عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده یکی از پرتکرارترین سوالات از کارشناسان ما می باشد. همان طور که می دانید برج خنک کننده (Cooling Tower) یکی از تجهیزات کلیدی در بسیاری از سیستم‌های صنعتی و تأسیساتی است که وظیفه اصلی آن کاهش دمای آب برگشتی از تجهیزات گرمازا می‌باشد. عملکرد صحیح و بهینه‌ی برج خنک کننده تأثیر مستقیمی بر راندمان کلی سیستم دارد. به همین دلیل ما در این مقاله قصد داریم عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده را مورد بررسی قرار دهیم. در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.
عواملی که در عملکرد برج خنک کننده تاثیرگذار هستند !! (معرفی عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده)
از عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده به شرح زیر می باشد:
1- تأثیر دمای مرطوب محیط بر عملکرد برج خنک کننده
در بحث عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده ؛ دما نقشی اساسی دارد. دمای مرطوب (Wet Bulb Temperature) به دمایی گفته می‌شود که هوا در صورت اشباع شدن با بخار آب، به آن می‌رسد.
برج خنک کننده نمی‌تواند آب را پایین‌تر از این دما خنک کند. به عبارت دیگر، دمای مرطوب کف عملکرد برج را تعیین می‌کند. شاید برای شما سوال باشد که ” چرا این دما مهم است؟” در پاسخ باید بگوییم که مکانیزم اصلی خنک سازی در برج بر پایه تبخیر آب است. هر چه هوا مرطوب‌تر باشد، فرایند تبخیر دشوارتر و کندتر انجام می‌شود و در نتیجه، برج نمی‌تواند آب را به خوبی خنک کند. در نظر داشته باشید که در مناطق با رطوبت بالا مانند شمال ایران، انتخاب ظرفیت مناسب برج بسیار حیاتی است.
بیشتر بخوانید: آب شیرین کن
2- نوع طراحی برج خنک کننده
از دیگر عوامل موثر در عملکرد برج خنک کننده، نوع طراحی برج خنک کننده می باشد. برج خنک کننده در دو نوع مدارباز و مدار بسته می باشد. در برج خنک کننده مدارباز آب مستقیماً در تماس با هوا قرار می‌گیرد و بخشی از آن تبخیر می‌شود. این مدل بیشترین میزان خنک‌سازی را دارد اما در مقابل، آب بیشتری نیز مصرف می‌کند.
در برج خنک خنک کننده مدار بسته آب درون یک کویل بسته جریان دارد و با هوا تماس مستقیم ندارد. این نوع مناسب برای مناطقی است که آب ارزش بالایی دارد یا آب با کیفیت باید حفظ شود. لازم به ذکر است که نکات طراحی مؤثر بر عملکرد شامل قطر فن و قدرت موتور، طراحی پرکن‌ها، شکل و جنس بدنه (معمولاً از فایبرگلاس یا گالوانیزه) و سرعت جریان هوا در برج می باشد.
3- کیفیت آب و دبی آب در گردش
از دیگر عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده؛ کیفیت آب می باشد. اگر آب دارای سختی بالا، رسوب، گل‌ولای یا آلودگی‌های شیمیایی باشد، پرکن‌ها، نازل‌ها و سطوح تبادل حرارت را مسدود کرده و راندمان برج را کاهش می‌دهد.
حجم جریان آب باید با ظرفیت برج هم‌خوانی داشته باشد. اگر آب بیش از حد باشد، زمان کافی برای خنک شدن نخواهد داشت. اگر کمتر باشد، ممکن است تجهیزات داغ شوند.
بیشتر بخوانید: پکیج تصفیه فاضلاب
4- سرعت جریان هوا
از دیگر عوامل موثر در عملکرد برج خنک کننده، سرعت جریان هوا می باشد0 جریان هوای کافی از طریق فن‌های برج تأمین می‌شود. این هوا، بخشی از آب را تبخیر کرده و حرارت را به بیرون می‌برد.هرچه سرعت و حجم هوا بیشتر باشد، عملکرد تبخیر بهتر خواهد بود. از عوامل موثر بر جریان هوا شامل قدرت موتور فن، تنظیم تیغه‌های فن، جلوگیری از انسداد مسیر ورودی و خروجی هوا و سلامت گیربکس‌ها یا تسمه‌ها در فن‌های صنعتی می باشد.
5- انتخاب نوع و کیفیت پرکن
عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده | پرکن یا فیل‌مدیا قلب برج خنک کننده است. این بخش، سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می‌دهد و فرایند تبادل حرارتی را مؤثرتر می‌کند. پرکن ها در دو نوع فیلمی و پاششی می باشند. در پرکن فیلمی آب به صورت لایه نازک روی سطوح جریان می‌یابد. این نوع پرکن مناسب برای آب تمیز با دمای متوسط می باشد. در پرکن پاششی آب به صورت قطره‌ای پخش می‌شود که مناسب برای آب‌های با سختی یا آلودگی بالا می باشد.
بیشتر بخوانید: سختی گیر
6- سرویس، نگهداری و رسوب‌زدایی منظم
از دیگر عوامل موثر در عملکرد برج خنک کننده؛ سرویس، نگهداری و رسوب‌زدایی منظم می باشد. لازم است بدانید که بدون نظافت و سرویس منظم، حتی بهترین برج هم راندمان مطلوب نخواهد داشت. نکات مهم و اساسی در سرویس، نگهداری و رسوب‌زدایی منظم به شرح زیر می باشد:
- شست وشوی دوره‌ای پرکن‌ها با مواد مخصوص
- بررسی و روغن‌کاری فن‌ها
- کنترل عملکرد گیربکس یا موتور
- تست سیستم ضد رسوب و کنترل سطح آب
- تعویض نازل‌های خراب یا مسدود
بیشتر بخوانید: فیلتر ممبران
7- بار حرارتی سیستم
از دیگر عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده بار حرارتی سیستم می باشد. میزان بار حرارتی واردشده به برج، نشان می‌دهد که برج باید چه مقدار انرژی دفع کند. اگر بار بیش از ظرفیت طراحی باشد، عملکرد برج افت می‌کند.
بیشتر بخوانید: فیلتر ممبران ال جی
نکات مهم در نگهداری از برج خنک کننده که باید رعایت کنید!!
در بحث عوامل مؤثر در عملکرد برج خنک کننده؛ نحوه نگهداری نیز مطرح می باشد. برای نگهداری از برج های خنک کننده یک سری نکات باید رعایت شود که این نکات به شرح زیر می باشد:
- شست‌وشوی منظم پرکن‌ها (Packing): رسوب، لجن و گردوغبار باعث کاهش تبادل حرارتی می‌شود؛ بنابراین پرکن‌ها باید به صورت دوره‌ای با آب فشارقوی یا مواد مخصوص تمیز شوند.
- پاک‌سازی حوضچه پایین برج (Basin): آب در ته برج محل تجمع لجن و آلودگی است. تخلیه و شست‌وشوی منظم از رشد باکتری، انسداد پمپ و افت عملکرد جلوگیری می‌کند.
- بررسی عملکرد فن و موتور: فن باید بدون صدا و لرزش کار کند. چک کردن سلامت پره‌ها، موتور و گیربکس یا تسمه ضروری است تا از خرابی‌های احتمالی جلوگیری شود.
- بازرسی نازل‌های پاشش آب: نازل‌ها باید آب را به صورت یکنواخت روی پرکن‌ها پخش کنند. گرفتگی یا کج‌شدن نازل باعث کاهش عملکرد خنک‌کنندگی می‌شود.
- کنترل کیفیت آب در گردش: آب باید سختی و PH مناسبی داشته باشد. استفاده از مواد ضد رسوب، ضد خوردگی و ضد جلبک الزامی است تا تجهیزات آسیب نبینند.
- سرویس و روغن‌کاری بلبرینگ‌ها و یاتاقان‌ها: قطعات مکانیکی مانند فن یا شفت‌ها باید روان باشند. روغن‌کاری منظم از گیرپاژ و خرابی زودرس جلوگیری می‌کند.
- بررسی لرزش و صدای غیرطبیعی برج: هرگونه لرزش یا صدای ناگهانی نشانه‌ی خرابی مکانیکی است و باید بلافاصله بررسی شود تا از آسیب بیشتر جلوگیری شود.
- بررسی سینی توزیع آب (Water Distribution Pan): اگر سوراخ‌های توزیع آب مسدود شده باشند، جریان آب نامتعادل می‌شود و راندمان برج کاهش می‌یابد.
- کنترل دمای آب ورودی و خروجی: اختلاف دمای مناسب نشان‌دهنده عملکرد درست برج است. اگر این اختلاف کم شود، نشان‌دهنده وجود مشکل در سیستم است.
- تعویض دوره‌ای بخشی از آب (Blow Down): برای کنترل غلظت املاح و آلاینده‌ها، بخشی از آب باید به‌صورت دوره‌ای تخلیه و با آب تازه جایگزین شود.
- بازرسی شاسی و بدنه برج: زنگ‌زدگی، شکستگی یا ترک در سازه برج می‌تواند خطرآفرین باشد. باید به‌طور مرتب وضعیت فیزیکی برج بررسی شود.
- تمیزکاری کویل (در مدل‌های مدار بسته): در برج‌های مدار بسته، سطح بیرونی کویل‌ها باید عاری از رسوب و جرم باشد تا انتقال حرارت به‌درستی انجام شود.
- کنترل سیستم کنترل سطح آب (Float Valve): شناور باید درست عمل کند تا سطح آب همیشه در حالت استاندارد باقی بماند و از سرریز یا خشکی جلوگیری شود.
- بررسی سیستم تخلیه اضطراری: در شرایط بحرانی یا بالا رفتن بیش از حد سطح آب، این سیستم باید فعال باشد. گرفتگی یا خرابی آن می‌تواند آسیب‌زا باشد.
- ثبت و تحلیل گزارش‌های نگهداری: داشتن یک چک‌لیست و گزارش دوره‌ای از وضعیت برج، کمک می‌کند مشکلات زودتر شناسایی و برطرف شوند.
بیشتر بخوانید: فیلتر ممبران فیلمتک