برج خنک کننده یکی از کاربردی ترین دستگاه های در صنعت تهویه مطبوع میباشد و شرکت فنی آسا تهویه سپند نیز به صورت اختصاصی به ساخت و فروش این دستگاه ها مشغول میباشد، در ادامه توضیحاتی جامع از اجزای برج خنک کننده را برای کسب اطلاعات بیشتر شما عزیزان آورده ایم، با ما همراه باشید.
اجزای اصلی برج خنک کننده
برای آشنایی بیشتر با عملکرد برج خنک کن نیاز به اطلاعاتی درباره ساختمان و اجزای این دستگاه میباشد. معمولاً برج خنک کن از اجزای زیر تشکیل میشود :
سطوح خنک کننده
سطوح خنک کننده که به آن پکینگ (Packing) یا فیل (Fill) هم میگویند، شاید اصلی ترین قسمت برج خنک کننده باشد. بخش عمده انتقال حرارت آب داغ و هوا در این قسمت انجام میشود. این سطوح هم باید با ایجاد مساحت زیاد، سطح انتقال حرارت را افزایش دهند و هم از نظر ابعاد خیلی بزرگ نباشند.
بعد از پاشش آب توسط نازل ها آب به صورت لایه نازکی بر روی سطوح خنک کننده پخش میشود. در نتیجه، به دلیل افزایش سطح انتقال حرارت میان آب و هوا، میزان تبخیر آب به شدت افزایش مییابد. از طرف دیگر، یه علت طراحی خاص سطوح خنک کننده، اب درون آن ها به تله میافتد و زمان بیشتری برای انتقال حرارت و تبخیر آب ایجاد میشود.
نازل های آب پاش (Spraying Nozzles)
نازل های آب پاش بر روی لوله آب ورودی به برج خنک کننده قرار میگیرند و جریان آب داغ وارد شده را بر روی سطوح خنک کننده پاشش میکنند. وظیفه نازل ها پخش یکنواخت و اتمیزه آب درون برج خنک کننده است. علاوه بر توزیع بهتر آب، اتمیزه شدن باعث کاهش فشار آب شده و دمای تبخیر آن را کاهش میدهد. همچنین، تبدیل شدن به قطرات ریز آب، سطح انتقال حرارت بین آب و هوا را افزایش میدهد.
معمولاً اتصال نازل به سیستم توزیع آب به صورت رزوه ای است و به راحتی انجام میگیرد. نازل ها به دلیل نوع اتصال و کوچک بودن سوراخ خروجی آب، به مرور زمان دچار رسوب گرفتگی میشوند و در نهایت باعث مسدود شدن مسیر خروجی آب از نازل میشوند.
قطره گیر (Drift Eliminator)
پس از پاشش آب بر روی سطح خنک کننده و مکیده شدن هوا با سرعت زیاد به سمت بالای برج خنک کننده، بخشی از قطرات آب بدون تبخیر شدن همراه با هوا به سمت خروجی فن رانده میشود. وجود قطرات آب در جریان هوا باعث هدر رفت آب و همچنین گاهی سبب آسیب دیدن پروانه فن میشود.
قطره گیر یا چکه گیر بخش زیادی از قطرات آب موجود در هوا را حذف میکند و از پرتاب قطرات آب به سمت فن جلوگیری میکند. قطره گیر معمولاً در دو نوع تیغهای و لانه زنبوری تولید میشود. با افزایش تعداد مسیرهای موجود در قطره گیر هدررفت آب کمتر میشود؛ ولی از طرف دیگر فشار وارده به فن ها و مصرف انرژی افزایش مییابد.
این وسیله به دلیل در تماس بودن با هوا و قرار گرفتن در معرض تابش مستقیم خورشید، به سرعت دچار خرابی و استهلاک میشود.
فن برج خنککننده (Fan)
برای خنک کاری در برج های خنک کننده معمول، به مکانیزمی برای انتقال و جابجا کردن هوا همراه با صرف انرژی نیاز است. این مکانیزم به جابجایی اجباری (Forced Convection) هوا معروف است و معمولاً به کمک فن انجام میگیرد. جابجایی طبیعی (Natural Convection) هوا بدون صرف انرژی و با اختلاف دما و چگالی هوا انجام میشود.
فن ها یا از نوع مکنده هستند یا از نوع دمنده. فن های مکنده در قسمت بالای برج خنک کننده قرار میگیرد و بیشتر از مدل محوری میباشند. در مقابل، فن های دمنده در پایین برج خنک کننده قرار داشته و از مدل سانتریفیوژ هستند. جنس پره های فن معمولاً از آلومینیوم، آهن گالوانیزه، فیبر و فیبر تقویت شده با پلاستیک (FRP) میباشد. پره های ساخته شده از FRP به علت سبکی مصرف انرژی الکتروموتور را کاهش میدهند. زاویه تیغه های فن قابل تغییر است؛ بطوریکه در فصل تابستان که تراکم هوا کم میشود، زاویه تیغه ها را افزایش میدهند تا قدرت مکش فن بیشتر شود.
آب پخش کن (Sprinkler)
آب پخش کن یا آب گردان بخشی است که آب داغ را به صورت مساوی و یکنواخت بر روی سطوح پکینگ توزیع میکند. جنس آب پخش کن معمولاً از آلومینیوم، برنج یا ترکیبات پلیمری میباشد. حفره های خروجی آب پخش کن به نازل منتهی میشوند و داخل برج خنک کننده قرار دارند. تعداد حفره ها بسته به نوع طراحی متفاوت است. همچنین، آب پخش کن باید افت فشار بسیار کمی داشته و در برابر خوردگی مقاوم باشد.
حوضچه آب سرد
حوضچه آب سرد وظیفه جمع آوری آب سرد و ذخیره سازی آن در کف برج را بر عهده دارد
لوور برج خنک کننده
لوورها در ناحیه مکش هوا، بسته به متقاطع یا ناهمسو بودن جریان هوا، در دو یا چهار طرف برج خنک کن قرار داده میشوند. مهم ترین وظیفه این وسیله پخش یکنواخت هوای ورودی و جلوگیری از پاشیدن آب به بیرون برج خنک کننده میباشد. لوورها معمولاً از جنس پلی اتیلن یا PVC بوده و در دو نوع لانه زنبوری و تیغه ای ساخته میشوند.
دو عامل در میزان هوای ورودی از طریق لوورها نقش اساسی دارند:
- سرعت هوای ورودی که با توجه به شرایط اقلیمی بین ۵ تا ۱۰ متر بر ثانیه محاسبه میشود.
- مساحت کلی دریچه ها و منافذی که بر روی لوورها برای ورود هوا در نظر گرفته شده است.
این دو عامل میزان دبی هوای ورودی به برج خنک کننده را تعیین میکنند. درنتیجه، شرایط طراحی، اقلیمی و مقدار مکش فن بر نوع طراحی لوورها تأثیرگذار است.
جنس لوورها معمولاً از کامپوزیت، فایبرگلاس و PVC استفاده میشود. بهتر است در تولید لوورها از جنس فایبرگلاس استفاده کرد. در مواد فایبرگلاس از مواد مقاوم در برابر اشعه فرابنفش استفاده میشود که از آسیب دیدن لوور توسط اشعه های خورشید جلوگیری میکند. در طرف دیگر، PVC مقاومت لازم در برابر اشعه خورشید را ندارد و به مرور زمان دچار از هم گسیختگی میشود.
ورودی آب جبرانی
این ورودی به یک شناور وصل است که مشابه شناور کولر آبی عمل میکند. در صورت کاهش سطح آب درون حوضچه آب سرد، شناور به سمت پایین رفته و آب بیشتری به حوضچه وارد میشود. در مقابل، با بالا رفتن سطح آب شناور به سمت بالا حرکت کرده و ورود آب را محدود میکند. سطح آب حوضچه توسط این سیستم تنظیم میشود.
لوله سرریز
در صورت عمل نکردن شناور هنگام پر شدن حوضچه آب سرد، این لوله اب اضافی را خارج میکند. اگر مقدار آب بیش از حد باشد و به سطوح خنک کننده (پکینگ) برسد، عملکرد برج خنک کننده مختل میشود.
زهکش آب حوضچه
در سیستم برج خنک کن مدار باز، آب با هوای آلوده در تماس است و همچنین احتمال ورود حشرات و دیگر آلودگی های محیطی وجود دارد. از این رو، در پایین ترین ناحیه حوضچه آب سرد یک لوله برای خروج آب آلوده قرار میدهند که ورودی آب جبرانی، آب تمیز را جایگزین آن میکند.
لوله آب ورودی
آب داغ خروجی از کندانسور سیکل تبرید از این لوله به برج خنک کننده وارد میشود.
لوله آب خروجی
آبی که در برج خنک کن خنک کاری و سرد شده از لوله آب خروجی موجود در حوضچه آب سرد به سیستم تبرید برمیگردد.
تعمیر و نگهداری برج های خنک کننده
تعمیر و نگهداری عملیاتی مناسب برای رسیدن به حداکثر توان برج خنک کننده و افزایش عمر آن بسیار مهم است. با انتخاب یک شرکت مناسب برای خریداری و نصب برج خنک کن میتوان هزینه عملیاتی و نگهداری را کاهش داد. شرکت آسا تهویه دستورالعمل های نگهداری و اطلاعات تعمیر و سرویس را به مشتری ارائه میدهد. این روش ها می توانند با حفظ جریان مناسب آب و جریان هوا و همچنین جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده ، از افت کارایی در قسمت انتقال گرما جلوگیری کنند.
دوره زمانی سرویس به نوع برج ، اندازه و عوامل خارجی مانند موقعیت جغرافیایی ساختمان بستگی دارد.
برخی از اقداماتی که بدون نیاز به متخصص برای نگهداری از برج خنک کننده میتوان انجام داد:
- نصب صافی برای فیلتر کردن اضافات و آشغال ها که از آسیب رساندن آلودگی های منتقله از طریق هوا یا آب به سیستم جلوگیر میکند.
- نازل ها باید به طور مرتب تمیز شوند تا از گرفتگی جلوگیری شود. از آنجا که نازل ها توزیع آب را بهبود میبخشند، باید در جایی قرار گیرند که بتوان به راحتی به آنها دسترسی داشت تا بازرسی، تمیزکاری یا جایگزین شوند.
- روش های مختلف تصفیه آب مانند فیلتراسیون، رسوب زدایی و استفاده از مواد شیمیایی سبز عملکرد بهینه سیستم برج خنک کننده را تأمین میکند. توصیه می شود این کار ماهانه انجام شود، مگر اینکه توسط سازنده موارد دیگری گفته شده باشد.
- تمیز کردن کامل برج های خنک کننده به معنی استفاده از یک ماده شیمیایی تمیز کننده است که در سیستم برج خنک کننده و تهویه مطبوع گردش کند.
- شستشوی پرفشار و استفاده از جاروبرقی نیز بخشی از فرایند تمیزکاری کامل را تشکیل می دهد. در صورت لزوم ، اجزای مکانیکی مانند فن ها ، موتورها و تسمه ها هم باید تمیز و تنظیم شوند. اجزای الکتریکی مانند خازن ها و سیم کشی باید بررسی و در صورت لزوم جایگزین شوند.
برج خنک کننده و بهره وری انرژی
با افزایش قیمت انرژی و تأکید بر محیط زیست پایدار ، اطمینان از اینکه برج های کولر به گونه ای طراحی و ساخته شده و همچنین نصب و نگهداری می شوند که از انرژی کمتری استفاده کنند، مهم است. برخی از روش هایی که برای بهبود کارایی میتوان استفاده کرد شامل موارد زیر است :
- استفاده از برج خنک کننده مدار باز که انرژی کمتری نسبت به سایر انواع برج خنک کننده مصرف می کنند.
- کنترل سرعت فن: سرعت فن برج خنک کننده باید این قابلیت را داشته باشد که متناسب با دمای سیال خروجی یا دما و فشار خنک کاری کنترل شود. این کار با استفاده از موتورهای دو سرعته یا فناوری درایو با سرعت متغیر حاصل می شود. این سیستم را میتوان به برج خنک کننده های قدیمی و جدید اضافه کرد.
شرکت آسا تهویه
امیدواریم که از مطالعه این مقاله لذت برده باشید، جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با محصولات هواساز، فن کویل و چیلر با ما در ارتباط باشید، جهت اجرای پروژه های تهویه مطبوع هوا در تهران با محصولات هواساز و چیلر شرکت فنی مهندسی آسا تهویه با ما از طریق شماره تلفن های درج شده در سایت تماس بگیرید.
مفید و جامع بود خدا قوت