بهبود عملکرد برج خنک کننده

برج خنک کننده (دستگاه، اصل کار و کاربرد در صنعت)

برج خنک کننده وسیله ای برای خنک کردن مقدار زیادی آب با جریان مستقیم هوای جوی است. گاهی اوقات به برج های خنک کننده دستگاه کولینگ واتر نیز گفته می شود.

سیستم واقعی واصل عملکردی دستگاه خنک کننده براساس تبخیر وخنک شدن آب گرم شده توسط خنک کننده با جو هوا است. برج های خنک کننده صنعتی در مکان هایی نصب می شوند که نیاز به خنک کردن مقادیر زیادی از آب را دارند که طی فرآیندهای صنعتی گرم شده است و برای بهبود عملکرد تجهیزات می توان از تعدادی کولینگ واتر مرطوب یا خشک بهره برد.

در حال حاضر، برج های خنک کننده با ظرفیت بالا در سیستم های تامین آب در گردش برای مبدل های حرارتی خنک کننده (به طور معمول در نیروگاه های حرارتی (از جمله نیروگاه های هسته ای) و نیروگاه های حرارتی استفاده می شود. در مهندسی عمران، به عنوان مثال از برج های خنک کننده استفاده می شود. ، برای خنک کننده کندانسورهای واحدهای تبرید، برای تهویه مطبوع، خنک کننده ژنراتورهای برق اضطراری.

برج های خنک کننده بیشترین کاربرد را در صنعت برای خنک کردن انواع تجهیزات فرآیندی، در تصفیه شیمیایی مواد، اغلب در ارتباط با سیستم تاسیسات تصفیه محلی (MOS) دارند. آنها به طور گسترده ای در شرکت های مجتمع نظامی-صنعتی، انرژی، کشتی سازی، هوانوردی، صنایع شیمیایی، متالورژی، مهندسی مکانیک و صنایع غذایی و غیره استفاده می شوند.

چنین طرح هایی برای کاهش دما با استفاده از دستگاه های نوع تبادل حرارتی که بخشی از سیستم های مختلف تامین آب در گردش هستند استفاده می شود. در ابتدا، برج خنک کننده برای استخراج نمک از طریق تبخیر اختراع شد، بنابراین در آلمانی به معنای "غیرق شدن آب نمک" است. در بیشتر موارد، برج های خنک کننده در جایی نصب می شوند که هیچ راهی برای تخلیه آب سرد به مخازن طبیعی وجود ندارد و حوضچه مصنوعی وجود ندارد.

در حین کار برج های خنک کننده، استفاده از فیلترهای مختلف ضروری است، زیرا آب فرآیند خنک کننده در فرآیند معکوس اغلب ذرات معلق زیادی را حمل می کند: سیلت، ماسه، زنگ، رسوب. این ذرات نازل ها را مسدود کرده و به تجهیزات آسیب می زند.

بیشتر برج های خنک کننده موجود که در سیستم های آبرسانی چرخشی مورد استفاده قرار می گیرند بیش از 30-50 سال پیش نصب شده اند. اینها از نظر اخلاقی و فیزیکی طرح هایی منسوخ هستند. قبلاً هنگام طراحی سعی می کردند در مواد صرفه جویی کنند و اهمیت خاصی به فرآیند خنک کننده تجهیزات تولید قائل نشدند.

سازه های مدرن با بهره وری و کارایی بالا مشخص می شوند، آنها با در نظر گرفتن الزامات جدید برای عملکرد تجهیزات طراحی شده اند و با استفاده از مواد بهینه سازی شده ساخته می شوند.

بسته به ویژگی های شرکت صنعتی، ویژگی های زمین و آب و هوا، انواع مختلفی از برج های خنک کننده استفاده می شود. به عنوان یک قاعده، خنک کردن آب (خنک کننده) با کاهش طبیعی دما و تبخیر آن، هنگامی که با نازک ترین لایه یا به شکل قطره روی آبپاش پخش می شود، انجام می شود. همزمان جریان هوا وارد جلسه می شود.

3.2 روش پیشنهادی برای بهبود کارایی برج خنک کننده

به منظور افزایش کارایی قطعات برج های خنک کننده ، یک رویکرد یکپارچه در بازسازی آنها و همچنین کلیه واحدهای فناورانه مرتبط با آنها که بر تغییرات ویژگی های عملیاتی سیستم تامین آب فرآیند تأثیر می گذارد، مورد نیاز است. در دمای منفی بیرون، کشش طبیعی هوا در برج خنک کننده افزایش می یابد که منجر به کاهش دمای آب سرد در برج خنک کننده می شود. با کاهش همزمان دمای هوای بیرون و کاهش بار حرارتی برج خنک کننده، دمای آب سرد با سرعت بیشتری کاهش می یابد.

کاهش دمای آب سرد در برج خنک کننده منجر به یخ زدن برج خنک کننده می شود. قسمت محیطی برج خنک کننده بیشتر مستعد یخ زدگی شدید است، علاوه بر این، خطر تشکیل لجن در آب در گردش وجود دارد.

هنگام استفاده از سیستمی با سپرهای چرخشی یا متحرک، همیشه نمی توان از یخ زدگی قسمت محیطی برج خنک کننده به دلیل عبور جریان هوای سرد از شکاف های سپر جلوگیری کرد. و با توجه به این واقعیت که در حاشیه برج خنک کننده همیشه مناطقی با تراکم آبیاری کم (ناچیز) وجود دارد، در این مناطق می تواند انجماد شدید عناصر تکنولوژیکی و ساختاری برج خنک کننده رخ دهد.

موثرترین روش برای جلوگیری از یخ زدگی و کنترل دمای آب سرد پس از برج خنک کننده، روش ترکیبی است - ایجاد همزمان پرده آب و نصب سپرهای چرخشی یا متحرک بر روی پنجره های ورودی هوای برج خنک کننده.

سپرهای چرخشی توانایی تنظیم جریان هوای ورودی به برج خنک کننده را در محدوده وسیعی فراهم می کنند و حتی در بارهای حرارتی کم و دمای هوای بیرون پایین، اطمینان حاصل می کنند که دمای آب سرد در محدوده مورد نیاز حفظ می شود. پرده آب مقاومت بیشتری در ورودی هوا به فضای اسپری برج خنک کننده ایجاد می کند، کشش را کاهش می دهد و جریان آب را از طریق پرکننده برج خنک کننده تا حدود 25 درصد کاهش می دهد، که منجر به بدتر شدن ظرفیت خنک کننده برج خنک کننده و افزایش می شود. در دمای آب سرد در برج خنک کننده، که از یخ زدگی قسمت محیطی برج خنک کننده جلوگیری می کند.

قطره گیر برج خنک کننده:

قطره گیر برج خنک کننده نیز برای جلوگیری از پرت اب یا پرتاب آب به بیرون برج استفاده میگردد.قطره گیر ها در دونوع لانه زنبوری و المیناتور تیغه ای تولید می شوند. جنس چکه گیر کولینگ تاور از پی وی سی و پپ می باشد.

نتیجه

تا به امروز، امکانات افزایش راندمان برج خنک کننده با کمک طرح های فن آوری سنتی تقریباً منابع آنها را به پایان رسانده است.

روش های اصلی مورد استفاده برای بهبود کارایی برج خنک کننده، بازسازی عناصر آن است. نصب تجهیزات اضافی و سایر روش های پیشنهادی در مطالعات ثبت اختراع.

من معتقدم مهم است که روی کارهایی مانند:

- آبیاری یکنواخت آب؛

- راندمان تهویه هوا؛

- کنترل یخ و دما؛

- نفوذ جریان هوای سرد

از مجموع موارد ذکر شده، امکان استفاده از نسل جدید فن ها با توان مصرفی کمتر از 100 کیلو وات بر روی برج های خنک کننده مدرن را پیشنهاد می کنم. چنین راه حلی امکان دستیابی به افزایش توان حرارتی و کاهش قابل توجه مصرف برق را فراهم می کند.

همچنین به دلیل آبیاری یکنواخت آب و راندمان تهویه هوا می توان به افزایش اختلاف دما و در نتیجه افزایش حرارت خروجی دست یافت.

روش پیشنهادی نیاز به مطالعه و تحقیق دارد تا ثابت شود که واقعاً قادر به افزایش کارایی برج خنک کننده است.