برج خنک کننده

[shirin71]

تعريف:

برج هاي خنک کننده در اصل دستگاههايي هستند که جهت بازيافت آب استفاده مي شوند.

دسته بندي:
برجهاي خنک کننده به لحاظ نوع تماس آب و هوا به دو گروه برجهاي تر(مدار باز)و برجهاي
خشک (مدار بسته)تقسيم مي شوند .

[shirin71]

برج خنك كن باز

وظيفه يك برج خنك كن باز، جذب گرما از يك فرايند و دفع آن به فضاي اتمسفر است كه اساساً
اين دفع از راه تبخير صورت مي پذيرد. از آن جايي كه آب شركت كننده در فرايند خنك سازي در
مدار برج خنك كن سيركوله شود، به علت تبخير تدريجي آب، غلظت مواد معدني در آن افزايش
مي يابد. وقتي كه غلظت مواد معدني به اندازه دو برابر مقدار اوليه شد، گفته مي شود كه آب
داراي دو سيكل غلظت مي باشد. هنگامي كه غلظت مواد معدني در آب به سه برابر مقدار
اوليه رسيد، آنگاه داراي دو سيكل غلظت مي باشد.
كارايي اين قسمت براي بهره برداري موثر و اقتصادي بسيار پر اهميت مي باشد.
براي اطمينان از حداكثر انتقال حرارت، سطوح انتقال حرارت بايد در حد امكان تميز نگه داشته
شود. اگر غلظت مواد معدني در برج خنك كن افزايش يابد، امكان تجمع رسوب و خوردگي
افزايش مي يابد، بنابراين تصفيه آب موجب بهره برداري موثرتر از واحد انتقال حرارت خواهد بود.
سطوح انتقال حرارت، گرمترين نقطه اي است كه آب خنك كننده به آن مي رسد.
حلاليت كربنات كلسيم در آبCaCO2كه در برج خنك كن وجود دارد)، با دما رابطه معكوس دارد،
در نتيجه در سطوح انتقال حرارت، امكان نشست رسوب كربنات كلسيم، به وجود مي آيد.
انباشته شدن لايه هاي رسوب كربنات كلسيم انتقال حرارت را كاهش مي دهد و اين مساله
موجب خوردگي شده و نقاط داغي به وجود مي آورد كه خود موجب تنش حرارتي خواهند شد،
همه اين موارد روي بازدهي و عمر مبدل حرارتي تاثير خواهند گذاشت.
يك روش ابتدايي براي جلوگيري از تشكيل رسوب ، تخليه بخشي از آب گردش كننده در مدار و
جايگزين كردن آن با مقداري آب تازه است كه غلظت مواد معدني در آن كمتر باشد.
براي تعيين حداكثر غلظت مواد معدني كه مي تواند بدون ايجاد رسوب در آب موجود باشد بايد
آب جبراني كاملاً مورد بررسي قرار گيرد. هدف از برنامه تصفيه ي آب اين است كه تعداد كه
تعداد سيك هاي غلظت به حداكثر ممكن رسانده و در اين حال تشكيل رسوب، خوردگي و رشد
ميكروبي را به حداقل برساند. مهمترين عاملي كه بايد كنترل شود تشكيل رسوب است كه به
طور معمول به دليل اشباع تركيبات كلسيم در آب خنك كن ايجاد مي شود.
خدمات رفاهي شهري پالايشگاه نفت، صنايع شيميايي و بيشتر صنايع ديگر در سيستم هاي
تهويه مطبوع خود و يا براي خنك كردن يك سيال فرايندي در مبدل حرارتي به مقادير زيادي آب
خنك كن احتياج دارند. در گذشته، خنك كنندگي با استفاده از آب هاي موجود در درياچه ها،
رودخانه ها و يا سيستم هاي آب شهري نزديك، بر اساس يك روش ((يك بار گذر)) انجام مي گرفت.
مشكلاتي مهم در اين روش به چشم مي خورد، مسدود شدن مبدل حرارتي با جامدات معلق
(گل و لاي) و رشد بيولوژيكي در اين تجهيزات بود. هزينه هاي ناشي از خرابي تجهيزات و
محدوديت هاي فزاينده ي سازمان محيط زيست، موجب شد صنايع به تصفيه آب و استفاده
مجدد از آن به كمك برج هاي خنك كن روي بياورند. اين امر موجب شد كه نياز صنايع به آب تازه
كاهش چشمگيري داشته باشد و مقدار گنداب تشكيل شده ي آنها نيز كاهش يابد.
در يك سيستم خنك كننده ي سيركوله، براي جذب گرمايي كه آب در حين عبور از تجهيزات و
فرايندهاي صنعتي دريافت كرده است، آن را از مبدل هاي حرارتي، كانال هاي خنك كننده يا برج
هاي خنك كن عبور مي دهند و بعد از خنك شدن دوباره آن را به جهت خنك كردن تجهيزات و
فرايند ها به كار مي برند.
برج هاي خنك كن سيركوله، خنك كنندگي را از راه تبخير آب و همچنين با انتقال حرارت
مستقيم به هوا هنگام عبور مستقيم آن از درون برج ايجاد مي كنند اصول اوليه كاري اين
تجهيزات نسبتا واضح است، ولي تجهيزات انتقال حرارت مربوطه به طور گسترده اي به لحاظ
قيمت و پيچيدگي باهم متفاوت هستند. به عنوان مثال، در صنايع شميايي ، به دليل طبيعت
برخي فرايند ها، معمولا به مواد غير معمول براي ساخت نياز مي باشد. اين مساله موجب
مي شود تجهيزات انتقال حرارت بسيار گران شده و نگهداري مناسب آن نيز از اولويت خوبي
برخوردار شود.
اغلب مشكلات برج خنك كن ناشي از ناخالصي آب مي باشد. در سيستم هاي خنك كن
معمولا سه مشكل وجود دارد: خوردگي، تشكيل رسوب و رشد بيولوژيكي
تقريباً بيش از 90 % برجهاي خنک کننده از نوع برجهاي تر (wet cooling tower ) مي باشند که
خود به گروههاي ذيل تقسيم ميگردند.
جريان متقابل (counter flow )
جريان متقاطع (cross flow )
در سالهاي اخير، بر خلاف گذشته برجهاي خنک کننده از نوع جريان متقابل بعلت حجم کمتر و
راندمان بهتر مقبوليت بيشتري پيدا کرده اند.
انواع برج از نظر حرکت هوا:
برجها از نوع حرکت هوا به دو نوع مکش طبيعي (Natural darft ) و مکش اجباري (Mechainical darft )دسته بندي مي شوند .

[shirin71]

عملکرد کلي برج خنک کننده
عملکرد کلي برج خنک کننده :
اثر خنک کنندگي انتقال حرارت محسوس (sensible heat transfer ) آب و هوا در برجهاي خنک
کننده بسيار ناچيز است و تقريباً اثر خنک کنندگي تماماً از تبخير قسمتي از آب اسپري شده در
برج بدست مي آيد که حرارت لازم براي تبخير را از آبهاي باقيمانده در برج تأمين مي کند و در
نتيجه درجه حرارت آب باقيمانده تنزل مي يابد . بخار حاصل از تبخير آب نيز توسط پروانه از برج خارج مي شود .

[shirin71]

عواملي که در ظرفيت برج تاثير گذار هستند

1- کاهش دماي مرطوب محيط (Environment web bulb temperature ):
با کاهش دماي رطوبت محيط قدرت خنک کنندگي برج خنک کننده افزايش مي يابد .

2- افزايش سطح تماس باعث افزايش ظرفيت خواهد شد.

3- افزايش زمان تماس آب و هوا باعث افزايش ظرفيت خواهد شد.

4- سرعت پايين هواي عبوري از سطوح خنک کننده با ثابت نگهداشتن دبي آن باعث افزايش راندمان برج خواهد شد.

[shirin71]

اصطلاحات
اصطلاحات مورد نيازدر برج خنک کننده به شرح ذيل مي باشند:

1- دامنه خنک کنندگي (Range ) : کاهش درجه حرارت آب در عبور از برج (اختلاف بين دماي
ورودي و خروجي آب) را دامنه خنک کنندگي مي نامند.
ظرفيت يک برج خنک کننده را مي توان با اندازه گيري دبي آب برج و دامنه خنک کنندگي از
معادله زير بدست آورد .

( °K )دامنه خنک کنندگي ×(Kj/kg°k )19/4 ×(L/s )دبي آب =(kw ) بار برج

2- تقرب (Approach ):
اختلاف بين دماي آب خروجي از برج و دماي مرطوب هواي ورودي به برج را تقرب (Approach )
مي نامند . از نظر تئوريک پايين ترين دماي قابل حصول براي آب در برج ، دماي مرطوب هواي
ورودي است ، که در اين حالت راندمان برج 100% مي شود . با توجه به اينکه عملاً راندمان
100% امکان پذير نمي باشد و براي رسيدن به دماي مرطوب محيط مي بايست از برج خنک
کن خيلي بزرگتر استفاده نمود و اينکار توجيه اقتصادي ندارد ، معمولاً دماي خروجي از برج 4
الي 5 درجه سانتيگراد بيشتر از دماي هواي ورودي به برج در نظر گرفته مي شود .

3- دبي (water flow rate ) :
ميزان آب در گردش در واحد زمان را دبي مي نامند .

[shirin71]

اصول عملکرد برجهاي فايبر گلاس

سيستم اتوماتيک چرخش آب پخش کن (Rotating sprinkler )آب داغ را بصورت يکنواخت بر
روي تمام سطوح خنک کننده پخش مي کند . هواي خشک بطور همزمان در جهت مخالف
ريزش آب بطرف بالا مکش و باعث تبخير قسمتي از آب داغ و خنک شدن باقيمانده آب ميشود
.آب خنک شده در تشت (Basin )جمع شده و از طريق چاهک (Sump ) به منبع حرارت چرخش
مجدد پمپ مي شود .

1- طراحي انتقال حرارت:
برجهاي خنک کننده فايبرگلاس معمولا بر اساس جريان متقابل (Counter flow )طراحي و
بهترين کارايي را دارند. هوا از داخل سطوح خنک کننده (Fill )در تضاد با آب داغ عبور مي کند .
هواي خشک و سرد در پايين سطوح خنک کننده در تماس با آب سرد در مي آيد که باعث
حداکثر تبخير و انتقال حرارت در سطوح خنک کننده مي شود . شيارهاي سطوح خنک کننده
طوري اختيار شده اند که امکان گرفتگي آنها وجود ندارد و بيشترين سطح را براي واحد حجم در
اختيار ما قرار مي دهند. آب بصورت لايه نازکي در سطوح خنک کننده حرکت مي کند و حداکثر
سطح را براي خنک شدن با هواي عبوري ايجاد مي کند. شيارها داراي زاويه مي باشند و
سطوح بصورت معکوس روي هم چسبانده مي شوند .

2- توزيع آب و هوا:
آب پخش کن چرخشي (Rotating water sprinkler ) آب داغ را بصورت ذرات اسپري شده در
آورده و بطور يکنواخت بر تمام سطوح خنک کننده پخش مي کند که اين يکنواختي پخش آب
براي برجهايي که با نازل کار مي کنند امکان پذير نمي باشد. ضمناً اين برجها بعلت داشتن
حرکت چرخشي آب پخش کن نيازي به الميناتورهاي معمولي ندارد و بايد در نظر داشت که در
برجهاي مکعبي ، اليمانتور باعث افت فشار مي شود .
برجهاي خنک کننده مدور با دهانه مکش پروانه بشکل مخروطي هوا را بصورت يکدست از تمام
سطوح خنک کننده مکش و حداقل افت فشار را دارد. بخصوص که افت فشار الميناتور که در
برجهاي ديگر وجود دارد نيز در اين برجها حذف مي گردد .

قدرت الکتروموتور فن برجها به سه عامل بستگي دارد:
الف- مقدار دبي هوا
ب- افت فشار
ج- راندمان پره هاي فن
دهانه گشاد هوا با سرعت کم هوا ، افت فشار کمتر را سبب مي شود .
برجها اگر از نوع مکش اجباري باشند و پروانه در وضعيت ايده آل قرار گيرد و هوا را با سرعت زياد
به بيرون پرتاب کند امکان برگشت هواي مرطوب خروجي به مکش برج منتفي است .

هد پمپ:
سيستم چرخشي آب در برجهاي فايبر گلاس ، قسمت قابل توجه در طراحي آن مي باشد.
سوراخهايي با قطر بزرگ در لوله ها، جريان آهسته آب با افت فشار ناچيز باعث مي شوند و
همچنين ريسک گرفتگي سوراخها وجود ندارد. افت فشار شامل هد استاتيکي اسپري يا
ارتفاع لوله از سطح آب داخل تشت به اضافه افت فشار در سيستم دوراني آب مي باشد .

عمر دستگاه :
موقعي که از برج خنک کن فايبر گلاس (FRP )صحبت مي شود ، نبايد آنرا با ورق هاي فايبر
گلاس موجدار که براي مسقف کردن پارکينگ و امثال آن استفاده مي شود اشتباه گرفت.
ورقهاي فايبرگلاس که براي مسقف کردن استفاده مي شوند از درجه پايين رزين بدون استفاده
ازپوشش ضد اشعه ماوراء بنفش ساخته مي شوند و ظرف مدت کوتاه چند ساله الياف بصورت
تار موهايي از ورق بيرون زده و ترکهاي زيادي در سطح کار ديده مي شود. قطعات فايبرگلاس با
ژلکت Neopentyl Glycol پوشش داده مي شوند که علاوه بر اينکه رنگ دانه هاي آن ، رنگ بدنه
ذاتي برج را بدست مي دهد کاملاً در مقابل اشعه ماوراء بنفش مقاوم مي باشد . بدين دليل
برجها نيازي به رنگ بدنه ندارند.
در مقايسه با برجهاي چوبي که خيلي زود مي پوسند و برجهاي فلزي که زنگ مي زنند و
هزينه تعميرات را بالا مي برند ، برجهاي فايبر گلاس مزيت فوق العاده اي در صرفه جويي
تعميرات دارند که زمينه يک سرمايه گذاري هوشمندانه را ايجاب مي کند .

الکتروموتور کوچکتر:
توان مصرفي پايين الکتروموتور در برجهاي خنک کننده هزينه مصرف انرژي ساليانه را کاهش چشمگيري مي دهد .

[shirin71]

مزاياي برجهاي خنک کننده فايبر گلاس مخروطي

1- لايه هاي قوي و ضد آب فايبر گلاس با رزين ايزو فتاليک (ISO) باعث کاهش ارتعاشات و افزايش عمر برج مي شود .

2- ژاکت ضد اشعه ماوراء بنفش (NPG )glycol Neopentyl باعث ماندگاري رنگ ، نماي زيبا و عمر طولاني دستگاه مي شود .

3- چاهک (sump ) فايبر گلاس کاملاً ضد خوردگي

4- صفحه پروانه ، آب پخش کن از جنس آلومينيوم دايکاست و پروانه از جنس پلي آميد ، فايبر گلاس
يا آلومينيوم دايکاست با بالانس استاتيکي و ديناميکي حرکت آرام سيستم محرکه برج را امکان
پذير ساخته و عمر طولاني ياتاقانها و الکتروموتور را فراهم مي سازد .

5-سطوح خنک کننده PVC از مواد دست اول و بدون استفاده از مواد آسيابي و بازيافت ساخته مي شوند و داراي گريد دارويي مي باشند .(Anti bacterial)

6- الکتروموتورهاي مورد استفاده با کلاس حفاظتي IP55 و عايق حرارتي کلاس F مي باشند.

[shirin71]

قطعات برج هاي خنک کننده فايبر گلاس

1- بدنه (casing ):
قطعات بدنه توسط پيچ و مهره ضد زنگ بهم متصل و بدنه يکپارچه برج را تشکيل مي دهند .
بدنه ، سطوح خنک کننده PVC را محصور کرده و جريان هواي مکشي را بر روي سطوح خنک
کننده امکان پذير مي باشد. شکل خاص مخروطي بدنه باعث کاهش اصطکاک جريان هوا و به
الگوي جريان هوا کمک مي کند .
بدنه برج بعلت ساخته شدن از رزين ايزوفتاليک (ISO ) مقاومت بالايي در مقابل ضربه دارد و به
راحتي در محل بهره برداري آسيب نمي بيند ژاکت نوپنتيل گليکل (NPG ) باعث اطمينان از
ماندگاري نما و رنگ طولاني برج در مقابل اشعه مستقيم نور خورشيد مي شود .
بدنه جهت حمل راحت بصورت قابل حمل ساخته مي شوند و در سايت مونتاژ خواهند شد .

2- تشت (Basin ):
تشت جمع آوري آب پس از ريختن از پکينگ ها و هدايت آن بطرف چاهک (sump ) استفاده
مي شود ، علاوه براين تشت بعنوان منبع آب نيز عمل مي کند . تشت نيز از جنس فايبر گلاس
با مشخصات ساختاري بدنه مي باشد.

3- چاهک:
چاهک در برجهاي بزرگ در زير و وسط تشت قرار گرفته و در مدل هاي کوچکتر در زير و در
حاشيه تشت قرار دارد و تمام اتصالات ورود و خروج ،تخليه ،پرکن (فلو تر) و سرريز روي آن قرار
دارد. چاهک در پايين ترين سطح قرار گرفته و هميشه پر از آب مي باشد و خطر هوا گرفتگي
پمپ هرگز وجود ندارد . چاهک کاملاً با مواد فايبر گلاس ساخته مي شود و خطر هر گونه
پوسيدگي و نشتي از بين مي رود .
تخليه در پايين ترين سطح قرار دارد که بتوان به سادگي آشغال هاي جمع شده را از برج تخليه
نمود و يا آب برج را خالي کرد.

4- استراکچر برج (Tower Structure ) :
استراکچر برج که بدنه ، تشت و موتور و غيره را ساپورت مي کند از جنس فولاد (MS )
مي باشد که گالوانيزه گرم (HOT DIP ) شده و مقاوم در مقابل خوردگي است .

5- سطوح خنک کننده (Fill ):
سطوح خنک کننده طوري طراحي شده اند که بيشترين سطح تماس آب و هوا حاصل و بهترين
امکان انتقال حرارت و جرم صورت پذيرد و بيشترين سطح را براي واحد حجم در اختيار ما قرار
مي دهد . توزيع يکنواخت هوا در سطح مقطع اين مهم امکان پذير است . سطوح خنک کننده
از ورقهاي PVC دست اول با گريد داروئي و از نوع شفاف با ضخامت مناسب و پوشش ضد اشعه
ماوراء بنفش و ضد باکتري ساخته مي شوند .

6- فن / پره هاي فن ( Fan / fan blades ):
فن هاي چند پره آکسيال ، قابل تنظيم ، ضد خوردگي و سبک ، براي جابجايي حجم زيادي از
هوا با حداقل مصرف انرژي و حداقل صدا طراحي شده اند. فن ها بالانس استاتيکي و
ديناميکي شده و باعث حرکت آرام و عمر بيشتر ياتاقانها مي گردند .

7- الکتروموتور فن ( Fan drive motor ):
الکتروموتور بر روي برجهاي خنک کننده معمولا داراي کلاس حفاظتي IP 55 و عايق حرارتي کلاس F مي باشند .

8- آب پخش کن (Sprinkler ):
آب پخش کن چرخشي از جنس آلومينيوم دايکاست با کمک لوله هاي PVC فشار قوي که به
صورت راديال ، آب را از سوراخهايي که در لوله ها تعبيه شده بر روي سطوح خنک کننده توزيع
مي کند .چرخش آب پخش کن در اثر نيروي عکس العمل آب خروجي از لوله هاي PVC مي باشد .
آب پخش کن در مرکز و بالاي لوله آب ورودي سوار مي شود .

9- گريل (Gril ):
از آنجايي که برجهاي خنک کننده اکثرا در پشت بام يا در ارتفاع نصب مي شوند ، احتمال ورود
آشغال به داخل دهانه مکش هوا وجود دارد . جهت جلوگيري از ورود آشغال مانند برگ درختان ،
پر پرندگان و همچنين ترشح آب به بيرون از گريل که از جنس HDPE مي باشد و مقاوم در مقابل
شرايط جوي است ، استفاده مي شود

[shirin71]

10- الميناتور قطرات رانشي:
در طراحي برجها تلاش مي شود که سرعت هوا و توزيع چرخشي آب طوري باشد که حداقل
قطرات رانشي را داشته باشيم . جهت جلوگيري از فرار اين قطرات پره هايي سينوسي شکل
روي لوله هاي PVC را پوشانده اند .

11- پرت آب (Drift eliminator ):
پرت آب در برجهاي خنک کننده بخصوص در مناطق خشک و کم آب داراي اهميت زيادي است .

پرت آب به موارد زير بستگي دارد.
1- تبخير ( Water loss )
2- فرار قطرات (Drift loss )
3- تخليه آب ( Bleed off )
4- پرت لوله کشي ( Pipe line loss )

تبخير (Evaporation )
ميزان تبخير بطور معمول از رابطه زير قابل تخمين است
E=0/0008(Ti-To)×F
E = ميزان تبخير بر حسب GPM
Ti و To =دماي آب ورودي و خروجي بر حسب GPM
F =دبي آب بر حسب °F

فرار قطرات (Drift Loss ):
ميزان فرار قطرات در برجهاي معمولا کمتر از 002/0 درصد جريان آب در گردش مي باشد که
حداکثر مقدار آن از رابطه روبرو بدست مي آيد . D= 0/002×F

تخليه آب ( Bleed off ):
منظور از تخليه آبBleed off ) )از برج ، تخليه پيوسته يا متناوب درصدي از آب در گردش در برج
براي جلوگيري از افزايش غلظت مواد معدني حل نشده و ساير ناخالصي هاي موجود در آب
کندانسور مي باشد . بدون تخليه آب ، غلظت مواد معدني حل نشده در کندانسور در اثر تبخير
در برج سريعاً افزايش مي يابد .
ميزان تخليه آب از برج براي حفظ غلظت مواد معدني حل نشده در محدوده قابل قبول به دامنه
خنک کنندگي (Range ) برج ، دبي و شرايط اوليه آب بستگي دارد .
لوله تخليه آب (Bleed off ) برج بايستي روي لوله آب گرم برگشتي از کندانسور و در نزديکي
برج نصب شود بطوريکه آب تنها موقعي که پمپ کار مي کند تخليه شود .

پرت لوله کشي (Pipe line ):
پرت آب از لوله کشي به نوع اتصالات ، کيفيت شير آلات و طول مسير دارد.

[shirin71]

الف : لوله هاي آب پخش کن :
لوله هاي آب پخش کن مي بايست کاملاً تميز باشند تا گرفتگي سوراخها پيش نيايد .
موقع نصب لوله ها روي آب پخش کن دقت کنيد که پيچ هاي تنظيم دقيق بسته شوند ،
بطوريکه لوله ها کاملاً در مرکز قرار گيرند .

ب: کله آب پخش کن
رسوب و لجن ممکن است جلوي چرخش آب پخش کن را بگيرد .در صورتيکه حرکت آب پخش کن
کند شود يا بايستد با وجودي که مقدار آب در گردش تغيير نکرده باشد ، کله آب پخش کن را
براي تميز کردن و چک کردن باز کنيد . وقتي دوباره کله آب پخش کن را مي بنديد مطمئن شويد
که آب داخل بلبرينگ ها نرود و با گريس ضد خوردگي پوشيده شده باشد.

شرايط نرمال:
کيفيت آب و شرايط اقليمي بيشتر سيستم هاي تهويه مطبوع با شرايط ساختاري برجهاي
خنک کننده سازگار مي باشند و عمر مناسب برج را تضمين مي کنند . بعضي از شرايط خاص
ايجاب مي کند که موارد مورد استفاده در برج تغيير و مواد مناسب شرايط خاص اختيار شوند .

براي بيشتر مواقع شرايط ذيل معيار شرايط نرمال هستند :
شرايط استاندارد طراحي برج حداکثر دماي آب ورودي به برج را°F 120 تعريف مي کند ، دماي
بالاتراز 120حتي براي کوتاه مدت ممکن است باعث تغيير شکل يا خرابي سطوح خنک کننده
PVC شوند . در مواردي که دماي آب ورودي بيش از °F 120 مي باشد يا ممکن است براي مدت
کوتاهي به °F 120 برسد حتماً در موقع خريد ، سازنده را از اين موضوع مطلع تا نسبت به تغيير
مواد مناسب شرايط اقدام نمايد.
شيمي آب نرمال در گردش برج مي بايست در محدوده زير باشد ( توجه داريم که آب در گردش
با آب جايگزين فرق دارد.)
PH بين 5/6 و 8 ، اگر چه PH تا 5 هم قابل قبول است در صورتيکه فولاد گالوانيزه وجود نداشته
باشد .PH پايين به فولاد گالوانيزه بتن ، محصولات سيماني ، فايبر گلاس و آلومينيوم حمله
مي کند و PH بالا به چوب ، فايبر گلاس آلومينيوم حمله مي کند .
کلريدها (NaCl ) کمتر از ppm 750
کلسيم ( CaCo3 )کمتر از 1200
سولفاتها ( نمک اسيد سولفوريک ) ppm5000، اگر کلسيم از ppm1200 بالاتر رفت سولفات
مي بايست کمتر از ppm 800
سولفيدها (ترکيبات گوگرد ) زير ppm 1
آهن زير ppm 3
منگنز زير ppm 1/.
مواد جامد معلق زير ppm150 ، اگر مواد جامد معلق از نوع ساينده باشند از سطوح خنک کننده
نوع film استفاده نکنيد . روغن و گريس زيرppm 10 در غير اينصورت عملکرد حرارتي دچار مشکل خواهد شد .
هيچگونه حلال شيميايي وجود نداشته باشد .
هيچگونه مواد آلي مغذي که باعث رشد جلبک يا لجن شود وجود نداشته باشد .
کلر ، کمتر ppm 1 براي کلر زني بصورت وعده اي و کمتر از ppm 4/. بصورت دائمي .
شرايط فوق را شرايط نرمال آب در گردش مي نامند .

[shirin71]

کنترل کیفیت اب در برج های خنک کننده
کنترل کيفيت آب:

برجهاي خنک کننده ، هوا شورهاي کارا و موثري هستند .گرد و غبار محيط همراه هواي مکيده
به داخل برج آمده و ضمن تماس با آب ايجاد خوردگي ، شوره ، رسوب و رشد جلبک مي کند و
کارايي سيستم تهويه مطبوع را تحت تاثير قرار مي دهند.
براي جلوگيري از چنين مشکلاتي ، تکيه کردن بر مواد شيميائي کافي نيست ، کيفيت آب و
فاکتورهاي محيط اطراف را چک کنيد .
1- آب در گردش برج و آب جايگزين را آناليز و کيفيت آب را بررسي کرده و اقدام مناسب جهت
کنترل کيفيت آب انجام دهيد .
2- اگر چنانچه مشکل بخاطر غليظ شدن آب در گردش است ، پيشنهاد مي گردد از مواد
شيميائي استفاده کرده و تخليه آب (Bleed off) به صورت متناوب انجام شود تا آب در حد
کيفيت مجاز قرار گيرد .
3- براي پاک کردن شوره و رسوب از مواد شيميائي استفاده کنيد .
4- با توجه به کيفيت آب از صافي و فيلتر استفاده کنيد .

[shirin71]

بررسي هاي بعد از مونتاژ و قبل از راه اندازي
بررسي هاي بعد از مونتاژ و قبل از راه اندازي :
1- سطح تشت و فن را چک کنيد تا موازي سطح افق باشند .
2- لوله مرکزي را چک کنيد که حتماً عمودي باشد و تمام بازوهاي آب پخش کن در يک سطح و
عمود بر لوله مرکزي باشند.

3- مطمئن شويد که هيچگونه آشغال يا جسم خارجي در تشت و چاهک وجود ندارد .
4- آب پخش کن را با دست حرکت دهيد و مطمئن شويد به راحتي حرکت مي کند .

5- مطمئن شويد که بازوهاي آب پخش کن فاصله مناسب خنک کننده و بدنه دارند و به آنها
برخورد نخواهد کرد .
6-مطمئن شويد فن و الکتروموتور درست نصب شده اند .

7- تمام پيچ و مهره ها را چک کرده تا هيچ قسمت ول و لق نباشد .
8- تشت را از آب پر کنيد ، در صورت مشاهده هرگونه نشتي ، آن را رفع نمائيد .

9- برق صحيح (380 v-50 hz -3ph-ac) را به فن وصل کرده و موارد زير را چک کنيد .
الف ) جهت گردش فن را چک کنيد ، هوا مي بايست از دهانه مکش که لوورها هستند مکيده
از روي سطوح خنک کننده عبور کرده و به صورت عمودي ا تنوره بالا خارج شوند .
ب) کابلهاي برق استاندارد بوده و درست بسته شده و مسائل ايمني کاملاً رعايت شده باشند .

10- جريان آب را برقرار کنيد و گردش آب پخش کن را چک کنيد ، هر گونه بي نظمي را رفع نمائيد .

[shirin71]

بررسي هاي بعد از راه اندازي
بررسي هاي بعد از راه اندازي :
1- سرعت موتور را آنچه اعلام شده چک کنيد .
2- دبي هوا را چک کنيد .

3- دبي آب را چک کنيد .
4- توان و جريان برق الکتروموتور را چک کنيد و از حد مجاز آن مطمئن باشيد .

5- صداي غير معمول و لرزه هاي در حال حرکت را کنترل کنيد .
6- آب پخش کن مي بايست با سرعت حدود 5 تا 8 دور در دقيقه براحتي بچرخد ، در غير
اينصورت زاويه سوراخها را تنظيم تا سرعت مناسب بدست آيد .

7- مطمئن شويد آب بصورت يکنواخت روي تمام سطوح خنک کننده مي ريزد و قطرات معلق
توسط قطره گيرها گرفته مي شوند و قطرات بيش از حد از تنوره خارج نمي شود .
8- فاصله بين سطوح خنک کننده و صفحات الميناتور چک شود ، فاصله کافي و يکسان بين آنها وجو داشته باشد .

9- دماهاي زير را اندازه گيري کنيد :
الف ) دماي آب ورودي
ب) دماي آب جايگزين ورودي به برج

ج) دماي مرطوب و خشک هواي ورودي به برج در چهارچوب جهت برج (فواصل مساوي )
د) دماي مرطوب و خشک هواي خروجي از برج بالاي فن

10- شير آب تخليه (Bleed off) را تنظيم کنيد تا درصد مورد نظر تخليه شود .
11- شير شناور را طوري تنظيم کنيد تا آب جايگزين پرت هاي آب را جبران کرده و همچنين
موقعي که برج خاموش مي شود سر ريز نکند .

[shirin71]

برج هاي خنک کننده فايبرگلاس مدار بسته
برج هاي خنک کننده فايبرگلاس مدار بسته:

اصول عملکرد:

برجهاي خنک کننده مداربسته مانند برجهاي خنک کننده مدار باز عمل مي کنند ، فقط انتقال
حرارت از سيال فرآيند به محيط توسط کويل حرارتي صورت مي گيرد . اين کويل سيال فرآيند را
از هواي بيرون جدا کرده و آنرا تميز نگه مي دارد . در برجهاي مداربسته دو سيکل مجزا داريم .

1- مدار خارجي که آب را بر روي کويل اسپري مي کند و با هوا در تماس در مي آيد .
2- مدار داخلي که سيال فرآيند در داخل کويل در گردش است .

حرارت سيال داخل کويل به آب پاشيده شده به بيرون کويل انتقال پيدا کرده و سپس اين آب با
هوا تماس پيدا کرده و اين حرارت را به هوا انتقال مي دهد .

پمپ آب سيرکولاسيون:
پمپ آب سيرکولاسيون جهت پاشش آب بر روي کويلهاي حرارتي ، قطعه اي از برج خنک کننده
مداربسته محسوب مي شود و الکتروموتور آن توسط فن خنک مي شود .

مزاياي استفاده از Super cooling Tower:
نياز به سرويس ساليانه پکينگ ها ندارد .
حجم FRP Cooling تقريباً 2/1 مي باشد .
از نظر اقتصادي تا 70% مقرون به صرفه مي باشد .
قابليت ساخت با بدنه فايبرگلاس ، گالوانيزه ، آلومينيوم و استيل را داراست .
عملکرد دستگاه با راندمان بسيار بالا تضمين مي شود .

[shirin71]

نحوه انتخاب برج خنك كن مناسب
نحوه انتخاب برج خنك كن مناسب:

با توجه به اينكه برج خنك كن معمولا جهت خنك كاري آب به كار مي رود لذا اولين اطلاعات مورد
نياز مشخصات آبي مي باشد كه بايد خنك شود. اين مشخصات شامل:

۱- دبي آب
۲- دماي ورودي آب
۳- دماي مورد نياز در خروجي برج خنك كن مي باشد.

همچنين با توجه به اينكه عملكرد برج خنك كن كه يك سيستم تبخيري مي باشد كاملا وابسته
به شرايط هوا مي باشد لذا مشخصات آب و هواي محل نصب برج خنك كن نيز بايد در دسترس
باشد كه اين مشخصات شامل مورد زير مي باشد:

دماي مرطوب محيط با داشتن دبي آب و دماي ورود و خروج آب از برج از رابطه زير مي توان
ميزان حرارتي که بايد منتقل شود را محاسبه نمود:
Q = m .C .(t2-t1)
ظرفيت گرمايي آب 4200 ژول بر كيلوگرم بر درجه سانتيگراد مي باشد. بنابراين با داشتن ميزان
دبي وزني آب مي توان ميزان حرارت انتقالي را محاسبه نمود.
فرض كنيد قرار است ميزان 160 ليتر در ثانيه آب از دماي 35 درجه سانتيگراد به دماي 30 درجه
سانتيگراد خنك شود. ميزان حراتي كه بايد از آب گرفته شود مي شود :

3360000=5*4200*160وات يعني معادل 3360 كيلو وات
همانطور كه مي دانيد هر كيلو وات معادلBtu/hr 3440 بوده و هر تن تبريد نيز معادل
Btu/hr12000 مي باشد لذا ظرفيت برودت مورد نياز 963 تن تبريد خواهد بود .

اما معمولا اطلاعات و ظرفيت برج ها در كاتالوگ بر اساس شرايط استاندارد ورود آب با دماي 95
درجه فارنهايت و دماي خروج آب 85 درجه فارنهايت و دماي مرطوب هواي 75 درجه فارنهايت
ارايه مي گردد و به جهت انتخاب برج خنك كن مناسب لازم است از ضريب تصحيح استفاده نمود .

انتخاب برج خنك كن از روي كاتالوگ:

اطلاعات مورد نياز :
دبي آب كندانسور :
اختلاف دماي آب ورودي و خروجي برج خنك كن
اختلاف دماي خروجي و دماي مرطوب هوا
با داشتن Range وAproach به جدول ضرايب تصحيح برج خنك كننده مراجعه مي نماييم و ضريب
تصحيح را مي يابيم. رابطه بين تناژ برج و دبي آب عبارتست از NS=gpm/3 لذا با توجه به ضريب
تصحيح ظرفيت برج مناسب بدست می آيد.