اجزای برج خنک کننده و عملکرد آن ها

پیش گفتار در مورد برج خنک کن

اجزای برج خنک کننده عبارتند از: ابزارهای محاسباتی و سیستم های الکتریکی، نازل برج خنک کننده، دریچه های برج خنک کننده، تجهیزات مکانیکی، شفت های محرک، جعبه دنده ها، پنجره های برج خنک کن، بخش فن، سیلندر فن، لوله های توزیع آب، فن های کولینگ تاور، پر کردن برج، اسکلت برج و بخش جمع آوری آب سرد.

در زیر به بررسی تک تک قطعات برج خنک کننده و نحوه عملکرد آن ها می پردازیم. در ابتدا تمامی قطعات را لیست می کنیم تا در ادامه به راحتی بتوانید طبق لیست به بررسی مقاله بپردازید.

لیست اجزای برج خنک کننده:

• ابزارهای کنترلی و سیستم های الکتریکی
• موتور فن برج خنک کننده
• نازل برج خنک کننده
• شیرهای توزیع
• محورهای محرک
• جعبه دنده (در نوع خاصی از کولینگ تاورها به کار می رود)
• لوور (چهارچوب های پنجره مانند و مشبک جهت جلوگیری از ورود حیوانات و در عین حال امکان عبور هوا)
• فن
• سیلندر (محل قرار گیری) فن
• لوله کشی های توزیع آب
• سازه برج خنک کننده
• حوضه جمع آوری آب سرد
• جمع کننده قطره هایی که به سمت بیرون برج خنک کن راهی شده اند
• پکینگ برج خنک کننده
• تجهیزات مکانیکی

توجه: قطعات و عملکردهای هر کولینگ تاور تقریبا مشابه یکدیگر است، این به این معناست که تمامی قطعات یاد شده بالا در انواع کولینگ تاورها از جمله برج خنک کننده مدار بسته، برج خنک کن مدار باز و انواع دیگر یکسان می باشد و تفاوت اصلی در ساختار اصلی برج ها است.

ابزار محاسباتی برج خنک کننده:

سیستم‌های کنترلی که در اکثر برج‌های خنک‌کننده یافت می‌شوند عبارتند از کنترل کننده میزان بلودان، فلومتر برای میزان آب ورودی برج خنک‌کننده، ترموکوپل برای اندازه‌گیری دمای آب سرد و گرم، سوئیچ کننده مسیر و سطح آب برای حوضچه‌های آب سرد و گرم، کنترلرهای سطح روغن کم و زیاد، و کنترل کننده لرزش .

موتور فن برج خنک کننده:

کاربردهای برج خنک کننده در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها به دلیل وجود مبدل های حرارتی متفاوت است و همین سبب شده قطعات برج خنک کننده متفاوتی به کار گرفته شود (برای مثال به موتورهای فن ضد انفجار مجهز می شوند). موتورهای فن باید دارای رله بار الکتریکی اضافی و سیستم حفاظتی برای رله اتصال به زمین نیز داشته باشند.

نازل برج خنک کننده:

اکثر نازل های برج خنک کننده از پلاستیک ساخته شده اند. این پلاستیک ها می تواند شامل موادی مانند فایبرگلاس، پلی پروپیلن، پلاستیک های ABS و PVC باشد. نازل ها امکان توزیع یکنواخت آب گرم داخل سلول (پکینگ برج خنک کننده) را فراهم می کنند.

شیرهای توزیع:

شیرهای توزیع بخشی از برج خنک کننده هستند که جریان آب گرم را برای توزیع یکنواخت در سلول ها تنظیم می کنند. بدنه شیر توزیع به گونه ای ساخته شده است که در برابر محیط های خورنده مقاومت کند و حتی زنگ نزند تا با خیال راحت از عوامل خورنده بتوان از برج در طولانی مدت استفاده کرد. (توجه داشته باشید که این قطعه تفاوت خاصی با نازل برج خنک کننده دارد)

محورهای محرک: هر یک از اجزای متحرک را می توان بخشی از این دسته نام برد که ما بعنوان پیش فرض یک توضیح برای آن ارائه کرده و سپس به صورت تکی هر کدام اجزا را توضیح می دهیم.

میل درایو برج خنک کننده:

شفت های محرک، نیرو را از شفت خروجی موتور به شفت ورودی واحد کنترل قدرت (جعبه دنده) انتقال می دهند.

جعبه دنده:

جعبه دنده ها بسته به نیاز فن برج خنک کننده شما، میزان سرعت را تنظیم می کنند. لوله گشتاور به طور دائم قطعات برج خنک کننده را که در بخش محرک دسته بندی می شوند (مانند کاهنده دنده، میل درایو و موتور)، با یکدیگر هماهنگ کرده و به حرکت در می آورد.

لوورهای برج خنک کننده:

ورق های آزبست همان چیزی است که لوورهای برج خنک کننده از آن ساخته شده اند. لوورها 2 هدف دارند: 1. نگه داشتن آب در گردش در داخل یک برج خنک کننده و جلوگیری از خروج آن. 2. جریان هوا را به طور مساوی در محیط داخلی از جمله سیلندر فن پخش می کند.

سیلندر فن و  خود فن:

فن های برج خنک کننده و محل قرارگیری فن به سادگی یک سکوی نگه دارنده برای سیلندرهای فن است و همچنین یک راه دسترسی به سیستم توزیع آب و فن را ایجاد می کند. همچنین این بخش هوا را طوری داخل برج به جریان در می آورد که آب موجود در پکینگ برج خنک کننده به خوبی با هوا در تماس باشد.

لوله کشی توزیع آب:

لوله کشی توزیع آب نیاز به دفن در زیر زمین دارد یا باید در زمین نگه داشته شود تا از بارگذاری رانش برج خنک کننده به دلیل فشار آب در لوله و وزن خود جلوگیری شود.

فن های برج خنک کننده:

فن های برج خنک کننده یکی از اجزای اصلی قطعات برج خنک کننده هستند. اکثر فن های برج خنک کننده از فولاد گالوانیزه، الیاف شیشه، پلاستیک تقویت شده با الیاف (FRP) و آلومینیوم ساخته شده اند. برای ساخت فن، FRP یکی از بهترین گزینه ها است زیرا وزن سبکی دارد و انرژی مورد نیاز (مصرف انرژی) فن برج خنک کننده را کاهش می دهد. زوایای تیغه پره های فن برج خنک کننده بسته به فصل متفاوت است. به عنوان مثال، در طول فصل تابستان که چگالی هوا کم است، زاویه پینچ افزایش می یابد تا ظرفیت فن افزایش یابد.

ساختار برج خنک کننده:

(یا همان سازه برج خنک کننده) بهترین و قدیمی ترین سازه برج خنک کننده از چوب ساخته شده است. اگرچه، برخی از برج های خنک کننده جدیدتر با استفاده از FRP و بتن سیمانی مسلح (RCC) بسته به کاربرد مورد نیاز برج خنک کننده تولید می شوند و بسیار متداول تر از گذشته تبدیل به ماده اصلی ساختن سازه برج شده اند.

حوض آب سرد:

حوضچه های آب سرد دو عملکرد را انجام می دهند و معمولاً با استفاده از RCC ساخته می شوند. اولین وظیفه حوض آب سرد این است که به عنوان ذخیره و جمع آوری آب سرد از برج عمل می کند. دومین کارکرد حوضه آب سرد، تامین ساختار اصلی و پایه برای سازه خود برج خنک کننده است. حوضچه های آب سرد معمولاً در زیر سطح زمین یا بالای خاک قرار دارند. ارتفاع برج خنک کننده با اندازه گیری فاصله بین مجموعه فن تا بالای حوضچه آب مشخص و بیان می شود.

 حذف کننده های دریفت:

در اصلاح انگلیسی به آن ها Cooling-Tower-Drift-Eliminators می گویند. حذف کننده ها مقدار آبی را که با همکاری هوای تخلیه از برج خنک کننده خارج می شوند کاهش می دهد. آنها هوا را در جهات مختلف پخش می کنند و از هدر رفتن بی مورد آب جلوگیری می کنند. این حذف کننده های رانش با استفاده از PVC تولید می شوند. عبور بیشتر از حذف کننده دریفت باعث کاهش میزان هدر رفتن آب می شود، زیرا که در غیر این صورت افت فشار را افزایش می یابد که مصرف برق فن را نیز افزایش پیدا می‌کند. برای کاربردهای صنعتی بزرگتر، برخی از حذف کننده های رانش سنگین استفاده می کنند. با این تعاریف می توان پی برد که این بخش یکی از مهمترین قطعات برج خنک کننده است. در واقع این بخش آب پخش شده توسط نازل برج خنک کننده را مدیریت می کند.

پکینگ مدیا برج خنک کننده:

پکینگ برج خنک کننده تا حد امکان هوا را در تماس با سطح آب قرار می دهد که در اصلاح به آن ها فیلم یا پَر می گویند. تکمیل شدن میزان آب ورودی فیلم‌ها باعث می شود که آب در ورقه های طراحی شده جریان یابد به طوری که بیشترین سطح آب با جریان هوا در تعامل باشد. پکینگ برج خنک کننده با استفاده از چوب، پلی پروپیلن یا PVC ساخته می شود. سه نوع مختلف از پکینگ مدیا کولینگ تاور وجود دارد که عبارتند از: پکینگ عمودی (Splash Fill)، اسپلش عمودی (Splash Fill) و پر کردن کامل (Film Fill).