برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور (Cooling Tower) مطرحترین و قدرتمندترین دستگاه خنکساز صنعتی به شمار میرود. این مبدل حرارتی پرمصرف بر اساس نوع انتقال جریان حرارت، نوع مکش و همچنین جریان آبوهوا به دستههای مختلفی تقسیم میشود. همچنین انواع برج خنک کننده بر اساس جنس و فرم دستگاه نیز قابلدستهبندی هستند. تمامی این تقسیمبندیها نشان میدهد که طراحی کولینگ تاور دارای حساسیتهای بسیاری است و بایستی برای خنکسازی آب و دستگاههای صنعتی در هر نوع کاربردی، از مدل مخصوص به همان کاربری استفاده نمود.
حال این سؤال برایتان به وجود خواهد آمد که انواع برج خنککن دارای چه مزایایی است؟!. باید گفت که کولینگتاورها با خنکسازی آبهای داغ صنعتی، از رسوبگذاری و خرابشدن دستگاهها جلوگیری میکنند. همچنین برج خنک کننده با خنککاری آب داغ، هم همواره چراغ تولید کشور (با بازدهی بالا) را روشن نگه میدارد و هم در کاهش مصرف آب شدیداًَ مؤثر است. آن هم در کشور خشک و کویری همچون ایران!
بنابراین برای بررسی تخصصی ویژگیها، مزایا و معایب مدلهای مختلف برج خنک کننده (Cooling Tower)، تا انتهای این محتوا با ما همراه باشید.
نحوه عملکرد برج خنک کننده
مکانیزم عملکرد کولینگ تاورها بسته به نوع انتقال حرارت، میتواند متفاوت باشد. البته که عمدتاًَ از روش تبخیر آب (ایجاد تماس میان هوا و آب) در برج خنک کننده استفاده میشود. در این شیوه که نیاز به تزریق آب جبرانی نیز دارد، خنکسازی سیال در بهترین حالت ممکن خود اتفاق میافتد. عملکرد این دستگاهها بدینگونه است که:
ابتدا آبخنک توسط لولههای ورودی به درون تشتک دستگاه وارد میگردد. سپس این آب به سیکل خنکسازی تهویهمطبوع ورود داده میشود. در گام بعد فرایند خنکسازی، سعی میشود تا گرمای دستگاهها و ماشینآلات صنعتی جذب شود. حالا نوبت آن است که سیال به بخش فوقانی برج خنک کننده انتقالیافته و بهوسیلهٔ نازلها، این آب به سمت پایین توزیع میشود. پس از پاشش آب بر روی سطوح پکینگ اسپلش یا فیلمی، سطح تماس گستردهای بین آبوهوا به وجود میآید تا فرایند تبخیر سطحی و انتقال گرما به فضای بیرون انجام شود. هوای موردنظر برای برخورد با آب، از طریق مکش فنها و پروانههای برج خنک کننده تأمین میشود.
این کار تا جایی انجام میشود تا دمای سیال داغ به دمایی برابر با محیط بیرون و یا حتی چند درجه سانتیگراد خنکتر برسد. در کولینگ تاورهای تبخیری، همواره در فرایند تبخیر بایستی آب جبرانی به دستگاه تزریق شود.
مزایای برجهای خنککن
انواع برج خنک کننده دارای کاراییها، ویژگیها و مزایای گسترده و متنوعی هستند. به بیان بهتر مزایای کولینگ تاورها آنقدر گسترده است که موجب شده صاحبان صنایع مختلف در سراسر جهان، به استفاده از این دستگاههای جذاب روی بیاورند. برخی از این مزایای جذاب برجهای خنککننده عبارت است از:
- کاهش مصرف آب: خنکسازی آب داغ صنعتی توسط کولینگ تاورها انجام میشود؛ بنابراین با کاهش فشار به سفرههای آب زیرزمینی، میتوان مجدداًَ از آبخنک شده در فرایند تولید و صنعت استفاده نمود.
- مانع رسوبپذیری: برج خنک کننده با خنکسازی آب داغ صنعتی، از ایجاد رسوب در ماشینآلات گرانقیمت صنعتی جلوگیری میکند.
- نصب و اجرا: پروسهٔ نصب و راهاندازی کولینگ تاورها بسیار پرسرعت و نسبتاً راحت است.
- طول عمر ویژه: طول عمر برجهای خنکساز بسیار بالاست. بخصوص در مدلهای برج خنک کننده فایبرگلاس و پلیاتیلن.
- عدم انتقال هیچگونه آلودگی به طبیعت: علاوه بر طبیعت، این دستگاهها هیچگونه خطری برای انسانها نیز ندارند.
- قیمت مناسب: با توجه به خدمات و کاراییهای گسترده این دستگاهها، قیمت برج خنک کننده بسیار مقرون بصرفه است. قیمت کولینگ تاور به موارد متعددی بستگی دارد. اما بطورکلی به هر میزان که ظرفیت دستگاه افزایش یابد، مشخصاَ قیمت نیز افزایش پیدا می کند.
- سازگار اقلیمی: بسته به هر نوع محیط و اقلیم، نوع خاصی از دستگاههای برج خنکساز وجود دارد که میتواند بهخوبی کارآمد باشد. در واقع انواع برجهای خنککننده مدار باز، هیبریدی و مداربسته به همین منظور طراحی و ساخته شده است. همچنین این تجهیزات شدیداًَ قابلیت تحمل تغییرات دمایی را دارند.د.
هزینههای تعمیر پایین. (البته پس از چند سال، برخی از قطعات مصرفی کولینگ تاور نیاز به تعویض خواهد داشت).
موارد کاربرد برج خنک کننده
بهطورکلی برج خنک کننده را میتوان یک دستگاه صنعتی به شمار آورد. از همین رو کاربرد کولینگ تاورها بیشتر در صنایع، کارگاهها و کارخانهها مختلف است. از جمله کاربردهای این تجهیزات میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- بهکارگیری برای سیستمهای تهویهمطبوع و هوادهی بیمارستانها و مراکز درمانی
- استفاده جانبی از برج خنک کننده برای خنکسازی دیگهای بخار، کورهها و بویلرها
- خنکسازی دستگاهها و آب داغ صنعتی انواع نیروگاههای بزرگ کشور (برق و انرژی)
- صنایع تولید لوازم و قطعات برقی و الکترونیکی
- صنایع مواد غذایی و تولیدات روغنی
- کارخانهها صنعتی نساجی، تولید پوشاک، رنگرزی، قالبگیری، خودروسازی و…
- انواع پالایشگاههای نفت، پتروشیمی و گاز و شرکتهای تولید فرآوردههای پتروشیمی
البته در این بخش سعی شد که تنها یک نمای کلی از کاربردهای گستردهٔ برج خنک کننده برایتان به وجود بیاید. اما بایستی بدانید که تقریباً همه صنایع بزرگ و کوچک ایران و جهان در حال استفاده از مدلهای مختلف کولینگ تاور هستند.
قیمت برج خنک کننده
قیمت برج خنک کننده بر اساس پارامترهای متعددی تعیین میشود. اما بدون شک «میزان ظرفیت کولینگ تاور»، مهمترین عامل برای تعیین قیمت آن میباشد. بهطوریکه این مبدلهای حرارتی از ۵ تن تبرید تا ۷۵۰۰ تن تبرید تولید میشوند و قیمت کولینگ تاورها از ۱۶ میلیون تومان شروع شده و تا ۴.۵ میلیارد تومان ادامه دارند. مسلماًَ نوسانات دلار بر روی کاهش یا افزایش قیمتها شدیداً مؤثر خواهد بود. اما سیاست شرکت دما گستر (https://dama-goostar.com) همواره ارائه راهکارهایی برای عدم افزایش قیمت این تجهیزات بوده است.
موارد موثر بر قیمت برج خنک کننده
علاوه بر مبحث ظرفیت، قیمت برجهای خنککن بر اساس پارامترهای مهم دیگری همچون:
- فرم کولینگ تاور (هذلولی یا مخروطی و یا مکعبی)
- جنس بدنه دستگاه (بتنی، فلزی، استیل، پلیاتیلن، فایبرگلاس)
- کیفیت و نوع ساختار تولید فنهای دستگاه، پکینگ برج خنک کننده و نازلها.
- وارداتیبودن قطعات نیز همواره موجب افزایش قیمت دستگاه خواهد شد.
- پکینگ مصرفی کولینگ تاور (فیلمی یا اسپلش و…)
- ابعاد و اندازه دستگاه
- نوع انتقال حرارت (برج خنک کننده مداربسته، مدار باز و یا کولینگ تاور هیبریدی)
- نوع و تعداد لایههای مصرفی، رزین، پروانه مرکزی و دیگر قطعات مهم
- مدل و توان الکتروموتور
- متریال قطره گیر دستگاه. (باتوجهبه وجود یا عدم وجود قطره گیر!)
و… نیز تعیین میشود. همچنین چنانچه شیوه تکمیل کولینگ تاور بر اساس مدل دمونتاژ (سرهمبندی در محل پروژه) بود، مبلغی نیز بهعنوان اجرت به قیمت برج خنک کننده اضافه خواهد شد که توافقی است. فرایند نصب نیز به همینگونه خواهد بود. البته پیشنهاد میشود برای کسب اطلاعات تخصصی دررابطهبا شرایط و آخرین قیمت انواع برج خنک کننده، حتماً و حتماً با کارشناسان حرفهای و کارآزموده دماگستر (https://dama-goostar.com) تماس گرفته و مشاوره رایگان دریافت کنید.
فرمهای تولید برج خنک کننده
کولینگ تاورها عمدتاً در سه مدل: برج خنک کننده گرد، هذلولی و مکعبی ساخته میشوند. قیمت برج خنک کننده مکعبی همیشه گرانتر از مدلهای گرد است. زیرا به لحاظ توزیع یکنواخت آب، استحکام بدنه دستگاه، سیستم پاشش آب، میزان هدررفت آب، راندمان ترمودینامیکی، کاهش مناسب فشار و لرزشها، قدرت الکتروموتور، سیستم هوادهی و…، کولینگ تاور مکعبی شرایط بهتری را در قیاس با مدل گرد در اختیار دارد. البته برخی از برجهای ذوزنقهای آمریکایی نیز تولید میشود که بهندرت در بازار ایران نیز یافت میشود.
انواع برج خنک کننده بر اساس شیوه انتقال حرارت
اگر بخواهیم کولینگ تاورها را بر اساس نوع انتقال حرارت دستهبندی نماییم، چهار مدل: «برج خنک کننده هیبریدی»، «مدل مدار باز»، «مدل کولینگ تاور مداربسته» و «نوع خشک» قابل معرفی خواهند بود. در ادامه به بررسی هر یک از این مدلها خواهیم پرداخت.
برج خنک کننده هیبریدی
برج خنک کننده هیبریدی یا خشک – رطوبت، ترکیبی از دو مدل «مدار باز» و «مداربسته» میباشد. بهطوریکه کولینگ تاور هیبریدی دارای دو مسیر آب سری و همچنین دو مسیر جریان هوای موازی است. با این مدل طراحی، سعی شده است تا جایی که ممکن است از هرگونه تبخیر، نشتی و مکشهای مضر هوا جلوگیری شود و همواره آب سرد کافی، برای انجام امورات صنایع سنگین فراهم باشد.
بایستی بدانید که بخش مرطوب، در پایین دستگاه قرار گرفته است. در این بخش عملکرد مرطوب برج خنک کننده هیبریدی انجام میشود و دارای یک سری آکنه میباشد. اما در بخش فوقانی دستگاه نیز بخش عملکرد خشک تعبیه شده است. بخش خشک مدلهای هیبریدی، با لولههای پرهدار آرایش یافته است. از مهمترین ویژگیهای برج خنک کننده هیبریدی میتوان به:
- خنککاری مستمر آب (مناسب برای کارخانهها پرمصرف)
- عدم تبخیر آب
- جلوگیری از بهرهگیری از کویل مسی برای کاهش هدررفت آب (عدم استفاده از پکینگ)
- استفاده از لولههای با قطر بزرگ برای عبور راحت جریان سیال
- عدم نیاز به سختی گیر
و … اشاره نمود.
برج خنک کننده مداربسته
دلیل نامگذاری برج خنک کننده مداربسته بر مبنای سیستم تماماًَ بسته و پاکیزهای است که در این نوع دستگاه برای عبور جریان سیال طراحی میشود. درواقع مکانیزم عملکرد برج خنک کننده مداربسته، شباهتی کامل با نوع مدار باز دارد. با این تفاوت که در کولینگ تاور مداربسته، از «کویل حرارتی» بهعنوان هدایتگر و انتقالدهندهٔ «گرمای جریان سیال» استفاده میشود.
بایستی بدانید که انتقال گرما در مدلهای مدار باز با استفاده از دو سیکل «داخلی» و «خارجی» انجام میشود. در سیکل خارجی پاشش آب بر روی کویل مسی انجام میشود و در تماس با هوای خارج، بخشی از گرما را تبادل میکند. همچنین سیکل داخلی نیز محل جریانداشتن سیال است. از جمله مزایای سیستم مداربسته میتوان به:
- کاهش هزینههای گندزدایی و پاکسازی آب در مقایسه با برج خنک کننده مدار باز
- قابلیت خنک کاری ویژه
- پیروی از استانداردهای جهانی
- حفظ کیفیت سیال عبوری
- کاهش مصرف برق و انرژی
و … اشاره کرد.
کولینگ تاور مدارباز
برج خنک کننده مدار باز با نام کولینگ تاور مرطوب و یا روش انتقال حرارت مستقیم نیز شناخته میشود. در سیستم مدار باز، سیال داغ و هوا به طور مستقیم با یکدیگر تماس پیدا کرده و با استفاده از عملیات تبخیر، حرارت آب به محیط بیرون انتقال مییابد. درواقع با تبخیر آب، ابتدا گرمای بخشی از آب کاهش پیدا میکند. دمای سیال بایستی تا مقداری کاهش یابد که برابر با دمای محیط بیرون از دستگاه شود؛ بنابراین چون در عملیات تبخیر برج خنک کننده مدار باز مقداری از سیال بخار میشود، حتماًَ نیاز است که آب جبرانی به کولینگ تاور تزریق شود.
مکانیزم عملکرد برج خنک کننده مدار باز بدینگونه است که ابتدا سیال داغ به بالای این تجهیزات انتقال مییابد. سپس با استفاده از نازلها، پاشش آب بر روی لایههای پکینگ انجام میشود تا با ایجاد لایههای نازک آب، سطح تماس گستردهای با هوا برای تبخیر به وجود بیاید. برای ایجاد این تماس میان هوا و آب، هوا توسط فنها از پایین به بالای دستگاه هدایت میشود. برخی از مزایای کولینگ تاور مدار باز عبارتاند از:
- راندمان و بازدهی بسیار بالا
- عدم نیاز به تعمیرات پیاپی و طول عمر
- مصرف برق کمتر نسبت به مدلهای خشک و مداربسته
- قیمت راهاندازی ابتدایی کمتر. (به دلیل استفاده از پرههای آلومینیومی و لولههایی از جنس مس)
- قابلیت تولید برج خنک کننده مدار باز در ظرفیتهای متنوع (از ۱۰ تا ۱۰۰۰ تن و حتی بیشتر!)
- ابعاد کوچکتر در عین کارایی و خنکسازی بسیار قدرتمند
برج خنک کن خشک
در برج خنک کننده خشک، تمامی مراحل و سیستمهای درگیر با عملیات انتقال گرما و حرارت، از هوای محیط بیرون جدا میباشد. از همین رو سیستمهای مدار باز با عنوان کولینگ تاور دفع حرارت غیرمستقیم نیز معروف هستند. بهعبارتدیگر در برج خنک کننده خشک عمل تبخیر بههیچعنوان انجام نمیشود. زیرا سیال داغ و هوا، اصلاًَ با هم تماسی ندارند. این مدل تجهیزات نیز دارای دو مدار جداگانهٔ جریان سیال میباشند.
مکانیزم عملکرد کولینگ تاور خشک بدین صورت است که:
ابتدا سیال پرحرارت از طریق لولهها و پمپها وارد دستگاه میشود. سپس سیال موجود در لولههای جریان رفتوبرگشت مسی، مورد هوادهی فنها قرار میگیرند. این فنها در بخش بیرونی کولینگ تاور خشک نصب شده و با عملیات مکش قوی، موجب برخورد هوای سردتر پیرامونی با لولههای مسی میشوند. در نتیجه آبخنک میشود. به یاد داشته باشید که اطراف لولههای برج خنک کننده خشک، یکسری ورقه باریک آلومینیومی نصب شده است که باعث افزایش سطح برخورد هوا و سیال (به طور غیرمستقیم) میشود.
باتوجهبه نوع ساختار و مکانیزم، برج خنک کننده خشک (Dry cooling tower) دارای مزایایی همچون: کاهش استفاده از مواد شیمیایی برای تصفیه و پاکسازی آب، عدم نیاز به مصرف آب، عدم افت راندمان، کاهش هرگونه تعمیرات، راحتی در انتخاب سیال (چه آب و چه دیگر سیالات گازی)، صرفهجویی در مصرف آب با عدم نیاز به سیال جبرانی، ممانعت از رشد جلبکها و رسوبات و… میباشد.
انواع کولینگ تاور بر اساس جهت جریان
انواع برج خنک کننده بر اساس سیستم جهت جریان، در سه دسته:
- برج خنک کننده جریان مخالف
- کولینگ تاور جریان موافق
- و برج خنک کننده جریان متقاطع
قرار میگیرد. هر یک از این مدلها دارای مکانیزم عملکرد مخصوص به خود هستند که به توضیح مختصر آنها خواهیم پرداخت.
برج خنک کننده جریان مخالف (Counter flow)
چندین نکتهٔ خاص در کولینگ تاور جریان مخالف وجود دارد که جالبتوجه است:
- بهطورکلی در این سیستم، هوا در خلاف جهت جریان سیال حرکت میکند.
- این هوا بهصورت عمودی به بخش بالای برج خنک کننده جریان پیدا میکند؛ لذا تشتکها دیگر در این تاورها هیچگونه نقشی ندارند.
- آب داغ توسط چندین اسپرینکلرهد روی پکینگهای کولینگ تاور پاشش میشود. سپس تماس میانلایههای آبوهوا انجام میشود و دستگاه خنک میگردد. موارد استفاده برج خنک کننده جریان مخالف، مقداری کمتر از مدلهای جریان متقاطع است.
کولینگ تاور جریان متقاطع (Cross flow)
جهت جریان این مدل کولینگ تاور، بهصورت متقاطع میباشد. بدین صورت که هوا در جهت افقی و جریان سیال بر روی پکینگ بهصورت عمودی در حال حرکت میباشند. از همین رو دیگر نیازی به تکنولوژی توزیع هوا وجود ندارد.
عدم نیاز به تعمیرات خاص، قیمت مناسب، راهاندازی سریع و کمهزینه و میزان هدررفت آب بسیار پایین، همگی از ویژگیهای مناسب برج خنک کننده جریان متقاطع به شمار میرود.
البته به یاد داشته باشید که برجهای خنک کننده را بر اساس وزش هوای داخل دستگاه نیز میتوان به دودسته کلی تقسیمبندی نمود:
- برج خنک کننده جریان طبیعی
- کولینگ تاور جریان مکانیکی
سیستم خنککاری جریان طبیعی (natural draft)
در کولینگ تاور جریان طبیعی، آب با شدت و سرعت بر روی جریان هوای ورودی به تاور توزیع میشود؛ بنابراین در اثر این برخورد طبیعی، قطرات و جریان آبخنک میگردد.
کولینگ تاور جریان مکانیکی (مکش اجباری)
برج خنک کننده جریان مکانیکی، به دلیل مکانیزم خاص خود کمتر در صنعت استفاده میشود. کاربرد اصلی این دستگاهها در مجتمعهای اداری، تجاری و مسکونی است. نحوه عملکرد کولینگ تاور جریان مکانیکی بدینگونه است که هوا از محیط بیرون به داخل دستگاه با عملیات مکش وارد میشود. در ادامه با ایجاد تماس کافی میان هوا و آب، سیال داغ رفتهرفته خنک میشود. بسته به محل قرارگیری فنها (بالا یا پایین دستگاه)، برج خنک کننده جریان مکانیکی به ۲ دسته مختلف تقسیم میشود.
طراحی کولینگ تاور
طراحی کولینگ تاور امری بسیار تخصصی بوده و تابع توجه به عوامل زیادی میباشد. برخی از این موارد به طور خلاصه عبارتاند از:
- توجه به فرم و ابعاد دستگاه. (بسته به نقشه برج خنک کننده و سایز سفارشی مشتری)
- جنس بدنه دستگاه. (که معمولاً بر اساس شرایط محیطی و اقلیمی پروژه، نوع کولینگ تاور و میزان بودجه کارفرما تعیین میشود)
- نوع مکانیزم دستگاه بر اساس جریان و تماس آبوهوا، نوع قرارگیری، نوع انتقال حرارت و خنکسازی سیال، نوع وزش درونی هوا و…
- حجم و دبی آب در گردش
- سیستمهای الکتریکال و مکانیکی تعبیه شده در دستگاه
- میزان مصرف انرژی
- سایز اتصالات و قطعاتی که در درون برج خنک کننده (cooling tower) بکار میروند.
- حداکثر دمای مرطوب محل نصب. (بهمنظور محاسبه حداکثر دمای مرطوب از شیوههای کاتالوگ و جداول طراحی واحدهای استاندارد و استفاده از جدول سایکومتریک بهره گرفته میشود)
- دمای آب گرم ورودی و آب سرد خروجی
از همین رو همواره تأکید داریم که به سراغ شرکتهای معتبر در زمینه طراحی و تولید برج خنک کننده بروید. به یاد داشته باشید که چنانچه هریک از مراحل طراحی و تولید کولینگ تاور با نقض و ضعف همراه باشد، محصول نهایی نیز کمکیفیت و با طول عمر بهمراتب کمتر خواهد بود.
اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده
- بدنه و پوسته: بدنه دستگاه که از قطعات و سیستمهای داخلی برج خنک کننده محافظت میکند.
- پورت آب جبرانی: پس از کاهش آب کولینگ تاور، از طریق این پورت آب جبرانی وارد برج خنککن میشود.
- پکینگ کولینگ تاور: وظیفه افزایش سطوح تماس میان آبوهوا را دارند. پکینگها عمدتاً یا از نوع فیلمی و یا از نوع اسپلش هستند.
- پورت آب داغ ورودی
- پورت آب سرد خروجی
- قطره گیر: قطره گیرها قطعاتی با تیغههای فلزی، پلاستیکی یا چوبی هستند که تا جای ممکن از خروج قطرات آب از دستگاه و هدررفت آب جلوگیری میکند.
- حوضچه آبخنک: در قسمت زیرین برج تعبیه شده و آبهای مازاد سیستم توزیع آب را جمعآوری میکند.
- اسپرینکلرهد: اسپرینکلرها یا نازل برج خنک کننده، بخش بسیار مهمی هستند که مسئولیت پاشش یکنواخت آب را بر روی پکینگ یا دیگر اجزا بر عهده دارند.
- دریچه ورود هوای برج خنک کننده
- کرکرهها: مسئولیت توزیع مناسب جریان هوا در درون برج خنک کننده را بر عهده دارند.
- فن کولینگ تاور: بسته به نوع دستگاه، در مدلهای مختلف (سانتریفیوژ یا فن محوری) و یا در بالا یا پایین دستگاه نصب میشوند.
- پورت آب تخلیه: وظیفه تخلیه آبهای کثیف و با سختی بالا را بر عهده دارد.
- پورت آب سرریز: این قطعه در راستای تخلیه آب اضافه درون تشتک استفاده میشود.
- پروانه دستگاه
- لوله ها، اتصالات و دیگر قطعات
جنس بدنه کولینگ تاور
بررسی جنس پوششی برج خنک کننده به دو لحاظ قابل بررسی خواهد بود:
- جنس بدنه: ابتدا بهتر است به جنس بدنه کولینگ تاور بپردازیم. جنس ورقهای بدنه این دستگاه عمدتاًَ به دو صورت فایبرگلاسی و فلزی میباشد. مدلهای فلزی به دلیل ضعفهایی چون زنگزدگی، پوسیدگی، خوردگی و… امروزه بههیچعنوان مورداستفاده قرار نمیگیرد. در سوی مقابل، جنس بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس بسیار باکیفیت است.
- جنس ساختار کلی کولینگ تاور: جنس ساختار کلی کولینگ تاورها عمدتاًَ به یکی از سه شکل فایبرگلاس، بتنی و پلیاتیلنی است. البته مدلهای فایبرگلاسی به دلیل داشتن مزایای متعدد و گستردهای، از محبوبیت بیشتری برخوردار هستند. این در حالی است که اجرای کولینگ تاور بتنی میتواند حسابی برایتان دردسرها و مشکلات زیادی را ایجاد کند!
ناگفته نماند برج خنک کننده پلیاتیلنی نیز دارای مزایای فراوانی است؛ اما شرکتهای ایرانی عمدتاً این مدلها را تولید نمیکنند. در ادامه به بررسی اجمالی دو مدل فایبرگلاس و بتنی خواهیم پرداخت.
برج خنک کننده فایبرگلاس
برج خنک کننده فایبرگلاس بهعنوان محبوبترین و پراستفادهترین نوع کولینگ تاورها شناخته میشود. در این مدل دستگاهها، قطعاتی همچون تشتک، بدنه، پروانه و لوورها از جنس فایبرگلاس یا کامپوزیت (grp) تولید میشود. تعیین ظرفیت کولینگ تاور فایبرگلاس عمدتاًَ به دو صورت است:
- از ۵ تا ۸۰۰ تن برای کاربردهای تجاری، مسکونی و اداری
- و ظرفیت بیشتر از ۸۰۰ تن تبرید برای کاربردهای صنعتی صنایع سبک، نیمهسنگین و سنگین
جالب است بدانید که ماده فایبرگلاس، از ترکیب الیاف شیشهای ریز و همچنین رزین یا پلیمر به دست میآید. ویژگیهای خاص فایبرگلاس موجب شده است که از آن در ساخت برج خنک کننده (grp cooling tower) استفاده کنند. در این مدل کولینگ تاورها بر روی بدنه دستگاه یک نردبان نیز تعبیه شده است تا ورود و دسترسی به فضای داخلی و بازدید یا تعویض قطعات دستگاه کاملاًَ راحت باشد. عمدتاًَ در برجهای خنکسازی فایبرگلاسی، بالانس دینامیکی و استاتیکی فن محور دستگاه بسیار مناسب است.
مزایای کولینگ تاور فایبرگلاس
انواع برج خنک کننده فایبرگلاس به دلیل داشتن ویژگیهای ماهیتی فراوان، شدیداً موردتوجه کارفرمایان قرار دارند. از جمله ویژگیهای کولینگ تاور فایبرگلاس میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- قابلیت استفاده ویژه در پالایشگاهها، نیروگاههای برق و سیکل ترکیبی، تأسیسات تولید برق و انرژی
- امکان بهکارگیری مؤثر در تمامی صنایع و کارخانهها صنعتی
- مقاومت ویژه در برابر خوردگی و سیالات اسیدی و قلیایی
- قابلیتهای ماهیتی و شیمیایی فایبرگلاس. (بهعنوانمثال در زمان تولید، میتوان با ایجاد تغییراتی، کولینگ تاور فایبرگلاس را با رنگها و بافتهای متفاوتی ساخت.)
- فایبرگلاس بهراحتی قابلیت شستشو دارد.
- استحکام مکانیکی و ضربهای بسیار ویژه با منظمسازی جهت الیاف
- وزن بسیار مناسب فایبرگلاس. (این ویژگی بخصوص در تولید برج خنک کننده با ظرفیتهای بالای صنعتی بسیار کارآمد است).
- کاهش هزینههای مربوط به نصب و جابهجایی
- قابلیت هماهنگی با اقلیمهای مختلف و شرایط دمایی متفاوت
- تحمل بالای شرایط جوی – محیطی سخت؛ مانند وزش باد شدید، گرمای بسیار شدید و وقوع طوفانها
مشخصات فنی برج خنک کن فایبرگلاس
انواع برج خنک کننده فایبرگلاس (GRP COOLING TOWER) بر اساس مکانیزمهای عملکردی متفاوت، در دستهبندیهای مختلفی ساخته میشوند. اما بایستی بدانید که عمدتاًَ یکسری از پارامترها و ویژگیها در این نوع کولینگ تاورها یکسان است. برخی از این عوامل عبارتاند از:
- انتخاب پکینگ کولینگ تاور مناسب برای مدلهای فایبرگلاسی. بهطورکلی بهتر است از پکینگهای اسپلش ضد رسوب (از جنس پروپیلن) در برج خنک کننده فایبرگلاس استفاده شود.
- ترکیب نمودن ماده ژلکت نوپیتل کلیکل با فایبرگلاس بهمنظور مستحکمسازی و مقاوم نمودن بدنه برج خنکساز. (بخصوص در برابر اشعههای مضر نور خورشید)
- در برجهای خنککننده فایبرگلاس برای ساخت قطعات، اتصالات و سیستمهای داخلی که با مرتباًَ با آب سروکار دارند، از فولاد ضدزنگ و یا روکشهای گالوانیزه استفاده میشود.
- همچنین انتخاب نوع و جنس مناسب دریفت یا قطره گیر نیز بسیار حائز اهمیت است. در برجهای فایبرگلاس عمدتاً از قطره گیر پروپیلنی اسپلش بار V شکل استفاده میشود. همچنین مدلهای قطره گیر لانهزنبوری از جنس پیویسی نیز بسیار پرکاربرد هستند. هر دوی این مدلها شدیداًَ هدررفت آب در برجهای خنککن فایبرگلاسی جلوگیری میکنند.
کولینگتاور بتنی
برج خنک کننده بتنی صرفاًَ برای کاربردهای صنعتی در احجام و ظرفیتهای بزرگ (مثلاًَ پتروشیمی) بکار میرود. کولینگ تاور بتنی بیشتر در کاربریهایی به کار میرود که آب داغ در احجام و دبی بالایی نیاز به خنکسازی داشته باشد. همچنین در بسیاری از کشورهای جهانسومی که در تولید و واردات کولینگ تاورهای صنعتی پلیاتیلنی و فایبرگلاسی دچار مشکل هستند، از برجهای خنککننده بتنی استفاده میشود. زیرا نیاز به تکنولوژی چندان پیچیدهای ندارند.
معایب کولینگ تاورهای بتنی
البته استفاده از این نوع کولینگ تاورها برای موارد دیگر کاملاًَ منسوخ شده است. زیرا برج خنک کننده بتنی هم وزن بسیار بالایی داشته و هم هزینه بسیار زیادی دارد. به همین دلیل عمدتاًَ در ساخت کولینگ تاورهای مکعبی و مخروطی از بتن استفاده نمیشود. مدلهای بتنی همچنین با مشکل نشت آب و سیال در گذر زمان نیز روبرو میباشند.
دقت داشته باشید که:
در صورت اجرای کولینگ تاور بتنی، دیگر امکان جابهجایی آنها وجود نخواهد داشت. در سوی مقابل برج خنک کننده فایبرگلاس را میتوان پس از انجام کار یا پروژه، بهراحتی جابهجا نمود. همچنین ابعاد زیادی نیز توسط مدلهای بتنی اشغال میشود. سختی بسیار زیاد در هنگام تعمیرات، بازدید و همچنین سرویسدهی نیز یکی دیگر از مشکلات برج خنک کننده بتنی میباشد. از همین رو کاملاً مشخص میشود که چرا امروزه استفاده از مدلهای بتنی بسیار کاهشیافته است!
دستورالعمل نصب برج خنک کننده
به هنگام نصب برج خنک کننده (cooling tower installation) دقت داشته باشید که:
- به طور کامل کف فونداسیون را تراز اجرا کنید. در غیر این صورت کجشدگی و لرزشهای پیاپی میتواند تکبهتک قطعات برج خنک کننده را با استهلاک روبرو کند!
- از مصالح با عیار مناسب برای اجرای فونداسیون استفاده کنید تا نشست نکند!
- محل اجرا و قرارگیری فونداسیون و دستگاه کولینگ تاور بایستی در محیط آزاد باشد.
- علاوه بر تخلیه هوای اشباع درونی برج، این دستگاه ها نیاز دارند تا به طور مستمر، هوایی پاکیزه و مناسب دریافت کند. در این صورت دستگاه کمتر دچار پوسیدگی، رسوب گذاری و افت راندمان میشود. بنابراین نصب برج خنک کننده باید در محیط باز انجام شود.
- برای عملکرد بهتر لولههای انشعابی و خدماترسانی عالی، بهتر است کولینگ تاورها در مرتفعترین بخش پروژه (نسبت به تأسیسات مرتبط) قرار داده شوند.
- حتماً از کنتاکتور یا بیمنتال و یا دیگر دستگاههای محافظ الکتریکی در هنگام نصب برجهای خنککننده استفاده کنید چرا که هرگونه آسیب به سیستمهای الکتریکی دستگاه، هزینهبردار خواهد بود!
- بهمنظور کمکردن مصرف انرژی موتور دستگاه و کمکردن مصرف کلی برج خنکساز، به ترتیب پیشنهاد میشود از فنّاوریهای «وی اف دی» و «سافت استاتر» استفاده کنید. این کار را پیش از نصب کولینگ تاور انجام دهید.
- کار انتقال و مونتاژ برج خنک کننده (Cooling Tower) را بهآرامی و بدون هیچگونه عجلهای انجام دهید.
اصول نگهداری برج خنک کننده
برای حفظ راندمان بالای دستگاه، جلوگیری از خرابی و تعمیرات پیاپی و همچنین افزایش طول عمر دستگاهها، بایستی به اصول نگهداری انواع برج خنک کننده توجه ویژهای داشت. برخی از موارد مهم در نگهداری کولینگ تاورها عبارتاند از:
- پکینگ برج خنک کننده بایستی متناسب با نوع دستگاه انتخاب شود تا کارایی و طول عمر بیشتری داشته باشد.
- در صورت خردشدن و رسوب گرفتگی شدید پکینگ کولینگ تاور، بهتر است پکینگ به طور کامل تعویض شود.
- چنانچه سطح آب تشتکها از حد مجاز کمتر شود، پیشنهاد میشود بلودان ها موقتاً قطع شوند.
- به پاکسازی منظم توریهای آشغالگیر بپردازید.
- چنانچه با خاموششدن ناگهانی الکتروموتور برج خنک کننده مواجه شدید، سریعاً نسبت به برطرفشدن مشکل اقدام کنید.
- کارکرد صحیح قطعات دستگاه به طور مرتب بررسی شود.
- فیلترهای هوای برج خنک کننده را در فواصل زمانی مناسب بشویید.
- از عملکرد صحیح فن و پروانهها مطمئن شوید. چراکه اگر این قطعهها خوب عمل نکنند، لرزشهای شدیدی در دستگاه به وجود آمده و میتواند موجب استهلاک قطعات و کاهش راندمان کولینگ تاور شود.
- املاح بلودانها را مرتباً چک کنید؛ بنابراین برای تنظیم املاح و سختی آب لازم است علاوه بر سطح املاح بلودانها، کیفیت رزین سختیگیر را نیز چک نمایید.
- چنانچه برج خنک کننده موردنظرتان از نوع تبخیری باشد، نسبت به تزریق آب جبرانی دستگاه اقدام کنید. در غیر این صورت میتواند آسیبهای شدیدی را به سیستم کولینگ وارد نماید.
- به جهت محافظت ویژه از برجهای خنککننده، در فصول سرد سال آب تشتک را تخلیه کنید. توصیه میشود امر تخلیه سازی را به هنگام خاموش بودن تاور انجام دهید تا از رسوبگذاری آن جلوگیری نمایید.
تولید کننده برج خنک کننده
علاوه بر شرکت دماگستر (dama-goostar.com) که به طور تخصصی در زمینه طراحی و تولید برج خنک کننده (در انواع مختلفی) فعالیت دارد، شرکتهای معتبر و مطرح دیگری نیز به طراحی و ساخت انواع کولینگ تاور مشغول میباشند. از جملهٔ این شرکتهای معتبر میتوان به:
- هلدینگ ناب (شرکت ناب زیست)
- شرکت مهتاب گستر (نماینده رسمی مجموعه بزرگ ابارای ژاپن)
- مجموعه ماخ
- پارس گردان
- شرکت دلتا تجهیز
و… اشاره نمود. تمامی این شرکتهای سازنده معتبر، استانداردهای بینالمللی تولید کولینگ تاور را به طور کامل رعایت مینمایند. بایستی توجه داشته باشید که خرید از سازندگان معتبر برج خنک کننده میتواند مزایای ویژهای برایتان به همراه داشته باشد و البته که خیالتان را از بابت یک خرید مناسب راحت کند.
نکات مهم خرید کولینگ تاور
تا اینجا آموختیم، برج خنک کننده (Cooling Tower) دستگاهی صنعتی است با قیمت نسبتاً زیاد. در حقیقت هرگونه اشتباهی در هنگام خرید کولینگ تاور، میتواند منجر به خسارتهای مالی زیاد و توقف در روند تولید و صنعت شود. از همین رو پیش از خرید برج خنک کننده به نکات زیر توجه کنید:
- حتماً به سراغ سازندگان معتبر برج خنک کننده بروید و البته حتماً گارانتی معتبر نیز دریافت کنید.
- بهتر است ابتدا از شرکتهای معتبر مشاوره دریافت کرده و سپس اقدام به خرید کولینگ تاور نمایید.
- حجم و دبی آب موردنیازتان را بهخوبی آنالیز کنید. سپس به خرید دستگاهی با ظرفیت مناسب اقدام کنید.
- در هنگام خرید، یکبار قطعهها و بخشها را چک کنید تا دچار درز و سوراخ نباشد.
- کولینگ تاورها در انواع مختلفی تولید میشوند. شما باید بررسی کنید که کدام نوع برج خنک کننده، میتواند مناسب نیازتان باشد!
- پکینگ مناسب با تاور خود را بخرید تا کمتر دچار افت راندمان و هزینهکردهای بعدی شوید.
- مصرف انرژی برج خنک کننده موردنظر را چک کنید.
- حتماًَ لوازم و قطعههای جانبی مهم را در همان روز اول تهیه و نصب کنید. (محافظ الکتریکی، سیستمهای کاهش مصرف انرژی و…)
برای خرید گیربکس برج خنک کننده نیز میتوانید صفحه مربوطه را مطالعه کنید تا ضمن دستیابی به بهروزترین اطلاعات، باکیفیتترین گیربکس را خریداری نمایید.
خرید برج خنک کننده از شرکت معتبر دماگستر
شرکت دما گستر (https://dama-goostar.com) با تجربهٔ سالها حضور مستمر در سطح اول بازار کشور، آماده است تا با ارائه انواع محصولات باکیفیت حوزه آب و فاضلاب، پاسخگوی تمامی نیازهای داخلی باشد. همچنین این آمادگی از سوی کارشناسان دماگستر وجود دارد که در سریعترین زمان ممکن، محصولات تولیدی دماگستر را برای ارسال به کشورهای خارجی همسایه آمادهسازی کنند.
بهطورکلی درهرحال حاضر، تمرکز تخصصی شرکت دماگستر بر روی طراحی و ساخت فوق حرفهای انواع برجهای خنککننده معطوف شده است. جهت خرید برج خنککن، تنها کافی است با کارشناسان فنی باتجربه مجموعه دماگستر تماس بگیرید و شرایط نیاز و پروژهٔ خود را تشریح کنید. مشاورین برجستهٔ ما تمامی مشاورههای لازم برای یک خرید موفق را خدمت تمامی مشتریان گرامی ارائه خواهند نمود.
طول عمر بیشتر، راندمان، سیستم توزیع آب، سیستم کاهنده سرعت، استحکام اتصالاتی و… از جمله عواملی است که موجب تمایز و برتری کولینگ تاور مکعبی در برابر سیستم کولینگ گرد یا مخروطی میشود.
کولینگ تاور فایبرگلاس دارای خاصیتهای مهمی نظیر: ضدضربگی، مقاومت خمشی بالا، ضریب زبری پایین، نصب راحت، مقاومت عالی در برابر عناصر خورنده و عدم نشت آب است. از همین رو در قیاس با مدلهای بتنی و استیل از محبوبیت و کارایی بیشتری برخوردار است.
در انواع برج خنک کننده مدار باز (تبخیری)، چنانچه با آبهای با سختی و آلودگی بالا روبرو باشیم، بهتر است از پکینگ اسپلش ضد رسوب استفاده شود. در غیر این صورت پکینگهای فیلمی میتوانند با ویژگی برشکاری راحت و راندمان بالاتر، مورداستفاده قرار گیرند.
بهمنظور خرید برج خنک کننده کافی است با کارشناسان فنی شرکت دما گستر تماس بگیرید. کارشناسان متخصص ما تمامی اطلاعات و نیازهای پروژه و شرکت صنعتیتان را یادداشت نموده و مشاورههای لازم را به جهت خرید مناسبترین نوع کولینگ تاور خدمتتان ارائه مینمایند.
مناطق کویری و خشک ایران، همواره با کمبود آب (خشکی) مواجه هستند؛ بنابراین استفاده از برج خنک کننده مداربسته و هیبریدی توصیه میشود. زیرا در این نوع سیستمهای کولینگ، از مکانیزم تبخیر و هدررفت آب (تماس مستقیم آب و جریان هوا) استفاده نمیشود.
قطره گیر کولینگ تاور یکی از اجزایی است که با نصب بر روی مدلهای مدار باز، از هدررفت آب تا میزان قابلتوجهی جلوگیری میکند. سیستمهای کاهنده سرعت نیز در کاهش مصرف انرژی و آب مؤثر خواهند بود.