سیستم آب گذری خنک کاری کارخانجات

ما در این صفحه قصد داریم تا انواع برج خنک کننده صنعتی را معرفی و طرز کار آنها را بررسی کنیم و به کاربردها ، ویژگی ها ، مشخصات فنی و نکات مربوط به تولید و فروش آن اشاره نماییم. در ضمن قصد داریم تا شما را با چیلرها نیز که دستگاه های پر کاربرد خنک کاری آب در صنعت هستند آشنا کنیم. استعلام قیمت و نحوه خرید برج خنک کننده فایبرگلاس (به انگلیسی: FRP Cooling Tower) بر مبنای قالب مخروطی، مکعبی و صنعتی، پیش از هر عامل دیگری صورت می‌پذیرد.

برج خنک کننده صنعتی چیست؟

برج خنک کننده صنعتی یکی از پر کاربردترین دستگاه های خنک کننده آبگرم موجود در فرآیندها و دستگاه های صنعتی است. کولینگ تاور صنعتی بر اساس همان اصول برج های خنک کننده سیستم تهویه مطبوع ساختمان کار می کنند.

کاربرد برج خنک کننده در صنعت به یک صنعت خاص محدود نمی شود بلکه در اکثر صنایع از آن (و نیز چیلرها) به عنوان مهمترین سیستم خنک کننده آبگرم استفاده می شود. در ادامه این مقاله ضمن معرفی انواع آن ، نمونه هایی از مهمترین موارد کاربرد برج های خنک کننده در صنعت را مرور می کنیم.

1 . یکی از بخش های اصلی سیستم تهویه مطبوع و سرمایش انواع ساختمان های مسکونی، درمانی، تجاری، اداری و … (به عنوان خنک کننده آبگرم کندانسور چیلرهای تراکمی آب خنک و نیز خنک کننده آبگرم قسمت ابزوربر و کندانسور چیلرهای جذبی)

2 . موتورهای دیزل و گازسوز صنعتی

3 . کوره های القایی ذوب فلز

4 . ماشین تزریق پلاستیک و قالب های بادی

5 . در صنایع غذایی مانند لبنیات

6 . نیروگاه های انرژی تجدید پذیر و بیو گاز

7 . ایستگاه های تولید توان الکتریکی

8 . پمپ های خلا

9 . در صنایع هیدرولیک به عنوان برج خنک کننده صنعتی برای خنک کاری روغن

10 . ماشین دایکست

11 . کمپرسورهای هوای آب خنک

12 . کاربرد گسترده برج خنک کننده صنعتی برای بسیاری از صنایع شیمیایی

13 . صنایع تولید کاغذ

14 . کارخانه های فولاد، ریخته گری فلز، فورجینگ و …

15 . کاربرد گسترده در صنعت داروسازی

16 . صنایع تولید شیشه و سرامیک و …

این موارد تنها نمونه هایی از کاربرد برج های خنک کننده در صنعت است که به آنها اشاره کردیم. از برج خنک کننده صنعتی در هر کاربردی که در آن به خنک کاری آبگرم نیاز باشد، استفاده می شود. در واقع ماشین آلات و فرآیندهای صنعتی نیاز به خنک کاری دارند تا همواره به شکلی بهینه و در شرایط دمایی ایده آل کار کنند.

آبی که در مدار آنها به گردش در می آید و حرارت را از ماشین آلات جذب می کند به آبگرم تبدیل شده و باید خود در دستگاهی خنک شده تا بتواند به فرآیند مجددا پمپاژ شود و عمل خنک کاری را انجام دهد. حال یا این آبگرم به برج خنک کننده ارسال می شود و یا به چیلر تا خنک شود.

نکته اینکه انواع پکینگ برج خنک کننده صنعتی توانایی خنک کاری محدودی دارند (هم نوع مرطوب و هم نوع خشک) و حداکثر تا یک میزان مشخص می توان دمای آبگرم را کاهش داد. بنابرین در بسیاری از کاربردها به جای آن باید از دستگاه های دیگری از جمله چیلر استفاده شود. چیلرها بدون محدودیت و با توانی بالا قادر به کاهش دمای فرآیندها و ماشین آلات صنعتی هستند و به طور گسترده تولید شده و به فروش می رسند.

انواع آن

برای خنک کاری آبگرم معمولا از دو نوع دستگاه کولینگ تاور (مرطوب یا خشک) استفاده می شود. نوع آن معمولا بر اساس شرایط آب و هوایی ، کیفیت آب ، نوع کاربری ، قیمت ، بهداشتی بودن یا نبودن محیط و سایر عوامل مهم تعیین می شود.

1 . برج خنک کننده مرطوب (تبخیری) یا همان مدار باز

که اجزا و ساختار آن در تصویر زیر نمایش داده شده و اساس کار انواع آن (انواع آن خود بر اساس شکل مکعبی یا گرد و یا بر اساس جنس فایبرگلاس یا گالوانیزه و غیره دسته بندی می شود) بر پایه تبخیر آب است و در این متن ⇐ جزئیات مربوط به آن به طور کامل توضیح داده شده است.

2 . برج خنک کننده خشک (مبدل حرارتی هوا خنک) یا همان مدار بسته

یا همان درای کولر که آبگرم وارد کویل (لوله های مسی پر پیچ و خم شبیه رادیاتور) آن شده و توسط فن خنک می شود که ساختار آن نیز در این متن ⇐ توضیح داده شده است. این نوع نیز خود بر اساس شکل ظاهری به انواع V شکل ، عمودی و افقی دسته بندی می شود.

البته به جز این دو دستگاه ممکن است از مبدل حرارتی پوسته و لوله نیز برای خنک کاری سیالاتی مانند روغن داغ و یا هر سیال دیگری استفاده شود که ساختار و طرز کار آن در این متن ⇐ توضیح داده شده است.

در یک سیستم کارخانه مرکزی، دو نوع سیستم لوله‌کشی آب وجود دارد: بسته و باز٫ یک مدار آب‌باز از چیلر تا برج خنک کننده است. با عبور آب از برج، در تماس با اتمسفر است. به دلیل تبخیر در برج خنک‌کننده، آب شهر برای جایگزینی آب تبخیر شده جایگزین می‌شود.

سیستم آب مداربسته از چیلر تا واحدهای انتقال هوا خواهد بود. این مدار نیازی به جایگزینی مداوم آب شهری ندارد، زیرا تمام آب‌های گردش یافته به چیلر بازمی‌گردند.

سیستم‌های آبی مداربسته یا مدارهای آب هیدرونیکی بسته، از یک محلول مبتنی بر آب برای انتقال گرما استفاده می‌کنند. رایج‌ترین تعریف یک سیستم بسته، این واقعیت است که روش خنک‌کننده غیر تبخیری است.

کمترین مصرف آب نیاز به آب ورودی و حداقل تماس با هوا دو ویژگی است که به طور معمول در مدار آبی بسته وجود دارد. سیستم‌های آب مداربسته در کاربرد آن‌قدر متنوع هستند که پیشنهاد یک مجموعه استاندارد از شرایط عملیاتی و طراحی دشوار است.

برج خنک کننده آب

انتقال حرارت به طور معمول با استفاده از نوعی مبدل حرارتی غیرمستقیم خواهد بود. یک یا چند مبدل گرما حرارت را وارد و یک یا چند مبدل حرارتی گرما را خارج می‌کنند، بنابراین با این روش تعادل گرما را حفظ می‌کنند. سطوح انتقال حرارت باید در شرایط تمیز حفظ شود تا از عملکرد کارآمد و مطمئن اطمینان حاصل شود.

مواد بکار رفته می‌توانند متنوع باشند، اما به طور معمول این مواد از لوله‌های فولادی و مخازن، و از جنس استیل ضدزنگ یا مبدل‌های آلیاژهای مس / مس هستند آلومینیوم، فولاد گالوانیزه و سایر آلیاژها نیز می‌توانند استفاده شوند.

در بسیاری از موارد، این سیستم‌ها با مخزن افزایشی یا مخزن انبساط طراحی می‌شوند. این مخزن می‌تواند در فشار اتمسفر یا فشار زیاد کار کند و از دستگاه کاهش فشار استفاده کند تا از فشار بیش از حد جلوگیری کند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه می‌شود، استفاده می‌کنند. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آبی در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

دریچه‌های هوا برای کمک به ازبین‌بردن اکسیژن و سایر گازهای ایجاد شده غیر قابل تراکم از سیستم در هنگام راه‌اندازی و هر زمان که آب به سیستم اضافه شود، استفاده می‌شود. پمپ‌ها برای بازیافت محلول پایه آب در کل سیستم توزیع استفاده می‌شوند.

چرا باید وضعیت آب را در مداربسته بررسی کنید؟

از طرفی، هیچ آلودگی نباید وارد آب شود، مانند یک مدار باز برج خنک‌کننده، آب جایگزین نمی‌شود.پاسخ این است که سیستم‌های آب مداربسته مستعد و pH پایین هستند. وجود گازهای محلول مانند اکسیژن یا دی‌اکسیدکربن، رشد میکروبیولوژیکی یا رسوبات ذرات باعث نگرانی می‌شود و باید با استفاده از مواد شیمیایی مشکلات برطرف شوند.

شرایط عملیاتی مرتبط با مدارهای آبی بسته، مانند تبخیر اندک یا بدون تبخیر (عدم گردش شیمیایی مواد)، کمترین نشت آب و حداقل تماس با هوا باید باعث شود خوردگی و میزان رسوب‌گذاری نزدیک به صفر حاصل شود.

خرید و با عالی‌ترین کیفیت و قیمت

بااین‌حال، این شرایط عملیاتی همیشه وجود ندارد و در نتیجه این می‌تواند به طور قابل‌توجهی بر روند انتخاب برنامه استفاده از مواد شیمیایی تأثیر بگذارد. در زیر چند عنصر کلیدی عملیاتی و طراحی وجود دارد که می‌تواند تا حد زیادی بر انتخاب روش شیمیایی تأثیر بگذارد:

• درجه تماس با هوا یا Ingress (جوی در مقابل فشار)
• ازدست‌دادن آب ( ۱٪ در ماه)
• دما (آب سرد در مقابل آب گرم)
• شیمی محلول انتقال حرارت (رسانایی، مدارهای حساس، مدارهای آب نمکی، مدارهای گلیکول و غیره)
• شیمی آب تغیه (سختی، مواد جامد معلق، فعالیت میکروبیولوژیکی، و غیره)
• مواد بکار رفته (فولاد، مس، آلومینیوم و …)
• پاکیزگی سیستم (جدید ، تمیز، رسوبی)
• اندازه سیستم (حجم ، بزرگ، کوچک و غیره)

مواد سیستم گردش آب مداربسته

عوامل مؤثر در انتخاب مواد شیمیایی سیستم گردش آب مداربسته

درجه تماس با هوا یا INGRESS و ازدست‌ دادن آب

انتظار می‌رود که یک مدار آبی بسته تحت‌فشار با حداقل ازدست‌دادن آب، کمترین میزان اکسیژن را بعد از کارکرد در یک مدت زمانی داشته باشد. به‌طورکلی، هرچه سیستم محکم‌تر باشد، حفظ شرایط مؤثر نگهداری، آسان‌تر است. درک مقدار آب تغذیه و میزان ورود اکسیژن که ممکن است اتفاق بیفتد (در مقابل آنچه انتظار می‌رود) بسیار مهم است؛ زیرا این پارامترها به طور بالقوه می‌توانند بر هزینه و عملکرد مدار تأثیر بگذارند.

بدیهی است وقتی که ازدست‌دادن آب و ورود اکسیژن کاسته شود، حفظ شرایط باید انجام شود. برای ردیابی مؤثر هدررفت آب، هر مداربسته باید دارای توتالایزر جریان تغذیه باشد و تنظیم‌کننده باید به طور معمول چک شود. نشت آب به دلایل مختلفی از قبیل نشت مهروموم پمپ، کنترل سطح نامناسب یا کنترل فشار نامناسب تعمیر و نگهداری سیستم نامناسب ممکن است رخ دهد.

هوای موجود می‌تواند با ورود آب تغذیه همراه باشد یا در صورت عدم وجود نشت آب، دریچه‌های معیوب هوا، می‌تواند باعث وجود هوا و اکسیژن در مداربسته گردد. ورود هوا و آب می‌تواند بر انتخاب یک بازدارنده شیمیایی مدار آبی بسته تأثیر بگذارد.

نحوه عملکرد پکینگ اسپلش بدینگونه است که در این سطوح خنک کننده، قطرات خروجی از سیستم پاشش آب در برخورد با این مدل پکینگ مدیا در جهات مختلف منحرف می‌شوند. این انحراف موجب میشود که قطرات آب به ریز قطراتی با ابعاد بیشتر تبدیل شوند. این ریز شدن بیشتر قطرات از فرآیند رسوب گذاری به شدت جلوگیری می‌کند. حالا باید گفت که Splash نیز به معنای صدای ریزش قطرات ریز آب می‌باشد.

به‌عنوان‌مثال، سیلیکات‌ها می‌توانند یک انتخاب عالی برای سیستم‌های تغذیه بالا باشند؛ زیرا آنها کم‌هزینه هستند (به‌ویژه در مقایسه با استفاده از مولیبدات)، می‌توانند در حضور یا عدم وجود اکسیژن عملکرد داشته باشند، از متالورژی‌های چندگانه محافظت کنند و مانع از مواد مغذی که می‌تواند فعالیت میکروبیولوژیکی را تشدید کند، شوند.