طراحی برج خنک کننده مرحله اساسی در تولید یک دستگاه برج خنک کننده میباشد و طراحی یا محاسبات را حتما باید مهندسان حرفه‌ای مکانیک سیالات و جامدات انجام دهند. در این مرحله یک سری اصول و پارامترها نیاز است که حتما باید رعایت شود تا عملکرد سرد سازی در کولینگ تاور عالی صورت گیرد. هر اشتباهی در طراحی یک برج خنک کننده کلیه مراحل ساخت آنرا دچار آسیب جدی میکند. نکته اصلی در ساخت یک برج خنک کاری که بسیار مهم است چگونگی حذف گرمای اضافی توسط آب میباشد. در این مقاله با مراحل و ویژگیهای اصلی در طراحی برج خنک کننده آشنا می‌شویم.
مدلهای طراحی برج خنک کننده فایبرگلاس
کولینگ تاور بر پایه هوادهی در مدلهای جریان مخالف و متقاطع طراحی میشود. از نظر شکل بدنه نیز مشمول دو نوع مکعبی، مخروطی میگردد. برجهای خنک کن مدور برای تهویه مطبوع ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری، مراکز خرید طراحی میشوند. ساخت برج خنک کاری براساس سیکل گردش سیال دو شکل مرطوب و خشک را تشکیل می‌دهد. محیط‌های کویری که مشکل کمبود آب وجود دارد برج های هلر بکار برده شده زیرا رنج دمایی آن قابل تنظیم میباشد. ولیکن کولینگ تاورهای مدار باز باهر تناژی 5 الی 7 درجه اختلاف دمایی ایجاد می‌نمایند. جریان مخالف یا متقاطع بودن برج هنگام طراحی اولیه مشخص میشود.
عوامل مهم در طراحی یا محاسبات
برای محاسبه و طراحی برج خنک کننده نیازمند رعایت یک سری پارامترها هستیم تا عملکرد خنک سازی بدون هیچ خللی انجام شود. از اصول مهم ساخت کولینگ تاور میتوان به دبی آب، دمای حباب مرطوب، دمای Approch و Range، سیال جبرانی اشاره کرد. همچنین موارد دیگری مانند: مکان نصب شدن برج، کیفیت مایع، مقدار تداخل و گردش دوباره آب نیز در عملکرد آن تاثیرگذار است. هنگام تولید برج خنک کن لزوم بوده اطلاعات لازم در مورد همه‌ی موارد گفته شده وجود داشته باشد.
نقش Approch و Range برای محاسبه کولینگ تاور
اختلاف بین دمای مرطوب محیط با سیال سرد خروجی آپروچ نام دارد. هدف همان میزان نزدیکی دمای سیال سرد به حباب تر محیط میباشد. هرچه که آپروچ کمتر باشد راندمان برج خنک کننده افزایش مییابد. برای همین در انجام محاسبات برج خنک کاری رسیدن به دمای آپروچ کمتر (5 درجه سانتی‌گراد) از اهداف طراحی شمرده می شود. تعیین صحیح و حساب شده آپروچ تابعی از دمای صحیح مایع سرد خروجی در فصول گرم میباشد. اختلاف دمای آب ورود و خروج رنج نام دارد که هر چه بیشتر باشد بار حرارتی افزایش مییابد. بنابراین دمای ورود و خروج عامل بسیار ناثیرگذاری بر بار حرارتی است.
نقش رطوبت در طراحی برج خنک کننده
طراحی با انواع سیکل چرخشی مایع کولینگ تاور مناسب هر منطقه‌ای مخصوصا محیط‌های شرجی نمی‌باشد. توجه به میزان رطوبت نسبی بسیار مهم تلقی می شود. این مقدار توسط جدول سایکومتریک قابل دسترسی است. سیستم تبرید برج خنک کننده تبخیری بوده، به همین علت رطوبت پایینی دارد. بنابراین هوای خشک محیط بعد وارد شدن داخل برج بصورت اشباع طی جذب رطوبت توسط دهانه پروانه خارج میشود. پس هوای اشباع شده از قبل نمیتواند رطوبتی را گرفته یا موجب گاهش دما شود.
دبی آب کولینگ تاور
هر چه میزان سیالی که در یک برج خنک می شود بیشتر باشد، تناژ کولینگ تاور نیز افزایش مییابد. واحد ظرفیت برجهای خنک کننده بر حسب kw یا تناژ تبرید میباشد. فشار آب همان مقدار مایع در واحد زمان است که از یک دما به دمای خنک تر میرسد. دبی سیال در چرخش با اتصالات دستگاه برج خنک کاری تناسب دارد. سرعتی که برای فشار در نظر گرفته میشود به طور نرمال 2.5 متر بر ثانیه است و با ضرب مساحت سطح مقطع میتوان به آن رسید.
منظور از ظرفیت برج خنک کاری مقدار گرمایی بوده که از طریق کولینگ تاور باید از آب درگردش گرفته شود. تا دمای مورد نظر برای سرد شدن هوای محیط و سیستم محیا گردد. برای محاسبه ظرفیت برج خنک کننده نیز سه اصل مهم باید رعایت شود. در ابتدا نرخ جریان که منظور همان اختلاف دمای آب ورودی و خروجی است که از روی کاتالوگ چیلر قابل دسترسی است. دوم رنج سرمایش (تفاوت دمای مایع و سیال) و در انتها دمای هوای منطقه جغرافیایی نصب برج مد نظر میباشد. چرا که هرچه دما در محیط زیادتر باشد توان ظرفیتی برج خنک کننده نیز افزایش پیدا میکند. همچنین در منطقه‌‌هایی که رطوبت بالا باشد عمل تبخیر سخت‌تر اتفاق افتاده و سیستم احتیاج به توان بالاتری دارد.
نکات مهمی که نیاز است رعایت شود
- برخود داری از مهارت کافی در زمینه طراحی و محاسبه تناژ برج خنک کننده
- توجه به مدل سطوح خنک کننده ( پکینگ فیلمی یا اسپلش)
- نحوه توزیع سیال و آرایش افشانک
- شدت جریان آب و هوا
- استفاده از نرم افزارهای طراحی استاندارد
نقش مقدار دبی برای طراحی برج خنک کننده
دبی آب درحال چرخش موردی تاثیرگذار جهت ساخت برج خنک کننده می باشد. دبی یعنی حجم آبی که طی واحد زمان از سطح مقطع لوله گذر میکند، فشار حجمی سیال نام دارد. سرعت حرکت مایع در انشعابات معمولا 1.5 متر بر ثانیه درنظر گرفته میشود. بعنوان نمونه اگر دبی آب خنک شونده 25 متر مکعب درساعت باشد، محاسبات باید بگونه‌ای انجام گردد که مقدار دبی مشخصی کاهش پیدا کند. جهت محاسبات دبی میتوانید با کارشناسان شرکت برج خنک کننده CTR تماس بگیرید. این کمپانی علاوه بر فشار سیال گردشی، فرآیند پرتاب یا دریفیت قطرات، میزان سختی و تبخیر آب رانیز محاسبه میکند.
مقاله بالا با بهره برداری از مقاله طراحی سایت رویا بلاگ نوشته شده است :
http://tajhaz021sanat.royablog.ir/post/1/%D8%B7%D8%B1%D8%A7%D8%AD%D9%8A+%D8%A8%D8%B1%D8%AC+%D8%AE%D9%86%D9%83+%D9%83%D9%86%D9%86%D8%AF%D9%87+02126145899