معرفی قطعات برج خنک کننده

این مقاله بنا به درخواست شرکت ناب زیست برای معرفی قطعات برج خنک کننده تهیه و در این محیط منتشر می شود.

در ابتدای این مقاله از سایت محبوب https://www.easyfie.com/ تشکر می کنم که این فضا را جهت انتشار مقاله برج خنک کننده در اختیار ما قرار داده اند.

قطعات برج خنک کننده

برج خنک کننده که به آن کولینگ تاور نیز گفته می شود، یکی از مبدل های حرارتی است که از آن در سیستم‌ های برودتی، دستگاه های تهویه، نیروگاه ‌ها، صنعت پتروشیمی و فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود. اصلی ترین و مهم ترین وظیفه کولینگ تاور سرد کردن آب مورد استفاده در فرآیندهای مختلف و دفع حرارت آب می باشد و در سیستم‌ های تهویه مطبوع و سردخانه ها به شدت کاربرد دارد.

برج های خنک کن انواع مختلفی دارند اما عملکرد همه آنها یکسان است و همگی شرایطی ایجاد می کنند که حرارت آب به هوا منتقل شود. به طور کلی 2 سیال در برج وجود دارد، یکی از آنها آب است که باید خنک شود و حرارت بالای آن از بین برود و دیگری هوا است که باید حرارت آب را به خود جذب کند.

عملکرد این مبدل حرارتی به این صورت است که آب مورد استفاده قرار گرفته در فرآیند، بعد از آن که حرارت را جذب می کند، به سمت برج خنک‌کننده هدایت می شود و حرارت اضافی و مازاد خود را از دست می‌دهد تا بتواند دوباره در فرآیند مورد استفاده قرار بگیرد. ساختار و ساختمان کولینگ تاور به این شکل است که آب را در مجاورت هوا قرار می دهد و با افزایش دادن سطح تماس بین آنها، باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شود. در نهایت آب با سرعت بالا گرمای خود را به هوا منتقل می کند و سرد می شود و دوباره به سیستم برمی گردد.

کولینگ تاورها دارای قطعات و تجهیزاتی هستند که در عملکرد درست و راندمان بالای آنها تاثیرگذار می باشند. یک برج خنک کن به کمک قطعات و اجزای داخلی خود می تواند به خوبی کار کند و عملیات خنک سازی را انجام دهد و این تجهیزات در هر نوع و مدلی از برج متفاوت می باشند. این قطعات براساس نوع برج، عملکرد آن، ظرفیت آن، محل نصب آن و بودجه مشتری انتخاب می شوند و روی برج نصب می گردند. مهم ترین پارامتر در تعیین قیمت نهایی برج خنک کن همین قطعات داخلی و نوع و جنس آنها می باشد.

تجهیزات برج خنک کننده

کولینگ تاورها اجزا و قطعات مختلفی دارند که هر کدام از آنها نیز دارای جنس و مدل های متنوعی می باشند و براساس طراحی و عملکرد برج انتخاب می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به اصلی ترین و مهم ترین تجهیزات کولینگ تاور اشاره می کنیم و کاربرد و وظیفه هر یک را شرح می دهیم.

بدنه کولینگ تاور

بدنه برج خنک کننده باعث حرکت جریان هوا و تماس هوا با آب می شود و نگهدارنده پوشش کلی برج می باشد. کولینگ تاورهای بزرگ معمولا از جنس بتنی هستند. پلاستیک، آهن گالوانیزه، استیل، فلز و فایبرگلاس نیز از دیگر موادی هستند که در ساخت انواع برج های خنک کن از آنها استفاده می شود و انتخاب هر یک از این مواد به نوع استفاده از برج و نیاز کاربر بستگی دارد. بیشتر برج ها از چوب های شیمیایی شده و ترکیب شده با بتن و سیمان تقویت شده یا از فیبرهای تقویت شده با پلاستیک ساخته می شوند. بدنه یا اسکلت کولینگ تاور می تواند از فلز نیز ساخته شده باشد.

امروزه فایبرگلاس طرفداران زیادی پیدا کرده است و به شدت مورد استفاده قرار می گیرد زیرا هم استحکام و دوام بالایی دارد، هم در برابر مواد شیمیایی و تابش مستقیم نور خورشید مقاوم است و هم هر 4 تا 5 سال به تعویض نیاز دارد. برج های دارای بدنه فایبرگلاس در ابعاد و اندازه های مختلفی وجود دارند و به طور وسیعی در سراسر دنیا تولید و به بازار عرضه می شوند. برج خنک کن فایبرگلاس به طور معمول دارای ضخامت بین 5 الی 10 میلی متر می باشد و تعداد لایه ‌های متفاوتی از الیاف و رزین دارد.

الکترو موتور برج خنک کن

الکترو موتور برج خنک کننده که یکی از مهم ترین قطعات می باشد، باعث می شود انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی تبدیل شود و پروانه یا همان فن به حرکت در بیاید. این قطعه باید کاملا عایق باشد تا بتواند در برابر شرایط جوی نامناسب و تابش مستقیم نور خورشید مقاوم باشد. در هنگام وصل کابل به الکترو موتور باید حتما از گلند کابل استفاده شود تا از ورود آب به جعبه تقسیم الکترو موتور جلوگیری شود زیرا اگر آب وارد این قسمت شود، الکترو موتور می سوزد.

پکینگ برج خنک کننده

اصلی ترین و مهم ترین قطعه در بین قطعات کولینگ تاور، پکینگ می باشد که به آن سطوح تبادل حرارتی نیز گفته می شود. این قطعه وظیفه افزایش سطح انتقال حرارت را بر عهده دارد و با این کار نرخ تبادل گرما را افزایش می دهد. پکینگ برج خنک کننده به گونه ای طراحی شده است که آب وارد شده را تا حد امکان در سطوح گسترده پخش می کند و معمولا از جنس PVC، سرامیک، پلی اتیلن و یا پلی پروپیلن می باشد.

پکینگ ها به دو دسته فیلم و اسپلش تقسیم می شوند. پکینگ فیلم دارای عملکرد آبشاری می باشد و پکینگ اسپلش به شکل پاششی عمل می‌کند. متداول ترین و رایج ترین نوع پکینگ، لانه زنبوری و از جنس PVC می باشد.

فن یا پروانه کولینگ تاور

فن برج خنک کننده که به آن پروانه نیز گفته می شود، وظیفه هدایت هوا به داخل برج را بر عهده دارد و استفاده از آن باعث می شود راندمان و بازدهی دستگاه افزایش پیدا کند. فن ها یک عیب بزرگ دارند و آن این است که دارای مصرف برق بالایی می باشند و صدای زیادی تولید می کنند. امروزه تلاش تولید کنندگان این است که فن هایی با صدای کم و بازدهی بالا تولید کنند. فن ها از نظر شکل و ظاهر به سه دسته ضربی، کامپوزیت و پروفیل تقسیم می شوند.

فن ضربی دارای قطری بین 0.5 تا 1.2 متر می باشد و از ورقه ‌های فولادی ساخته می شود. از مزایای این نوع فن می توان به‌ قیمت مناسب آن اشاره کرد اما دارای وزن زیادی می باشد. فن کامپوزیت جریان یکنواخت تری از هوا را تولید می کند زیرا می تواند با چرخش پروفیل، شعاع فن را تغییر دهد. از مهم ترین مزایای این نوع پروانه می توان به وزن پایین، تولید صدای کم، هوادهی بیشتر و مصرف انرژی کمتر اشاره کرد. فن پروفیل دارای پروفیل ایرفویل است و ابعاد و فرم آن ثابت می باشد. این مدل فن از جنس آلومینیوم ساخته شده است و همین باعث می شود وزن و لرزش کمتری داشته باشد و در مقابل شکستگی و خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار باشد.

در ادامه به معرفی سایر قطعات کولینگ تاور می پردازیم.

گیربکس برج خنک کن

گیربکس برج خنک کننده دارای چرخ دنده های بزرگ و کوچک می باشد و وظیفه کاهش دور تسمه ای برج را بر عهده دارد. این قطعه دور الکترو موتور را کاهش می دهد و انرژی را به فن منتقل می کند زیرا اگر دور الکترو موتور کاهش پیدا نکند، نمی توان انرژی را به خوبی و درستی به پروانه انتقال داد.

قطره گیر برج خنک کننده

قطره گیر برج خنک کننده یا همان شبنم گیر، از پرتاب و پاشش قطرات آبی که با هوا در حال خارج شدن از برج هستند، جلوگیری می کند. قطره گیرها به شکلی طراحی شده اند که قطرات نسبتا درشت آب را به دام می اندازند و به آنها اجازه خارج شدن از کولینگ تاور را نمی دهند و به این صورت از هدر رفتن آب جلوگیری می کنند. استفاده از این قطعه باعث می شود مصرف آب کاهش پیدا کند. قطره‌ گیرها به دو دسته لانه زنبوری و تیغه ‌ای تقسیم می‌شوند.

قطره گیر لانه زنبوری معمولا از جنس PVC می باشد و این توانایی را دارد که قطرات آب زیادی را جذب کند و در نهایت باعث افت فشار می شود. قطره گیر تیغه ‌ای که به آن قطره گیر پروفیلی نیز گفته می شود، پروفیل ‌هایی به شکل V و یا S هستند که به یکدیگر وصل شده اند. مزیت این مدل این است که افت فشار کمی دارد اما از راندمان پایینی برخوردار است.

نازل یا آبپاش کولینگ واتر

نازل برج خنک کننده که به آن افشانک نیز گفته می شود، به صورت رزوه ‌ای در سیستم پاشش آب نصب می شود و وظیفه توزیع و پخش کردن آب بر روی پکینگ‌ ها را بر عهده دارد. توزیع و پخش یکنواخت آب توسط نازل با عملکرد و راندمان کولینگ تاور ارتباط مستقیم دارد، به همین دلیل باید به طور مرتب چک شود و در صورت بروز رسوب و گرفتگی برای رفع آن اقدام کرد. نازل ها عموما از جنس پلی پروپیلن هستند و به راحتی با اسید شویی رسوب زدایی می شوند.

لوورهای کولینگ تاور

لوور برج خنک کننده که به آن کرکره ورودی هوا نیز گفته می شود، وظیفه کنترل هوای ورودی به برج را بر عهده دارد. ابعاد لوور باید به شکلی باشد که بتواند با توجه به دمای هوا، حجم مناسبی از هوا را به داخل برج هدایت کند. لوورها به دو دسته تیغه ‌ای و لانه زنبوری تقسیم می‌ شوند.

لوور تیغه ‌ای معمولا از جنس فایبرگلاس می باشد و دارای تعداد زیادی تیغه است که از فضای بین آنها، هوا به کولینگ تاور وارد می شود. از این مدل بیشتر در کولینگ تاورهای فایبرگلاس مکعبی و مخروطی استفاده می شود. لوور لانه زنبوری معمولا از جنس PVC می باشد و دارای محفظه هایی شبیه به لانه زنبور است. از این مدل بیشتر در کولینگ تاورهای مکعبی و از نوع جریان مخالف استفاده می شود. مزیت لوور لانه زنبوری نسبت به لوور تیغه ‌ای این است که محفظه های آن از ورود ذرات ریز، آلاینده های محیطی و گرد و غبار به داخل برج جلوگیری می کنند.

حوضچه یا بیسین

حوضچه برج خنک کننده که به آن تشت کولینگ تاور نیز گفته می شود، در بخش زیرین برج و پایین ترین قسمت مسیر گردش آب قرار می گیرد و آب سرد در آنجا جمع می شود. سپس آب از داخل آن مکیده می شود و به سمت مبدل ها و ماشین آلات روانه می گردد. گاهی اوقات در برخی از کولینگ تاورها، حوضچه آب سرد و حوضچه مکش از هم جدا هستند و دارای مخازن جداگانه می باشند. آب اول در حوضچه آب سرد جمع می شود و سپس به حوضچه مکش منتقل می گردد و در نهایت به سمت ماشین آلات هدایت می شود. جنس این قطعه برج خنک کن معمولا از بتن، فایبرگلاس یا فلز می باشد.

کنترل کننده سطح آب یا فلومتر

کنترل‌کننده سطح آب برج خنک کننده با استفاده از دریچه ‌ها یا سوییچ شناور، سطح مناسب آب درون برج را حفظ می کند و آن را به طور مرتب تنظیم می کند. هنگامی که سطح آب حوضچه کولینگ تاور از حد مشخص شده کمتر یا بیشتر باشد، سوپاپ های دستگاه متناسب با آن باز و بسته می شوند تا بتوانند عملکرد دستگاه را در حالت مطلوب نگه دارند. کنترل‌کننده سطح آب معمولا دارای سیستم هشدار می باشد و اگر سطح آب بیش از اندازه کم یا زیاد شود، به کاربر هشدار می دهد.

شفت پروانه

شفت برج خنک کننده وظیفه انتقال نیرو از موتور به جعبه دنده را بر عهده دارد و محوری گردانی است. این قطعه عموما از جنس فولاد یا کامپوزیت است و در برابر خوردگی و شکستگی به شدت مقاوم می باشد. جنس شفت باید به گونه ای باشد که در مقابل تمام تنش ها وارده به برج مقاوم باشد و خواص مکانیکی مناسب داشته باشد.

آب پخش کن برج خنک کننده

آب پخش کن برج خنک‌کننده که به آن اسپرینکلر هد گفته می شود، وظیفه توزیع و پاشش آب را به صورت چرخشی بر عهده دارد. این قطعه معمولا از مواد پلیمری ساخته می شود و از جنس آلومینیوم یا برنج تولید می شود.

اسپرینکلر یا همان آب گردان، شامل 2 قسمت ثابت و دوار می باشد. قسمت ثابت به لوله ورودی وصل می شود و با فشار آب، قسمت دوار شروع به چرخیدن می کند. قسمت دوار بر روی قسمت ثابت به طور دائم می چرخد و همین باعث می شود آب پخش کن دچار رسوب و گرفتگی شود و به طور صحیح نچرخد. به همین دلیل باید به طور مرتب و دوره ای اسپرینکلر روغن کاری، سرویس و یا تعویض شود.

چوب اشباع

چوب اشباع برج خنک کننده یکی از قطعاتی است که در کولینگ تاور قرار دارد و میزان تماس آب و هوا را افزایش می دهد و باعث خنک شدن بیشتر و سریعتر آب می شود. چوب اشباع چوبی است که طی فرآیندی خاص اشباع می گردد و این اشباع سازی باعث افزایش عمر آن می شود. اشباع کردن چوب با استفاده از مقدار مشخصی اسید کرومات مس صورت می گیرد.

تعویض قطعات برج خنک کننده

کولینگ تاور یک منبع برودتی است که دستگاه های تولید کننده گرما را خنک می کند و می تواند به صورت دائم کار کند. این دستگاه مرتب با آب و هوا سر و کار دارد و به صورت یکسره فرآیند تبخیر را انجام می دهد. این روند و روال کاری برج خنک کن باعث می شود قطعات و تجهیزات آن مانند افشانک، پکینگ و دیگر اجزای داخلی آن دچار رسوب و گرفتگی شوند. از سمت دیگر گرد و غبار و آلاینده های محیطی باعث مستهلک شدن قطعات و تجهیزات کولینگ تاور می شوند. تابش مستقیم نور خورشید نیز باعث خرابی فن، قطره گیر و لوور می‌شود.

بنابراین تعویض قطعات برج خنک کننده و سرویس دوره ای و تعمیر آنها از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا این کار باعث می شود از تخریب و استهلاک اجزای داخلی برج جلوگیری شود و عملکرد و راندمان دستگاه حفظ گردد. سرویس کولینگ تاور بهتر است به صورت دائمی و دوره ای انجام شود و هر 6 الی 12 ماه صورت پذیرد تا در هر شرایطی یک عملکرد مطلوب و ایده آل داشته باشد. بهتر است بدانید بررسی دوره‌ای، تعمیر و نگهداری نادرست باعث رسوب شدید، رشد باکتری ها و آلاینده های محیطی در داخل برج خنک کن می گردد.

* قطعات داخلی و جانبی برج خنک کننده با توجه به نوع و نحوه عملکرد آن، متفاوت هستند. بنابراین اولین کار هنگام تعویض قطعات این است که ظرفیت و نوع برج خنک کن تشخیص داده شود.

* هنگام خرید قطعات برج خنک کن لوازم یدکی آن به شما داده می شود. این لوازم یدکی شامل یک ست کامل از نازل، پکینگ، فن، قطره گیر و لوور می باشد تا در صورت نیاز به تعویض قطعات داخلی کولینگ تاور از آنها استفاده کنید.

مزایای سرویس دوره ای برج خنک کننده و تعویض قطعات آن

سرویس دوره ای کولینگ تاور و تعویض قطعات آن دارای مزایای زیادی می باشد که در زیر به آنها اشاره شده است. این مزایا عبارتند از:

- کاهش رسوب و گرفتگی لوله ها

- افزایش طول عمر قطعات داخلی

- افزایش راندمان سیستم

- افزایش کیفیت آب خروجی

- کاهش سر و صدا و لرزش تولیدی

- کاهش دمای آب خروجی

برج‌ های خنک کننده در صنایع مختلف و فرآیندهای گرمازا که نیاز به خنک کردن آب دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. اکثر سیستم های تهویه هوا و فرآیندهای صنعتی، گرما تولید می کنند که این گرما باید به شکلی از سیستم یا فرآیند دفع گردد. در کولینگ تاورها معمولا از آب به عنوان انتقال دهنده حرارت استفاده می شود تا گرما را از سیستم بگیرند و به بیرون هدایت کنند.

برجهای خنک کن دارای قطعات و اجزای مختلفی هستند که هر یک وظیفه ای بر عهده دارند و کار خاصی انجام می دهند. در این مقاله به طور مفصل در مورد تجهیزات کولینگ تاور و نقش و وظیفه آنها صحبت کرده ایم.