برج خنک کن

cooling tower nozzle

فرمول های محاسباتی مبانی برج خنک کننده | راندمان برج خنک کننده

همچنین مختصری در مورد تعادل جرم برج خنک کننده نیاز آب آرایشی در سیستم، تلفات دریفت یا باد، تلفات تبخیر و دمیدن یا کشیدن خاموش می شود.

برج خنک کننده بخش بسیار مهمی از بسیاری از نیروگاه ها هستند. منبع آب آرایشی برای پر کردن مجدد آب از دست رفته در اثر تبخیر استفاده می شود. آب گرم از مبدل های حرارتی کندانسور به برج خنک کننده فرستاده می شود. پس از کاهش دمای آب در برج خنک کننده و برای انجام مراحل بعدی به کندانسور مبدل ها و یا به واحدهای دیگر ارسال می شود.

نازل برج خنک کننده

نازل برج خنک کننده یکی از لوازم جانبی مهم برج خنک کننده است. این به طور گسترده ای در برج خنک کننده جریان متقاطع و برج خنک کننده جریان مخالف استفاده می شود.

هنگامی که آب با فشار خاصی به سمت نازل ها جریان پیدا می کند، آب گرم را به سمت نازل ها می چرخاند و سپس از پایین نازل دور می شود. برای اینکه هر نازل اسپری برج خنک کننده دارای ورودی و خروجی باشد.

ورودی با لوله آب متصل شده و خروجی دارای طراحی خاصی است تا پاشش آب یکنواخت و مداوم باشد. و سپس آب را پایین بیاورید تا برج خنک کننده پر شود.

مزایای نازل برج خنک کننده

مقدار هر برج خیلی بیشتر نیست، فقط جریان آب را یکنواخت نگه دارید

فشار مناسب در سرتاسر نازل برج خنک کننده باعث می شود که نگهداری کمتری برای صرفه جویی در هزینه های کار انجام شود

مسدود کردن لوله آب به نازل برج خنک کننده آسان نیست و باعث خنک شدن دمای خوب می شود

انواع نازل اسپری برج خنک کننده سارا با برندهای مختلف برج خنک کننده ملاقات می کند

اندازه و شکل پرکننده های برج خنک کننده

اندازه و شکل برج خنک کننده تصمیم به استفاده از چه نوع پر می کند. برج خنک کننده گرد از رسانه پر با شکل گرد استفاده می کند، برج خنک کننده مربع از شکل مربع یا مستطیل استفاده می کند. شکل خاصی از پر کننده وجود دارد که می توان از آن در برج خنک کننده مربعی نیز استفاده کرد، به شکل ذوزنقه است.

ضخامت پرهای برج خنک کننده

اندازه های مختلفی از 0.27 میلی متر تا 0.5 میلی متر وجود دارد. برخی افراد هرچه ضخامت پرکننده ضخیم تر باشد، بهتر است. با توجه به اندازه برج و روش نصب، توصیه می کنیم از ضخامت مناسب استفاده کنید. اگر عرض کمتر از 1.22 متر باشد، توصیه می کنیم از ضخامت کمتر از 0.38 میلی متر استفاده کنید.

اگر ضخامت بیش از 1.22 متر است، مانند 1.52 متر، توصیه می کنیم ضخامت بیش از 0.38 میلی متر باشد. مثل کاغذ است. اگر عرض بسیار زیاد است، ضخامت باید به اندازه ای باشد که وزن و استحکام را تحمل کند.

برج خنک کننده آب کشش مکانیکی:

برج خنک کننده مکانیکی بیشتر برای خنک کردن آب استفاده می شوند. این مکانیکی از فن‌ های بزرگ برای عبور هوا از آب در گردش استفاده می‌کنند. آب به سمت پایین بر روی سطح پر می ریزد که به افزایش زمان تماس بین هوا و آب کمک می کند. این کمک می کند تا انتقال حرارت بین هوا و آب به حداکثر برسد.

برج خنک کننده آب پیش نویس مکانیکی عمدتاً از دو نوع تشکیل شده است

الف) بادکش اجباری - در این فن برج خنک کننده که در ورودی هوا قرار دارد

ب) بادکش القایی – در این فن برج خنک کننده که در قسمت خروجی هوا قرار دارد.

برج خنک کننده کششی اجباری

اینها به شکل یک سازه بتنی مستطیل شکل بزرگ هستند. آب به بالا پمپ می شود و به اسپری تبدیل می شود. به صورت باران بر روی مراحل متوالی تخته‌ها به شکل لوورهای چوبی، پلی استایرن یا فلزی با بریدگی ‌ها و دنده‌هایی برای قطع جریان می‌بارد. آب از یک مرحله به مرحله بعد جریان می یابد و در نهایت به حوضی می رسد که پایه سازه را تشکیل می دهد و توسط پمپ آب سرد از آن گرفته می شود.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، در یک برج خنک کننده با کشش اجباری. گردش هوا در برج خنک کننده با کشش اجباری با استفاده از فن هایی که در پایه برج قرار می گیرند تولید می شود.

برج خنک کننده کششی القایی

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. گردش هوا با استفاده از فن هایی که در بالای برج قرار گرفته اند، تامین می شود.

آنها به طور کلی برج خنک کننده القایی هستند که به عنوان برج جریان مخالف یا برج جریان متقاطع طبقه بندی می شوند که جهت جریان هوا را نسبت به جریان آب توصیف می کنند.

انتظار می‌رود برج جریان مخالف کارآمدتر باشد، اما برج جریان متقاطع را می‌توان با نیاز به توان کمتر یا سرعت بخار بالاتر راه‌اندازی کرد.

برج خنک کننده

برج خنک کننده یک مبدل حرارتی تخصصی است که در آن هوا و آب در تماس مستقیم با یکدیگر قرار می گیرند تا دمای آب از یک ساختمان کاهش یابد. هوا از کناره های برج وارد می شود و از آب در حال سقوط عبور می کند. با عبور هوا از آب، گرما مبادله می شود و مقداری از آب تبخیر می شود. این گرما و آب تبخیر شده به شکل یک غبار ریز ابر مانند از بالای برج خارج می شود. آب سرد شده در پایین برج جمع آوری می شود و برای استفاده مجدد به کارخانه یا ساختمان پمپ می شود.

برج خنک کننده اتمسفر از هیچ فن مکانیکی برای ایجاد جریان هوا در برج استفاده نمی کنند، هوای آن از یک جریان القایی طبیعی که توسط اسپری فشار ایجاد می شود، مشتق می شود.

برج خنک کننده پیش نویس هیبریدی

برج‌ خنک‌کننده هیبریدی مجهز به فن‌ بادکش مکانیکی برای افزایش جریان هوا هستند. در نتیجه، آنها همچنین به ما برج‌ پیش‌کش طبیعی با کمک فن ارجاع داده می‌شوند. هدف از طراحی آنها این است که اسب بخار مورد نیاز برای حرکت هوا را به حداقل برسانند، اما این کار را با کمترین تأثیر ممکن در هزینه پشته انجام دهند.

برج خنک کننده با مشخصه جریان هوا

برج خنک کننده ضد جریان دارای گذرگاه هوا هستند که مستقیماً در مقابل جریان آب جریان دارد . همانند طراحی جریان متقاطع، به آب اجازه داده می شود تا با کمک دریچه های ورودی هوا پخش شود. شکل بطری آنها مشخصه این نوع برج خنک کننده است.

برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت

همه برج‌ خنک ‌کننده که در اینجا توضیح داده می‌شوند ، برج‌ تبخیری هستند ، زیرا اثر خنک ‌کنندگی اولیه خود را از تبخیر زمانی که هوا و آب در تماس مستقیم قرار می‌گیرند، به دست می ‌آورند. در انتهای دیگر طیف، برج خشک است، جایی که با استفاده کامل از بخش های کویل سطح خشک، هیچ تماس مستقیم بین هوا و آب رخ نمی دهد. از این رو انتقال حرارت معقول آب را کاملا خنک می کند.

چگونه یک برج خنک کننده صنعتی کار می کند

آب گرم از تجهیزات صنعتی، سیستم AC تجاری یا هر منبع گرمایی دیگر وارد برج شده و به طور یکنواخت در بالای آن پخش می شود. همانطور که آب به پایین برج می ریزد، پر کننده تجهیزات آن را در یک منطقه بزرگ پخش می کند تا تماس آب و هوا را افزایش دهد، بنابراین انتقال حرارت از طریق تبخیر را افزایش می دهد. حجم زیادی از هوا به طور مداوم در امتداد پر از فن های بزرگ در برج در حال حرکت است.

همانطور که تبخیر انجام می شود، آب گرما را از دست می دهد. در نهایت وارد چاه برج در پایین می شود. سپس آب خنک برای خنک کردن منبع گرمای اولیه باز می گردد و چرخه تکرار می شود. به منظور رقیق شدن سیستم، بخشی از آب سیستم از طریق دریچه تخلیه به سمت تخلیه می رود. خط آرایش، برج خنک کننده را با آب تازه تغذیه می کند تا دوباره پر شود.

سوال چیلرهای هوا خنک در مقابل چیلرهای آب خنک

هر زمان که از برج خنک کننده در زمینه راه حل های خنک کننده آرانر نام می برید، مقایسه این دو سیستم مطرح می شود. هر کدام مزایا و معایب خود را دارند، اما در مناطق خشک اغلب چیلرهای هوا خنک ترجیح داده می شوند. همچنین زمانی که قابلیت اطمینان نیروگاه بسیار مهم است و از وابستگی به تامین آب باید اجتناب شود. این معمولاً در مورد امکانات حیاتی ماموریت مانند مراکز داده صدق می کند. یکی از تفاوت های اصلی بین این دو سیستم عدم وجود برج خنک کننده در سیستم چیلر هوا خنک است که مزایایی مانند نیاز به تعمیر و نگهداری و سرویس کمتر را به همراه دارد.

سختی گیر

وجود یک دستگاه سختی گیر در خانه عموماً برای لوازم، لوله ‌ها و ظروف شما بیشتر از سلامت عمومی شما مفید است. با این حال، اگر وسایل، لوله ها و ظروف شما خوب کار کنند و ظاهر خوبی داشته باشند، می تواند روحیه شما را تقویت کند. هیچ چیز نفرت انگیزتر از گرفتگی لوله، نتیجه آب سخت نیست.

با گرفتگی لوله، فشار آب می‌تواند کاهش یابد و یافتن لوله‌هایی که مسئول این مشکلات هستند دشوار است و جایگزینی آنها می‌تواند پرهزینه باشد. علاوه بر این، زمانی که فشار آب کم است، شما تمایل دارید آب بیشتری را برای جبران مصرف کنید.

همچنین می‌توان از صابون بیش از حد استفاده کرد که این امر به منزله هدر دادن پول دیگر است. فیلم صابون و همچنین رسوبات معدنی می تواند ماشین لباسشویی و ماشین ظرفشویی را مسدود کند که تعویض آنها دشوار و پرهزینه است.

تنها عیب قابل توجه داشتن یک نرم کننده آب، نوشیدن یا مصرف آن است. اگرچه، نوشیدن دستگاه سختی گیر شده می تواند مزایایی داشته باشد، مانند افزایش مصرف سدیم و کاهش سطح کلسیم و منیزیم در بدن، این فواید جزئی برای سلامتی ممکن است برای همه کارساز نباشد.

در واقع توصیه شده است که مردم دستگاه سختی گیر شده ننوشند. فقط باید برای تمیز نگه داشتن ظروف و کارکرد موثر وسایل استفاده شود.

برای خرید یک دستگاه سختی گیر، می‌توانید از بین گزینه‌های زیادی یکی را انتخاب کنید که اصلی‌ ترین آن‌ ها آنهایی هستند که با نمک بازسازی می ‌شوند و آنهایی که با پتاسیم بازسازی می‌ شوند. اگرچه دستگاه سختی گیر که از پتاسیم استفاده می‌کنند برای سلامتی شما بهتر هستند، اما هزینه نگهداری آنها بیشتر است. از طرف دیگر، دستگاه سختی گیر نمک بیشتر در خانه ها رایج است.

مقدار معینی تعمیر و نگهداری در یک دستگاه سختی گیر وجود دارد. هر دستگاهی متفاوت است و پیشنهاد می شود که دفترچه راهنما را برای هر کدام که آب شیرین کن دارید مطالعه کنید تا بتوانید به خوبی و موثر از آن استفاده کنید.

نوع دستگاه سختی گیر که دریافت می کنید بستگی به این دارد که قصد دارید از آن برای چه کاری استفاده کنید. نرم‌کننده‌های آب معمولاً برای مناطقی که بیشتر از آب استفاده می‌کنید، مانند حمام، آشپزخانه و اتاق‌های خشک‌ شویی استفاده می‌شوند.

در نهایت، مهم ترین نکته ای که در مورد آب شیرین کن باید به خاطر بسپارید، قیمت آن است که البته به اندازه دستگاه و ویژگی هایی که دارد بستگی دارد. بهترین نرم کننده ها می توانند بیشترین آب را پردازش کنند و به طور کلی دارای ویژگی بازسازی خودکار هستند.

بنابراین، توصیه می‌شود تعیین کنید کدام آبی را می‌خواهید نرم کنید، آزمایش کنید دقیقاً چه مقدار آب باید دستگاه سختی گیر شود (که از طریق یک آزمایشگاه مستقل قابل تشخیص است) و جستجوی خود را برای یک دستگاه سختی گیر به آن ‌هایی که می‌توانند تحمل کنند محدود کنید.

چگونه یک دستگاه سختی گیر کار می کند

آب سخت یک اصطلاح عمومی است که برای اشاره به منبع آبی استفاده می شود که مقادیر زیادی مواد معدنی را از زمین جذب کرده است - در درجه اول کلسیم و منیزیم. اگر آب در مقادیر قابل توجهی فاقد این مواد معدنی باشد، به عنوان دستگاه سختی گیر توصیف می شود. آب می تواند به طور طبیعی نرم باشد (آبی که از دریاچه ها و نهرها به دست می آید اغلب به طور طبیعی نرم هستند). یا ممکن است به دلیل تصفیه مصنوعی، چه در شرکت آب شهری یا با استفاده از دستگاه تصفیه آب داخلی که به عنوان دستگاه سختی گیر شناخته می شود، نرم شود.

ذخایر آب زیرزمینی به دلیل ماهیت سنگی که آب باران از طریق آن نفوذ می‌کند، سخت می‌شود. مناطقی که سرشار از سنگ آهک، گچ و گچ هستند معمولاً آب سخت در دستگاه سختی گیر دارند، در حالی که مناطقی که سنگ غالب آن گرانیت یا سنگ دیگری با کلسیم پایین است، دارای آب نرم طبیعی هستند. همچنین در مناطقی که برخی از اصلاحات کشاورزی مانند آهک به مقدار زیاد استفاده می شود، آب می تواند سخت شود.

محتوای گوگرد نیز موضوع دیگری است که قابل درمان است. علائم بارز گوگرد بیش از حد در آب، بوی بد و آبی است که به رنگ قهوه ای یا قرمز است. این نیز می تواند منجر به خوردگی یا باکتری در آب آشامیدنی شما شود.

مشکلات ناشی از آب بیش از حد سخت

هیچ نگرانی برای سلامتی با نوشیدن آب سخت سرشار از مواد معدنی محلول مانند کلسیم و منیزیم وجود ندارد. در واقع مقادیر کمی از این مواد معدنی برای سلامتی لازم است. اما در سطوح بالا، مواد معدنی می توانند در لوله ها، وسایل لوله کشی و وسایل برقی تجمع کنند و به تدریج در عملکرد آنها اختلال ایجاد کنند. به عنوان مثال، تجمع مواد معدنی در شیرها یا آبگرمکن ها ممکن است طول عمر آنها را کوتاه کند. برخی از افراد پس از حمام کردن یا دوش گرفتن در آبی که حاوی مواد معدنی بسیار بالایی است احساس خارش می کنند.

آب سخت همچنین توانایی کف کردن صابون را کاهش می دهد و مواد معدنی می توانند با صابون ترکیب شوند و یک تفاله چسبنده تشکیل دهند که می چسبد. به عنوان مثال، اگر مشکل لکه های آب روی ظروف دارید، ممکن است نشان دهنده مشکل آب سخت باشد. این کف چسبنده همچنین می تواند به سختی از روی لباس یا موهای شما شسته شود.

تبادل یونی:

این رایج ترین نوع نرم کننده آب در خانه است. با حذف یون های کلسیم و منیزیم و جایگزینی آنها با یون های سدیم که هیچ یک از اثرات مخرب کلسیم و منیزیم را ندارند، عمل می کند. این یک دستگاه آشنا است که شامل یک مخزن بزرگ از قرص های نمک است. اگر خانه شما دارای یک دستگاه سختی گیر است، به احتمال زیاد از این نوع استفاده می شود.

بدون نمک:

این دستگاه از فیلتر مکانیکی برای حذف کلسیم استفاده می کند، اما روی آب بسیار سخت کارایی چندانی ندارد. منیزیم را از بین نمی برد.

اسمز معکوس:

این دستگاه آب را از طریق یک غشای نیمه تراوا فیلتر می کند که تا 98 درصد ناخالصی های آب را از بین می برد. 1 این وسیله گران قیمت است و مقدار قابل توجهی آب مصرف می کند. اما این نوع دستگاه در از بین بردن سایر ناخالصی های شیمیایی و همچنین کلسیم و منیزیم بسیار خوب است. اما استفاده از اسمز معکوس برای آب آشامیدنی می تواند اثرات منفی داشته باشد. بدن انسان به مواد معدنی نیاز دارد که از آب آشامیدنی در میان منابع دیگر به دست می آید. استفاده طولانی مدت از اسمز معکوس می تواند عواقب ناخواسته ای داشته باشد و در واقع بدن انسان را از مواد معدنی مهم تخلیه کند.

آیا به دستگاه سختی گیر نیاز دارم؟

صنعت آب شیرین کن میلیون ها دلار هزینه می کند تا مصرف کنندگان را متقاعد کند که دستگاه سختی گیر های آب برای هر خانه ای کاملا ضروری است. با این حال، واقعیت این است که دستگاه سختی گیر آب ممکن است در بسیاری از مناطق ضروری نباشند. اکثر آژانس های محیط زیست ایالتی توصیه می کنند که مگر اینکه میزان دستگاه سختی گیر از 7 قسمت در گالن (ppg) یا 120 میلی گرم در لیتر بیشتر شود، واقعاً به نرم کننده آب نیاز ندارید. 2 نقشه رسمی USGAسختی آب نشان می دهد که بیش از نیمی از در این دسته قرار می گیرند که بیشترین غلظت را در ایالت های دشت های بزرگ، کوه های راکی و غرب میانه دارد. با این حال، حتی اگر در منطقه ای با آب های زیرزمینی سخت زندگی می کنید، احتمال زیادی وجود دارد که شرکت آب محلی شما قبلاً آب را برای کاهش سختی تصفیه کند. و اگر جامعه شما منبع آب خود را از رودخانه یا دریاچه بگیرد، به احتمال زیاد آب نسبتاً نرم است، حتی زمانی که منابع آب زیرزمینی سخت است. بیشتر اوقات، آب سخت با محتوای مواد معدنی بالا از آب چاه که آب شهری تصفیه نشده است به دست می آید.

تولیدکنندگان دستگاه سختی گیر، به طور قابل پیش بینی، ادعا می کنند که وجود هر گونه اثری از سختی معدنی در آب یک مشکل جدی است و استدلال می کنند که حتی آب کمی سخت و متوسط سخت نیز باید نرم شود. آنها استدلال می کنند که هر سختی آب بیش از 1ppg نیاز به نرم شدن دارد. در نهایت، این یک موضوع ترجیح شخصی است، اما توجه داشته باشید که موضع رسمی این است که فقط آب کاملاً سخت (7 قسمت در هر گالن یا بیشتر) نیاز به نرم شدن دارد.

مشکلاتی که یک دستگاه سختی گیر برطرف نمی کند

دستگاه سختی گیر در حذف کلسیم و منیزیم خوب هستند، اما هیچ کاری برای حذف سایر مواد معدنی و گازهایی که می توانند در آب آشامیدنی مشکل ایجاد کنند، انجام نمی دهند. به عنوان مثال، آهن آهن یک ماده معدنی رایج است و لکه های زنگ زدگی بدی را در سینک، وان و توالت ایجاد می کند. و منگنز باعث ایجاد رنگ سیاه می شود و اغلب با آهن یافت می شود. آبی که بوی ضعیف تخم مرغ گندیده دارد، گاز سولفید هیدروژن در آن حل شده است و نرم کننده آب هیچ کاری برای از بین بردن این بو انجام نمی دهد. شما باید یک سیستم تصفیه آب طراحی شده برای از بین بردن این مواد معدنی اضافی داشته باشید دستگاه سختی گیر آنها را از بین نمی برد.

قطعات یک دستگاه سختی گیر تبادل یونی

رایج ترین نوع دستگاه سختی گیر خانگی سیستم تبادل یونی است. درک عملکرد هر قسمت به شما کمک می کند تا آن را به درستی حفظ کنید.

دستگاه سختی گیر دارای سه جزء اصلی هستند: دستگاه سختی گیر نمک و شیر کنترل. مدل‌های با ظرفیت کوچک ‌تر، مخزن معدنی و دستگاه سختی گیر آب نمک را در یک کابینت ترکیب می‌کنند، اما این دو دستگاه سختی گیر هنوز در داخل کابینت از هم جدا هستند.

مخزن معدنی:

دستگاه سختی گیر معدنی جایی است که عمل انجام می شود. جایی است که تصفیه آب انجام می شود و آب سخت با حذف کلسیم و منیزیم نرم می شود.

دستگاه سختی گیر جایی است که محلول بسیار غلیظ نمک یا پتاسیم در آن ذخیره می شود. این محلول آب نمک برای شستشوی مخزن معدنی و شارژ مجدد آن وارد عمل می شود. مخزن آب نمک باید به طور دوره ای با قرص های نمک یا پتاسیم پر شود.

شیر کنترل:

شیر کنترل دستگاهی است که جریان آب را به داخل و خارج از مخازن معدنی و آب نمک در حین بازسازی کنترل می کند.

در بیشتر موارد، یک نرم‌کننده آب در نزدیکی نقطه ‌ای که منبع آب وارد خانه می‌شود، قرار می‌گیرد و به گونه‌ای نصب می‌ شود که آب مصرفی برای نوشیدن، پخت و پز و شستشو را تصفیه می‌کند، اما آبی که برای آبیاری در فضای باز استفاده می‌شود، نیست.

برج خنک کن

این برج خنک کن برجی به پردازنده‌ ها گزینه ‌های مختلفی را برای مدیریت نیاز های برج خنک کن آب فرآیند و هزینه‌ های آب و برق ارائه می ‌دهند.

مانند یک برج خنک کن آدیابیاتیک از یک مدار بسته استفاده می کند و سیال فرآیند را از طریق یک مبدل حرارتی پره ای عبور می دهد که در آن فن ها هوای محیط را برای جذب گرما به داخل می کشند و سیال را برای گردش مجدد خنک می کنند. در آب و هوای خنک یا زمانی که دمای فرآیند نسبتاً بالا قابل قبول است، هوای هوادار ممکن است ظرفیت خنک کنندگی کافی را فراهم کند.

هنگامی که به ظرفیت برج خنک کن بیشتری نیاز است، برج خنک کن برجی آدیابیاتیک می‌توانند آن را با پاشیدن مقدار کمی آب روی پانل‌های تبخیری ویژه‌ای که در جلوی پانل ‌های رادیاتور پره‌دار قرار دارند، تامین کنند. همانطور که هوا از میان این پانل های خیس شده جریان می یابد، تبخیر می شود و دمای هوا به طور قابل توجهی کاهش می یابد بنابراین می تواند گرمای بیشتری را از بین ببرد. به این ترتیب، برج خنک کن آدیابیاتیک به دمای آب خروجی نزدیک می‌شوند که تقریباً به اندازه دمای برج خنک کن تبخیری با تلفات کمی آب در اثر تبخیر است. کنترل ‌ها به طور فعال دمای آب فرآیند را کنترل می‌کند و به ‌طور خودکار سرعت فن و جریان آب را به پانل‌های خیس ‌شده تنظیم می‌کند تا مصرف آب و انرژی را در برابر نیازهای برج خنک کن فرآیند متعادل کند.

حالت آدیاباتیک

هنگامی که خنک کردن در حالت خشک موثر نباشد و دمای محیط به نقطه تنظیم از پیش تعیین شده برسد، آب از روی پدها (رسانه) عبور می کند.

هوای محیط هنگام عبور از لنت ها با تبخیر خنک می شود: این هوای از پیش خنک شده سپس از سیم پیچ های لوله عبور کرده و سیال را خنک می کند.

آبی که روی لنت ها تبخیر نشده است در یک مخزن فولادی ضد زنگ جمع آوری می شود و سپس توسط یک سامپ بازیافت می شود.

پس انداز آب قابل توجه است و نیازی به تصفیه آب ندارد، بدون خطر لژیونلا است.

مزایای اصلی:

بدون رانش

مصرف کم آب به لطف سیستم بازیافت سامپ

دسترسی آسان (دسترسی کامل به داخل تجهیزات برای نگهداری)

بدون تصفیه آب

پارامترهای مهمی که باید در نظر گرفته شوند:

انتخاب نوع مدار برج خنک کن غالب است: این بستگی به نحوه دقیق انتقال حرارت دارد.

راندمان عملیات برج خنک کن مستقیماً با دمای مدارهای آب عملیاتی مرتبط است.

سرمایش تبخیری مقرون به صرفه ترین روش برای تولید دمای آب سرد کمتر از محیط است.

یک برج خنک کن کارآمد باید با تسلط بر مصرف انرژی، کاهش مصرف آب، محدود کردن زمان ‌های تعمیر و نگهداری تجهیزات همیشه عملیاتی‌تر، با کنترل هزینه‌ های عملیات، بازدهی را بهینه کند.

راه حل های فنی وجود دارد، و مهم است که از قبل به طراحی تجهیزات فکر کنید:

برای سهولت دسترسی به تعمیر و نگهداری، اجازه دادن فضای کافی برای انجام سریع و ایمن اقدام.

پیشنهاد برج خنک کن که مخصوصاً برای محدود کردن مصرف‌ها، حفظ عملکرد در طول زمان، و انطباق یک تنظیم احتمالی با توجه به نیاز فرآیند، تغییرات آب ‌و هوای بیرون یا محیط کار طراحی شده ‌اند.

برای اطمینان از کیفیت تولید به منظور کنترل هزینه های تعمیر و نگهداری، امکان برنامه ریزی طولانی مدت به منظور جلوگیری از خطرات تولید.

مزایای افزایش چرخه تمرکز

به حداکثر رساندن چرخه های برج خنک کن مزایای بسیاری را ارائه می دهد، زیرا مصرف آب را کاهش می دهد، تولید زباله را به حداقل می رساند، نیازهای تصفیه شیمیایی را کاهش می دهد و هزینه های عملیاتی کلی را کاهش می دهد.

به عنوان یک مثال ساده، برج خنک کن که بار 1000 تنی را تحمل می کند که در 3.5 سیکل غلظت با 12 درجه فارنهایت افت دما در سراسر برج خنک کن کار می کند، نیاز به آرایش 61775 گالن در روز دارد. افزایش چرخه ها به هشت، باعث کاهش تقاضای آرایش به 50400 گرم در روز می شود. این امر نیاز به آرایش را 18.4 درصد کاهش می دهد. پساب تولید شده توسط برج خنک کن از گرم در روز در 3.5 سیکل به 6336 گرم در روز در هشت سیکل کاهش می یابد که معادل 64 درصد کاهش است. و با استفاده از آب کمتر، مصرف تصفیه شیمیایی و نیازهای دفع به طور متناسب کاهش می یابد.

صرفه جویی در هزینه بالقوه از کارخانه ای به کارخانه دیگر متفاوت است، بسته به هزینه آب خام، هزینه های دفع زباله، دوزهای تصفیه شیمیایی و انرژی. با این وجود، علاوه بر بهبودهای زیست محیطی، بهداشتی و ایمنی، بازگشت سرمایه برای بهبود راندمان برج خنک کن معمولا کمتر از یک سال است.

استراتژی های بهبود عملکرد

چرخه های برج خنک کن را می توان به روش های مختلفی به حداکثر رساند. اینها شامل تنظیم pH، بازدارنده های مقیاس شیمیایی، و پیش تصفیه آرایش برج خنک کن است.

تنظیم PH به طور سنتی، برج خنک کن که بر روی آب آرایشی با سختی بالا و قلیایی بالا کار می کنند، از تنظیم pH با اسید سولفوریک برای به حداکثر رساندن چرخه های غلظت استفاده می کردند. برای خنثی کردن بخشی از قلیاییت، یک قسمت از اسید باوم 66 درجه لازم است. اسید کافی برای حفظ قلیاییت کل برج خنک کن در محدوده 50 تا 100 ppm یا در سطحی که PH را در محدوده 6.8 تا 7.5 حفظ کند، به آرایش تزریق می شود. شاخص رسوب گذاری Langelier، Ryznar یا Practical به عنوان یک معیار کنترل اضافی برای همبستگی سختی کلسیم، قلیاییت کل، pH، کل مواد جامد محلول و دما برای حفظ شیمی آب در نقطه خنثی شاخص (نه پوسته پوسته شدن و نه خورنده) استفاده می شود.

مشکل استفاده از اسید برای افزایش چرخه یکی از مشکلات کنترل است. شرایط تغذیه بیش از حد تصادفی (PH پایین) برج خنک کن را برای فلزات سیستم بسیار خورنده می کند. و کاهش قلیاییت M اثر غیرفعال کنندگی طبیعی را که قلیائیت کربنات و بی کربنات روی فولاد دارند، از بین می برد. کارکردن برج خنک کن در سطوح pH بالای 8.5 محیطی را ایجاد می کند که فولاد را غیرفعال می کند و خوردگی فولاد گالوانیزه و مس را به حداقل می رساند.

برخلاف رسوب‌گذاری که می‌توان آن را با تمیز کردن شیمیایی یا مکانیکی از بین برد، آسیب ناشی از خوردگی اسیدی قابل برگشت نیست و تعمیر آن بسیار پرهزینه است. علاوه بر این، جابجایی، حمل و نقل و تغذیه اسید سولفوریک غلیظ باعث ایجاد مسائل زیست محیطی، بهداشتی و ایمنی اضافی می شود.

بازدارنده های مقیاس شیمیایی افزودنی های شیمیایی و فرمولاسیون های مختلفی به بازار عرضه می شوند که حلالیت نمک های کلسیم و منیزیم را افزایش می دهند و در عین حال خوردگی را تا حد قابل قبول کنترل می کنند. این مواد شیمیایی عموماً فسفونات ها (ترکیبات فسفات متصل به ارگانیک)، پلیمرها (مونو، هم و تر) و بازدارنده های خوردگی آلی هستند. این محصولات به تنهایی یا در ترکیب با خوراک اسید مکمل برای به حداکثر رساندن چرخه برج خنک کن استفاده می شوند.

در آزمایش‌های آزمایشگاهی و مزرعه، افزودنی‌های برج خنک کن معمولاً به محلول نگه داشتن نمک‌های کلسیم و منیزیم تا مقدار شاخص در حدود 2.5+ محدود می‌شوند. برنامه‌ های شیمیایی دیگر با ادعای تمیز نگه داشتن سطوح انتقال حرارت در چرخه‌های بالاتر، با وجود رسوب نمک ‌های سختی، که از نظر شیمیایی به لجن مایع و غیرچسبنده تبدیل می ‌شوند و با خونریزی معمولی حذف می‌شوند، محدودیت حلالیت کلسیم را از بین می ‌برند.

با وجود مزایای یک برنامه تصفیه شیمیایی سالم، اگر چرخه های برج خنک کن به کمتر از پنج محدود شود، با بهبود کیفیت آرایش برج می توان به صرفه جویی قابل توجهی در مصرف آب دست یافت.

پیش درمان آرایش برج خنک کن عامل محدود کننده اولیه برای چرخه های غلظت، سختی کلسیم است. به عنوان یک قانون کلی، سختی کلسیم در برج خنک کن باید در محدوده 350 تا 400 پی پی ام در یک برنامه تصفیه غیر اسیدی حفظ شود. اگر آب آرایشی حاوی مثلاً 100 ppm سختی کلسیم باشد، چرخه غلظت به 3.5 تا 4.0 محدود می شود. این معادل 75 تا 85 درصد راندمان آب است. کاهش سختی کلسیم به 50 ppm به برج اجازه می دهد تا در هفت تا هشت چرخه کار کند که معادل بیش از 96 درصد راندمان آب است.

کاهش یا حذف سختی را می توان با نرم کردن آهک، تبادل یون سدیم (نرم کننده آب) یا اسمز معکوس انجام داد. آرایش کم سختی اغلب از پساب های بازیافتی و استفاده مجدد از گیاهان مانند آب شستشوی مصرف شده و میعانات بخار در دسترس است. آب با هر سختی دلخواه را می توان با ترکیب کنترل شده آب نرم شده با آب خام یا بازیافتی تصفیه نشده بدست آورد.

صرفه جویی در مصرف آب با بهبود راندمان برج خنک کن

مدیریت آب

اگرچه عرضه فراوان آب شیرین در بسیاری از نقاط جهان بدیهی تلقی شده است، در دسترس بودن آن حتی در آمریکای شمالی کمتر قطعی می شود. آب یک منبع و کالای ارزشمند است که برای به حداقل رساندن ضایعات، کاهش مصرف انرژی و کنترل هزینه ها، به ویژه برای تولید برق، باید به طور کارآمد مدیریت شود. صنعت باید با جستجوی راه‌های کارآمدتر برای استفاده از آب، مانند اجرای استراتژی‌های بازیافت آب و استفاده مجدد، به ویژه برای تجهیزات حیاتی مانند برج خنک کن پاسخ دهد.

هدف از برج خنک کن صرفه جویی در آب است. هدف را با دفع گرما به جو توسط انتقال حرارت همرفتی و تبخیری انجام می دهد. هنگامی که آب در برج خنک کن آبشار می کند، با هوای تماس می گیرد که توسط فن های مکانیکی فشار وارد می شود. مقداری از گرمای تلف شده از آب گرمتر به هوای سردتر به وسیله همرفت منتقل می شود. باقیمانده گرما با تبخیر درصد کمی از آب در گردش خارج می شود. سرعت تبخیر با معادله زیر تعیین می شود:

آبی که از برج خنک کن تبخیر می شود خالص است. یعنی حاوی هیچ یک از مواد جامد معدنی حل شده در برج خنک کن نیست. تبخیر این مواد معدنی محلول را در باقی مانده آب برج خنک کن متمرکز می کند. با این حال، اگر این بدون محدودیت اتفاق بیفتد، به زودی به حد حلالیت مواد معدنی محلول می رسد. وقتی به حد حلالیت رسید، مواد معدنی محلول (معمولاً نمک های کلسیم و منیزیم) به صورت رسوب یا لجن نامحلول رسوب می کنند. این مقیاس معدنی مایل به سفیدی است که اغلب در مبدل های حرارتی، در پر کردن برج خنک کن ، یا در مخزن رسوب می کند.

برای جلوگیری از تمرکز بیش از حد مواد معدنی برج خنک کن ، درصدی از برج خنک کن به سمت تخلیه تخلیه می شود. میزان خونریزی یا سرعت دمیدن برای کنترل غلظت مواد معدنی محلول تا زیر حد حلالیت آنها تنظیم می شود. این حد معمولاً با اندازه گیری رسانایی خاص (micromhos/cm) یا کل جامدات محلول (mg/l) تنظیم و کنترل می شود.

آبی که در اثر تبخیر و خونریزی از بین می رود باید با آرایش تازه جایگزین شود تا حجم سیستم ثابت بماند. آرایش معمولاً از منابع آب آشامیدنی تهیه می‌شود، اما ممکن است از پساب تصفیه‌شده یا منابع آب بازیافتی نیز تهیه شود

آرایش (MU) = تبخیر (E) + خونریزی (B) + تلفات کنترل نشده

عمل متعادل کننده آب. یک برج خنک کن تبخیری معمولی نیروگاه باید آب آرایشی اضافه کند تا تبخیر و دمیدن برج خنک کن متعادل شود. منبع:

یکی از شاخص های کارایی برج خنک کن چرخه های غلظت یا نسبت غلظت است. این نسبت نرخ آرایش به میزان خونریزی، MU/B است، با فرض اینکه تلفات کنترل نشده ناچیز است.

چرخه های غلظت نیز با نسبت رسانایی ویژه برج خنک کن و آب آرایشی تخمین زده می شود:

چرخه های غلظت (C) = MU / B

از این روابط، مقدار خونریزی مورد نیاز برای حفظ یک چرخه تمرکز مشخص با موارد زیر تعیین می شود:

B = E / (C – 1)

اگر E ثابت نگه داشته شود، کاهش خونریزی باعث افزایش چرخه می شود. برعکس، افزایش خونریزی باعث کاهش چرخه می شود. کارکردن برج خنک کن در حداکثر چرخه غلظت، مقدار آب ارسالی به تخلیه را کاهش می دهد و در نتیجه تقاضای آب شیرین را کاهش می دهد. به طور کلی، چرخه‌های غلظت بالاتر با کاهش مصرف آب شیرین و تخلیه فاضلاب به بازده بیشتر تبدیل می‌ شود.