انواع برج های خنک کننده

4 رای4.05 

 

از پكينگ ها به عنوان سطح انتقال حرارت در برج خنك كننده استفاده مي گردد.

هدف از طراحي پکینگ های ورقه ای شركت صنايع پايدار به حداكثر رسانيدن عملكرد دمايي برج خنك كننده مي باشد. پكينگ ها ي ورقه اي از بهترین نوع ورقه های PVCبوده و با استفاده از افزودنی های خاص، از نظر مشخصات فیزیکی، ضربه پذیری، استحکام کششی ، مقاومت دماییو...منطبق با روشهای تست استانداردASTM و استاندارد(CTI) BulletinSTD-136مي باشد. افزون بر اين در برابر اشعه ما وراء بنفش و رشد باکتری، ازجمله باکتری لژیونلا (Legionella) که اغلب در منابع آب طبیعی،آب هاي راکد، چشمه هاي آب گرم و باتلاق ها وجود دارد، مقاوم مي باشند. در برج هاي خنک کننده، هوا سازها، مرطوب سازها و... نيز امكان رشد اين باسيل هوازي وجود دارد. اين مشكل بیشتر در برج های صنعتی که منبع تغذیه آنها آبهایی آلوده به جلبک و باکتری مي باشد، بروز مي كند. از طرف ديگر وجود آب گرم و منبعي از آهن در این سیستم ها، بر ميزان رشد و تکثیر اين عوامل افزوده است. به واسطه فن دستگاه هاي مذكورباکتریLegionella به همراه گرد خاک معلق در هوا( که حتی از 5 میکرون هم بزرگتر نیستند) وارد مجاری تنفسی شده، در شش ها نفوذ و منجر بهعفونت می شود. امروزه با استفاده از پلاستيك در ساخت پكينگ هاي برجخنك كننده،  اين بيماري قابل كنترل مي باشد.

برج خنک کننده

مواج بودن از جمله مزاياي ديگر اين ورقه هااست، كه با انتقال و تقسيم فشار به چين خوردگي هاي بعديميزان فشار بر روي سطح هر ورقه را كاهش مي دهد. دركاربرد هاي صنعتي با درجه رسوب گيري بالا از شيارهايي با عمق بيشتر استفاده مي گردد، زيرا باكمتر شدن عمق اين شيار ها، نياز به آب تميزتري جهت كاركرد برج مي باشد.

پکینگ هاي اين شركت در طرح های متنوع با شیارهای عرضی و عمودی بصورت لانه زنبوری وشانه تخم مرغی با نسبت های متفاوت سطح به حجم و در ضخامت های مختلف با زاويه و ارتفاع شيار متفاوت كه هر كدام تأثيرات متفاوتي در عملكرد دمايي برج خنك كننده دارند،تولید و عرضه می گردند.

 

 

شكل۱ - شيارهاي عرضي                           شكل۲- شيارهاي عمودي

 

 

هر دو حالت شيارهاي عرضي و عمودي( vertical and  cross corrugated )باعثبهبود در عملكرد دمايي و كاهش سرعت آبي كه به صورت لايه اي از فيلم يا غشاي نازكي بر روي پكينگ در آمده است مي شود. البته اين كاهش سرعت در پكينگ با زاويه غير عمود، سبب افزايش ميزان رسوب مي گردد. نكته قابل توجه اين است كه ميزان كم رسوب،بر روي سطح پكينگ تأثير مهمي در عملكرد دمايي برج خنك كننده ندارد ولي در صورتيكه ميزان رسوب شديد بوده و مانع آرايش آب به صورت فيلم و مسدود نمودن جريان هوا گردد، به موجب آن، تأثير زيان آور بر روي عملكر دمايي برج خنك كننده مي گذارد.

 

 

 

در بسياري از برج هاي خنك كننده از پكينگ هاي تلفيقي Mixed Media جهت بهبود در عملكرد برج استفاده مي گردد. نتايجي كه در آزمايشات ارائه شده در مقاله شماره CTI TP95-13 آمده است به صورت زير مي باشد:

ارتباط داده هاي انتقال حرارت و افت فشار در جريان آب و هوابراي تركيب بلوك با ارتفاع mm۶۰۰و شيارهاي mm ۱۸و دو بلوك mm ۶۰۰با شيار mm ۱۳با فرمول هاي مقابل بيان مي شود.

kaY/L = 1.742 (L/G)-0.711L-0.258

N=18.47 L0.183G-0.277

 

براي فهم ساده تر، مقايسه عملكرد پكينگ تلفيقي PVC و پكينگ اسپلاش چوبي در نيروگاهDidcot (ECTR )، براي درجه حرارت آب برگشتي از پكينگ، پيش بيني هاي كامپيوتري بيان مي گردد. دماي بازسرمايش براي پكينگ هاي تلفيقي با عمق 8/1 متر19.3°Cپيش بيني و براي پكينگ هاي اسپلاش چوبي 21.8°C اندازه گيري شد كه كاهش آن 5/2 k مي باشد. البته اين محاسبات درباره تمامي برج هاي خنك كننده صادق مي باشد. در اولين تعويضي كه در برج خنك كننده مذكور صورت پذيرفت تقريباً 5/17 درصد بهبود در دماي آب خروجي برج بوجود آمد كه به معني كاهش94/2 k دماي آب بازسرمايشمي باشد.

 

هدف استفاده از پكينگ در برج خنك كننده

1- آب گرم در اثر تماس با هواي سرد، در برج خنك كننده، خنك مي شود.كه اين سرمايش به واسطه:

الف -حدود 75 درصد تبخير از طريق انتقال جرم است

ب- حدود 25 درصد انتقال حرارت محسوس از طريق هدايت و جابجايي مي باشد.

2- انتقال جرم از جريان بخار آب گرم به هواي سرد صورت مي گيرد كه به درجه حرارت مرطوب محيط (ورودي هوا) بستگي دارد.

3- با افزايش درجه حرارت مرطوب، آنتالپي هواي ورودي افزايش مي يابد.

4- حجم پكينگ تعيين كننده راندمان برج خنك كننده است.

5- از پكينگ براي بوجود آمدن   غشايي از آب گرم ورودي بر روي سطوح گسترده استفاده مي شود.

6- پكينگ زمان مناسب مورد نياز براي تماس بين آب و هوا را ايجاد مي كند.

7-اقبصادي بودن استفاده از پكينگ هاي غشايي به دليل  قيمت نسبتاً ارزان آنها كه  نزديك به ۱۰ تا ۲۰ درصد قيمت كل برج خنك كننده  مي باشد.

 

خصوصيات پكينگ مناسب

1- در مقابل عوامل شيميايي آب مقاوم باشد.

2-  در برابر خوردگي مقاوم باشد.

3-  زمان مناسبي براي ايجاد فيلمي از آب گرم جهت تبخير ايجاد نمايد.

4-  در مقابل درجه حرارت آب گرم تا 50 درجه سانتيگراد مقاوم باشد.

5-  كمترين افت فشار استاتيك را در برابر جريان هوا داشته باشد.

 

مشخصات فنی

پکینگ های ورقه ای ساخته شده از پي وي سي در برابر عوامل شیمیایی ، الکلی، اسیدها، گریس ها، روغن ها، چربیها و مواد بیولوژیک کاملاً مقاوم می باشند. از جمله فوايد PVC پايداري، طولاني بودن عمر مفيد، خاصيت خود خاموشي و قابليت يكنواخت ساختن قطرات آب (Wetting )بر روي سطح مي باشد.

پکینگ ها از ورق های متعدد PVC ساخته می شوند که آرایش هندسی سطح پکینگ های مذکور منجر به افزایش ميزان تبخیر،کاهش افت فشار، كاهش مقاومت هوا، برای انتقال بیشتر حرارت و رطوبت مي گردد. اين نوع پکینگ ها قابل باز یافت و دوست محیط زیست می باشند.

نوعی از پکینگ هاي توليدي اين شركتضد رسوب(Anti Fouling) مي باشند كه تنها ميزان کمی رسوب داخل آنها ايجاد مي گردد، درنتيجه از افزايش رسوب در مدت كاركرد برج جلوگيري مي شود. همانطوريكه در شكل 2 نشان داده شده شيارهاي پكينگ ضد رسوب توليدي اين شركت به صورت عمودي طراحي شده اند. از اين پكينگ تنها در برج هاي خنك كننده از نوع Counter Flowاستفاده مي گردد.

 

موارد استفاده

از پکینگ ها در انواع برج های خنک کننده Natural draft – Bottle Type – Counter Flow – Cross Flow ،مربوط به صنایع کاغذ ، فولاد ، قند ، شکر ، غذایی ، شیمیایی ، پتروشیمی ، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، انواع سیستم های تهویه و براي ارتقاء راندمان برج های خنک کننده قدیمی استفاده مي شود. از طرف ديگر،در انواع شوینده های هوا، رطوبت زنها، سیستم های تصفیه فاضلاب ، برج های ازت زدایی و حوضچه های پرورش ماهی نيز كاربرد دارند.

 

 

 

 

حسین مقدم سپهر
نویسنده :: حسین مقدم سپهر
شبکه های اجتماعی