برج خنک کننده

بای پس برج خنک کننده به معنی تغییر مسیر بخشی از آب گرم ورودی بدون وارد شدن به برج خنک کننده به مسیر برگشت آب خنک است. این انتقال به روش های مختلفی انجام می شود ، اجرای صحیح بای پس بسیار اهمیت دارد زیراکه نصب غیر صحیح بای پس موجب عملکرد غیر پایدار پمپ و تغییر زیاد دبی آب در کندانسور می شود. تغییرات دبی آب در کندانسور موجب تغییرات دمای آب خنک مخصوصا در چیلر های جذبی می شود و احتمال خرابی در پمپ برج خنک کننده را بالا می برد. در ادامه به بررسی نحوه و تجهیزات مورد نیاز بای پس گرفتن از برج خنک کننده می پردازیم.

–

روش های بای پس برج خنک کننده

–

دو روش برای بای پس وجود دارد:

–

·         بای پس به تشت برج خنک کننده

·         بای پس به لوله مکش

–

به طور کلی بای پس به تشت برج خنک کننده پیشنهاد می گردد زیرا جریان پایدارتری ایجاد می کند و خطر مکش هوا به پمپ را به حداقل می رساند.

–

شیر های کنترل که برای بای پس برج خنک کن به کار می روند عبارتند از:

–

·         سه راهه انتقال یا بای پس

·         دو راهه دو ارتباطه ( معمولا شیر پروانه ای ) که مانند شیر سه عمل می کند

·         شیر دو راه ساده پروانه ای که بروی لوله بای پس قرار می گیرد

–

باید اشاره کنیم که شیر سه را مختلط نباید برای کنترل بای پس به کار رود.

–

شیر سه راه مختلط ( دو ورودی یک خروجی ) نباید برای بای پس برج خنک کن به کار رود زیرا باید روی لوله مکش پمپ برج خنک کننده نصب شود و می تواند مشکلاتی در فشار مکش پمپ ایجاد کند. شیر سه راهه انتقال ( یک ورودی دو خروجی ) پیشنهاد می شود به این دلیل که در مسیر برگشت کندانسور ( خروجی پمپ ) نصب می شود و نمی تواند عملکرد پمپ را تحت تأثیر قرار دهد.

–

به دلیل گران بودن و دسترسی محدود استفاده از شیر سه راهه انتقال برای لوله های ۴ اینچ و پایینتر مشکل است. برای لوله های بزرگتر از ۴ اینچ شیر پروانه دو ارتباطه به کار می رود و همان عملکرد را دارد. شیر پروانه ای دو راهه نیز برای بای پس استفاده می شود.

–

جهت مطالعه بیشتر به مطالب ” لوله مکش پمپ برج خنک کننده ” و ” کاویتاسیون در پمپ برج خنک کننده ” و ” محاسبه هد پمپ برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-bypass/

انواع شیر مورد استفاده در برج خنک کننده شامل سه تیپ شیر می باشد : شیر های قطع جریان ، شیر های کنترل جریان و شیر های آب جبرانی. شیر ها برای کنترل و تنظیم جریان آب برج خنک کننده به کار می روند. نوع و تعداد شیر مورد استفاده در سیستم برج خنک کن به نوع و سایز برج خنک کننده و همچنین کاربری کولینگ تاور وابسته است. در ادامه این مطلب هر کدام از انواع شیر را مورد بررسی قرار می دهیم و استفاده آن را در انواع برج های خنک کن جریان متقاطع یا جریان مخالف بررسی خواهیم کرد.

بررسی انواع شیر مورد استفاده در برج خنک کننده

به بررسی انواع شیر های مورد استفاده در کولینگ تاور می پردازیم:

شیر قطع جریان

یکی از انواع شیر قطع جریان می باشد ، این نوع از شیر ها معمولا از نوع پروانه ای یا کشویی می باشند و در هر دو نوع برج خنک کننده جریان متقاطع یا برج خنک کننده جریان مخالف مورد استفاده قرار می گیرند. از این شیر ها برای کنترل جریان برج هایی با چند جریان ورودی و یا قطع جریان در برج های چند سلولی استفاده می شود. به دلیل وجود شیر های تنظیم جریان این نوع شیر ها به ندرت در برج های خنک کننده جریان متقاطع به کار می روند و استفاده از آن ها در این نوع برج خنک کننده اجباری نیست. به عنوان یک قانون ، شیر های قطع جریان در محل از لوله کشی قرار گرفته است که مسئولیت آن به عهده کاربر کولینگ تاور است. در برج های خنک کننده بتونی و پیچیده تر ممکن است برخی از شیر های کنترل جریان آب در داخل سیستم یا داخل برج خنک کننده تعبیه شده باشد. به طور کلی وقتی فشار آب پایین باشد از شیر های کشویی در این گونه موارد استفاده می شود.

شیر های مورد استفاده در برج خنک کننده شامل سه تیپ شیر می باشد : شیر های قطع جریان ، شیر های کنترل جریان و شیر های آب جبرانی.  به طور کلی شیر ها برای کنترل و تنظیم جریان آب برج خنک کننده به کار می روند.

شیر کنترل جریان

در دنیای اصطلاحات برج خنک کننده این شیر ها به عنوان شیر های خروجی به اتمسفر هستند. این شیر ها در انتهای مسیر لوله کشی قرار می گیرند و جهت تنظیم و برابر سازی جریان در سلول ها و بخش های برج های خنک کننده جریان متقاطع به کار می روند. همچنین می توان هر کدام از شیر ها را قطع نمود تا سرویس در آن ناحیه انجام شود در حالی که آب در مابقی سلول ها در حال توزیع است.

شیر آب جبرانی

این شیرها برای جبران آب از دست رفته در کولینگ تاور به کار می روند ، این شیر معمولا توسط سازنده برج خنک کننده روی دستگاه تعبیه می شود و در غیر اینصورت به عهده کاربر برج خنک کن است که آن را در محل مناسب نصب نماید. جهت مطالعه بیشتر به مطالب " لوله کشی برج خنک کننده " و " انتخاب پمپ برج خنک کن " مراجعه فرمایید.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-valves/

کنترل زیست توده ها در برج خنک کننده بسیار با اهمیت می باشد ، زیست توده هایی که ممکن است در کولینگ تاور تشکیل شوند شامل لجن ( Slime ) که به صورت ژلاتین است و جلبک ( Algae ) که سبز رنگ می باشد. زیست توده ها گیاهان جانداری هستند که عموما از نور و مواد موجود در آب تغذیه می کنند، این زیست توده ها در صورتی که کنترل نشوند با رشد و گسترش خود باعث بستن مسیر های جریان آب و هوا در برج خنک کننده و در نتیجه کاهش راندمان دستگاه می شوند که جهت کنترل و از بین بردن این زیست توده ها باید از مواد شیمیایی استفاده نمود .

کنترل زیست توده ها در برج خنک کننده

جهت از بین بردن زیست توده می تواند از کلرین یا ترکیبات کلرین استفاده نمود، اما استفاده بیش از اندازه از کلرین می تواند موجب از بین بردن قطعات چوبی و متریال ارگانیک شود. در صورتیکه کولینگ تاور دچار رشد و گسترش زیست توده شده است جهت اعمال کلرین یا بایوساید برای اولین بار باید با دوز بالا و شوک آور عمل کرد تا کلیه ی زیست توده ها از بین بروند بعد به صورت متناوب دوز کم اعمال گردد ، در این حالت نباید میزان کلرین از ۱ ppm فراتر رود.

از بین بردن زیست توده ها در برج خنک کننده بوسیله اضافه کردن مواد کلرین دار انجام می پذیرد ، این زیست توده ها شامل لجن و جلبک می باشد که با رشد و گسترش در منافذ برج خنک کن موجب اخلال در عملکرد سیستم شده و راندمان دستگاه را پایین می آورد.

کلرین و ترکیبات کلرین باید با احتیاط به آب برج خنک کننده افزوده شود زیراکه موجب کاهش ناگهانی pH آب برج خنک کننده شده و مقاومت خوردگی را کاهش می دهد. همینطور آب کولینگ تاور در صورت افزودن کلرین سمی شده و با رعایت موارد ایمنی باید تخلیه گردد و به هیچ عنوان برای آبیاری گیاهان مورد استفاده قرار نگیرد. چرخه رشد زیست توده ها بسته به نوع و محیط متفاوت است ، که این تفاوتها شامل تغییرات PH ، دما مناسب ، نور کافی و مواد مغذی مانند نیتروژن و فسفر می باشند. زیست توده های مضر به طور کلی در قسمت پایین آب قرار می گیرند و لازم است که کف تشت و بدنه ها به صورت مدام تمیز و پاکسازی شود.

موجودات زیستی ، از جمله جلبک ها ، باکتری ها ، پروتوز ها و قارچ ها ، اغلب زمینه های پرورش آنها را در برج های خنک کننده پیدا می کنند. اگر به درستی کنترل نشود ، رشد بیولوژیکی شکل می گیرد و به عنوان یک سطح چسبندگی طبیعی برای تشکیل مقیاس عمل می کند و منجر به فرسایش می شود که برای بهینه سازی کارایی برج خنک کننده یا سیستم خنک کننده شما، این شرایط می تواند به طور جدی مشکل ساز باشد.

جهت مطالعه بیشتر به مطلب ” جلبک در برج خنک کن ” و ” عملیات آبی در برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.

http://badrantahvie.com/control-of-biological-growth/

مزایای استفاده از اینورتر در برج خنک کننده هم در افزایش عمر تجهیزات و هم در صرفه جوئی مصرف انرژی در سالهای اخیر کاملا مستند سازی شده است. کنترل کننده های دور موتور ( اینورتر ها ) قادرند مشخصه های بار را به مشخصه های موتور تطبیق دهند. این اسباب توان راکتیو ناچیزی از شبکه میکشند و لذا نیازی به تابلوهای اصلاح ضریب بار ندارند. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده با اندازه گیری دمای خروجی از برج خنک کننده سرعت دوران فن برج خنک کن تغییر می یابد و موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد، در ادامه به بررسی این موضوع می پردازیم.

فهرست مزایای استفاده از اینورتر در برج خنک کننده:

به بررسی مزایای استفاده از اینورتر می پردازیم:

• در صورت استفاده از کنترل کننده های دور موتور بجای کنترلرهای مکانیکی، در کنترل جریان سیالات، بطور مؤثری در مصرف انرژی صرفه جوئی حاصل میشود. این صرفه جوئی علاوه بر پیامدهای اقتصادی آن موجب کاهش آلاینده های محیطی نیز میشود.
• کنترل کننده های دور موتور قادرند موتور را نرم راه اندازی کنند موجب میشود علاوه بر کاهش تنشهای الکتریکی روی شبکه ، از شوکهای مکانیکی به فن نیز جلو گیری شود. این شوکهای مکانیکی میتوانند باعث استهلاک سریع قسمتهای مکانیکی ، بیرینگها و کوپلینگها، گیربکس و نهایتا قسمتهائی از بار شوند. راه اندازی نرم هزینه های نگهداری را کاهش داده و به افزایش عمر مفید محرکه ها و قسمتهای دوار منجر خواهد شد.
• جریان کشیده شده از شبکه در هنگام راه اندازی موتور با استفاده از درایو کمتر از 10% جریان اسمی موتور است.
• کنترل کننده های دور موتور نیاز به تابلوهای اصلاح ضریب قدرت ندارند.
• در صورتی که نیاز بار ایجاب کند با استفاده از کنترل کننده دور ، موتور میتواند در سرعتهای پائین کار کند . کار در سرعتهای کم منجر به کاهش هزینه های تعمیر و نگهداشت ادوات و تجهیزات خواهد شد.
• یک کنترل کننده دور قادر است رنج تغییرات دور را ، نسبت به سایر روشهای مکانیکی تغییر دور، بمیزان قابل توجهی افزایش دهد. علاوه بر آن از مسائلی چون لرزش و تنشهای مکانیکی نیز جلوگیری خواهد شد.
• کنترل کننده های دور مدرن امروزی با مقدورات نرم افزاری قوی خود قادرند راه حلهای متناسبی برای کاربردهای مختلف صنعتی ارائه دهند.
• کاهش میزان دور پروانه و در نتیجه کاهش جریان هوا در برج خنک کننده به صورت خارق العاده ای موجب کاهش تبخیر آب و در نتیجه صرفه جویی بسیار در مصرف آب خواهد شد.

امروزه در کشورهای صنعتی اامات زیست محیطی از یکسو و رقابت بنگاههای اقتصادی از سوی دیگر ، مدیریت بهینه سازی انرژی را در بصورت یک امر غیر قابل اجتناب در آورده است. بهترین اقداماتی که برای صرفه جوئی انرژی در کارخانجات صورت میگیرد شامل مواردی چون جایگزینی موتورهای الکتریکی با انواع موتورهای با بازدهی بالا، استفاده از کنترل کننده های دور موتور در کاربردهائی که اتلاف انرژی در آنها زیاد است، بازیافت انرژی از پروسه های حرارتی و نظایر انها میشود. نتایج اعمال چنین اقداماتی نشان میدهد در موارد زیادی ، و بخصوص در جاهائی که از فنها ، پمپها، و کمپروسورها در فرایند تولید استفاده میشود، بکارگیری کنترل کننده های دور موتور علاوه بر انعطاف پذیر نمودن کنترل فرایند، تاثیر قابل توجهی در کاهش مصرف انرژی داشته است. در بسیاری از موارد زمان بازگشت سرمایه بین یک تا سه سال میباشد.

کمتر از 10% موتورها مجهز به درایو هستند. در حالیکه در بیش از 25% آنها استفاده از درایو توجیه اقتصادی دارد. بر اساس مطالعات انجام گرفته توسط اتحادیه اروپا تا سال 2005 میلادی پتانسیل صرفه جوئی انرژی بالغ بر 63.5TWh  در صنایع کشورهای عضو اتحادیه اروپا وجود دارد. که از این میزان بیش از 44.7  TWh آن توجیه اقتصادی دارد. این میزان صرفه جوئی انرژی تنها در سایه استفاده از موتورهای با راندمان بالا و درایو بدست میاید، که سهم درایو در صرفه جوئی دارای توجیه اقتصادی حدود 63% است.

http://badrantahvie.com/inverter-advantages-in-cooling-tower/