شرکت های سازنده برج خنک کننده مجموعه های صنعتی هستند که در زمینه طراحی ، مهندسی و ساخت برج های خنک کننده فعالیت می کنند. برج خنک کننده یکی از پر کاربردترین دستگاه های خنک کننده می باشد که به صورت وسیع در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. بسیاری از شرکت های با سابقه و نام آشنا در کشور های پیشرفته صنعتی مانند شرکت ابارا ( ژاپن ) و شرکت مارلی ( آمریکا ) در زمینه تولید و بروز رسانی صنعت برج های خنک کننده اقدام می کنند. تولید برج های خنک کننده در ایران نیز با توجه به نیاز صنایع کشور از حدود پنجاه سال پیش آغاز شده و به موازات پیشرفت تکنولوژی به مرور زمان اصلاح و تغییر یافته است.
برج های خنک کننده سابقا به طول کامل از جنس چوب ساخته می شدند که چوب به عنوان متریال ساده و در دسترس نقش حیاتی در انتقال گرما ایفا می کرد. بعد ها از ورق های فلزی در ساخت بدنه و اسکلت برج خنک کن استفاده شد که استحکام بالاتری داشت. با پیشرفت علم و تکنولوژی در شرکت های سازنده برج خنک کننده ، فایبرگلاس که یک نوع کامپوزیت می باشد جای فلز را گرفت و به جای سطوح انتقال حرارت چوبی از پلاستیک ها استفاده شد. فایبرگلاس برخلاف فلز مقاومت بیشتری در برابر محیط مرطوب و خوردنده از خود نشان میداد و پلاستیک ها با فرم دهی مناسب عمر و راندمان بالاتری از چوب داشتند. امروزه کارخانجات تولید برج های خنک کننده دارای بخش های مختلفی هستند که به آن اشاره می کنیم:
جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” قیمت برج خنک کننده ” و ” انواع برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.
http://badrantahvie.com/cooling-tower-manufacturers
تست عملکرد برج خنک کننده فقط بوسیله اندازه گیری دمای ورود و خروج آب، اندازه گیری دبی آب و اندازه گیری دمای مرطوب محیط امکان پذیر است ، دقت تست به متغیر های زیادی وابسته است که برخی قابل کنترل و برخی غیر قابل کنترل می باشد. جهت تست کد های ASME و CTI وجود دارد که شامل تمام جزئیات و محاسبات می باشد، مشکل ترین قسمت کار به دست آوردن دیتای دقیق از شرایط کار برج خنک کن می باشد ، در مرحله بعدی این نتایج واقعی با مقادیر طراحی شده مقایسه می گردد که منحنی عملکرد برج خنک کننده باید متناسب با منحنی عملکرد اعلام شده توسط سازنده کولینگ تاور باشد.
قبل از تست ، شرایط فیزیکی باید مطابق دستورات زیر باشد:
ابزار های تست عملکرد برج خنک کننده شامل ابزار های اندازه گیری دما، ابزار اندازه گیری دمای مرطوب، ابزار اندازه گیری دبی آب و ایزار اندازه گیری قدرت الکتروموتور می باشد.
طبق کد های ASME و CTI تست باید در محدوده متغیر های زیر انجام پذیرد. ممکن است تست ها در زمان هایی انجام شود که محدوده های زیر رعایت نشود ولی تست ها باید با صبر و حوصله مجددا در زمان های مناسب در تابستان تکرار شود.
دبی آب : ۱۰ درصد بیشتر یا کمتر از عدد طراحی
رنج خنک کاری : ۲۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی
بار حرارتی : ۲۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی
دمای مرطوب محیط : ۱۰ درجه فارنهایت بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی
سرعت باد : به طور کلی کمتر از ۱۰ مایل بر ساعت
قدرت فن : ۱۰ درصد بیشتر یا کمتر از مقدار طراحی
دقت تست وابسته به شرایط اعلام شده است ، عواملی که قابل کنترل است باید کنترل شوند و عوامل دیگر باید در زمان مناسب انجام شوند همچنین زمان انجام تست باید یک ساعت پس از ثابت شدن پارامتر ها انجام شود.
نتایج باید با مقادیر اعلام شده توسط سازنده و یا منحنی های ارائه شده تطبیق داشته باشد و راندمان برج خنک کننده مناسب باشد.
http://badrantahvie.com/cooling-tower-thermal-performance-testing/
راه اندازی برج خنک کننده مدور ( سری RF ) با توجه به سیستم توزیع آب دورانی و خصوصیات خاص دارای نکات مهمی می باشد که باید رعایت شود. برج های خنک کننده سری RF دارای بدنه ای به صورت بطری شکل می باشند ، بازگشت به تاریخچه این نوع دستگاه نشان می دهد که این طراحی هندسی اولین بار در کشور آمریکا انجام شد و در اصل برای مناطقی در ایالات متحده که دارای باد شدید هستند در نظر گرفته شده بود زیرا در مقابل جریان باد شدید به صورت آیرودینامیک عمل کرده و ایستایی بالایی دارد. با توجه به شکل هندسی مدور نیاز بود که سیستم توزیع آب دورانی هم طراحی شود که به صورت کلگی در وسط و لوله های توزیع آب در حال دوران طراحی شد. حال به بررسی نکات راه اندازی برج خنک کننده گرد می پردازیم.
· لوله های آب پخش کن : می بایست کاملاً تمیز باشند تا گرفتگی سوراخها پیش نیاید. موقع نصب لوله ها روی آب پخش کن دقت کنید که پیچ های تنظیم دقیق بسته شوند، بطوریکه لوله ها کاملاً در مرکز قرار گیرند.
· کلگی توزیع آب : رسوب و لجن ممکن است جلوی چرخش آب پخش کن را بگیرد. در صورتیکه حرکت آب پخش کن کند شود یا بایستد، با وجودی که مقدار آب در گردش تغییر نکرده باشد ، کله آب پخش کن را برای تمیز کردن و چک کردن باز کنید. وقتی دوباره کله آب پخش کن را می بندید مطمئن شوید که آب داخل بلبرینگ ها نرود و با گریس ضد خوردگی پوشیده شده باشد.
· هر کثیفی یا زوائد و مواد خارجی را از تشت آب سرد و دریچه های ورود هوا تمیز کنید. بررسی کنید که لوله ها تمیز و فاقد گرفتگی باشند. از ناحیه مکش، تشت آب سرد و سامپ، تفاله ها را جمع آوری کنید.
· پکینگ برج خنک کننده و تشت آب سرد را بشورید تا کثیفی ها خارج شود. برای شستشو از آب با فشار پایین استفاده شود.
· سطح تشت و فن را چک کنید تا موازی سطح افق باشند.
· لوله مرکزی را چک کنید که حتماً عمودی باشد و تمام بازوهای آب پخش کن در یک سطح و عمود بر لوله مرکزی باشند.
· مطمئن شوید که هیچگونه آشغال یا جسم خارجی در تشت و تشتک وجود ندارد.
· کلگی توزیع آب برج خنک کننده را با دست حرکت دهید و مطمئن شوید به راحتی حرکت می کند.
· مطمئن شوید که بازوهای آب پخش کن فاصله مناسب خنک کننده و بدنه دارند و به آنها برخورد نخواهد کرد.
· مطمئن شوید فن و الکتروموتور درست نصب شده اند.
· تمام پیچ و مهره ها را چک کرده تا هیچ قسمت ول و لق نباشد.
· تشت را از آب پر کنید ، در صورت مشاهده هرگونه نشتی ، آن را رفع نمائید.
· برق صحیح را به فن وصل کرده و موارد زیر را چک کنید.
الف ) جهت گردش فن را چک کنید، هوا می بایست از دهانه مکش که لوورها هستند مکیده از روی سطوح خنک کننده عبور کرده و به صورت عمودی از بالا خارج شود.
ب ) کابلهای برق استاندارد بوده و درست بسته شده و مسائل ایمنی کاملاً رعایت شده باشند.
· جریان آب را برقرار کنید و گردش آب پخش کن را چک کنید، هر گونه بی نظمی را رفع نمائید.
· اتصالات موتور و اتصال زمین را بررسی کنید و مطمئن شوید که محکم متصل شده اند، پوشش جعبه تقسیم را بررسی کنید تا آب بندی باشد.
· نیروی کشش تسمه را با توجه به شکل و جدول زیر مقایسه و کنترل کنید.
· فن برج خنک کننده را با دست بچرخانید تا مطمئن شوید که به نرمی حرکت می کند. زاویه شیب پره های فن را چک کنید. به شکل زیر توجه کنید.
· هنگامیکه از بالا به برج نگاه می شود، فن باید در جهت عقربه های ساعت گردش کند. در غیر این صورت در جعبه تقسیم موتور، جای دو اتصال از سر اتصال های الکتریکی موتور را تغییر بدهید.
· سیستم توزیع آب برج خنک کننده را با دست بچرخانید تا مطمئن شوید که به نرمی حرکت می کند. توجه کنید که مطابق شکل زیر نازل های خروج آب در جهت و زاویه مناسب قرار داشته باشند.
· کنترل کنید که لوله های توزیع آب به آزادی گردش می کنند. این سیستم هنگامیکه از بالا دیده شود باید در جهت عقربه های ساعت حرکت کند. سرعت دوران باید با اعداد جدول زیر تطبیق داشته باشند.
· مطمئن شوید که شیر شناور آب جبرانی در جای خود قرار دارد و به خوبی کار می کند.
· از محکم بودن پیچ هایی که موتور و کاهنده سرعت را به نگهدارنده ها و نگهدارنده ها را به چارچوب برج و خود قطعات چارچوب را به یکدیگر متصل می کنند، اطمینان حاصل کنید.
· تشت برج خنک کننده و سیستم گردش آب را تا رسیدن سطح آب به میزان مطلوب پر کنید. شیر شناور باید طوری تنظیم شود که آب را در سطح لازم نگه دارد، تشت آب سرد باید تا سطح سر ریز پر شود. به شکل زیر توجه کنید.
· عمر و عملکرد بیشینه بستگی به نگهداری و رسیدگی به تمام قطعات برج و سیستم مربوطه دارد. در بیشتر موارد یک بازرسی کلی از برج در هر روز، کافی است. ما برای اطمینان از موثر بودن و کارکرد ایمن برج خنک کننده، استفاده از یک برنامه بازرسی مرتب را پیشنهاد می کنیم.
انتخاب تجهیزات برج خنک کن متناسب با کیفیت آب به معنی طراحی، انتخاب و تطبیق متریال مورد استفاده در ساخت تجهیزات برج خنک کننده متناسب با کیفیت منبع آب موجود جهت گردش در برج خنک کن می باشد. نحوه این انتخاب باعث می شود که در مراحل عملیات آبی و سیکل تغلیظ بهترین عملکرد و پایداری در برج خنک کننده را داشته باشیم. مهم نیست چه منبع آبی داریم با انتخاب صحیح تجهیزات برج خنک کننده می توان اثرات ترکیبات و ناخالصی های موجود در آب را به حداقل رساند. محافظت از برج خنک کننده و اجزای آن اولین الویت طراح ، سازنده و کاربر می باشد.
· بررسی انواع برج خنک کننده جهت تشخیص تناسب متریال ساخت با اثر کیفیت آب روی برج خنک کننده
· بررسی ناخالصی های موجود در منبع آب مورد استفاده
· بررسی و انتخاب عملیات آبی مورد نیاز در سیستم
· انتخاب نوع تجهیزات برج خنک کننده ، انتخاب نوع عملیات آب و سیکل تغلیظ
انتخاب تجهیزات برج خنک کننده متناسب با کیفیت آب اقدام حیاتی می باشد ، همچنین کیفیت آب در گردش درون برج خنک کننده نیز نوع عملیات آبی در برج خنک کننده را مشخص می کند. لیست زیر اثر کیفیت آب بروی متریالی را نشان میدهد که به طور معمول در برج های خنک کننده به کار می رود و سپس راه های مدیریت و محافظت آن را پیشنهاد می دهد.
چوب : باید در برابر پوسیدگی و یا حمله مواد شیمیایی محافظت گردد.
فولاد : مستعد خوردگی در اثر سختی آب بالا ، ذرات معلق ، زیست توده ، ناخالیصی های سنگین / استفاده از بازدارنده های شیمیایی ، افزایش دبی آب و کاهش ماند آب درون برج خنک کننده ، کاهش سیکل تغلیظ
آهن گالوانیزه ( با روی و مس ) : مستعد خوردگی در اثر سختی آب بالا ، مقدار pH زیر ۶٫۵ یا مقدار pH بالای ۸٫۵ / سیکل تغلیظ را کاهش دهید ، با افزودنی های شیمیایی مقدار pH را تنظیم کنید.
استنلس استیل ۳۰۴ : مستعد خوردگی هنگام تجمع کلراید ، زیست توده سریع موجب حفره حفره شدن می شود ، خوردگی در کلراید بالاتر از ۲۰۰ میلی گرم در لیتر ، سطوح تمیز تا ۱۰۰۰ میلیگرم کلراید را تحمل می کند / استفاده از بازدارنده های خوردگی احتمال خوردگی را کاهش می دهد ، نگخ داشتن اکسیدان مثبت موجب تشکیل فیلم اکسید شده و تجمع زیست توده را کاهش می دهد ، نیترات ها موجب کاهش احتمال خوردگی می شود.
استنلس استیل ۳۱۶ : مانند استنلس استیل ۳۰۴ در مقابل کلراید ضعیف هستند ، تا مقدار کلراید ۵۰۰۰ میلی گرم در لیتر را تحمل می کند و در سطوح تمیز تا ۳۰۰۰۰ میلیگرم در لیتر کلراید را تحمل می کند / عمل به مانند استنلس استیل ۳۰۴
آلیاژ مس : مستعد خوردگی در اثر آمونیا و سختی آب بالا. آمونیا بالاتر از ۰٫۵ میلیگرم در لیتر مانند NH3 می تواند باعث ترک و خوردگی شود و به زیست توده ها کمک می کند تا باعث خوردگی در لایه های زیرین آلیاژ مس شوند. آلیاژ های مس نیکل به ترک خوردن مقاوم هستند / عملیات آبی استعداد خوردگی را به حداقل می رساند. بازدارنده های خوردگی مانند TTA یا BZT و BBT احتمال ترک خوردن را کاهش می دهند ولی به طور کامل از بین نمی برند ، در این میان BBT از همه موثر تر است.
پلاستیک ها : از تجمع رسوب جلوگیری کنید و زیست توده ها را از بین ببرید.
جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” اثر کیفیت آب روی برج خنک کننده ” مراجع فرمایید.
http://badrantahvie.com/matching-cooling-tower-design-with-water-quality/
اثر کیفیت آب روی برج خنک کننده به معنی تأثیر ناخالصی های موجود در آب بروی قطعات ، کیفیت و دوام برج خنک کننده می باشد. تمام آب ها فارغ از منبع آن، دارای ناخالصی های مختلف با مقادیر متفاوت می باشد. برخی از این ناخالصی ها مفید و برخی باید بوسیله عملیات آبی کنترل شود بنابراین جهت استفاده صحیح از آب در برج های خنک کننده نیاز به اطلاعات و دانش کافی می باشد. کیفیت آب بروی سازه و کلیات برج خنک کننده تأثیر گذار است. عملکرد برج خنک کن در سیکل تغلیظ بالا موجب تشکیل رسوب ، خوردگی و گرفتگی می شود. در ادامه به بررسی اثر کیفیت آب بروی برج خنک کننده می پردازیم.
به مقایسه ناخالصی ها و اثر آن بروی مجموعه برج خنک کننده می پردازیم:
سختی Hardness ( مقدار ذرات کلسیم و منیزیم ) : به تشکیل رسوب کمک می کند. نمک های کلسیم از خود خواص غیر حلالی نشان می دهند که این خاصیت با افزایش دمای آب افزایش می یابد. وجود منیزیم هم در آب مشکل ساز است مخصوصا وقتی مقدار سیلیکا هم بالا است که منجر به تشکیل منیزیم سیلیکات شده و در مبدل ها رسوب تشکیل می دهد.
آلکالینیتی ( مقدار توان آب برای خنثی کردن اسید ها ) : آلکالینیتی شاخص مهمی برای پتانسیل تشکیل ذرات کربنات کلسیم است.
سیلیکا : می تواند رسوب بسیار سخت در برج خنک کننده به وجود آورد که به سادگی قابل پاک کردن نباشد. برای سیلیکا بالاتر از ۱۵۰ پی پی ام اغلب به فیلتر جانبی یا پردازش آب می باشد.
استنلس استیل ۳۰۴ : حساس به خوردگی کلراید است وقتی مقدار آن ۲۰۰ میلی گرم در لیتر برسد و رسوب تشکیل شود ، همچنین با رسوب مواد آلی حفره حفره می شود. وقتی سطح فلز تمیز باشد تا ۱۰۰۰ میلی گرم در لیتر را تحمل می کند.
جمع ذرات معلق جامد TSS ( شامل تمام مواد غیر قابل حل ) : این مواد هم از طریق آب جبرانی وارد می شود و هم در هنگام کار برج خنک کننده تشکیل می شوند. ذرات معلق به مواد آلی میچسبند و خوردگی بوجود می آورند. مقدار TSS را میتوان به وسیله فیلتر جانبی ، پردازش آب و عملیات آبی کنترل نمود.
آمونیا : باعث تشکیل رسوب در مبدل ها و پکینگ ها می شود. برای آلیاژ های مس در مقادیر ۲ پی پی ام خورنده است. با کلراید ترکیب می شود و کلرامین بوجود می آورد و اثر گند زدایی کلرین را خنتی می کند. بایوساید برومین در قیاس با آمونیا گران تر است.
فسفات : در مقادیر کمتر از ۴ میلیگرم در لیتر و مقدار pH بین ۷ تا ۷٫۵ خاصیت ضد خورندگی از خود نشان می دهد. در مقادیر بالاتر از ۲۰ میلیگرم در لیتر و کلسیم بالاتر از ۱۰۰۰ میلیگرم در لیتر رسوب فسفات کلسیم به وجود می آورد.
کلراید : برای اکثر فلزات خورنده است. برای استنلس استیل حد ۳۰۰ پی پی ام و برای فلزات دیگر تا ۱۰۰۰ پی پی ام قابل تحمل است.
آهن : می تواند با فسفات ترکیب شده و گرفتگی ایجاد کند. می تواند با بازدارنده های خوردگی از تشکیل فسفات کلسیم جلوگیری کرد. آب بازیابی شده مقدار آهن بالاتر از ۰٫۱ میلیگرم در لیتر دارد و عملیات آبی برای آهن مورد نیاز است.
نیترات و نیتریت : در مقادیر بالاتر از ۳۰۰ میلیگرم در لیتر از استیل در برابر خوردگی محافظت می کند. نیترات به آلیاژ های مس حمله نمی کند و از آن ها در برابر خوردگی محافظت می کند.
زینک : به فسفات و نیترات جهت محافظت استیل از خوردگی و حفره حفره شدن کمک می کند. در مقادیر بالای ۰٫۵ میلیگرم در لیتر مفید است و در مقادیر بالاتر از ۳ میلیگرم در لیتر با تشکیل رسوب کمک می کند.
ارگانیک ها : به میکروارگانیسم ها برای تشکبل رسوب کمک می کنند.
فلوراید : در مقدار ۱۰ پی پی ام یا بیشتر و ترکیب با کلسیم باعث تشکیل رسوب می شود.
فلز های سنگین ( مس ، نیکل و سرب ) : مس و نیکل بروی استیل خوردگی بوجود می آورند و می توانند به سطوح کوئل های استیل نازک آسیب وارد کنند.
در این مقاله به بررسی اثر کیفیت آب روی برج خنک کننده پرداختیم جهت مطالعه بیشتر می توانید به مقالات ” انواع بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ” ، ”بازدارنده خوردگی در برج خنک کننده ” و ” عملیات آبی در برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.
http://badrantahvie.com/impact-of-water-quality-on-cooling-towers/