قطعات برج خنک کن| کولینگ تاور | نیل پالا

فن برج خنک کننده (کولینگ تاور) Cooling Tower Fan

فن برج خنک کن، مانند سایر فن های صنعتی به دو دسته سانتریفیوژ و محوری تقسیم می گردند. فن سانتریفوژ در برج های خنک کننده دمنده کاربرد دارند که نسبت به برج های خنک کن مکشی یا Induced Draft از تنوع و عمومیت بسیار کمتری برخوردار هستند.

فن های محوری از لحاظ جنس و نحوه عملکرد به سه دسته فن های ضربی(که در برج های سایز کوچک کاربرد دارند)، فن های با پروفیل ثابت(که از آلومینیوم و فایبر گلاس ساخته شده و راندمان متوسطی دارند) و فن های پروفیل متغییر(فن های فایبر گلاس ایر فویل - که عموما از کامپوزیت تولید می شوند و راندمان بالایی دارند) تقسیم می شود.

جهت انتخاب فن برج خنک کن فاکتورهای ذیل را باید مورد بررسی قرار داد:

• میزان هوادهی مورد نیاز در برج خنک کننده
• میزان جبران افت فشار توسط فن
• مشخصات هندسی (قطر) و وزن فن
• میزان تولید صدای فن برج خنک کن
• زاویه حمله( که مستقیما بر هوادهی، و افت فشار تاثیرر دارد)
• حداکثر سرعت خطی لبه فن که بر اساس نوع فن و قطر آن باید مشخص گردد
• PH آب و سیال برج خنک کن که به تناسب آن باید جنس فن، هاب، درایو شفت و گیربکس مشخص گردد

درایو شفت(محور) برج خنک کن(کولینگ تاور) Cooling tower drive shaft

در برج های خنک کن صنعتی(بتونی و فایبر گلاسی) عموما موتور در خارج از دهانه فن استک قرار می گیرد. در این موارد برای انتقال گشتاور تولید شده توسط موتور به فن برج خنک کن، از درایو شفت استفاده می شود. در حقیقت درایو شفت در برجهای خنک کننده ای استفاده می شود که عموما قطر فن آنها بیش از ۳-۴ متر است. در این موارد و به دلیل طول زیاد، دقت در تولید و نصب درایو شفت از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا در صورت عدم تنظیم مناسب، درایو شفت پس از مدتی صدمه دیده و به اصطلاح می برد و در عین حال می تواند به گیربکس صدمه بزند.

درایو شفت برج خنک کن به دو دسته تقسیم می شوند.

۱- درایو شفتهای فلزی که وزن بالایی دارند لیکن قیمت تمام شده آنها پایین تر است.

۲- درایو شفتهای کامپوزیت که عموما از فیبر کربن ساخته میشوند و وزن آنها به شدت از درایو شفتهای فلزی کمتر است و استحکام قابل قبولی نیز دارند لیکن قیمت آنها بسیار بالاتر است.

استفاده از درایو شفت های کامپوزیتی فایبر کربن به استثنای هزینه بالا، مزایای فراوانی دارد که به صورت کلی شامل موارد ذیل می باشد.

• وزن بسیار کم و در نتیجه سهولت نصب و جابجایی
• قابلیت دمپ کردن تنش های ناگهانی به خاطر خاصیت ارتجاعی
• استحکام بسیار زیاد در صورت استفاده از برند معتبر

فن استک برج خنک کن (کولینگ تاور) Cooling tower fan stack

فن استک یا محفظه فن در برج خنک کن یکی از قطعات به ظاهر ساده ولی بسیار مهم در برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور است. فرم کلی فن استک به صورت ونتوری طراحی شده است که باعث بهبود راندمان فن و هدایت بهتر هوای خروجی از برج خنک کن می شود. باید توجه داشت که فن استک علاوه بر خواص و تاثیری که در عملکرد برج خنک کن دارد، از لحاظ فیزیکی نیز به عنوان محافظ فن برج خنک کن و موتور و گیربکس عمل می کند. همچنی ارتفاع فن استک موجب می گردد جریان هوای خارج شده از برج خنک کن که از لحاظ رطوبت در شرایط اشباع قرار دارد، به راحتی به سمت ورودی هوای برج حرکت نکند که این امر نیز موجب افزایش راندمان برج خنک کننده می شود. همچنین باید توجه داشت که فن استک در زمان وزش باد نیز می تواند جلوی ایجاد جریان گردابی و ورود مجدد هوا به برج خنک کننده را بگیرد. به صورت کلی فن استک را از جنس فایبر گلاس و با مقطع مشخصی درست می کنند. در خصوص فن استک باید توجه داشت که این تجهیز علاوه بر فرم هندسی صحیح باید از استحکام مناسبی نیز برخوردار باشد تا در وزشهای متناوب باد، لرزش های برج خنک کن و شرایط دمایی مختلف صدمه ندیده و علاوه بر افزایش راندمان برج خنک کن بتواند از قطعاتی نظیر فن، موتور و گیربکس نیز محافظت نماید.

گیربکس برج خنک کن (کولینگ تاور) Cooling tower gear box

هنگامی که قطر فن برج خنک کن از یک متر افزایش پیدا می کند به منظور کاهش دور فن از گیربکس استفاده می کنند. دلیل کاهش دور فن در برج خنک کن این مطلب است که طبق استاندارد های CTI در برج خنک کن، سرعت خطی لبه بیرونی فن نباید بیش از ۶۰ متر بر ثانیه باشد. دلیل این مطلب جلوگیری از ایجاد لرزش های خطرناک و نیز ایجاد جریان گردابی در فن استک می باشد. به همین دلیل گیربکس در برج های خنک کننده پکیج و برج های خنک کن صنعتی سازه فایبر و سازه بتونی نقش عمده ای را ایفا می کند.

در حالت کلی به دلیلی اینکه گیربکس برج خنک کن در داخل فن استک و در زیر فن قرار دارد باید شرایط خاص و ویژه ای داشته باشد که بدین شرح می باشد : 

• قابلیت عملکرد گیر بکس در شرایط دمایی خاص
• قابلیت عملکرد گیربکس برج خنک کننده در رطوبت ۱۰۰% 
• قابلیت استهلاک نیروهای اعمال شده از سوی فن برج خنک کننده
• قابلیت مقاومت در شرایط شیمیایی

با توجه به موارد ذکر شده، انتخاب و نصب گیربکس برج های خنک کننده، نیاز به دقت و توجه خاصی دارد.

قطره گیر - شبنم گیر برج خنک کن (کولینگ تاور) Drift eliminator

قطره گیر یا شبنم گیر برج خنک کن از اجزای اصلی برجهای خنک کننده صنعتی و پکیج می باشد. وظیفه اصلی قطره گیر در برج خنک کن جلوگیری از پرتاب قطرات آبی است که به همراه هوا در حال خارج شدن از برج خنک کن هستند.

معادل انگلیسی قطره گیر برج خنک کن Drift eliminator است که در اسناد فنی برخی از برج های خنک کننده صنعتی موجود می باشد.

نحوه عملکرد قطره گیر برج خنک کن بدین صورت است که عموما با تغییر جهت ناگهانی جریان هوا مانند شکل ذیل، موجب می شود قطرات درشت آب به دام افتاده و به داخل برج خنک کن بازگردند. شایان ذکر است که انتخاب و تعمیر صحیح قطره گیر در برج خنک کننده می تواند موجب کاهش مصرف آب گردد.

قطره گیرها به صورت کلی به دو نوع تقسیم می شوند.

۱- قطره گیر لانه زنبوری برج خنک کننده

این نوع قطره گیر ها به صورت لایه هایی از شبکه لانه زنبوری و معمولا از جنس PP و PVC ساخته میشوند و می توانند درصد بسیار زیادی از قطرات را با فرم مسیرشان به دام بیاندازند و باعث کاهش اتلاف آب در برج خنک کن بر اثر پاشش قطرات گردند. مشکل این نوع قطره گیر ها افت فشار نسبتا بالاتر نسبت به انواع پروفیلی می باشد و معمولا در برج های خنک کننده صنعتی استفاده نمی گردند.

۲- قطره گیر پروفیلی برج خنک کننده

قطره گیر پروفیلی برج خنک کن به صورت مجموعه ای از پروفیلهای V شکل می باشد که به وسیله اتصالات مورد نیاز به همدیگر وصل شده اند. این نوع قطره گیر در حالت کلی راندمان کمتری نسبت به قطره گیرهای لانه زنبوری دارد ولی افت فشار کمتری ایجاد نموده و به دلیل استحکام بالا در برجهای خنک کن بتونی و سازه فایبر صنعتی بیشتر استفاده می شود.

پکینگ برج خنک کننده(کولینگ تاور)- بخش اولCooling tower Fill Media

پکینگ برج های خنک کن که به نام فیلینگ هم شناخته می شوند یکی از المانهای اصلی و تاثیر گذار در برج های خنک کن هستند. به دلیل اهمیت فراوان پکینگ در برجهای خنک کننده، این قسمت را در دو پست مورد بررسی قرار خواهیم داد. در بخش اول به بررسی عملکرد و انواع پکینگ ها از نظر جنس می پردازیم.

وظیفه اصلی پکینگ ها در برج خنک کن، افزایش سطح تمای آب یا سیال خنک شونده با هوا می باشد. در حقیقت پکینگ ها با روشهای مختلفی به افزایش سطح تماس آب و هوا کمک می کنند و موجب می شوند میزان آب بیشتری بتواند خنک شود.

از نظر جنس، پکینگ ها به صورت عمده سه گروه تقسیم میشوند 

۱- پکینگ چوبی برج خنک کن :

این نوع پکینگ ها در گذشته در برج های خنک کن صنعتی و پکیج استفاده می شد و امروزه به ندرت از آنها استفاده می گردد. باید توجه داشت که در بسیاری از اکثر موارد امکان جایگزینی پکینگ های چوبی با پکینگهای پلیمری وجود دارد که عموما باعث افزایش راندمان برج خنک کن می گردد لیکن بهتر است در این موارد از متخصصین طراح استفاده شود.

مزایا : 

• عدم نیاز به تکنولوژی خاص 

معایب :

• قیمت بالا
• راندمان پایین
• وزن بسیار بیشتر از انواع پلیمری
• کم بودن تامین کنندگان فعلی

۲- پکینگ PVC برج خنک کننده :

با پیشرفت تکنولوژی استفاده از پکینگ های پلیمری به شدت رواج یافت. یکی از انواع اصلی پکینگ های موجود از لحاظ جنس پکینگ های PVC می باشد.

انواع پکینگ ها از لحاظ عملکردی خود دارای مدلهای و تیپ های مختلفی هستند که در پست بعدی مورد بررسی قرار می گیرد.

مزایا :

• قیمت بسیار مناسب
• وزن پایین
• مقاومت در برابر حریق

معایب :

• عدم امکان جوش بین ورقها
• خشک شدن و شکننده شدن در مقابل تابش نور مستقیم خورشید

۳- پکینگ PP برج خنک کن :

این پکینگ ها نیز از لحاظ کلی مانند پکینگهای PVC می باشند و در انواع مختلف تولید شده اند.

مزایا :

• مقاومت در برابر نور مستقیم خورشید
• انعطاف پذیری
• امکان جوش دادن ورقه ها

 معایب :

• قیمت بالاتر نسبت به پکینگ PVC
• قابلیت اشتعال پذیری بالا

پکینگ برج خنک کن(کولینگ تاور) - بخش دوم Cooling tower Fill Media

در بخش دوم اطلاعات فنی مربوط به پکینگ، به بررسی طبقه بندی پکینگ ها از لحاظ نوع عملکرد می پردازیم. از لحاظ نوع عملکرد در پکینگ های جدید می توان پکینگ ها را به دو نوع پکینگ فیلم و پکینگ اسپلش تقسیم کرد .

۱- پکینگ فیلم برج خنک کن :

دلیل نامگذاری این نوع پکینگ ها به دلیل شرایط عملکرد آنها در برخورد با آب و یا سیال خنک شونده است. هنگامی که آب بر روی این نوع پکینگ ها ریخته می شود، فیلمی (سطحی) از آب بر روی ورقه ها تشکیل می شود. تشکیل این فیلم سطحی باعث می شود در حجم یکسان، سطح برخورد آب و هوا بیشتر شده و تبخیر سطحی افزایش یابد و در نتیجه سیال خنک شود. بزرگترین مزیت پکینگ های فیلم راندمان تبخیر بالاتر از پکینگ های اسپلش است. بزرگترین عیب این نوع پکینگ ها گرفتگی حفره های آن به دلیل ایجاد رسوب به مرور زمان است. شایان ذکر است که پکینگهای فیلم خود دارای انواع مختلف و با ابعاد حفره های مختلف می باشند که هرکدام کاربری خاصی دارند لیکن اصول خنک کردن و تبخیر سطحی در آنها یکسان می باشد.

مزایا :

• راندمان بالای تبخیر
• قیمت مناسب

معایب:

• گرفتگی شدید در صورت استفاده در آب با سختی بیش از ۱۵۰ -۲۰۰
• ایجاد افت فشار هوای بیشتر
• نیاز به تعویض بعد از ۳- ۴ سال

۲- پکینگ اسپلش برج خنک کن :

نامگذاری این نوع از پکینگ ها از صدای چکیدن قطرات آب و پاشش آن به اطراف گرفته شده است. اصلی ترین کاربرد این پکینگ ها در مواردی است که سختی آب بالا باشد. عملکرد این نوع پکینگ ها بدین صورت می باشد که پس از ریختن قطرات آب بر روی شبکه پکینگ، هر قطره به قطرات ریزتری تقسیم شده و در نتیجه تبخیر سطحی بر خلاف پکینگ های فیلم که روی سطح پکینگ انجام می شد، بین قطرات ریز آب و هوا صورت می پذیرد. به دلیل سطح کم این نوع پکینگ ها رسوب خیلی کمتری از پکینگ های فیلم بر روی آن ایجاد شده ولی راندمان تبخیر آن از پکینگ های فیلم به مراتب کمتر است. خود پکینگهای اسپلش نیز دارای انواع مختلفی از جمله: پکینگ اسپلش گرید، پکینگ تریپل اسپلش و پکینگهای NC و VC می باشند لیکن در اصول عملکرد با همدیگر مشترک هستند.

مزایا:

• قابل استفاده در برجهای صنعتی
• عدم نیاز به تعویض تا مدت طولانی
• رسوب بسیار کمتر نسبت به پکینگ فیلم

معایب:

• قیمت بالاتر از پکینگ فیلم
• راندمان تبخیر کمتر از پکینگ فیلم

برای مشاوره بیشتر با مشاورین شرکت نیل پالا تماس بگیرین:

شماره همرا: ۰۹۱۲۶۷۱۳۷۸۸

شماره ثابت: ۰۲۸۳۳۳۷۱۰۱۳