نحوه انتخاب و خرید انواع برج خنک کننده

تعیین ظرفیت کولینگ تاور صنعتی Selecting and sizing Cooling tower

قیمت برج خنک کننده هیبریدی: استعلام کولینگ تاور و نحوه انتخاب برج خنک کن مناسب صنعتی، از مواردی است که کارفرمایان محترم را در هنگام تهیه استعلام برای خرید برج خنک کننده متقاطع، با مشکل مواجه می کند. برای شفافیت هرچه بیشتر و با هدف ارائه اطلاعات تخصصی، در این بخش به بیان توضیحاتی در خصوص فرآیند انتخاب برج خنک کننده خواهیم پرداخت. با این توضیحات مراحل اصلی انتخاب برج خنک کننده را به صورت طبقه بندی شده جهت استحضار شما عزیزان ذکر می کنیم.

1- انتخاب نوع برج خنک کننده

اولین مرحله از فرآیند انتخاب و طراحی کولینگ تاور، مربوط به تعیین نوع مناسب جهت کاربری صنعتی می باشد. همانگونه که در مطالب پیشین ذکر کردیم، استفاده از ) بدلیل اشکالات فراوان و راندمان پایین، امروزه در اکثر کشور های پیشرفته منسوخ شده است و به جای آن از برج خنک کن مکعبی و کانتر فلو استفاده می شود. کولینگ تاور های جریان مخالف (کانتر فلو) مکعبی به خاطر داشتن سازه مستحکم و طراحی مهندسی، امکان استفاده از گیربکس را هم برای کارفرما فراهم می کنند. همچنین تعمیرات و نگهداری آنها بسیار راحت تر و خرابی آنها بسیار کمتر از برج خنک کننده مدور(بطری شکل) است.

نمودار طبقه بندی انواع کولینگ تاور

2- تعیین شرایط کارکرد و ظرفیت برج خنک کننده

در مرحله دوم از انتخاب برج خنک کن، باید شرایط کارکرد آن را مشخص کرد. بر خلاف کاربری های مسکونی که از برج خنک کن برای خنک کردن چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود، در کاربرد های صنعتی باید به نکات دیگری توجه کنیم.

اولین مورد در این بخش در نظر گرفنن این است که تنها با داشتن ظرفیت برج خنک کننده نمی توانیم مشخصات کولینگ تاور مورد نظر(مثل اندازه، مدل دستگاه و قیمت) را متوجه بشویم. به عنوان مثال مشخصات یک برج خنک کن 100 تن، 200 تن، 500 تن و یا 1000 تنی(تن تبرید) از نظر ابعاد و اندازه کاملا بستگی به شرایط کارکرد دارند. به همین خاطر است که ممکن است یک کولینگ تاور صد تنی از برج خنک کننده 200 تن تبرید بزرگتر باشد.

برای طراحی اصولی برج خنک کننده، باید 4 فاکتور یا مشخصه زیر به صورت کامل و دقیق از طرف سازنده خط تولید یا دستگاهی که نیاز به خنک کاری دارد، اعلام شده باشد. این 4 مولفه عبارتند از :

1. -دمای آب ورودی  کولینگ تاور
2. -دمای آب مورد نیاز خروجی از برج خنک کننده
3. -دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب در ساعت یا لیتر در دقیقه
4. -موقعیت جغرافیایی برای تعیین مقدار وت بالب
5. اطلاعات مورد نیاز برای استعلام قیمت برج خنک کن صنعتی

3- وضعیت واتر لود برج خنک کننده  

با تاکید مجدد بر این مطلب که واحد تن تبرید معیار مناسبی برای انتخاب برج های خنک کننده صنعتی نیست، توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که یکی از محدودیت های بسیار رایج در برج خنک کن صنعتی به ویژه در کولینگ تاور های مورد استفاده برای خنک کردن چیلر جذبی،  (Cooling tower rain density) یا میزان آب قابل پاشش بر سطح واحد (متر مربع) است.

عدد واتر لود بر اساس نوع پکینگ کولینگ تاور مشخص می گردد. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبر گلاس، از پکینگ فیلم با جنس پی وی سی و یا پلی پروپیلن استفاده می شود، میزان واترلود نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع تجاوز نماید. با افزایش واتر لود از این حد، عملا آب پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری پکینگ عبور کند و  کارایی خود را از دست می دهد.

در برخی از موارد و در صورت عدم آشنایی خریدار، عده ای از تولید کنندگان اقدام به فروش برج خنک کننده با ابعاد کوچکتر می نمایند که صرفا موجب پایین آمدن قیمت می گردد، لیکن این مساله در فصول گرم و نیز زمان عملکرد مداوم دستگاه می تواند ضرر های جبران ناپذیری را به سیستم وارد نماید.

به منظور مشخص شدن مفهوم واتر لود به ذکر مثالی در رابطه می پردازیم. فرض کنیم جهت خنک کاری بخشی از خط تولید، نیاز است آب با دبی 110 متر مکعب بر ساعت از دمای 40 درجه سانتیگراد به دمای 30 درجه برسد. در این شرایط یکی از تامین کنندگان (تولید کننده A ) پیشنهاد استفاده برج خنک کن به ابعاد 2 متر در 2 متر (طول و عرض) و دیگری  (تولید کننده B ) پیشنهاد استفاده از کولینگ تاور مکعبی به ابعاد 2.5 در 2.5 متر داده است و هر دو تولید کننده نیز از پکینگ فیلم لانه زنبوری استفاده می کنند.

با توجه به اطلاعات موجود مساحت برج خنک کن تولید کننده A، معادل 4 متر مربع و مساحت برج تولید کننده B معادل 6 متر مربع می باشد. با در نظر گرفتن دبی 110 متر مکعب در ساعت، واتر لود(Cooling tower water load) کولینگ تاور تولید کننده A معادل 27.5 و واتر لود برج خنک کننده تولید کننده B معادل 18.3 خواهد بود. (تقسیم دبی بر مساحت)

با توجه به محدودیت واتر لود یا واتر لودینگ، مشخص است که تولید کننده اول به منظور کاهش ابعاد برج و کاهش قیمت، پیشنهادی ارائه کرده است که ضریب اطمینان بسیار کمی دارد و می تواند به بروز مشکلاتی برای خریدار در گرمای تابستان و هنگام استفاده از حداکثر ظرفیت خط تولید انجامد.

4- شرایط آب برج خنک کن

مهمترین تاثیر شرایط آب در انتخاب و طراحی برج خنک کن بر روی می باشد. بدین ترتیب در شرایطی که سختی آب زیر 300 – 500 باشد می توان از پکینگ های فیلم استفاده کرد که قیمت کمتری دارند. اما برای سختی بالای آب در کولینگ تاور (TH بالای 500) لازم است از استفاده نمود تا پس از مدتی پکینگ ها دچار گرفتگی نشده و راندمان برج خنک کن کاهش نیابد.

تاثیر رسوب بر برج خنک کننده

علاوه بر سختی آب، میزان اسیدی یا قلیایی بودن آب کولینگ تاور در انتخاب نوع قطعات و تجهیزات داخلی بسیار تاثیر گذار است. برای مثال در حالت عادی و زمانی که PH آب برج خنک کن بین 6 تا 8 باشد، می توانم از ساپورت و قطعات گالوانیزه استفاده کنیم. اما هنگامی که آب برج خنک کننده به شدت قلیایی یا اسیدی باشد باید به ترتیب از قطعات استیل 304 و 316 استفاده شود. در حالیکه اگر درجه قلیایی و اسیدی بودن آب به کمتر از 4.5 و یا بالاتر از 9.5 برسد باید از رزین های ویژه در بدنه برج خنک کن استفاده کرد.