گردش مجدد هوا در برج خنك كننده به معني كشيده شدن و گردش مجدد هواي اشباع خروجي از كولينگ تاور مجددا به درون دستگاه مي باشد ، به اين شرايط غير مطلوب ” گردش مجدد هوا ” گفته مي شود. شركت هاي سازنده برج خنك كننده هنگام نصب برج هاي خنك كننده زمان زيادي را جهت مطالعه و بررسي جهت باد در محل و امكان گردش مجدد هوا و همچنين طراحي بهينه سيستم برج خنك كننده اختصاص مي دهند. گردش مجدد هوا در كولينگ تاور در وهله اول به جهت و سرعت باد وابسته است و هر چه سرعت باد بيشتر شود امكان برگشت هوا به داخل برج خنك كن افزايش مي يابد.
عوامل موثر بر گردش مجدد هوا در برج خنك كننده
طبق كد هاي موجود امكان گردش هوا توسط شركت سازنده فقط تا مقدار باد با سرعت ۱۰ مايل بر ساعت بررسي مي گردد و بررسي و طراحي براي سرعت هاي بالاتر بسيار پر هزينه و غير منطقي است. با اين حال برخي از فاكتور ها بر ميزان گردش مجدد هوا تأثير گذارند كه در ادامه به بررسي آن ها مي پردازيم:
- شكل دستگاه
هنگامي كه باد به مانعي برخورد مي كند مسير باد مختل شده و منطقه كم فشار در پشت مانع ايجاد مي شود ، در اين حالت باد سعي مي كند در كمترين مسير آن را جبران كند. اگر مانع بلند و باريك باشد باد به راحتي با چرخيدن دور مانع به حركتش ادامه مي دهد. اگر مانع كشيده و ارتفاع كم دارد باد از بالاي مانع عبور مي كند و به مسيرش ادامه مي دهد، ولي اگر مقاومت در برابر باد ايجاد شود باد مسير برگشت در پيش ميگيرد و به داخل دستگاه بر مي گردد، بنابراين شكل كولينگ تاور بر اثر باد بروي دستگاه تأثير گذار است. در مناطقي كه سرعت باد شديد و بحراني است بهتر از برج خنك كننده گرد استفاده شود كه عملكرد و مقاومت مناسبي در باد شديد دارند.
- جهت باد غالب
نصب دستگاه بايد با توجه به جهت باد غالب باشد تا كمترين گردش مجدد هوا در برج خنك كن بوجود آيد. معمولا باد بايد از طرفي با كولينگ تاور برخورد نمايد تا كمترين ميزان مقاومت و فشار منفي و گردش مجدد هوا در كولينگ تاور بوجود آيد.
- سرعت هواي خروجي
هر چه سرعت خروج هوا بيشتر باشد باد اثر كمتري بروي عملكرد برج خنك كن نشان مي دهد، سرعت هواي خروجي از برج خنك كننده به ميزان توان فن بستگي دارد. به همين منظور مطابق شكل عددي تعريف مي شود كه نسبت سرعت خروج هوا به سرعت باد است. هر چه اين نسبت كم باشد امكان گردش مجدد هوا در كولينگ تاور بيشتر مي شود.
همانطور كه قبلا اشاره كرديم برج خنك كننده مدور در باد عملكرد بهتري در مقايسه با برج خنك كننده مكعبي دارد. در نمودار زير نشان داده شده كه درصد ميزان گردش مجدد هوا در برج خنك كن با نسبت سرعت در برج مدور و مكعبي به چه صورتي است.
سرعت هواي خروجي در برج خنك كننده جريان القايي در حدود ۲۰ مايل در ساعت است در حاليكه سرعت هواي خروجي از برج خنك كننده جريان اجباري برابر ۵ تا ۶ مايل در ساعت است بنابراين برج هاي خنك كن جريان اجباري بيشتر در معرض گردش مجدد هوا در برج خنك كننده مي باشد. در شكل نشان داده شده است كه نسبت سرعت پايين در برج خنك كننده جريان اجباري موجب گردش مجدد هواي شديد شده و عملكرد برج خنك كننده را مختل مي كند.
- ارتفاع و محل فن استك برج خنك كننده
مي توان جهت جلوگيري از پديده گردش مجدد هوا در برج خنك كن ارتفاع فن استك برج خنك كننده را افزايش داد و يا فن استك ها را در محل هاي تعبيه كرد كه باد اثر كمتري داشته باشد. هر چه ارتفاع خروج هوا از برج خنك كننده بالاتر باشد امكان برگشت و گردش مجدد وجود ندارد.
http://badrantahvie.com/cooling-tower-recirculation/
گردش مجدد هوا در برج خنك كننده به معني كشيده شدن و گردش مجدد هواي اشباع خروجي از كولينگ تاور مجددا به درون دستگاه مي باشد ، به اين شرايط غير مطلوب ” گردش مجدد هوا ” گفته مي شود. شركت هاي سازنده برج خنك كننده هنگام نصب برج هاي خنك كننده زمان زيادي را جهت مطالعه و بررسي جهت باد در محل و امكان گردش مجدد هوا و همچنين طراحي بهينه سيستم برج خنك كننده اختصاص مي دهند. گردش مجدد هوا در كولينگ تاور در وهله اول به جهت و سرعت باد وابسته است و هر چه سرعت باد بيشتر شود امكان برگشت هوا به داخل برج خنك كن افزايش مي يابد.
عوامل موثر بر گردش مجدد هوا در برج خنك كننده
طبق كد هاي موجود امكان گردش هوا توسط شركت سازنده فقط تا مقدار باد با سرعت ۱۰ مايل بر ساعت بررسي مي گردد و بررسي و طراحي براي سرعت هاي بالاتر بسيار پر هزينه و غير منطقي است. با اين حال برخي از فاكتور ها بر ميزان گردش مجدد هوا تأثير گذارند كه در ادامه به بررسي آن ها مي پردازيم:
- شكل دستگاه
هنگامي كه باد به مانعي برخورد مي كند مسير باد مختل شده و منطقه كم فشار در پشت مانع ايجاد مي شود ، در اين حالت باد سعي مي كند در كمترين مسير آن را جبران كند. اگر مانع بلند و باريك باشد باد به راحتي با چرخيدن دور مانع به حركتش ادامه مي دهد. اگر مانع كشيده و ارتفاع كم دارد باد از بالاي مانع عبور مي كند و به مسيرش ادامه مي دهد، ولي اگر مقاومت در برابر باد ايجاد شود باد مسير برگشت در پيش ميگيرد و به داخل دستگاه بر مي گردد، بنابراين شكل كولينگ تاور بر اثر باد بروي دستگاه تأثير گذار است. در مناطقي كه سرعت باد شديد و بحراني است بهتر از برج خنك كننده گرد استفاده شود كه عملكرد و مقاومت مناسبي در باد شديد دارند.
- جهت باد غالب
نصب دستگاه بايد با توجه به جهت باد غالب باشد تا كمترين گردش مجدد هوا در برج خنك كن بوجود آيد. معمولا باد بايد از طرفي با كولينگ تاور برخورد نمايد تا كمترين ميزان مقاومت و فشار منفي و گردش مجدد هوا در كولينگ تاور بوجود آيد.
- سرعت هواي خروجي
هر چه سرعت خروج هوا بيشتر باشد باد اثر كمتري بروي عملكرد برج خنك كن نشان مي دهد، سرعت هواي خروجي از برج خنك كننده به ميزان توان فن بستگي دارد. به همين منظور مطابق شكل عددي تعريف مي شود كه نسبت سرعت خروج هوا به سرعت باد است. هر چه اين نسبت كم باشد امكان گردش مجدد هوا در كولينگ تاور بيشتر مي شود.
همانطور كه قبلا اشاره كرديم برج خنك كننده مدور در باد عملكرد بهتري در مقايسه با برج خنك كننده مكعبي دارد. در نمودار زير نشان داده شده كه درصد ميزان گردش مجدد هوا در برج خنك كن با نسبت سرعت در برج مدور و مكعبي به چه صورتي است.
سرعت هواي خروجي در برج خنك كننده جريان القايي در حدود ۲۰ مايل در ساعت است در حاليكه سرعت هواي خروجي از برج خنك كننده جريان اجباري برابر ۵ تا ۶ مايل در ساعت است بنابراين برج هاي خنك كن جريان اجباري بيشتر در معرض گردش مجدد هوا در برج خنك كننده مي باشد. در شكل نشان داده شده است كه نسبت سرعت پايين در برج خنك كننده جريان اجباري موجب گردش مجدد هواي شديد شده و عملكرد برج خنك كننده را مختل مي كند.
- ارتفاع و محل فن استك برج خنك كننده
مي توان جهت جلوگيري از پديده گردش مجدد هوا در برج خنك كن ارتفاع فن استك برج خنك كننده را افزايش داد و يا فن استك ها را در محل هاي تعبيه كرد كه باد اثر كمتري داشته باشد. هر چه ارتفاع خروج هوا از برج خنك كننده بالاتر باشد امكان برگشت و گردش مجدد وجود ندارد.
برج خنک کننده مدار بسته