عملكرد برج خنك كننده در زمستان در واحد هاي صنعتي بسيار حائز اهميت مي باشد كه در ادامه به بررسي آن مي پردازيم. برج هاي خنك كن طوري طراحي شده اند كه بيشترين سطح تماس ميان آب و هوا را در طولاني ترين زمان ايجاد نمايند. اين عملكرد گرچه در تابستان ايده آل است ولي در زمستان ممكن است موجب يخ زدن كولينگ تاور شود، بنابراين جهت كنترل عملكرد برج خنك كننده در زمستان بايد ابزاري جهت عملكرد كولينگ تاور وجود داشته باشد. ميزان يخ قابل قبول در برج خنك كن لايه نازك يخي است كه در ناحيه ورود هوا و لوور ها مي نشيند.
اين مقدار يخ زدگي در برج خنك كن قابل قبول است و نگراني در مورد سازه كولينگ تاور و يا عملكرد برج خنك كن ايجاد نمي نمايد. اما اگر مقدار يخ ايجاد شده قابل توجه باشد و بروي پكينگ ها و ساپورت ها پيشروي كند براي سازه برج خنك كننده مشكل ساز مي شود.
اين يخ ايجاد شده روي پكينگ ها ( سطوح انتقال حرارت ) را پوشانده و عملكرد برج خنك كن را مختل مي كند در برخي اوقات يخ بروي سازه كولينگ تاور پيشروي مي كند و ستونها و بدنه را مورد تهديد قرار مي دهد.
بررسي عملكرد برج خنك كننده در زمستان
متد هاي كنترل يخ زدگي در برج خنك كننده بسته به نوع برج خنك كن ، سيستم توزيع آب و تجهيزات مكانيكي متفاوت است. ولي موارد زير براي همه شرايط صحيح است:
- پتانسيل يخ زدگي با ميزان هواي وارد شده به كولينگ تاور تغيير مي كند، در صورتيكه جريان هوا كاهش يابد پيشروي يخ كاهش پبدا مي كند و يخ زدگي عقب نشيني مي كند.
- در برج هاي خنك كننده اي كه جريان هوا غير قابل كنترل است ( مانند برج هاي جريان طبيعي يا برج هاي خنك كننده هذلولي ) پتانسيل يخ زدگي به صورت معكوس با مقدار بار حرارتي تغيير مي كند ، كم شدن مقدار بار حرارتي احتمال يخ زدگي را بالا مي برد.
- پتانسيل يخ زدگي با مقدار آب پاشيده شده بروي پكينگ ها رابطه عكس دارد ، كاهش مقدار آب در گردش ميزان يخ زدگي را افزايش مي دهد.
بيشتر برج هاي خنك كننده جريان اجباري قابليت كنترل دبي هواي ورودي را دارند ، امكان تغيير دور پروانه و يا خارج كردن تعدادي از فن ها در اين نوع برج هاي خنك كننده ديده مي شود، همچنين براي برج هاي خنك كننده اي كه براي كار در زمستان طراحي مي شوند قابليت كنترل دبي آب هم ديده مي شود ، كه هم كنترل آب در جريان و هم كنترل دبي هواي در جريان بسيار كمك كننده خواهد بود، ولي در برج خنك كننده جريان طبيعي امكان كنترل ميزان هواي ورودي امكانپذير نمي باشد.
برج هاي خنك كن طوري طراحي شده اند كه بيشترين سطح تماس ميان آب و هوا را در طولاني ترين زمان ايجاد نمايند. اين عملكرد گرچه در تابستان ايده آل است ولي در زمستان ممكن است موجب يخ زدن كولينگ تاور شود، بنابراين جهت كنترل عملكرد برج خنك كننده در زمستان بايد ابزاري جهت عملكرد كولينگ تاور وجود داشته باشد.
جلوگيري از يخ زدگي برج خنك كننده در زمستان
- كنترل دبي هواي ورودي : كنترل ميزان دبي هواي ورودي ابزار با ارزشي براي كنترل ميزان يخ زدگي در برج خنك كننده است. بوسيله اين ابزار مي توان در زمستان ميزان هواي سرد وارد شده به برج خنك كن را كاهش داد و باعث آب شدن يخ هاي تشكيل شده در برج خنك كن بوسيله آب گرم در جريان شد. فن هايي با سرعت دوراني حداكثر هيچ كمكي نميكنند ولي فن هايي دو سرعته با عملكرد در دور پايين در زمستان موجب كاهش يخ زدگي خواهد شد. اما بهترين نوع سيستم استفاده از اينورتر و قابليت تغيير دور پروانه مي باشد كه با كاهش يا افزايش دور پروانه اجازه يخ زدن آب را نمي دهد. در برج هاي چند سلولي مي توان يك يا تعدادي از پروانه ها را خاموش كرد تا ميزان هواي ورودي به برج خنك كن كاهش يابد. در صورت يخ زدگي شديد در ناحيه ورود هوا لازم است تا براي مدتي كوتاه پروانه يه صورت برعكس كار كند تا هواي گرم را به سمت لوور ها هدايت كند و يخ ها را آب كند. اين روش بايد براي مدت بسيار كوتاه انجام شود تا موجب يخ زدن فن استك ، پروانه ها و يا تجهيزات مكانيكي نشود. در برج هاي چند سلولي هرگز يك يا چند فن به صورت برعكس به گردش درنيايد بلكه همه با هم بايد برعكس شروع به كار كنند ، در غير اينصورت ممكن است بخار خارج شده از يك فن به داخل فن با چرخش عكس كشيده شود و يخ زدگي شديد ايجاد كند.
- كنترل دبي آب ورودي : در برج هاي خنك كننده اي كه جهت فعاليت در زمستان طراحي مي شوند سيستم توزيع آب بايد طوري طراحي شود كه امكان تغيير و تمركز پاشش آب به كناره ها ( نواحي ورود هوا ) را داشته باشد. اين نكته در برج هاي خنك كننده با جريان هواي طبيعي كه امكان كنترل هوا وجود ندارد بسيار با اهميت است. در اين روش آب گرم به نواحي كناره هاي برج كه احتمال يخ زدگي بالا است پاشيده مي شود. هنگام عملكرد برج خنك كننده در زمستان هنگام استارت اوليه آب موجود در تشت آبسرد ممكن است بسيار سرد و در حال انجماد باشد بنابراين لازم است قبل از به گردش انداختن آب مقداري از آب گرم ورودي به تشت برج خنك كن باي پس شود تا از يخ زدن آب جلوگيري كند. حتي در هنگام كار هم مي توان مقداري از آب گرم را به تشت برج خنك كننده باي پس نمود تا دماي آب تشت در دماي مناسبي قرار گيرد. انتقال آب گرم به تشت در هنگام كار در برج هاي خنك كننده جريان طبيعي پيشنهاد نمي شود زيرا موجب كاهش آب جريان يافته بروي پكينگ ها شده و خود موجب يخ زدگي مي شود. همچنين انتقال آب گرم به تشت در هنگام كار در برج هاي خنك كننده جريان اجباري زماني توصيه مي شود كه امكان كنترل دبي هواي ورودي وجود داشته باشد و اين مقدار نبايد بيشتر از پنجاه درصد آب در گردش باشد.
در مجموع تفاوتي بين پتانسيل برج هاي خنك كننده جريان متقاطع با جريان مخالف در يخ زدگي وجود ندارد، ولي در برج هاي خنك كننده جريان مخالف يخ زدگي در نواحي پر قدرت سازه برج خنك كن اتفاق مي افتد و يخ زدايي آن مشكل تر است اما در برج هاي خنك كننده جريان متقاطع آب از لبه ي مستعد يخ زدگي عبور مي كند و احتمال يخ زدگي پايين است. در نهايت بر عهده كاربر كولينگ تاور است تا با استفاده از همه يا هر يك از روش هاي اعلام شده از بروز يخ زدگي در برج خنك كننده جلوگيري نمايد و عملكرد برج خنك كننده در زمستان را تضمين نمايد. جهت مطالعه بيشتر مي توانيد به مقاله ” نگهداري برج خنك كننده در زمستان ” مراجعه فرماييد.
http://badrantahvie.com/cooling-tower-operation-in-freezing-weather/
عملكرد برج خنك كننده در زمستان در واحد هاي صنعتي بسيار حائز اهميت مي باشد كه در ادامه به بررسي آن مي پردازيم. برج هاي خنك كن طوري طراحي شده اند كه بيشترين سطح تماس ميان آب و هوا را در طولاني ترين زمان ايجاد نمايند. اين عملكرد گرچه در تابستان ايده آل است ولي در زمستان ممكن است موجب يخ زدن كولينگ تاور شود، بنابراين جهت كنترل عملكرد برج خنك كننده در زمستان بايد ابزاري جهت عملكرد كولينگ تاور وجود داشته باشد. ميزان يخ قابل قبول در برج خنك كن لايه نازك يخي است كه در ناحيه ورود هوا و لوور ها مي نشيند.
اين مقدار يخ زدگي در برج خنك كن قابل قبول است و نگراني در مورد سازه كولينگ تاور و يا عملكرد برج خنك كن ايجاد نمي نمايد. اما اگر مقدار يخ ايجاد شده قابل توجه باشد و بروي پكينگ ها و ساپورت ها پيشروي كند براي سازه برج خنك كننده مشكل ساز مي شود.
اين يخ ايجاد شده روي پكينگ ها ( سطوح انتقال حرارت ) را پوشانده و عملكرد برج خنك كن را مختل مي كند در برخي اوقات يخ بروي سازه كولينگ تاور پيشروي مي كند و ستونها و بدنه را مورد تهديد قرار مي دهد.
بررسي عملكرد برج خنك كننده در زمستان
متد هاي كنترل يخ زدگي در برج خنك كننده بسته به نوع برج خنك كن ، سيستم توزيع آب و تجهيزات مكانيكي متفاوت است. ولي موارد زير براي همه شرايط صحيح است:
- پتانسيل يخ زدگي با ميزان هواي وارد شده به كولينگ تاور تغيير مي كند، در صورتيكه جريان هوا كاهش يابد پيشروي يخ كاهش پبدا مي كند و يخ زدگي عقب نشيني مي كند.
- در برج هاي خنك كننده اي كه جريان هوا غير قابل كنترل است ( مانند برج هاي جريان طبيعي يا برج هاي خنك كننده هذلولي ) پتانسيل يخ زدگي به صورت معكوس با مقدار بار حرارتي تغيير مي كند ، كم شدن مقدار بار حرارتي احتمال يخ زدگي را بالا مي برد.
- پتانسيل يخ زدگي با مقدار آب پاشيده شده بروي پكينگ ها رابطه عكس دارد ، كاهش مقدار آب در گردش ميزان يخ زدگي را افزايش مي دهد.
بيشتر برج هاي خنك كننده جريان اجباري قابليت كنترل دبي هواي ورودي را دارند ، امكان تغيير دور پروانه و يا خارج كردن تعدادي از فن ها در اين نوع برج هاي خنك كننده ديده مي شود، همچنين براي برج هاي خنك كننده اي كه براي كار در زمستان طراحي مي شوند قابليت كنترل دبي آب هم ديده مي شود ، كه هم كنترل آب در جريان و هم كنترل دبي هواي در جريان بسيار كمك كننده خواهد بود، ولي در برج خنك كننده جريان طبيعي امكان كنترل ميزان هواي ورودي امكانپذير نمي باشد.
برج هاي خنك كن طوري طراحي شده اند كه بيشترين سطح تماس ميان آب و هوا را در طولاني ترين زمان ايجاد نمايند. اين عملكرد گرچه در تابستان ايده آل است ولي در زمستان ممكن است موجب يخ زدن كولينگ تاور شود، بنابراين جهت كنترل عملكرد برج خنك كننده در زمستان بايد ابزاري جهت عملكرد كولينگ تاور وجود داشته باشد.
جلوگيري از يخ زدگي برج خنك كننده در زمستان
- كنترل دبي هواي ورودي : كنترل ميزان دبي هواي ورودي ابزار با ارزشي براي كنترل ميزان يخ زدگي در برج خنك كننده است. بوسيله اين ابزار مي توان در زمستان ميزان هواي سرد وارد شده به برج خنك كن را كاهش داد و باعث آب شدن يخ هاي تشكيل شده در برج خنك كن بوسيله آب گرم در جريان شد. فن هايي با سرعت دوراني حداكثر هيچ كمكي نميكنند ولي فن هايي دو سرعته با عملكرد در دور پايين در زمستان موجب كاهش يخ زدگي خواهد شد. اما بهترين نوع سيستم استفاده از اينورتر و قابليت تغيير دور پروانه مي باشد كه با كاهش يا افزايش دور پروانه اجازه يخ زدن آب را نمي دهد. در برج هاي چند سلولي مي توان يك يا تعدادي از پروانه ها را خاموش كرد تا ميزان هواي ورودي به برج خنك كن كاهش يابد. در صورت يخ زدگي شديد در ناحيه ورود هوا لازم است تا براي مدتي كوتاه پروانه يه صورت برعكس كار كند تا هواي گرم را به سمت لوور ها هدايت كند و يخ ها را آب كند. اين روش بايد براي مدت بسيار كوتاه انجام شود تا موجب يخ زدن فن استك ، پروانه ها و يا تجهيزات مكانيكي نشود. در برج هاي چند سلولي هرگز يك يا چند فن به صورت برعكس به گردش درنيايد بلكه همه با هم بايد برعكس شروع به كار كنند ، در غير اينصورت ممكن است بخار خارج شده از يك فن به داخل فن با چرخش عكس كشيده شود و يخ زدگي شديد ايجاد كند.
- كنترل دبي آب ورودي : در برج هاي خنك كننده اي كه جهت فعاليت در زمستان طراحي مي شوند سيستم توزيع آب بايد طوري طراحي شود كه امكان تغيير و تمركز پاشش آب به كناره ها ( نواحي ورود هوا ) را داشته باشد. اين نكته در برج هاي خنك كننده با جريان هواي طبيعي كه امكان كنترل هوا وجود ندارد بسيار با اهميت است. در اين روش آب گرم به نواحي كناره هاي برج كه احتمال يخ زدگي بالا است پاشيده مي شود. هنگام عملكرد برج خنك كننده در زمستان هنگام استارت اوليه آب موجود در تشت آبسرد ممكن است بسيار سرد و در حال انجماد باشد بنابراين لازم است قبل از به گردش انداختن آب مقداري از آب گرم ورودي به تشت برج خنك كن باي پس شود تا از يخ زدن آب جلوگيري كند. حتي در هنگام كار هم مي توان مقداري از آب گرم را به تشت برج خنك كننده باي پس نمود تا دماي آب تشت در دماي مناسبي قرار گيرد. انتقال آب گرم به تشت در هنگام كار در برج هاي خنك كننده جريان طبيعي پيشنهاد نمي شود زيرا موجب كاهش آب جريان يافته بروي پكينگ ها شده و خود موجب يخ زدگي مي شود. همچنين انتقال آب گرم به تشت در هنگام كار در برج هاي خنك كننده جريان اجباري زماني توصيه مي شود كه امكان كنترل دبي هواي ورودي وجود داشته باشد و اين مقدار نبايد بيشتر از پنجاه درصد آب در گردش باشد.
در مجموع تفاوتي بين پتانسيل برج هاي خنك كننده جريان متقاطع با جريان مخالف در يخ زدگي وجود ندارد، ولي در برج هاي خنك كننده جريان مخالف يخ زدگي در نواحي پر قدرت سازه برج خنك كن اتفاق مي افتد و يخ زدايي آن مشكل تر است اما در برج هاي خنك كننده جريان متقاطع آب از لبه ي مستعد يخ زدگي عبور مي كند و احتمال يخ زدگي پايين است. در نهايت بر عهده كاربر كولينگ تاور است تا با استفاده از همه يا هر يك از روش هاي اعلام شده از بروز يخ زدگي در برج خنك كننده جلوگيري نمايد و عملكرد برج خنك كننده در زمستان را تضمين نمايد. جهت مطالعه بيشتر مي توانيد به مقاله ” نگهداري برج خنك كننده در زمستان ” مراجعه فرماييد.
http://badrantahvie.com/cooling-tower-operation-in-freezing-weather/
برج خنک کننده مدار بسته