برج خنك كننده

تست عملكرد برج خنك كننده فقط بوسيله اندازه گيري دماي ورود و خروج آب، اندازه گيري دبي آب و اندازه گيري دماي مرطوب محيط امكان پذير است ، دقت تست به متغير هاي زيادي وابسته است كه برخي قابل كنترل و برخي غير قابل كنترل مي باشد. جهت تست كد هاي ASME و CTI وجود دارد كه شامل تمام جزئيات و محاسبات مي باشد، مشكل ترين قسمت كار به دست آوردن ديتاي دقيق از شرايط كار برج خنك كن مي باشد ، در مرحله بعدي اين نتايج واقعي با مقادير طراحي شده مقايسه مي گردد كه منحني عملكرد برج خنك كننده بايد متناسب با منحني عملكرد اعلام شده توسط سازنده كولينگ تاور باشد.

آماده سازي جهت انجام تست عملكرد برج خنك كننده

قبل از تست ، شرايط فيزيكي بايد مطابق دستورات زير باشد:

• آب در گردش ، سيستم توزيع آب و پكينگ ها بايد عاري از مواد خارجي و يا موانع باشد، توزيع آب بايد در تمام قسمت هاي برج خنك كن به صورت يكنواخت باشد. اگر كولينگ تاور داراي سلول هاي متعدد است توزيع آب در سلول ها نيز بايد به صورت يكنواخت انجام شود.
• قطره گير ها بايد تميز و در جاي خود باشد.
• ابزار تست و اندازه گيري دما و دبي آب بايد به صورت صحيح قرار داده شوند.
• تمام متغير هاي تست بايد تنظيم و ثابت نگه داشته شود.

ابزار هاي تست عملكرد برج خنك كننده

ابزار هاي تست عملكرد برج خنك كننده شامل ابزار هاي اندازه گيري دما، ابزار اندازه گيري دماي مرطوب، ابزار اندازه گيري دبي آب و ايزار اندازه گيري قدرت الكتروموتور مي باشد.

1. اندازه گيري دبي آب در گردش : اندازه گيري دبي آب در برج خنك كننده اولين اندازه گيري است كه به روش هاي مختلفي انجام پذير است. معمول ترين آن تعبيه لوله فشار سنج است كه دقت خوبي دارد، راه هاي ديگر تعبيه صفحه اوريفيس ، لوله ونتوري و نازل جريان است كه همگي بايد كاليبره باشند. مي توان با مقايسه منحني پمپ با منحني نازل ها نيز نتايج را چك نمود.
2. اندازه گيري دماي آب : با دماسنج جيوه اي يا سنسور هاي دما دماي ورود آب و دماي خروج آب از برج خنك كننده اندازه گيري مي شود. معمولا مشكلي در اندازه گيري دماي آب گرم وجود ندارد ولي در اندازه گيري دماي آب سرد بايد دقت كرد كه دماي اندازه گيري شده در محل مناسب و دماي درست باشد، خروجي پمپ معمولا محل مناسبي است.
3. اندازه گيري دماي هوا : دماي مرطوب با دما سنج هاي دماي مرطوب اندازه گيري مي شود. در اندازه گيري دماي مرطوب بايد دقت شود و دستگاه اندازه گيري كاليبره باشد و محل اندازه گيري دماي مرطوب بايد همان محل نصب برج خنك كننده باشد. دماي خشك فقط جهت تست برج هاي خنك كننده جريان طبيعي اندازه گيري مي شود.
4. توان فن : مقدار توان مصرف شده بوسيله فن برج خنك كننده بايد اندازه گيري شود، مي توان با وات متر يا ولت متر اندازه گيري كرد ولي بايد در نظر داشت كه در راندمان الكتروموتور ضرب شود.
5. هد پمپ : هد ديناميك آب ورودي در برج خنك كن در خط مركزي لوله اندازه گيري شود كه حاصلجمع هد استاتيك ، فشار سرعت در نقطه و فاصله عمودي مي باشد، اندازه گيري به وسيله مانومتر يا فشار سنج انجام مي شود.

شرايط عملكرد هنگام تست:

طبق كد هاي ASME و CTI تست بايد در محدوده متغير هاي زير انجام پذيرد. ممكن است تست ها در زمان هايي انجام شود كه محدوده هاي زير رعايت نشود ولي تست ها بايد با صبر و حوصله مجددا در زمان هاي مناسب در تابستان تكرار شود.

دبي آب : ۱۰ درصد بيشتر يا كمتر از عدد طراحي

رنج خنك كاري : ۲۰ درصد بيشتر يا كمتر از مقدار طراحي

بار حرارتي : ۲۰ درصد بيشتر يا كمتر از مقدار طراحي

دماي مرطوب محيط : ۱۰ درجه فارنهايت بيشتر يا كمتر از مقدار طراحي

سرعت باد : به طور كلي كمتر از ۱۰ مايل بر ساعت

قدرت فن : ۱۰ درصد بيشتر يا كمتر از مقدار طراحي

انجام تست :

دقت تست وابسته به شرايط اعلام شده است ، عواملي كه قابل كنترل است بايد كنترل شوند و عوامل ديگر بايد در زمان مناسب انجام شوند همچنين زمان انجام تست بايد يك ساعت پس از ثابت شدن پارامتر ها انجام شود.

ارزيابي نتايج تست :

نتايج بايد با مقادير اعلام شده توسط سازنده و يا منحني هاي ارائه شده تطبيق داشته باشد و راندمان برج خنك كننده مناسب باشد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-thermal-performance-testing/

مواد شيميايي برج خنك كننده افزودني هايي است كه به آب در گردش در برج خنك كننده اضافه مي شود تا در حد ممكن جلوي رسوب، خوردگي و زيست توده ها را بگيرد. آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي كه به آب در گردش برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند. در ادامه به بررسي انواع مواد شيميايي قابل استفاده در برج خنك كننده مي پردازيم.

بررسي مواد شيميايي برج خنك كننده

بدون افزودن مواد شيميايي به آب برج خنك كننده راندمان كولينگ تاور به مرور زمان به دليل ايجاد رسوب، خوردگي و زيست توده ها كاهش خواهد يافت. مواد شيميايي كه مي توان به آب كولينگ تاور اضافه نمود به شرح زير است:

بايوسايد:

بايوسايد رشد ميكروبي توده هاي زيستي را متوقف مي كند ، اين ميكروارگانيسم ها نه تنها بروي عملكرد كولينگ تاور اثر مي گذارد بلكه براي سلامتي انسان ها نيز خطرناك است. استفاده از دو نوع بايوسايد متداول است زيرا استفاده از يك نوع بايوسايد موجب مقاومت ميكروارگانيسم ها شده و بعد از مدتي غير موثر خواهد بود. بهترين روش افزايش مداوم در دوز پايين بايوسايد به آب در گردش مي باشد و همچنين در فواصل زماني مختلف با افزايش دوز بايوسايد به آب سيستم شوك داده شود. در مواد شيميايي برج خنك كننده دو نوع بايوسايد مورد استفاده عبارتند از : بايوسايد اكسيد كننده و بايوسايد غير اكسيد كننده.

آب در گردش در برج خنك كننده در فرآيند خنك شدن به مقدار قابل ملاحظه اي تبخير مي شود كه اين تبخير موجب افزايش غلظت املاح و رسوب مي گردد. مواد شيميايي برج خنك كننده اضافه مي گردند بهترين نقش را در جلوگيري از ايجاد رسوب به عهده دارند.

براي ساليان طولاني كلرين به عنوان ماد از بين برنده ميكروارگانيسم ها و جلبك ها استفاده مي شد. در سال هاي اخير استفاده از كلرين به دليل ملاحضات زيست محيطي ، ايمني و خطرات اجرا بسيار كاهش يافته است. همانطور كه گفتيم بايوسايد ها به دو دسته اكسيد كننده و غير اكسيد كننده تقسيم مي شوند. اكسيد كننده ها اجزا سلول ميكروارگانيسم را اكسيد مي كنند ( واكنش انتقال الكترون ) . غير اكسيد كننده ها از روش شيميايي ديگري استفاده مي كنند. بايوسايد هاي اكسيد كننده هنوز هم بيشترين استفاده را در صنعت برج هاي خنك كننده دارند هر چند استفاده از كلرين كاهش يافته است.

وقتي كلرين به آب برج خنك كننده اضافه مي گردد به دو ماده هيپوكلروس و اسيد هيروكلريك تقسيم مي شود.

Cl2 + H2O Æ HOCl + HCl

ماده HOCL اكسيدان است كه به ساختار سلول ميكروارگانيسم حمله ميكند. افزايش pH موجب افزايش گسست HOCL به يون هيپوكلريت OCL- مي شود:

HOCl H+ + OCl-

هر دو HOCL و OCL- اكسيد كننده هستند ولي OCL- ضعيف تر است به دليل اينكه زمان بيشتري مي برد تا به ساختار سلول نفوذ كند. بنابراين در صورت افزايش pH قدرت و اثر كلرين به صور قابل ملاحضه اي كاهش مي يابد.

به مدت طولاني ، مواد شيميايي مورد استفاده در برج خنك كننده اسيد سولفوريك درجه پايين بود كه براي جلوگيري از تشكيل كربنات كلسيم به كار مي رفت، همينطور از كرومات و زينك به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شد. اين باعث مي شد كه كلرين به عنوان ميكروبايوسايد باشد كه pH اسيدي باقي مانده كلرين را به صورت HOCL نگه مي داشت. به دليل ملاحضات زيست محيطي و انتشارهگزاولنت كروميوم به محيط به دليل كرومات، استفاده از آن ممنوع شد. در روش هاي مدرن آلكالين با pH از 8.0 تا 9.0 مورد استفاده قرار مي گيرد و به جاي اسيد سولفوريك از بازدارنده هاي جديد استفاده شده است، همچنين ديگر از كلرين به عنوان بايوسايد استفاده نمي شود. همچنين با تغيير نوع پكينگ ها و كم شدن سطوح انتقال حرارت امكان گرفتگي بيشتر شده است و برنامه هاي اضافه كردن مواد شيميايي به آب برج خنك كن به كلي تغيير يافته است.

ايمني مسئله مهم ديگري است كه از محبوبيت كلرين كاسته است. گاز كلرين به شدت خطرناك است و قوانين نگهداري و استفاده آن به شدت در سال هاي اخير سختگيرانه تر شده است. به دليل مشكلات در نگهداري و استفاده از كلرين بسياري از صاحبان صنايع به دنبال جايگزين هاي مناسب براي آن هستند.

بوجود آمدن ارگانيك هاي كلرين شده مسئله ي ديگري است، ارگانيك هاي هالوژن شده به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده اند و محدوديت هاي بسياري براي آن ها از سال 1979 اعمال شده است. آژانس حفاظت محيط زيست حداكثر مقدار 0.1 ppm تري هالومتان و بعدتر 0.08 ppm را در نظر گرفت است و حتي ممكن است در سال هاي بعد اين مقدار نيز كمتر شود.

در سال 1982 به صنايع نيروگاه اعلام شد كمترين مقدار كلرين را استفاده كنند به طوريكه حداكثر مقدار كلرين خروجي از آب برج خنك كننده 0.5 ppm باشد و مقدار خروجي ميانگين كلرين از آب برج خنك كن در طي دو ساعت كمتر از 0.2 ppm باشد. در سال 1985 اين اعداد سختگيرانه تر شد و اعلام شد حد استفاده از كلرين در آب برابر 0.011 ppm در ميانگين 4 روز باشد و 0.019 ppm براي ميانگين يك ساعته، محدوديت ها براي آب شور سخت تر و به ترتيب 0.0075 ppm و 0.013 ppm اعلام شد.

اين محدوديت ها موجب شد تا ديگر نتوان از كلرين براي كنترل رسوب و زيست توده ها استفاده كرد. ماده ديگري كه جايگزين كلرين شد ماده برومين Br2 بود. مانند كلرين ، برومين با آب واكنش مي دهد تا اسيد هيپوهالوس HOBr بوجود آورد، برومين هم قدرت اكسيد كننده مشابه كلرين دارد اما در شرايط مختلف بر كلرين برتري دارد. يك، جدا شدن HOBr در pH هاي بالاتر از HOCl اتفاق مي افتد كه آن را در محيط هاي آلكالين موثر تر مي كند. دو ، برومين با آمونيا مانند كلرين واكنش نمي دهد. سه، برومين براي آلياژ هاي مس خوردگي كمتري ايجاد مي كند.

برومين به روش هاي مختلف وارد آب برج خنك كن مي شود ، متداول ترين واكنش مايع سديم برومايد NaBr با كلرين يا هيپوكلريت در محفظه آب جبراني و سپس ورود به كوليگ تاور مي باشد. كلرين باعث فعال شدن اسيد هيپوبروموس در واكنش با نمك برومايد مي شود:

NaBr + HOCl Æ HOBr + NaCl

بازدارنده رسوب و خوردگي:

اين مواد تركيبي از فسفات ها، پليمر ها و آزول ها در نسبت هاي مختلف هستند كه نسبت تركيب آن ها به مقدار سختي آب بستگي دارد. ده ها سال است كه مواد شيميايي ضد خوردگي و ضد رسوب از اين تركيبات تهيه مي شوند و به نام هاي مختلف توسط شركت ها عرضه مي گردند. روش اعمال و دوز مورد استفاده به وسيله متخصص كيفيت آب طراحي مي گردد.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” عمليات آبي در برج خنك كننده ” ، ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد ويديو هاي برج خنك كننده

http://badrantahvie.com/cooling-tower-chemicals/

تبديل واحد دما ( Temperature ) : دما يك كميت فيزيكي ( كمي ) است كه ميزان گرمي يا سردي را نشان مي دهد و در حقيقت نمايانگر انرژي گرمايي در ماده است كه به وسيله دما سنج اندازه گيري مي شود. براي اندازه گيري دما چندين مقياس واحد تعريف شده است كه مهمترين آن ها مقياس سلسيوس ( سانتيگراد ) و مقياس فارنهايت مي باشد كه درجه سانتيگراد با C نمايش داده مي شود و درجه فارنهايت با F نمايش داده مي شود. مقياس ديگري كه در مطالعات علمي بكار مي رود مقياس كلوين مي باشد كه با نماد K نشان داده مي شود. رابطه رياضي ميان سانتيگراد و فارنهايت F = C * ( 9/5 ) +32 است كه مي توان دو واحد دما را به هم تبديل نمود، همينطور رابطه رياضي كلوين و سانتيگراد K = C + 273.15 مي باشد. با استفاده از محاسبه گر مي توانيد واحد هاي دما را به هم تبديل كنيد.

بررسي تبديل واحد دما

بررسي دما در تمام علوم طبيعي از جمله فيزيك، شيمي، پزشكي، بيولوژي و علم زمين داراي اهميت مي باشد. بسياري از خواص فيزيكي از دما تاثير مي پذيرند از جمله:

خواص فيزيكي ماده ( جامد، مايع، گاز و پلاسما ) ، غلظت، حلاليت، فشار و رسانايي الكتريكي

نرخ و مقدار واكنش هاي شيميايي

مقدار تابش گرمايي

سرعت صوت

مقايس سلسيوس مهمترين مقياسي است كه در دنيا مورد استفاده قرار مي گيرد، اين مقياس تجربي و داراي تاريخچه قديمي مي باشد كه در آن صفر درجه سانتيگراد برابر نقطه يخ زدن آب و صد درجه سانتيگراد برابر نقطه جوش آب مي باشد ( هر دو در فشار بارومتريك سطح دريا ) به دليل 100 درجه فيمابين دو عدد اين مقياس سانتيگراد ناميده مي شود.

مقياس كلوين كه بعد ها توسط سازمان بين المللي واحد ها تعريف شد با نماد K نشان داده مي شود و هر درجه مقياس آن با سانتيگراد برابر است و فقط بايد با عدد 273.15 جمع شود. عدد صفر درجه كلوين پايين ترين دمايي است كه از نظر تئوري قابل مشاهده است ولي از نظر تجربي تنها مي توان به اين دما نزديك شد. مقياس فارنهايت بيشتر در ايالات متحده آمريكا مورد استفاده قرار مي گيرد كه در فشار بارومتريك سطح دريا در اين مقياس آب در 32 درجه فارنهايت يخ مي زند و در 212 درجه فارنهايت به جوش مي آيد.

در برج خنك كننده هم اندازه گيري و محاسباتي كه بروي دما انجام مي شود نقش اصلي را دارد. به وسيله دماهاي ورود و خروج آب در برج خنك كننده است مي توان محاسبه راندمان برج خنك كننده را انجام داد و يا ظرفيت حرارتي كولينگ تاور را طراحي نمود، جهت مطالعه بيشتر نيز مي توانيد به مطلب ” دماي مرطوب برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

https://badrantahvie.com/temperature-converter/

نقشه برج خنك كننده شامل مجموعه پلان هايي از ساختار كولينگ تاور، نحوه لوله كشي و نقشه فوندانسيون مي باشد، اين نقشه ها به طور معمول بوسيله سازنده و يا طراح تهيه مي شود. در نقشه سازه كولينگ تاور بخش هاي مختلف دستگاه به صورت انفجاري مشخص مي شود و نوع و سايز متريال در هر بخش از سازه مشخص مي گردد، در نقشه لوله كشي محل ورود و خروج آب، نوع اتصالات ، سايز لوله ها و محل قرار گيري پمپ ها مشخص مي گردد و در نقشه فندانسيون ابعاد و محل ساخت بستر و پايه ها جهت نصب كولينگ تاور مشخص مي گردد..

نقشه سازه برج خنك كننده

نقشه ساختاري برج خنك كن نشان دهنده خود سازه، بخش هاي كولينگ تاور به صورت تفكيك شده و نوع متريال به كار رفته مي باشد. اين نقشه توسط سازنده دستگاه تهيه مي شود و در اختيار كاربر دستگاه قرار مي گيرد و او را از محل قرار گيري اجزا، نوع و متريال به كار رفته آگاه مي كند تا در زمان بروز مشكل امكان بررسي و تعميرات امكانپذيرتر و آسان تر باشد.

همانطور كه در تصوير بالا مي بينيد محل قرار گيري هر كدام از اجزا كولينگ تاور و نوع متريال به كار رفته مشخص شده است، اين اطلاعات مي تواند با جزئيات بيشتر باشد مثلا براي پكينگ اين اطلاعات اعلام گردد:

• پكينگ جريان مخالف ، جنس Rigid PVC ، ضخامت ورق 400 ميكرون ، گام پكينگ 19 ميليمتر ، سطح تماس 150 متر مربع در هر متر مكعب ، مقاومت حرارتي 65 درجه سانتيگراد

يا براي الكتروموتور اين اطلاعات اعلام شود:

• الكتروموتور جريان متناوب سه فاز ، برند زيمنس ، كلاس حرارتي F ، حفاظت IP55 ، برند زيمنس فلنج دار ، سرعت دوران 1450 دور در دقيقه ( به همراه دفترچه راهنماي الكتروموتور )

بنابراين به نفع كاربر است تا اطلاعات بيشتري در مورد دستگاه در اختيار داشته باشد تا در كنار دفترچه نگهداري و تعميرات در مواقع لزوم بتواند تصميمات و اقدامات صحيح انجام بدهد.

نقشه برج خنك كننده شامل مجموعه پلان هايي از ساختار كولينگ تاور، نحوه لوله كشي و نقشه فوندانسيون مي باشد، اين نقشه ها به طور معمول بوسيله سازنده و يا طراح تهيه مي شود و در اختيار كاربر قرار مي گيرد.

نقشه لوله كشي برج خنك كن

نقشه لوله كشي برج خنك كننده نقشه اي شماتيك يا سه بعدي از مسير لوله كشي ، سايز لوله كشي ، محل قرار گيري تجهيزات و پمپ مي باشد. اين نقشه توسط طراح سيستم تهيه مي شود و مي تواند در چندين صفحه و شامل جزئيات بسيار زيادي باشد.

اين نقشه هم از آن جهت اهميت دارد كه محل قرارگيري كليه تجهيزات در سيستم مشخص است. سايز و نوع مسير لوله كشي به كار رفته و يا مشخصات پمپ ها و تجهيزات ديگر كاملا مشخص شده است، بنابراين بررسي مشكلات بوجود آمده و آناليز سيستم با اين اطلاعات انجام مي پذيرد.

نقشه فوندانسيون برج خنك كن

نقشه فوندانسيون برج خنك كننده عبارتست از نقشه اي كه محل و ابعاد قرار گيري پايه و بستر كولينگ تاور را مشخص مي كند، اين نقشه به وسيله سازنده كولينگ تاور تهيه و اعلام مي گردد كه اطلاعات كامل در مورد نوع متريال لازم و ابعاد دقيق محل قرار گيري پايه ها در اختيار كاربر قرار مي گيرد.

اين فوندانسيون بوسيله كاربر آماده مي شود و سپس كولينگ تاور بروي آن قرار مي گيرد. رعايت ابعاد نقشه و دقت طراحي اهميت بسيار دارد زيرا كولينگ تاور بايد به درستي بروي پايه ها قرار گيرد تا ايستايي مناسب داشته باشد.

پرسش هاي فني خود را مي توانيد در صفحه ما در Able2know مطرح فرماييد.

https://badrantahvie.com/cooling-tower-plan/

دماي مرطوب شهر هاي ايران به عنوان يك پارامتر مهم جهت طراحي برج خنك كننده در محاسبه گر بالا ارائه گرديد است كه اطلاعات بيش از 450 شهر ايران را شامل مي شود. اين اطلاعات از ايستگاه هاي هواشناسي سراسر كشور ايران گرد آوري شده است. كشور ايران در بخش گرم و خشك خاورميانه قرار دارد و از نظر بارندگي در سطح نيمه خشك و خشك است ، در نتيجه در شرايط تنش آبي قرار دارد و ميزان مصرف آب بسيار با اهميت است و بايد با طراحي و انتخاب صحيح تجهيزات ، ميزان مصرف آب و مصرف انرژي را كاهش داد. اعداد دماي مرطوب بر اساس فرمت 95 درصد به 5 درصد بدست آمده است به اين معني كه تنها در 5 درصد از اوقات سال ممكن است كه دماي مرطوب از اين عدد بالاتر برود و اين فرمت مناسبي براي طراحي است.

بررسي دماي مرطوب شهر هاي ايران

ايران داراي شرايط آب و هوايي شگفت انگيزي است به طوريكه همزمان در نقطه اي از كشور هوا گرم است و در نقطه اي ديگر هوا سرد و گاه اين اختلاف به 50 درجه سانتيگراد مي رسد ، گرمترين نقطه زمين در چند سال گذشته در كوير لوط ايران بوده است.

اين شرايط متفاوت دمايي ناشي از جغرافيايي طبيعي سرزمين اعم از كوه ها ، بيابان ها، رود ها ، دريا ها و درياچه ها مي باشد. ايران در وضعيت تنش آبي قرار دارد در نتيجه در كشوري با اين شرايط آب و هوايي نياز است كه تجهيزات بر اساس دماي همان محل مورد بهره برداري انتخاب گردد.

دماي مرطوب يا ( wet-bulb ) است يعني دماي يك حجم از هوا وقتي با تبخير آب و گرفتن گرماي نهان به رطوبت اشباع 100 درصد برسد و خنك شود. در حقيقت دماي مرطوب پايين ترين دمايي است كه به وسيله تبخير آب مي توان به آن رسيد و دماي مرطوب را به وسيله دماسنج دماي مرطوب اندازه مي گيرند همچنين مي توان دماي مرطوب را با داشتن دماي خشك و ميزان رطوبت نسبي به دست آورد، بنابراين در هوايي با رطوبت نسبي 100 درصد دماي خشك و دماي مرطوب با هم برابر است ، تحليل دما و رطوبت در نمودار سايكرومتريك امكانپذير است.

اساس طراحي در كولينگ تاور حداكثر دماي مرطوب برج خنك كننده مي باشد به طور مثال ، حداكثر دماي مرطوب تابستان در شهر تهران برابر 24 درجه سانتيگراد است كه با اين حساب در تابستان مي توان دماي آب برج خنك كن را تا 3 درجه بالاي دماي مرطوب يعني در حدود 27 درجه سانتيگراد پايين آورد.

كشور ايران داراي شرايط آب و هوايي شگفت انگيزي است به طوريكه همزمان در نقطه اي از كشور هوا گرم است و در نقطه اي ديگر هوا سرد و گاه اين اختلاف به 50 درجه سانتيگراد مي رسد ، گرمترين نقطه زمين در چند سال گذشته در كوير لوط ايران بوده است.

نقشه دماي مرطوب ايران

در نقشه زير محدوده مناطق با دماي مرطوب نشان داده شده است، مناطق قرمز با دماي مرطوب بسيار بالا ، خطوط زرد مناطق با دماي مرطوب بالا و باقي به ترتيب بنفش ، سبز تيره ، سبز كم رنگ و مناطق با كمترين دماي مرطوب با خطوط آبي كمرنگ نشان داده شده است. در مناطق آبي، سبز كمرنگ ، سبز پر رنگ و رنگ بنفش ، برج خنك كننده راندمان بسيار خوبي خواهد داشت ولي در مناطق كنار درياي خزر و كناره هاي خليج فارس به دليل دماي مرطوب زياد استفاده از برج خنك كننده مشكل است.

همراهان گرامي در صورتيكه هرگونه مغايرتي در اطلاعات محاسبه گر دماي مرطوب شهر هاي ايران مشاهده كرده ايد و يا پيشنهادي داريد لطفا در قسمت زير با ما در ارتباط باشيد و ما را از نظرات ارزشمند خود مطلع سازيد.

https://badrantahvie.com/wetbulb-temperature-iran-cities/

محاسبه مصرف آب برج خنك كننده بر اساس شش پارامتر تعيين مي گردد كه به ترتيب : دماي ورود آب گرم به برج خنك كننده ، دماي خروج آب سرد از برج خنك كننده ، دماي مرطوب هوا ، دبي آب در گردش در برج خنك كننده ، سيكل تغليظ طراحي شده و مقدار نرخ پرتاب آب از كولينگ تاور مي باشد. برج خنك كننده دستگاهي است كه به كمك مكانيزم تبخير آب موجب خنك شدن آب مي شود ، كه اين عملكرد مصرف آب قابل توجهي را به دنبال خواهد داشت، در ادامه به بررسي هر كدام از پارامتر ها مي پردازيم و تاثير آن را بروي مصرف آب بررسي خواهيم كرد.

روش محاسبه مصرف آب برج خنك كننده

محاسبه گر بالا بر اساس شش پارامتر مقدار مصرف آب در برج خنك كننده را محاسبه مي نمايد، توجه فرماييد طراحي كليه سيستم ها در علم تهويه مطبوع و سرمايش بر مبناي گرمترين شرايط آب و هوايي است. حال به بررسي هر كدام از پارامتر ها مي پردازيم:

مصرف آب برج خنك كن : دماي ورود آب

دماي ورود آب به برج خنك كننده را بر اساس سانتيگراد ( در صورتيكه نياز است از محاسبه گر تبديل واحد دما استفاده نماييد ) وارد نماييد، توجه نماييد كه دماي ورود آب به كولينگ تاور در شرايط تابستان اعلام شود. هر چه دماي آب ورود به برج خنك كننده بيشتر باشد در نتيجه مصرف آب بيشتر خواهد بود.

مصرف آب برج خنك كن : دماي خروج آب

دماي خروج آب از برج خنك كننده را بر اساس سانتيگراد ( در صورتيكه نياز است از محاسبه گر تبديل واحد دما استفاده نماييد ) وارد نماييد، توجه نماييد كه دماي خروج آب از كولينگ تاور در شرايط تابستان اعلام شود. به دليل اينكه دستگاه برج خنك كن يك دستگاه تبخيري مي باشد بنابراين دماي خروج از برج خنك كننده تابع دماي مرطوب محيط است و در كمترين حالت مي تواند به سه درجه بالاتر از دماي مرطوب برسد. هر چه دماي خروج طراحي پايين تر باشد و به دماي مرطوب نزديك شود مصرف آب بيشتر خواهد شد.

به طور مثال در شهر تهران كه حداكثر دماي مرطوب تابستان برابر 24 درجه سانتيگراد است دماي خروج آب در برج خنك كننده مي تواند 27 درجه سانتيگراد باشد.

مصرف آب برج خنك كن : انتخاب محل نصب

عملكرد برج خنك كننده تابع شرايط اقليمي محل نصب دستگاه است، دستگاه در مناطق با رطوبت بالا كارايي كمتري دارد زيرا عمل تبخير به سختي صورت ميگيرد ولي در مناطق خشك عملكرد مناسبي دارد زيرا تبخير به آساني صورت ميگيرد دماي مرطوب شهر هاي ايران

استان و شهر مورد محل نصب برج خنك كن را انتخاب نماييد تا محاسبات بر اساس دماي مرطوب آن منطقه انجام شود در صورتيكه نياز به حصول نتيجه در شرايط خاص هستيد با بخش فني شركت بادران تهويه صنعت تماي حاصل فرماييد.

مصرف آب برج خنك كن : دبي در گردش

مشخص فرماييد چه مقدار آب در واحد زمان از برج خنك كننده عبور مي كند. هر چه دبي در گردش بيشتر باشد سايز دستگاه بزرگتر شده و در نتيجه مصرف آب بيشتر خواهد شد. واحد را به متر مكعب در ساعت وارد نماييد در صورتيكه نياز است از محاسبه گر تبديل واحد دبي آب استفاده نماييد.

سيكل تغليظ برج خنك كننده

سيكل تغليظ برج خنك كننده يعني نسبت سختي آب درون برج خنك كننده به سختي آب جبراني وارد شده به برج خنك كننده. اين عدد در محاسبه مقدار زير آب برج خنك كننده ( بلودان ) اهميت پيدا مي كند. در برج خنك كننده به دليل تبخير مداوم آب مقدار املاح و سختي ها به صورت مداوم در حال افزايش است بنابراين جهت جلوگيري از گرفتگي و مسدود شدن پكينگ ها و سيستم توزيع آب نبايد اجازه داد تا سختي آب به شرايط بحراني رسيد. بدين جهت مقداري از آب داخل برج خنك كن تخليه مي شود و آب تازه جايگزين مي شود كه به اين عمل زير آب برج خنك كننده يا بلودان مي گويند.

اگر اطلاعاتي در مورد اين عدد ندارد عدد 3 را وارد نماييد ، سيكل تغليظ نرمال برابر 3 مي باشد. هر چه مقدار سيكل تغليظ بالاتر باشد نياز كمتري به تخليه آب است و هر چه سيكل تغليظ كمتري در سيستم بخواهيم بايد آب بيشتري تخليه كنيم البته در اين مورد مواد شيميايي برج خنك كننده طراحي شده اند و به كمك ما مي آيند تا رسوب ديرتر تشكيل شوند و در نتيجه آب كمتري تخليه شود، شركت بادران تهويه صنعت تامين كننده اين نوع مواد شيميايي خاص مي باشد جهت مشاوره و دريافت خدمات با شركت تماس حاصل فرماييد.

نرخ پرتاب قطرات آب

نرخ پرتاب قطرات آب فاكتوري است جهت نشان دادن ميزان هدر رفت آب از طريق پرتاب آب در برج خنك كننده و تابع دو فاكتور مهم شدت جريان باد در محل پروژه و مكانيزم برج خنك كننده مي باشد.

هر چه ميزان نرخ پرتاب قطرات آب در برج خنك كننده بالاتر باشد مقدار پرتاب آب بيشتر است و در نتيجه آب بيشتري مصرف مي شود. اگر اطلاعاتي در اين مورد نداريد عدد را 0.005 وارد نماييد.

نتيجه گيري

با وارد كردن تمامي پارامتر ها مقدار مصرف آب در برج خنك كننده به دست مي آيد. مجموع مصرف آب در برج خنك كننده به شرح زير است:

مصرف كل برج خنك كننده = تبخير آب + پرتاب آب + بلو دان

با توجه به اينكه زير آب برج خنك كننده در اختيار كاربر است بنابراين مصرف كل را نيز بدون احتساب زير آب مي توان بدست آورد. بخش عمده مصرف آب در كولينگ تاور مربوط به تبخير آب مي باشد و سپس زير آب است و كمترين مصرف مربوط به پرتاب آب است.

جهت كاهش مصرف آب مي توان بروي هر سه پارامتر كار كرد، به طور مثال جهت كاهش تبخير آب مي توان از سيستم اينورتر كاهش دور پروانه استفاده كرد، براي كاهش پرتاب آب مي تواند از انواع قطره گير ها استفاده كرد و براي كاهش زير آب مي توان از انواع مواد شيميايي استفاده نمود كه همگي را در مطلب " كاهش مصرف آب برج خنك كننده " مبسوط توضيح داده ايم.

ميزان محاسبه مصرف آب برج خنك كننده در يك شبانه روز به دليل اينكه هوا در صبح خنك و رفته رفته تا ظهر گرم شده و در ساعت سه بعد از ظهر به اوج گرماي خود مي رسد و سپس از بعد از ظهر تا شب هنگام خنك خواهد بود بدست آوردن معيار مشخص براي محاسبه مصرف آب در يك روز بسيار سخت است. يا همينطور تخمين محاسبه در ماه و يكسال ، زيرا فصل هاي ابتداي سال خنك و فصل هاي تابستان گرم است يا اگر برج خنك كننده در زمستان هم فعال باشد هوا بسيار سرد خواهد بود بنابراين اعداد سه آيتم آخر بر اساس مشاهدات تجربي و به صورت تخمين محاسبه شده است. در راستاي اين مطلب ميتوانيد به مطلب " محاسبه آب جبراني برج خنك كن " مراجعه فرماييد. در انتهاي صفحه در بخش نظرات لطفا تجربيات ارزشمند و پيشنهادات خود را پيرامون مصرف آب برج خنك كننده بيان فرماييد.

https://badrantahvie.com/cooling-tower-water-uغير مجاز مي باشدe-calculator/

اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده به معني تأثير ناخالصي هاي موجود در آب بروي قطعات ، كيفيت و دوام برج خنك كننده مي باشد. تمام آب ها فارغ از منبع آن، داراي ناخالصي هاي مختلف با مقادير متفاوت مي باشد. برخي از اين ناخالصي ها مفيد و برخي بايد بوسيله عمليات آبي كنترل شود بنابراين جهت استفاده صحيح از آب در برج هاي خنك كننده نياز به اطلاعات و دانش كافي مي باشد. كيفيت آب بروي سازه و كليات برج خنك كننده تأثير گذار است. عملكرد برج خنك كن در سيكل تغليظ بالا موجب تشكيل رسوب ، خوردگي و گرفتگي مي شود. در ادامه به بررسي اثر كيفيت آب بروي برج خنك كننده مي پردازيم.

بررسي اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده

به مقايسه ناخالصي ها و اثر آن بروي مجموعه برج خنك كننده مي پردازيم:

سختي Hardness ( مقدار ذرات كلسيم و منيزيم ) : به تشكيل رسوب كمك مي كند. نمك هاي كلسيم از خود خواص غير حلالي نشان مي دهند كه اين خاصيت با افزايش دماي آب افزايش مي يابد. وجود منيزيم هم در آب مشكل ساز است مخصوصا وقتي مقدار سيليكا هم بالا است كه منجر به تشكيل منيزيم سيليكات شده و در مبدل ها رسوب تشكيل مي دهد.

آلكالينيتي ( مقدار توان آب براي خنثي كردن اسيد ها ) : آلكالينيتي شاخص مهمي براي پتانسيل تشكيل ذرات كربنات كلسيم است.

سيليكا : مي تواند رسوب بسيار سخت در برج خنك كننده به وجود آورد كه به سادگي قابل پاك كردن نباشد. براي سيليكا بالاتر از ۱۵۰ پي پي ام اغلب به فيلتر جانبي يا پردازش آب مي باشد.

استنلس استيل ۳۰۴ : حساس به خوردگي كلرايد است وقتي مقدار آن ۲۰۰ ميلي گرم در ليتر برسد و رسوب تشكيل شود ، همچنين با رسوب مواد آلي حفره حفره مي شود. وقتي سطح فلز تميز باشد تا ۱۰۰۰ ميلي گرم در ليتر را تحمل مي كند.

جمع ذرات معلق جامد TSS ( شامل تمام مواد غير قابل حل ) : اين مواد هم از طريق آب جبراني وارد مي شود و هم در هنگام كار برج خنك كننده تشكيل مي شوند. ذرات معلق به مواد آلي ميچسبند و خوردگي بوجود مي آورند. مقدار TSS را ميتوان به وسيله فيلتر جانبي ، پردازش آب و عمليات آبي كنترل نمود.

آمونيا : باعث تشكيل رسوب در مبدل ها و پكينگ ها مي شود. براي آلياژ هاي مس در مقادير ۲ پي پي ام خورنده است. با كلرايد تركيب مي شود و كلرامين بوجود مي آورد و اثر گند زدايي كلرين را خنتي مي كند. بايوسايد برومين در قياس با آمونيا گران تر است.

فسفات : در مقادير كمتر از ۴ ميليگرم در ليتر و مقدار pH بين ۷ تا ۷٫۵ خاصيت ضد خورندگي از خود نشان مي دهد. در مقادير بالاتر از ۲۰ ميليگرم در ليتر و كلسيم بالاتر از ۱۰۰۰ ميليگرم در ليتر رسوب فسفات كلسيم به وجود مي آورد.

كلرايد : براي اكثر فلزات خورنده است. براي استنلس استيل حد ۳۰۰ پي پي ام و براي فلزات ديگر تا ۱۰۰۰ پي پي ام قابل تحمل است.

آهن : مي تواند با فسفات تركيب شده و گرفتگي ايجاد كند. مي تواند با بازدارنده هاي خوردگي از تشكيل فسفات كلسيم جلوگيري كرد. آب بازيابي شده مقدار آهن بالاتر از ۰٫۱ ميليگرم در ليتر دارد و عمليات آبي براي آهن مورد نياز است.

نيترات و نيتريت : در مقادير بالاتر از ۳۰۰ ميليگرم در ليتر از استيل در برابر خوردگي محافظت مي كند. نيترات به آلياژ هاي مس حمله نمي كند و از آن ها در برابر خوردگي محافظت مي كند.

زينك : به فسفات و نيترات جهت محافظت استيل از خوردگي و حفره حفره شدن كمك مي كند. در مقادير بالاي ۰٫۵ ميليگرم در ليتر مفيد است و در مقادير بالاتر از ۳ ميليگرم در ليتر با تشكيل رسوب كمك مي كند.

ارگانيك ها : به ميكروارگانيسم ها براي تشكبل رسوب كمك مي كنند.

فلورايد : در مقدار ۱۰ پي پي ام يا بيشتر و تركيب با كلسيم باعث تشكيل رسوب مي شود.

فلز هاي سنگين ( مس ، نيكل و سرب ) : مس و نيكل بروي استيل خوردگي بوجود مي آورند و مي توانند به سطوح كوئل هاي استيل نازك آسيب وارد كنند.

در اين مقاله به بررسي اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده پرداختيم جهت مطالعه بيشتر مي توانيد به مقالات ” انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” ، ”بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” و ” عمليات آبي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/impact-of-water-quality-on-cooling-towers/