اصول کار، عملیات و نگهداری برج خنک کننده

برج خنک کننده تجهیزاتی است که گرمای اتلافی تولید شده توسط فرآیندهای صنعتی یا سیستم های تبرید و تهویه مطبوع را از طریق تبخیر با تماس آب با هوا دفع می کند. گرمای اتلافی تولید شده در طول تولید صنعتی یا فرآیندهای تبرید معمولاً توسط آب خنک کننده حذف می شود. خنک کننده مستقیم به عمل برداشت آب از منابع طبیعی مانند رودخانه ها، دریاچه ها و دریاها به عنوان آب خنک کننده اشاره دارد. پس از جذب گرمای اتلافی از تجهیزات فرآیند، آب گرم شده دوباره به این منابع آبی تخلیه می شود. در صورت عدم دسترسی به شرایط خنک کننده مستقیم، به برج خنک کننده نیاز است. عملکرد برج خنک کننده، تحقق تبادل حرارت در داخل برج بین آب خنک کننده حامل گرمای اتلافی و هوا است، به طوری که گرمای اتلافی به هوا منتقل شده و در جو آزاد می شود.

• اصول کارکرد اساسی برج خنک کننده
  • هوای خشک با آنتالپی پایین توسط فن از طریق شبکه ورودی هوا به برج خنک کننده کشیده می شود. مولکول های آب با دمای بالا با فشار جزئی بخار اشباع بالا به سمت هوای با فشار پایین جریان می یابند، در حالی که آب داغ و مرطوب با آنتالپی بالا در داخل برج اسپری می شود. هنگامی که قطرات آب با هوا تماس پیدا می کنند، انتقال حرارت به دو روش انجام می شود: انتقال حرارت مستقیم بین هوا و آب، و تبخیر ناشی از اختلاف فشار بین سطح بخار آب و هوا. گرما از طریق انتقال حرارت تبخیری از آب حذف می شود تا به اثر خنک کنندگی دست یابد.
• روش های صحیح بهره برداری از برج خنک کننده
  • اگرچه برج خنک کننده یک دستگاه کمکی در سیستم تهویه مطبوع و تبرید است، اما وظیفه حیاتی دفع کل گرمای جذب شده توسط کل سیستم را بر عهده دارد. بنابراین، بهره برداری صحیح از برج های خنک کننده مستقیماً با عملکرد تبرید و اثر صرفه جویی در انرژی کل سیستم تهویه مطبوع مرتبط است. بهره برداری نادرست از برج های خنک کننده ذکر شده در بالا بسیار رایج است و در کل فرآیند از راه اندازی تا خاموش شدن رخ می دهد که می تواند منجر به خطرات جدی شود. اپراتورها و مدیران مربوطه باید به این موضوع اهمیت زیادی بدهند.
    روش ها و الزامات صحیح بهره برداری از برج های خنک کننده به شرح زیر است:
    1. تعداد برج های خنک کننده در حال سرویس باید با تعداد واحدهای فعال مطابقت داشته باشد.
    2. برای جلوگیری از جریان آب خنک کننده از برج های بیکار، شیرهای ورودی و خروجی آب برج های خنک کننده را با فن های خاموش ببندید.
    3. پس از خاموش کردن فن یک برج خنک کننده که به طور موقت فعال شده است، فراموش نکنید که شیرهای ورودی و خروجی آب آن را ببندید.
    4. وضعیت عملکرد برج های خنک کننده را پس از راه اندازی برای هر شیفت بازرسی کنید. اگر مشخص شد آب خنک کننده از هر برج خنک کننده ای که فن آن خاموش است عبور می کند، شیرهای ورودی و خروجی آب آن را به موقع ببندید و سطح آب سینی جمع آوری آب را تنظیم کنید.
    برخی از کندانسورها، اواپراتورها و چیلرهای اسکرو سیستم های تهویه مطبوع مجهز به شیرهای برقی هستند. با این حال، شیرهای برقی مستعد نقص و اشکال هستند، بنابراین برای تضمین عملکرد صحیح و عادی سیستم، بازرسی تقویت شده لازم است. فرآیند تبرید اساساً یک فرآیند تبادل حرارت است. تبادل حرارت در چیلرهای آبی پیچیده تر از تهویه مطبوع پنجره ای، اسپلیت و کابینتی است. اولی از تبرید غیرمستقیم استفاده می کند، در حالی که دومی از تبرید مستقیم استفاده می کند.
• کنترل صدا در برج خنک کننده
  • (الف) تجزیه و تحلیل منبع صدا
    برج های خنک کننده به طور گسترده در سیستم های گردش آب خنک کننده هتل های شهری، رستوران ها، مراکز خرید و ساختمان های اداری و همچنین در صنایع مانند نفت، شیمی، تولید برق و متالورژی استفاده می شوند.
    (ب) منابع صوتی برج های خنک کننده شامل بخش های زیر است:
    1. صدای ورودی و خروجی فن؛
    2. صدای ریزش آب؛
    3. صدا از کاهنده فن و موتور؛
    4. صدا تولید شده توسط پمپ های آب برج خنک کننده، لوله کشی و شیرها.
    صداهای چرخشی، صداهای گردابی و صداهای مکانیکی در حین کار فن های خنک کننده تولید می شوند. طیف های صوتی آنها دارای مشخصات پهن باند هستند. اگرچه سطح صدا فوق العاده بالا نیست، اما قدرت نفوذ قوی دارد که بر ساکنان و ساختمان های اطراف تأثیر می گذارد و همچنین به عنوان یکی از عوامل مؤثر بر سایر منابع صوتی عمل می کند. اجزای غالب صدا، صدای ورودی و خروجی فن و صدای ریزش آب هستند. فن ها از طریق ورودی ها، خروجی ها و بدنه برج صدا را به بیرون منتشر می کنند. صدا در خروجی های اگزوز تقریباً 5-10 دسی بل (A) بالاتر از ورودی های هوا است. طیف آن یک طیف پیوسته است که توسط اجزای فرکانس پایین غالب است و به عنوان صدای فرکانس پایین طبقه بندی می شود. هنگامی که آب داغ در حال گردش از دستگاه توزیع آب می ریزد و به آب جمع شده در سینی جمع آوری آب در پایین برج برخورد می کند، صدای ریزش آب تولید می شود که متعلق به صدای فرکانس بالا است. شدت صدای ریزش آب به ارتفاع ریزش آب و نرخ جریان آب در واحد زمان مربوط می شود. صدای کلی برج های خنک کننده یک طیف پیوسته با غلبه فرکانس پایین را بدون قله های صوتی گسسته برجسته نشان می دهد، که عمدتاً در محدوده 31.5 هرتز تا 2000 هرتز قرار دارد و سطح صدا تقریباً 55-85 دسی بل (A) است.
    (ج) راه حل های درمانی
    1. کنترل صدا در ورودی ها و خروجی های هوای برج های خنک کننده: از تجهیزات کاهش صدا مانند صدا خفه کن ها و موانع صوتی بر اساس شرایط واقعی استفاده کنید.
    2. کنترل صدای ریزش آب بدنه برج: تاسیسات کاهش صدا از جمله محفظه های عایق صدا و موانع صوتی را بر اساس شرایط محل مستقر کنید.
    3. کنترل صدای قطرات آب در سینی جمع آوری آب: از کوسن های آب جاذب صدا و صدا خفه کن های قطرات آب به صورت مناسب استفاده کنید.
    4. کنترل ارتعاش برج های خنک کننده: دستگاه های میرایی ارتعاش مانند ایزولاتورهای ارتعاش و اتصالات انعطاف پذیر لاستیکی را نصب کنید.