قطعات برج خنک کننده | قطعات کولینگ تاور | اجزای برج خنک کننده

تعداد بازدید:۴۶۸

قطعات برج خنک کننده

برج خنک کننده یکی از رایج ترین دستگاه های برودتی آب بوده که در ردیف دستگاه هایی همچون چیلر قرار می گیرد. برج خنک کننده یا در اصطلاح کولینگ تاور دارای بخش های مختلفی می باشد که وابسته به نوع مدل آن ممکن است مدل هر یک از قطعات نیز متفاوت باشد.  قطعات برج خنک کننده اکثراً در دو بخش اصلی سیستم توزیع آب و قسمت هوادهی قرار می گیرند و وظیفه اصلی آنها ایجاد تماس هرچه بیشتر بین آب و هوا می باشد. رایج ترین اجزا و قطعات برج خنک کننده عبارتند از نازل ، آب پخش کن ، قطره گیر ، پکینگ و فن یا پروانه که در تمامی انواع کولینگ تاور نیز کاربرد دارند. قطعات برج خنک کننده در هر دوره سرویس نیاز به شستشو و تعویض دارند. عدم سرویس دوره ای قطعات برج خنک کننده سبب آسیب رسانی به بخشهای دیگر و کاهش راندمان خنک کاری دستگاه خواهد شد.

قطعات برج خنک کننده همانند اجزای یک سیستم پیوسته هر کدام وظیفه منحصر به فردی را برعهده دارند. قطعات بخش پاشش آب وظیفه تقسیم و توزیع جریان آب داغ و قطعات بخش هوادهی وظیفه انتقال و جابجایی هوای خنک را برعهده دارند. تداخل در عملکرد هر یک از اجزا و قطعات در برج خنک کننده سبب مختل شدن عملکرد کلی کولینگ تاور می شود. تداوم کارکرد درست قطعات داخلی برج خنک کننده فقط با بازرسی و سرویس دوره ای دستگاه امکان پذیر می باشد. سرویس و بازرسی کلی دستگاه توسط کارشناس فنی ممکن است قبل از خرابی کلی قطعه از صرف هزینه های گزاف تعویض قطعه جلوگیری کند. یکی از معتبرترین شرکتهای وابسته به  شرکت دمامهر می باشد. این شرکت کلیه خدمات مربوط به سرویس و نگهداری دوره ای برج خنک کننده را توسط کادر فنی مجرب صورت می پذیرد.

مجموعه قطعات برج خنک کننده

  • فن یا پروانه: مهمترین بخش سیستم هوارسانی و سیرکولاتور جریان هوا در داخل کولینگ تاور
  • سیستم انتقال قدرت: انتقال دهنده قدرت از موتور به پروانه که در دو دسته گیبرکس و تسمه پولی تقسیم می شود.
  • قطره گیر یا المیناتور: جلوگیری کننده از پرتاب قطره های ریز آب از بالای کولینگ تاور به بیرون
  • سیستم توزیع آب: بخش پاشش و تقسیم جریان آب داغ که شامل نازل ، آب پخش کن و لوله های انشعابی می باشد.
  • پکینگ ها و پوشالهای داخلی: سطوح خنک کنندگی که آب را در تماس با هوا قرار می دهد و سبب خنک شدن آب می شود.
  • ساپورتهای نگهدارنده اجزای داخلی: نگهدارنده قطعات داخلی همانند قطره گیر ، پکینگ و سیستم هوادهی بر روی فریم بدنه
  • پنل ها و دیوارهای بدنه: اجزای دیواره مانند که در اطراف برج خنک کننده قرار می گیرد و قالباً از جنس فایبرگلاس می باشد.
  • دریچه های هوا: لوورها یا دریچه های ورودی هوای تازه مهمترین بخش در مکش هوای خنک و خشک به داخل محسوب می شود.
  • بیسین یا تشتک آب سرد: جمع آوری آب سرد داخل یک مخزن مستطیل شکل در برج خنک کننده برعهده تشتک می باشد.
  • فن دک یا تنوره یا عرشه پروانه: محل قرارگیری پروانه و محدوده مکش هوای تازه و خروج هوای اشباع
  • کویل خنک کننده (کندانسور): این بخش فقط در سیستم های مداربسته کاربرد دارد و وظیفه کندانسور آب مداربسته را برعهده دارد.
  • موتور یا دینام مولد انرژی: تامین کننده انرژی مکانیکی و گشتاور چرخشی حرکت پروانه یا فن در سیستم هوادهی دارد.
  • الکتروپمپ سیرکولاتور: چرخش دهنده آب سرد خروجی از کولینگ تاور به کندانسور دستگاه های گرما زا و برگشت آن به برج می باشد.
  • الکتروپمپ شاور: سیستم پاشش کننده آب بر روی کویل در برجهای خنک کن هیبریدی دومداره جهت خنک کاری آب کویل است.
  • تابلو برق یا تابلو کنترل: مدار تامین قدرت و تامین کننده انرژی برق تجهیزات الکتریکال همانند موتور فن و پمپ ها بوده
  • سیستم آنتی فریز: جهت تامین گرما جهت جلوگیری از یخ زدن آب در زمستان می باشد.

فن یا پروانه برج خنک کننده

1-فن یا پروانه برج خنک کننده

یکی از رایج ترین قطعات بکار رفته در برج خنک کننده فن یا پروانه سیستم هوارسانی کولینگ تاور می باشد. فن برج خنک کننده وظیفه ایجاد سیرکوله و گردش در هوا را بر عهده دارد و با توجه به نوع کولینگ تاور انواع مختلفی دارد. پروانه ها قالباً دارای تعداد معینی پره یا تیغه می باشند که این پره ها با جابه جا شدن و تماس با هوای محیط بیرون سبب حرکت دادن هوا می شوند. در واقع پروانه با چرخش حول یک محور پادساعتگرد  (CCW) یا ساعتگرد (CW)  سبب دمیده شدن یا مکش شدن هوا به یک محیط میشود. در بیشتر انواع برج خنک کننده پروانه بکار رفته در سیستم هوادهی از نوع مکنده بوده و در قسمت بالایی دستگاه قرار می گیرد.

پروانه ها بکار رفته در برج خنک کننده قالباً در دو مدل حلزونی (سانتریفوژ) و محوری (اکسیال) طراحی و تولید می شوند. پروانه های سانتریفوژ دارای خاصیت پرتاب هوای بالا ، ایجاد صدای کم می باشند و در عوض جهت چرخش خود نیازمند موتور قوی تری هستند. پروانه ها مدل محوری در برج خنک کننده میزان هوای بیشتری تولید می کنند و مصرف انرژی آنها به شدت کمتر بوده و در عوض میزان دسیبل صدای بیشتری تولید می نمایند. بیشتر سازندگان سیستم های برودتی در گذشته از فن سانتریفوژ با سیستم هوادهی دمنده استفاده می نمودند. این مدل فن ها به دلیل عدم کارکرد مناسب ، خراب شدن بلبرینگ و یاتاقان ها و مصرف برق زیاد از رده تولید خارج شدند.

مزایای فن محوری در برج خنک کننده

  • تولید هوای بیشتر به نسبت انواع فن سانتریفوژ
  • راندمان و کارایی بسیار بالا (85 الی 90 درصد)
  • میزان مصرف انرژی پایین به دلیل چرخش محوری
  • وزن سبک ، امکان تولید چند پره با قابلیت بالانس آسان
  • فشار استاتیکی مناسب در تجهیزات برودتی
  • مقطع ایرودینامیکی ایرفویل و کاهش شدید نیروی دراگ
  • لرزش کم و تولید صدای پایین با استفاده از تیغه ایرفویل
  • قابل تولید با تیغه فایبرگلاس سبک و مقاوم در برابر رطوبت
  • مقاومت بسیار بالا در برابر تابش اشعه نور خورشید

2-قطره گیر یا چکه گیر برج خنک کننده

قطره گیر یا چکه گیر در واقع نوعی تله جهت گیر انداختن قطره های آب پرتاب شده به بیرون کولینگ تاور به حساب می آید. قطره گیر برج خنک کننده به دلیل وظیفه محافظتی که دارد باید همواره در نقطه مناسب نصب شود تا از خروج قطره های آب به بیرون کولینگ تاور خودداری نماید. چکه گیر ها در انواع برج خنک کننده مکعبی و مخروطی به کار می روند که در کاربرد برج مدور تحت نام المیناتور پره ای نیز نامگذاری می شوند. قطره گیر ها اکثراً در قسمت بالایی سیستم پاشش آب نصب می شود و از هدر رفت بیشتر آب  جلوگیری می کنند. قطره هایی که توسط نیروی مکش پروانه به سمت بالا هدایت می شود در برخورد با چکه گیر برج خنک کننده به سمت پایین برگشت داده می شوند.

قطره گیرها انواع مختلفی دارند که رایج ترین نوع آن ها قطره گیر لانه زنبوری برج خنک کننده می باشد. این مدل قطره گیر ساختاری شش ضلعی به همانند شکل لانه های زنبور دارد. ارتفاع این مدل المینانور بین 12 الی 13 سانتی متر می باشد و اکثراً از متریال پی وی سی تولید می شود. قطره گیرهای لانه زنبوری به دلیل کارکرد بسیار خوب در باز برگشت آب امروزه کاربرد زیادی را در انواع برج خنک کننده مکعبی و مخروطی پیدا نموده است. قطره گیرهای لانه زنبوری در واقعی یکی از اجزا و قطعات مهم سیستم های تبرید به شمار مِی آید و در دو گرید آبی و مشکی تولید می شوند.

نازل یا افشانک برج خنک کننده

3-نازل برج خنک کننده

نازل یا افشانه اسپری کننده آب مرکز توزیع و تقسیم آب در انواع برج خنک کننده مکعبی و مخروطی به حساب می آید. در سیستم های کولینگ تاور مدور به نازل ، اسپرینکلر (آب پخش کن) نیز گفته می شود. نازلها قالباً در برج خنک کننده های مکعبی از متریال پلیمری همانند PVC یا PP یا PE تولید می گردد. آب پخش کن های برج خنک کن گرد یا استوانه ای نیز اکثراً از متریال آلومینیوم یا برنجی تولید و عرضه می شوند. نازل برج خنک کننده وظیفه تقسیم آب را برعهده داشته و بنا بر نوع طراحی سیستم پاشش آب می توانند به شکل ثابت یا چرخشی این کار را انجام دهند. نازلهای چرخشی قالباً فشار بیشتری را جهت پاشش آب نیاز دارند و در کولینگ تاورهای مخروطی بیشتر به کار می روند. نازل های ثابت نیز در انواع برج خنک کننده مکعبی همانند دوش پاشش آب در قسمت بالایی پکینگ ها نصب می شوند.

از دیگر مزایای نازل های ثابت در سیستم پاشش آب برج خنک کننده مکعبی بسیار زیاد می باشد. از مهمترین و بارزترین مزیت های سیستم پاشش آب ثابت ، افت فشار کمتر و پاشش آب بهتر می باشد. نازل های چرخشی قالباً آب را به صورت ثقلی از لوله های خروجی آب پخش کن بر روی پکینگ مدیا پاشش می کنند. به دلیل پاشش ثقلی آب در سیستم توزیع آب دوار این مدل آب پخش کن راندمان پایینی دارد. امروزه سازندگان برج خنک کننده در بیشتر تولیدات برج خنک کننده از انواع نازل ثابت در دو تیپ مربع پاش و دایره پاش استفاده می کنند. نازل های مربع پاش به دلیل ایجاد فضای خالی کمتر بر روی سطوح خنک کننده از کاربرد بیشتری نسبت به نوع دایره پاش برخوردار می باشند. در تصویر زیر سه مدل رایج نازل برج خنک کننده را مشاهده می نمایید.

4-سیستم انتقال قدرت یا کاهش دور برج خنک کننده

 این بخش از قطعات در برج وظیفه منتقل کردن انرژی چرخشی از موتور به فن را برعهده دارد. سیستم انتقال قدرت در سه نوع کوپل مستقیم، تسمه ای و گیربکسی مورد استفاده قرار میگیرد. کاهنده دورهای تسمه ای پرکاربردترین نوع سیستم های کاهش دور قلمداد میشوند. انتقال قدرت بخش مهمی از اجزای کولینگ محسوب شده زیرا که هدفش تنظیم دور چرخشی فن میباشد. بسیاری از انواع دستگاه های صنعتی همانند کندانسورهای هوایی و چیلرها نیز در بخش هوادهی خود از کاهنده های دور تسمه ای استفاده مینمایند. متریال عمده کاهنده های تسمه پولی از چدن ریخته گری،آلومینیوم یا فولاد چقرم می باشد.

5-پکینگ یا پوشال برج خنک کننده 

پکینگ مدیا یا اصطلاحاً پکینگ کولینگ تاور cooling tower packing قطعه ای در برج خنک کن بوده که هدف اصلی آن ایجاد سطح تماس بین آب و هوا می باشد. پکینگ کولینگ تاور در انواع مختلف این دستگاه مورد کاربرد قرار دارد و اصطلاحاً به آن پرکن برج خنک کننده نیز می گویند. پکینگ ها در انواع کولینگ تاور مدار باز ، مدار بسته ، هیبریدی ، مکعبی و مخروطی مورد کاربری قرار می گیرند. پکینگ کولینگ تاور در قسمت زیرین نازل ها یا افشانک ها قرار گرفته و سبب ایجاد سطح تماس بین هوای مکش شده از فن و آب پاششی می گردد. پکینگ ها عموماً تا ارتفاع 60 الی 120 سانتی متر وابسته به نوع کولینگ تاور و مدیا چیدمان می شوند و هر کدام از انواع آن خاصیت های متفاوتی دارند.

پکینگ مدیا فیلمی

سطح داخلی پره ای یا پکینگ مدیا فیلمی از صفحات نازک PVC وکیومی به صورت به صورت لایه های عمودی موج دارتشکیل می شود تا توزیع آب یکنواخت را بر روی کل سطح داخلی تضمین کند. این نوع ترکیب بندی، مقاومت کمی در برابر جریان هوا دارد، افت فشار هوا از طریق برج، کم است.

پکینگ مدیا فیلمی،ارزان تروکارامدتر از صفحه داخلی آبشاری است. برای ظرفیتی یکسان، کارایی بیشتر منجر به برج خنک کننده بسیار کوچکتری می شود. بیشتر برج های تهویه مطبوع امروزی از پکینگ مدیا فیلمی استفاده می کنند. عیب آن سطح بزرگ و به همان نسبت مسیرهای کوچک آب می باشد.

معایب پکینگ مدیا فیلمی پی وی سی 

گرفتگی ناشی از اشغال ( برگ، آب کثیف و غیره) ... و کثیفی میکروبیولوژیکی و تمیز کردن مکانیکی آن امکان پذیر نیست مگر آن که صفحات داخلی ( پکینگ مدیا) از برج خنک کننده بیرون آورده شده است.  

6-اسپرینکلر یا آب پخش کن برج خنک کننده

اسپرینکلر یا آبچرخان یکی از اجزای اصلی و مهم قسمت ریزش آب محسوب میشود.این قطعه قالبا یک عمکلرد دوار یا چرخشی داشته و تحت فشار آب گردش مینماید. آب پخش کن برج خنک کننده نامی است که به اسپرینکلرهد نیز گفته میشود. اسپرینکلر هد یا آب پخش کن کولینگ تاور عمدتا از متریال فلز آلومینیوم ،برنج یا چدن تولید میشود. اسپرینکلرها وابسته به میزان آبی که توزیع می کنند. در ظرفیت های مختلف از سایز ۲اینچ تا ۱۰ اینچ در برج های خنک کن بکار گرفته میشوند.

چه زمانی اجزای برج خنک کننده را تعویض کنیم ؟

عمر مفید قطعات داخلی برج خنک کننده فایبرگلاس بین 2 تا 5 سال بوده و عمر مفید قطعات خارجی (بدنه) بین 5 تا 10 سال می باشد. البته لازم به ذکر است که مهمترین عامل تعیین کننده در عمر مفید قطعات برج خنک کننده نوع متریال و کیفیت تولیدی آن قطعه می باشد. به عنوان مثال در تولید قطعات فایبرگلاس برج خنک کن اگر از رزین با کیفیت و مرغوب استفاده نماییم کالای تولیدی عمر مفید به مراتب بیشتری خواهد داشت. استفاده از رزین های نامرغوب و مقرون به صرفه امروزه به دلیل شرایط بد اقتصادی نیز در دستور کار تولیدکنندگان قرار گرفته است. این موضوع سبب کاهش کیفیت قطعات تولیدی و خدمات پس از فروش سازندگان کولینگ تاور گردیده است. بکارگیری قطعات با کیفیت سبب افزایش میزان کیفیت قطعات تولیدی و در نتیجه موجب افزایش عمر این اجزا می شود.

چرا قطعات داخلی برج خنک کننده را تعویض کنیم؟

برج خنک کننده فایبرگلاس به دلیل کاربری بسیار زیادی که امروزه در صنعت سرمایشی و برودتی دارد دائماً نیازمند تعمیر و تعویض قطعات خود می باشد. در واقع قطعات کولینگ تاور کامپوزیتی (فایبرگلس) در دو دسته قطعات بدنه و قطعات داخلی تقسیم بندی می شود. قطعات داخلی برج خنک کن در واقع همان اجزای اصلی داخل کولینگ تاور می باشد که از جمله آنها می توان به قطره گیر، افشانک، اسپرینکلر و پکینگ اشاره نمود. قطعات بدنه برج خنک کن فایبرگلاس نیز شامل تنوره فن (فن دک)، لوور یا دریچه هوا و تشت یا مخزن ذخیره آب می باشد. در بیانی بسیار خلاصه تعویض قطعات علاوه بر بهبود کارایی و عملکرد کولینگ تاور سبب افزایش عمر مفید سایر قطعات داخلی می شود. توصیه می شود در هر دوره 6 ماهه اجزای داخلی کولینگ تاور را مورد چکاپ کامل قرار دهید تا در صورت اختلال در هر بخش در کمترین بازه زمانی رفع سو اثر فرمایید.