برج خنک کننده بتنی
برج خنک کننده بتنی نوعی از برج خنک کننده جریان مخالف با فن مکنده است که سازه آن بتنی و مسلح به آرماتور بوده و به علت سایز بزرگ برج خنک کننده بتنی بیشتر در پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و فولاد کاربرد دارد.
فن استک کولینگ تاور پتروشیمی هم می تواند بتنی باشد و هم فایبرگلاس. معمولا تا ارتفاع ۲۰۰ سانتیمتر می توان در داخل برج خنک کننده بتنی، پکینگ قرار داد و سیستم توزیع آب آن به صورت لوله کشی با نازل های تحت فشار یا جاذبه است.
شرکت آبان پارت توان تامین کلیه قطعات داخلی برج خنک کننده بتنی مانند فن، پکینگ، قطره گیر را داشته و محاسبات کولینگ تاور بتنی را نیز انجام میدهد.
مشخصات برج خنک کننده بتنی
برج خنک کننده بتنی را میتوان در هر سایزی ساخت. اما برای سایز های کوچکتر از ۱۰۰۰ تن تبرید ساختن برج خنک کننده بتنی مقرون به صرفه نیست زیرا هزینه بدنه آن بسیار گرانتر از برج خنک کننده فایبرگلاس است. برج خنک کننده بتنی مکعبی، معمولا تا سایز ۱۵*۱۵ متر ساخته می شود زیرا در سایز های بالاتر، دچار محدودیت تولید فن و گیربکس خواهیم شد.
برای هر برج خنک کننده بتنی استانداردی، سازنده برج باید یک دفترچه مشخصات فنی (Final Book) به کارفرما ارایه کند که این دفترچه باید شامل موارد زیر باشد:
- مشخصات دقیق تجهیزات مورد استفاده در داخل برج مانند الکتروموتور، گیربکس، فن، درایوشفت، پکینگ و قطره گیر
- مشخصات دقیق سیستم تصفیه آب مانند مشخصات دوزینگ پمپ ها و مواد شیمیایی مورد نیاز
- نقشه کامل سیستم پایپینگ، مشخصات الکتروپمپ های مورد نیاز
- نقشه کامل ابعادی برج خنک کننده (General Drawing)
- نقشه های ساخت سازه بتنی برج خنک کننده
- منحنی عملکرد برج خنک کننده بتنی مطابق با استاندارد ATC-105
- دفترچه های تعمیر و نگهداری تجهیزات برج خنک کننده بتنی
- دفترچه های بازرسی های دوره ای
قیمت برج خنک کننده
لیست قیمت برج خنک کننده (Cooling Tower Price) و روش خرید اصولی انواع کولینگ تاور را با مراجعه به صفحه قیمت برج خنک کننده میتوانید ملاحظه فرمایید.
در خرید برج خنک کننده باید تاثیر عوامل بسیاری مانند اطمینان از عملکرد دمایی برج در گرم ترین روز تابستان، کیفیت قطعات مصرفی و کیفیت بدنه برج خنک کننده را به دقت مورد بررسی قرار داد و درستی ادعای فروشنده را صحت سنجی کرد.
کیفیت پایین ساخت برج خنک کننده و قطعات آن، راندمان کم و دفرمه شدن بدنه در مقابل آفتاب، آسیب های جبران ناپذیری به سیستم بالا دستی برج خنک کن خواهد زد.
مزایای برج خنک کننده بتنی
مزایای برج خنک کننده بتنی عبارتند از:
- سازه بتنی برج خنک کننده در مواقعی که خورندگی آب در گردش بالاست بسیار مناسب است.
- تا ارتفاع ۲۰۰ سانتیمتر می توان داخل برج خنک کننده بتنی پکینگ قرار داد. در نتیجه میتوان در فضای کمتر راندمان بالاتری از برج گرفت.
- در حالاتی که دبی آب در گردش بسیار بالاست گزینه مناسبی به شمار می رود.
- به علت وجود فن استک با ارتفاع بالا و قسمت Velocity Recovery راندمان عملکرد فن بالاتر می رود.
- برای سیستم کاهش دور از گیربکس های صنعتی استفاده شده که هزینه تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
- سازه مستحکم برج خنک کننده بتنی باعث پایداری در مقابل نیروهایی مانند باد و زلزله میگردد.
- محاسبات برج خنک کننده چه از نظر محاسبات حرارتی و چه سازه در برج خنک کننده بتنی اهمیت بسیاری دارند.
برج خنک کننده فایبرگلاس
عکس و مشخصات فنی تمامی سایزهای برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی صنعتی را میتوانید در صفحه برج خنک کننده فایبرگلاس مشاهده فرمایید.
برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی دارای سه ردیف پکینگ، موتوری قوی تر و بدنه با ضخامتی بالاتر بوده و کلیه قطعات فلزی آن نیز دارای پوشش گالوانیزه گرم هستند. در نتیجه قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس صنعتی بالاتر از نوع خانگی خواهد بود.
کولینگ تاور فایبرگلاس تولید شده توسط شرکت آبان پارت دارای ۱۵ سال گارانتی بدنه، یکسال گارانتی قطعات متحرک و سه سال گارانتی پکینگ و قطره گیر می باشد.
معایب برج خنک کننده بتنی
معایب برج خنک کننده بتنی عبارتند از:
- زمان بسیار طولانی صرف شده برای ساخت سازه بتنی برج خنک کننده
- دشواری تامین تجهیزات داخلی مانند گیربکس و الکتروموتور (با توجه به تحریم ها)
- مقرون به صرفه نبودن ساخت آن در سایز های کوچک به دلیل هزینه بالای سازه بتنی برج خنک کننده
- دشواری محاسبات مربوطه با توجه سایز بزرگ برج خنک کننده بتنی و هزینه بسیار بالای ساخت آن
قطعات برج خنک کننده
تامین قطعات برج خنک کننده (Cooling Tower Parts) به خصوص در فصل تعمیرات، دارای اهمیت بسیار زیادی است. با جستجو در صفحه قطعات برج خنک کننده میتوانید مشخصات فنی قطعه مورد نظر خود را یافته و مورد بررسی دقیق قرار دهید.
خرید اصولی قطعات برج خنک کننده را باید با بررسی دقیق مشخصات فنی ارایه شده از سوی فروشنده، بازرسی در حین تولید، مطابقت و کنترل نهایی قطعات تحویلی انجام داد.
شرکت آبان پارت با توجه به سابقه خود، توانایی تولید کلیه قطعات کولینگ تاور مانند بدنه فایبرگلاس، پکینگ، قطره گیر، پروانه، کاهش دور و آب پخش کن را دارا است.
کولینگ تاور پتروشیمی
مهمترین مشخصه کولینگ تاور پتروشیمی انعطاف در طراحی و ساخت آن در ابعاد مختلف است. هم چنین در صورت طراحی درست کولینگ تاور، سازه بتنی آن در مقابل کلیه شرایط محیطی مانند آفتاب و شرایط بد جوی و شرایط بد آب درگردش مانند خوردگی شیمیایی و اسیدیته بالا مقاوم است. در ضمن می توان برای کاهش هزینه های اولیه ساخت کولینگ تاور پتروشیمی، در قسمت هایی مانند فن استک، راه پله ها یا ساپورت پکینگ و قطره گیر از فایبرگلاس استفاده کرد.
کولینگ تاور پتروشیمی و محاسبات آن
کولینگ تاور پتروشیمی و محاسبات آن از جمله محاسبات سازه و عملکرد دمایی جزو مهمترین بخش های ساخت برج خنک کننده بتنی هستند. با توجه به اینکه برج خنک کننده بتنی در واحد های صنعتی بزرگی مانند پتروشیمی، فولاد و پالایشگاه به کار می رود کوچکترین اشتباه در محاسبه عملکرد دمایی کولینگ تاور پتروشیمی منجر به ضرر های سنگین به واحد بالادستی میگردد.
محاسبات مربوط به سازه باید توسط واحد سیویل انجام شده و نقشه های اجرایی و ساخت به پیمانکار مربوطه تحویل گردد. محاسبه بارهای مربوط به زلزله و باد مخصوصا در جاهایی با ریسک بالا نیز در همین مرحله انجام می شود. در محاسبه بارهای استاتیک مانند وزن پکینگ ها باید بدترین حالت یعنی گرفتگی کامل پکینگ توسط رسوبات را در نظر گرفت.
پیشنهاد ما این است که طراحی حرارتی (Thermal Design) کولینگ تاور پتروشیمی را به ما بسپارید تا بتوانید از گارانتی عملکرد دمایی برج خنک کننده در حالت پیک بار که در تابستان اتفاق می افتد، اطمینان حاصل نمایید.
پکینگ برج خنک کننده
پکینگ برج خنک کننده (Cooling Tower Fills) با افزایش سطح تبادل حرارتی بین آب در گردش و هوای عبوری، به فرایند خنک کاری کمک فراوانی میکند. پکینگ برج خنک کننده در دو نوع پکینگ فیلم و اسپلش تولید می شوند.
در پکینگ فیلم جریان آب به صورت لایه هایی نازک در آمده ولی در پکینگ اسپلش تبدیل به قطرات بسیار زیاد میگردد. پکینگ فیلم سطح ویژه بالاتری داشته و پکینگ اسپلش نیز دارای خاصیت ضد رسوب است. هر دو نوع پکینگ کولینگ تاور هم با جنس PVC و هم با جنس PP قابلیت تولید داشته که جنس پلی پروپیلن طول عمر بیشتری دارد.
تجهیزات داخلی کولینگ تاور پتروشیمی
تجهیزات داخلی کولینگ تاور پتروشیمی شامل پکینگ، قطره گیر، فن، گیربکس، الکتروموتور و نازل ها میگردد. با اینکه این تجهیزات در برج های خنک کننده دیگر نیز مورد استفاده قرار میگیرد اما در کولینگ تاور پتروشیمی دارای تفاوت هایی در مشخصات فنی می باشند. در این بخش برای هر تجهیز مشخصات فنی آن و نکاتی که باید در استفاده از آنها رعایت کرد، بیان میگردد.
میزان و نوع پکینگ مورد استفاده
پکینگ کولینگ تاور پتروشیمی را تا ارتفاع ۲۰۰ سانتیمتر می توان چید. در نتیجه نوع پکینگ باید طوری انتخاب شود که کمترین افت فشار را در برابر جریان هوا ایجاد کند. بهترین گزینه در این موارد پکینگ های اسپلش هستند. زیرا با توجه به ساختار متخلخل خود با حداقل افت فشار عمل کرده و در ضمن کمترین رسوب را به خود میگیرند.
ساپورت پکینگ در کولینگ تاور پتروشیمی باید از پروفیل فایبرگلاس یا پالتروژن باشد. این موضوع به این دلیل است که خوردگی و پوسیدگی در آنها وجود نداشته و می توانند بار زیادی را تحمل کنند. پروفیل های پالتروژن طول عمر بالایی داشته و هزینه تعمیر و نگهدار ی برج خنک کننده بتنی را به شدت پایین می آورند.
پکینگ های اسپلش معمولا از جنس پلی پروپیلن (PP) تولید شده و در اثر مرور زمان دچار خرد شدن و شکستگی نمی شوند. هم چنین به علت جنس PP توانایی تحمل دمای بالا و مقاومت عالی در برابر خوردگی شیمیایی مواد محلول در آب در گردش را دارند.
قطره گیر و محدودیت های کاربرد آن در کولینگ پتروشیمی
قطره گیر برج خنک کننده بتنی معمولا از نوع قطره گیر تیغه ای است. علت این موضوع قابلیت تولید قطره گیر تیغه ای با طول دلخواه است. می توان تیغه ها را در اندازه مورد نظر برش زد و به راحتی کل سطح مقطع برج خنک کننده بتنی را با آن فرش کرد. هم چنین استحکام بلوک های قطره گیر تیغه ای بیشتر بوده و اگر احیانا کارگر به روی آنها پا گذاشت به راحتی نمی شکند و حادثه ایجاد نمی کند.
هم میتوان از نوع تک کوهان قطره گیر تیغه ای و هم ار نوع دو کوهان آن استفاده کرد. این موضوع به میزان هدر رفت آب از طریق پاشش قطرات و مکش آنها توسط فن به بیرون برج خنک کننده دارد. راندمان قطره گیر تیغه ای حدود ۰٫۰۰۱ درصد از دبی آب در گردش است معمولا در صورت چینش درست قطره گیر ها مانع از خروج قطرات میگردد.
جنس تیغه ها از پلی پروپیلن (PP) می باشد. این موضوع کمک بسیاری به مقاومت در برابر تابش مستقیم آفتاب نموده و طول عمر بالاتری را برای قطره گیر برج خنک کن به همراه دارد. از سوی دیگر به دلیل خواص شیمیایی پلی پروپیلن میتواند در محیط های اسیدی دوام بیشتری داشته باشد. هم چنین تاب آوری دمایی آن مخصوصا در دماهای حدود ۹۰ درجه بسیار عالی است.
ماکزیمم مقدار قطر و تعداد پره های فن
فن برج خنک کننده بتنی به دلیل سایز و عرض بالای پره ها باید از یک متریال مقاوم ساخته شود. معمولا در این سایز از جنس آلومینیوم در تولید پره ها استفاده نمی شود زیرا وزن زیادی را به فن برج خنک کننده تحمیل کرده و در صورت خرابی تعمیر و نگهداری و جایگزینی قطعات آن آسان نخواهد بود. این موضوع در فن های TWIST به مراتب سخت تر است.
فن فایبرگلاس با مقطع ثابت بهترین گزینه در این موارد است. هم امکان تولید تیغه ها با هر طولی وجود داشته و هم بالانس و تعمیرات آن مشکلات انواع دیگر فن را به همراه خود ندارد. زیرا مدل سازی و قالب گیری آن به راحتی صورت گرفته و بالانس آنها تنها با اضافه کردن رزین در نوک پره ها صورت میگیرد و در بیشتر موارد دیگر نیاز به بالانس دینامیکی نخواهند داشت.
جنس فن فایبرگلاس برج خنک کننده بتنی باید از وینیل استر باشد. زیرا مقاومت مکانیکی بسیار بالایی را برای پره ها ایجاد کرده و این موضوع به قدرت تحمل نیروهای ناشی از وزن و گریز از مرکز موجود در فن کمک بسیاری می کند. هم چنین وینیل استر تاب آوری خوبی در برای خوردگی مکانیکی (EROSION) و خوردگی شیمیایی از خود نشان می دهد.
استک فایبرگلاس یا بتنی؟ کدام بهتر است؟
فن استک برج خنک کننده بتنی از دو جنس بتن و فایبرگلاس ساخته می شود که هر کدام مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند. فن استک بتنی نیاز به قالب گیری پیچیده ای داشته و ایجاد سطوح نرم و ایرفویل و ارتفاع دادن به آن کار سختی است. ولی از سوی دیگر به صورت یک تکه ساخته شده و مقاومت مکانیکی بالایی دارد.
فن استک فایبرگلاس از یک سری قطاع FRP ساخته شده است که در لبه های فلنجی به هم متصل میگردند. نکته مهم در ساخت فن استک فایبرگلاس دقت در مدل سازی و ساخت قالب آن است. زیرا کوچکترین خطا سبب می شود تا در حین مونتاژ فن استک فرم دایره به خود نگیرد. در ضمن ضخامت پانل ها به خصوص در لبه فلنج ها و فرم دهی به پانل ها می تواند به پایداری مکانیکی سازه کمک شایانی نماید.
در صفحه فن برج خنک کننده اطلاعات جزیی تر و دقیق تری راجع به ابعاد، مشخصات فنی و جنس انواع فن و فن استک تولید شده در شرکت آبان پارت می توانید به دست آورید. در صورت وجود هر گونه سوال یا نیاز به مشاوره فنی در خصوص کلیه موارد مربوط به برج خنک کننده بتنی می توانید با واحد فروش تماس بگیرید.
انتخاب نوع مناسب نازل و محاسبه تعداد مورد نیاز
نازل برج خنک کننده بتنی باید توانایی عبور حجم زیادی از اب را داشته باشد. معمولا در برج های خنک کننده بتنی از نازل هامون استفاده می شود. این مدل نازل توانایی پاشش حجم زیادی از آب را بدون گرفتگی دارا است. برای توزیع آب نیاز به فشار زیادی نداشته و تنها با فشار استاتیکی ناشی از یک حوضچه با ارتفاع ۵۰ سانتیمتر در پشت لوله های توزیع کننده آب می تواند عمل کند.
نازل های دیگری نیز وجود دارند که عملکردی مشابه نازل هامون دارند. نازل کریسمسی از این دست بوده و می توان آن را برای کولینگ تاور پتروشیمی سایز کوچکتر استفاده کرد.
قطره گیر برج خنک کننده
قطره گیر برج خنک کننده (Cooling Tower Drift Eliminators) با شکست در مسیر هوای عبوری مانع خروج قطرات از کولینگ تاور یا هواساز میگردد. قطره گیر برج خنک کننده در دو نوع تیغه ای و لانه زنبوری تولید میگردد.
قطره گیر لانه زنبوری نسبت به قطره گیر تیغه ای راندمان بالاتری داشته ولی به دلیل طول عمر کوتاه تر، کمتر به عنوان قطره گیر کولینگ تاور مورد استفاده قرار می گیرد.
هر دو مدل قطره گیر تیغه ای و لانه زنبوری از جنش PVC و PP تولید می شوند. بدیهی است که هر چقدر گام قطره گیر برج خنک کننده کمتر باشد، راندمان آن بیشتر می شود.
برج خنک کننده بتنی نوعی از برج خنک کننده جریان مخالف با فن مکنده است که سازه آن بتنی و مسلح به آرماتور بوده و به علت سایز بزرگ برج خنک کننده بتنی بیشتر در پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و فولاد کاربرد دارد.
مزایای برج خنک کننده بتنی عبارتند از:
- سازه بتنی برج خنک کننده در مواقعی که خورندگی آب در گردش بالاست بسیار مناسب است.
- تا ارتفاع ۲۰۰ سانتیمتر می توان داخل برج خنک کننده بتنی پکینگ قرار داد. در نتیجه میتوان در فضای کمتر راندمان بالاتری از برج گرفت.
- در حالاتی که دبی آب در گردش بسیار بالاست گزینه مناسبی به شمار می رود.
- به علت وجود فن استک با ارتفاع بالا و قسمت Velocity Recovery راندمان عملکرد فن بالاتر می رود.
- برای سیستم کاهش دور از گیربکس های صنعتی استفاده شده که هزینه تعمیر و نگهداری را کاهش می دهد.
- سازه مستحکم برج خنک کننده بتنی باعث پایداری در مقابل نیروهایی مانند باد و زلزله میگردد.
- محاسبات برج خنک کننده چه از نظر محاسبات حرارتی و چه سازه در برج خنک کننده بتنی اهمیت بسیاری دارند.
معایب برج خنک کننده بتنی عبارتند از:
- زمان بسیار طولانی صرف شده برای ساخت سازه بتنی برج خنک کننده
- دشواری تامین تجهیزات داخلی مانند گیربکس و الکتروموتور (با توجه به تحریم ها)
- مقرون به صرفه نبودن ساخت آن در سایز های کوچک به دلیل هزینه بالای سازه بتنی برج خنک کننده
- دشواری محاسبات مربوطه با توجه سایز بزرگ برج خنک کننده بتنی و هزینه بسیار بالای ساخت آن
پکینگ کولینگ تاور بتنی را تا ارتفاع ۲۰۰ سانتیمتر می توان چید. در نتیجه نوع پکینگ باید طوری انتخاب شود که کمترین افت فشار را در برابر جریان هوا ایجاد کند. بهترین گزینه در این موارد پکینگ های اسپلش هستند. زیرا با توجه به ساختار متخلخل خود با حداقل افت فشار عمل کرده و در ضمن کمترین رسوب را به خود میگیرند.
قطره گیر برج خنک کننده بتنی معمولا از نوع قطره گیر تیغه ای است. علت این موضوع قابلیت تولید قطره گیر تیغه ای با طول دلخواه است. می توان تیغه ها را در اندازه مورد نظر برش زد و به راحتی کل سطح مقطع برج خنک کننده بتنی را با آن فرش کرد.هم چنین استحکام بلوک های قطره گیر تیغه ای بیشتر بوده و اگر احیانا کارگر به روی آنها پا گذاشت به راحتی نمی شکند و حادثه ایجاد نمی کند.
برج خنک کننده نیروگاه
برج خنک کننده نیروگاه یکی از بزرگترین سایز های برج خنک کننده است که در نیروگاه های حرارتی و سیکل ترکیبی استفاده می شود. آب پس از تبدیل شدن به بخار در بویلر توربین ژنراتور نیروگاه را به چرخش در آورده و سپس در کندانسور حرارت خود را از دست داده و مجددا به مایع تبدیل میگردد. برج خنک کننده بتنی با چرخش آب در یک مدار دیگر وظیفه خارج کردن حرارت از کندانسور به محیط را بر عهده دارد.
.
برج خنک کننده نیروگاه سیکل ترکیبی
برج خنک کننده نیروگاه سیکل ترکیبی برخلاف نیروگاه بخار یا حرارتی معمولا به صورت خشک کار میکند. به برج خنک کننده خشک که به صورت هذلولوی توسط بتن و با ارتفاع بالا ساخته می شود برج خنک کننده هلر گفته می شود که ایده آن برای اولین بار توسط پروفسور هلر استاد دانشگاه بوداپست در سال ۱۹۶۵ مطرح گردید.
با توجه به مصرف بالای آب برج خنک کننده بتنی در نیروگاه های بخار و به وجود آمدن تکنولوژی سیکل ترکیبی روند استفاده از برج های خنک کننده هلر سرعت گرفت و امروزه تقریبا در تمام مناطقی که از دریا فاصله داشته و کمبود آب در آنها وجود دارد از این مدل برج خنک کننده استفاده می شود.
.
.
روش کاری این مدل برج خنک کننده به این صورت است که هوا از پایین سازه بتنی وارد شده و پس از عبور از یک شبکه لوله ای که در داخل کولینگ تاور تعبیه شده است به سمت بالا حرکت کرده و این حرکت که معمولا به صورت طبیعی و در بیشتر موارد بدون فن انجام میگیرد سبب خنک سازی آب در گردش درون لوله ها میگردد.
.
تعمیر برج خنک کننده
تعمیر برج خنک کننده (Cooling Tower Maintenance) به دو بخش تعمیر بدنه و تعویض قطعات داخلی تقسیم بندی میگردد. در صفحه تعمیر برج خنک کننده میتوانید جزییات خدمات تعویض قطعات ارایه شده از سوی شرکت آبان پارت مانند تعویض پکینگ و قطره گیر، تعویض فن و تعمیرات کاهش دور را مشاهده نمایید.
بدنه برج خنک کننده گالوانیزه پس از یک دوره کاری دچار پوسیدگی شدید شده و اکثرا غیر قابل تعمیر است. اما نشتی بدنه برج خنک کننده کامپوزیتی را میتوان با لایه گذاری مجدد الیاف و افزودن رزین پلی استر به آنها تا حد زیادی رفع کرد.
منابع خارجی درباره برج خنک کننده بتنی
- برج خنک کننده بتنی NEWIN