقع مهم ترین بخش محاسبات برج خنک‌کننده در تعیین دقیق میزان آب مصرفی تبخیر است. انرژی لازم گرفته شده از آب سبب تبخیر در برج خنک‌کننده می‌شود. همین موضوع شاهراه اصلی محاسبات آب جبرانی است. به عبارتی ساده‌تر با استفاده از ضریب محسوس گرمای‌ویژه تبخیر در برج خنک‌کننده میزان این پارامتر در محاسبه آب جبرانی به راحتی تعیین می‌شود. در قسمت بعد در انتهای مقاله به بررسی عددی میزان تبخیر و محاسبه دقیق آب جبرانی در برج خنک‌کننده به طور مفصل پرداخته می شود.
2-بلودان برج خنک‌کننده
دومین فاکتور از هدررفت آب در کولینگ‌تاور زیرآب یا بلودان (bleed Off) و در اصلاح جریان تخلیه (Blow Down) است که یکی دیگر از فاکتورهای تأثیرگذار در محاسبات برج خنک‌کننده محسوب می‌شود. میزان تخلیه یا زیرآب و در اصطلاح بلودان برج خنک‌کننده یک پارامتر عددی قابل تغییر است. محاسبات مربوط بلودان برج خنک‌کننده در واقع یکی از فاکتورهای اساسی در طراحی کولینگ‌تاور است. منظور از بلودان برج خنک‌کننده(Blow Down)، تخلیه پیوسته یا متناوب درصدی از آب در کولینگ‌تاور به منظور جلوگیری از افزایش غلظت مواد معدنی حل نشده (TDS) و سایر ناخالاصی‌های موجود است.
میزان دقیق بلودان برج خنک‌کننده در واقع براساس میزان کیفیت آب ورودی و آب در گردش و همچنین براساس دمای ورودی و خروجی و چرخه غلظت تعیین می‌شود. اگر میزان بلودان از عدد استاندارد کمتر باشد غلظت مواد محلول در برج خنک‌کننده افزایش می‌یابد و این موضوع سبب افزایش رسوب و گرفتگی و در نتیجه کاهش راندمان خواهد شد. اگر بلودان از حدمعین خود نیز افزایش یابد سبب افزایش مصرف بی‌رویه آب جبرانی در کولینگ‌تاور می‌شود. بنابراین تنظیم میزان جریان بلودان در برج خنک‌کننده یکی از مهمترین فاکتورها در محاسبات آب جبرانی برج خنک‌کن محسوب می شود.
تنظیم و تعیین دقیق میزان بلودان کار ساده‌ای نیست بنابراین لطفاً به منظور تنظیم جریان زیرآب یا تخلیه در برج خنک‌کننده، با کارشناسان مجرب شرکت دماگستر مشورت کنید. تظیم میزان جریان تخلیه یا بلودان در کولینگ تاور بر اساس دو روش کلی دسته بندی می شود.
روش اول تنظیم جریان تخلیه (بلودان برج خنک کننده) روش Manual یا دستی است. در این روش با استفاده از یک شیر دستی و توسط یک اپراتور در هر چند ساعت جریان تخلیه تنظیم می شود . روش دوم نیز در بلودان برج خنک کننده روش Automatic است که بهترین روش در تنظیم میزان بلودان برج خنک کننده است.
نحوه تنظیم جریان بلودان برج خنک کننده:
- بلودان دستی (Manual Blow Down): در اینگونه موارد از یک فلنچ تخلیه کوچک و یک شیر دستی جهت تنظیم میزان بلودان برج خنک‌کننده استفاده می‌شود. میزان تنظیم بلودان در واقع به غلظت موادمحلول در آب ورودی و اختلاف دمای آب ورودی و خروجی (Range) بستگی دارد.
- بلودان اتوماتیک(Automatic Blow Down): عموماً به منظور کاهش میزان تخلیه و بلودان در برج خنک‌کننده از یک TDS متر هوشمند و یک شیربرقی استفاده می‌شود. TDS متر با افزایش میزان غلظت موادمحلول در آب از حدمجاز استاندارد، فرمان روشن (On) را به شیر برقی جهت تخلیه آب صادر می‌کند. با تخلیه و بلودان آب غلیظ از قسمت تشتک برج خنک‌کننده غلظت مواد محلول در آب کاهش پیدا می‌کند و TDS متر پس از زمان معین فرمان خاموش (Off) را صادر می کند.
3-دریفت یا پرتاب قطرات آب
دریفت (Drift)در برج خنک‌کننده در واقع کشیده‌شدن قطرات ریز آب خروجی از اسپرینکلر یا آب پخش کن به وسیله جریان مکش هوای عبوری است. میزان دریفت یا پرتاب قطرات آب به سمت پروانه تابعی از طراحی برج و سرعت هوای عبوری از کولینگ‌تاور است. دریفت در واقع درصد بسیار کمی (2 درصد) از مصرف آب جبرانی برج خنک‌کننده را تشکیل می‌دهد.
به منظور کاهش دریفت در برج خنک‌کننده از قطره‌گیر(Drift Elminator) جهت کاهش مصرف دریفت استفاده می‌شود. با استفاده از قطره گیر در برج خنک‌کننده میزان پرتاب قطرات آب به خارج کولینگ‌تاور تقریباً به 0.005 قطرات کاهش می‌یابد.
### پایان خبر رسمی