برج خنک کننده یا کولینگ تاور:
خنک سازی یک بار مصرف یک ویژگی معمول برای نیروگاه های بزرگ در قرن گذشته بود، زیرا این فرایند می تواند حجم بالای آب مورد نیاز برای تراکم بخار اگزوز توربین و خنک کننده مبدل حرارتی کمکی را تأمین کند. با این حال، نگرانی های زیست محیطی در مورد حفاظت از موجودات آبزی در مصرف و خروج سیستم های یک بار مصرف، اساساً خنک کننده یک بار مصرف گیاهان مدرن را از بین برده است.
اکنون برج های خنک کننده یا برخی از تغییرات آن مانند کولر های هوای سطح مرطوب یا حتی کندانسور های خنک کننده هوا یک امر طبیعی است. اما این پیشرفت در حالی صورت می گیرد که بسیاری از نیروگاه های جدید چرخه ترکیبی و سایر امکانات برای آن موضوع توسط افراد جدیدی در این صنعت به کار گرفته می شوند. درک بنیادی برای عملکرد مناسب آب خنک کننده و سایر سیستم ها بسیار مهم است.
مبانی برج خنک کننده:
برای اهداف این بحث، ما بر رایج ترین برج خنک کننده صنعتی، که در زیر نشان داده شده است، تمرکز خواهیم کرد.
تصویر فوق شماتیک یک سلول از برج خنک کننده ضد جریان ناشی از فشار را نشان می دهد. همان طور که از شکل نشان داده شده است، پساب گرم از مبدل های حرارتی گیاه وارد برج می شود و از روی برج خنک کننده پرش می شود. هوا به قسمت پایین برج وارد می شود و به صورت خلاف جریان با آب تماس می گیرد تا به حداکثر رساندن انتقال گرما کمک کند. آب خنک شده برای بازگشت به مبدل های حرارتی در گلدان جمع می شود، در حالی که اگزوز هوای گرم به جو می رود.
یک ماده اصلی در برج های خنک کننده ماده پر کننده است که به بیشترین حد ممکن در تماس با هوا و آب کمک می کند.
تصویر فوق یک پکینگ برج خنک کننده را نشان می دهد. پكينگ برج خنک کننده یا همان پکینگ کولینگ تاور (Cooling Tower) به عنوان سطح انتقال حرارت در برج خنك كننده عمل می کند. در واقع هدف از استفاده پکینگ در برج خنک کننده به حداکثر رسانيدن عملكرد دمايي برج خنك كن (Cooling Tower) مي باشد. با استفاده از مقدار مناسبی از پکینگ می توان راندمان برج را شدت افزایش داد. پكينگ با افزایش سطح تماس آب با هوا زمان مناسب برای کاهش حرارت آب ورودی و خنک شدن آن را فرآهم می کند. قیمت پکینگ برج خنک کننده معمولا حدود 10 تا 20 درصد قیمت یک برج می باشد و به همین دلیل استفاده از آن ها اقتصادی می باشد.
تعدادی از گزینه های واسط در دسترس هستند، که در آن انتخاب به کیفیت آب خنک کننده پیش بینی شده و پتانسیل برای جا به جایی در رسانه بستگی دارد، که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.
در بخش بعدی اصول انتقال گرما در برج خنک کننده بررسی شده است.
برخی محاسبات اساسی انتقال حرارت:
تصویر زیر شرایط واقعی را نشان می دهد که ممکن است در یک برج خنک کننده در یک روز معتدل بهاری مشاهده شود.
تصویر فوق نمونه ای از مجموعه های شرایط واقعی برای برج خنک کننده می باشد. توجه کنید که رطوبت نسبی (RH) هوای ورودی 50 درصد است، در حالی که RH اگزوز برج نزدیک به 100 درصد است. این داده ها نشان می دهد که روش اصلی انتقال حرارت در یک برج خنک کننده از طریق تبخیر آن چه که معمولاً کسری کوچک است (2 تا 3 درصد) از آب چرخشی است. در حالی که ریاضیات طراحی جریان برج خنک کننده می تواند تا حدودی پیچیده باشد، چندین معادله ساده ایجاد شده است تا مستقیماً جریان تبخیر، ضربه و آرایش به یک برج خنک کننده تقریب شود.
فرمول استاندارد برای تبخیر:
E = (f * R * DDT) / 1000 ، جایی که Eq. 1
E = تبخیر در gpm
R = میزان چرخش در gpm
DT = اختلاف دما (دامنه) بین آب در گردش گرم و سرد (oF)
ضریب 1000 تخمین خوبی از گرمای نهان تبخیر (Btu / lb) آب در شرایط محیط است. از برخی کار های قبلی، مثلاً در تصویر شماره 2 ، 78/0 محاسبه شده است. بنابراین، میزان تبخیر برای این مثال با یک گردش چرخش 150،000 gpm و دامنه 27o F ، 15159 gpm است.
یک مفهوم بسیار مهم برای درک انتقال گرمای برج برج خنک کننده، درجه حرارت لامپ مرطوب است، که پایین ترین درجه حرارت است که می تواند با خنک کننده تبخیر حاصل شود. اگر رطوبت نسبی 100 درصد نباشد، دمای لامپ مرطوب همیشه زیر دمای محیط یا دمای لامپ خشک قرار خواهد گرفت. بنابراین، برج های خنک کننده تقریباً همیشه می توانند آب در گردش را در دمای پایین تر از ACC خنک کنند. در مثال 2 ، دمای لامپ مرطوب در هوای ورودی 68 درجه فارنهایت و 50 درصد RH نزدیک 57 درجه فارنهایت است، بنابراین رویکرد لامپ مرطوب برای آن به عنوان مثال 77o - 57o = 20o F است. با برج های خنک کننده مدرن و به خوبی طراحی شده درجه حرارت نزدیک تر کاملاً ممکن است.
چرخه غلظت و تأثیرات کیفیت آب:
تبخیر باعث می شود جامدات محلول و معلق در آب خنک کننده در غلظت بیشتر شوند. این فاکتور غلظت (منطقی) چرخه غلظت C یا COC نامیده می شودC یا شاید دقیق تر COC ، مجاز، بسته به فاکتور های مختلفی از جمله شیمی آب آرایش (MU) ، اثربخشی برنامه های درمانی شیمیایی و محدودیت های احتمالی در آرایش یا مقادیر تخلیه، از برج تا برج دیگر متفاوت است. معادله جبری برای محاسبه چرخه غلظت عبارت است از:
C = MU / BD Eq. 2
مقایسه غلظت یون مشترک مانند کلرید یا منیزیم در ترکیب و آب چرخشی تعیین کننده چرخه غلظت خواهد بود، اما رایج در زمینه برای محاسبه C اندازه گیری آنلاین ضربات (BD) و آرایش (MU) خاص است. هدایت. اندازه گیری اجازه می دهد تا تنظیم ضربات لحظه ای برای حفظ مقدار C مورد نظر. در همه موارد، چرخه غلظت دارای نقطه برش است، که در آن افزایش بیشتر می تواند منجر به پوسته پوسته شدن و یا خوردگی در سیستم خنک کننده، حتی با یک درمان شیمیایی خوب شود.
نسبت ضربه به تبخیر توسط معادله زیر تشریح شده است:
BD = E / (C - 1) Eq. 3
علاوه بر ضربه زدن، برخی از آب نیز به عنوان قطرات رطوبت ریز در اگزوز برج خنک کننده فرار می کنند. این ریزش آب به عنوان رانش (D) شناخته می شود. حذف کننده های غبار مدرن می توانند رانش را به 0.0005 درصد از میزان چرخش کاهش دهند، که به سطح رانش 0.00025 درصد می رسد. نشت در سیستم خنک کننده به ضرر (L) گفته می شود. معادله زیر رابطه بین آرایش و تبخیر، ضربه زدن، رانش و هرگونه ضرر دیگر را نشان می دهد.
ضربه در مقابل چرخه غلظت:
همان طور که به وضوح مشهود است، منحنی بدون علامت است و کاهش ضربه در چرخه بالا تر با افزایش C به طرز چشمگیری کاهش می یابد. کارشناسان و متخصصان شرکت مهتاب گستر تاکنون بیش از یک مجموعه مشخصات را مشاهده کرده اند که مهندسان طراحی چرخه بالایی از غلظت را انتخاب کرده اند، ظاهراً بدون در نظر گرفتن به حداقل مزایا در پس انداز آب حاصل از آن. آن چه اتفاق می افتد چالش های زیادی را در مورد شیمی تصفیه آب به دلیل غلظت بالای ناخالصی های مقیاس و خوردگی ایجاد می کند.
شرکت مهتاب گستر سازنده برج خنک کننده است و تعمیر و نگهداری از همه مارک های برج خنک کننده و انواع آن را انجام می دهد. علاوه بر این، ما طیف گسترده ای از قطعات یدکی با کیفیت بالا را تولید و توزیع می کنیم. می توانید برای تصفیه آب و برج خنک کننده با ما تماس بگیرید.
جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص تولید برج خنک کننده و قیمت برج خنک کننده به وبسایت www.cooling-tower.ir مراجعه کنید و یا با کارشناسان مهتاب گستر از طریق شماره تماس های ۰۹۱۲۶۲۱۸۵۳۳ و 02166706377 در ارتباط باشید.
درک اصول انتقال حرارت برج خنک کننده | کولینگ تاور مهتاب گستر