تصفیه آب برجهاي  خنك كننده ( قسمت اول )

چرا آب ماده اي منحصر بفرد است

اكثر فرآيند هاي توليدي صنعتي جهت بهره برداري صحيح وافزايش بازده نيازمند سيستم برجهاي خنك كننده هستند.پالايشگاه ها, كارخانجات فولاد, صنايع پتروشيمي,كار خا نجات توليدي شيميايي ونيروگاه هاي توليدبرق,جهت پيشبرد اهداف خود درزمينه توليد, نياز مند و وابسته به سيستم برجهاي خنك كننده اند. سيستم برجهاي خنك كننده دما و فشار را براساس انتقال گرما از سيال گرم به آب سرد , كنترل مي نمايدكه در واقع كاهش دما انجام مي گيردودرعين حال ، با عث افزايش دماي آب سرد مي گردد.بنابراين پيش از استفاده مجدد آب بايد آنرا خنك كرد يا اينكه با آب جبراني تازه , آنرا را جايگزين نمود.

سه روش اساسي درطراحي سيستم برجهاي خنك كننده وجود دارد. طراحي يك سيستم خنك كننده ،تاثير و راندمان آن براي استفاده در يك واحد ، بستگي به نوع فرآيندخنك كردن , خواص و مشخصات آب و ملا حظات زيست محيطي دارد.

* چرا نياز به سيستم  برجهاي خنك كننده يك امر ضروري است

بسياري از سيستمهاي سرمايشي و گرمايشي , فرآيند هاي  صنعتي وتوليدي كمكي بطور موثر و با بازدهي بالا كار نمي كنند مگر آنكه دما و فشاردر محدوده خاص تثبيت شود.

* فرآيند برجهاي خنك كننده بر مبناي چيست
انتقال حرارت از يك ماده به ماده ديگراساس فرآيند خنك كردن است . ماده اي كه حرارت را از دست مي دهد, بعنوان ماده خنك شونده و ماده اي كه گرما را دريافت مي كند بعنوان ماده سرد كننده در نظر گرفته مي شود.كل سيستم برجهاي خنك كننده براساس پس دادن و گرفتن حرارت آب با استفاده ازمقادير زياد آب جهت سرد كردن, هستند

*چرا جهت سرد كردن از آب استفاده مي شود

چند عا مل موثردر منحصر بفرد بودن آب بعنوان يك ماده سرد كننده مناسب ,وجود دارد :

۱٫            فراواني , سهولت دسترسي و ارزاني

۲٫            سهولت در انتقال و جا بجايي

۳٫            انتقال بخش زيادي از گرما در واحد حجم

۴٫            عدم انبساط و انقباض قابل ملا حظه در محدوده دمايي نرمال

۵٫            تجزيه نا پذير بودن

* منابع آب سرد چه هستند

آب تازه – اين آب منشا اوليه آب جبراني به سيستم برجهاي خنك كننده است. آب تازه مي تواند از آبهاي سطحي ( رودخانه ها- چشمه ها و آبگير ها) يا از آبهاي زيرزميني ( آب چا هاي كم عمق يا عميق ) تا مين گردد. عمو ما , استفاده از آبهاي زير زميني به جهت يكسان بودن از نظر  تركيب وكا هش مواد معلق نسبت به آبهاي جاري بيشتر مرسوم بودهكه بطور مستقيم تحت تاثير بارش باران, فرسايش و ساير شرايط زيست محيطي قرار دارد.

آب شور و پساب – با توجه به ملا حظات زيست محيطي , هزينه و سهولت در دسترس بودن آب , تعدادي از كارخانجات در حال حاضر از تصفيه پسابهاي كارخانه و آب شور بعنوان منا بع آبي در سيستم برجهاي خنك كننده استفاده مي نمايد. توجه دقيق به طرح و تصفيه آب سيستم برجهاي خنك كننده با استفاده از اين منابع آبي, براي عملكرد مطمئن و طولاني مدت بسيار حياتي است.

*خواص شيميايي مهم آب برجهاي خنك كننده كدامند

عموما, مهمترين خواص عبارتند از :

قابليت هدايت الكتريكي- ميزان قابليت آب در هدايت الكتريسيته است.آب موجود در برجهاي خنك كننده حاوي مقادير زيادي از مواد معدني و گاز هاي محلول مي باشد.قابليت هدايت الكتريكي با واحد ميكرو موس سنجيده مي شودو مي توانداز يك مقدار جزيي براي آب مقطر تا بيش از۱۰,۰۰۰ براي آب شور است.

PH – نشانه نسبت خاصيت اسيدي و بازي آب است.مقياس PH از ۰ تا ۱۴ بوده كه عدد ۰ نشانه خاصيت اسيدي زياد و عدد۱۴ نشانه خاصيت بازي زياد است.

قلياييت- در آب برجهاي خنك كننده دو نوع قلياييت نقش اساسي را ايفا مي نمايند كه شامل قلياييت كربناتي(CO3) و قلياييت بي كربناتي(HCO3) است.

سختي- بعلت وجود مواد معدني كلسيم و منيزيم در آب است.سختي در آب طبيعي متنوع بوده و از يك مقدار در ميليون(PPM) تا بيش از ۸۰۰ PPM است

*چرا اين خواص در سيستم برجها ي خنك كننده مهم مي باشد

تمام خواص شيميايي اصلي آب,مستقيما برچهار مشكل اساسي سيستم برجهاي خنك كننده موثرهستندكه عبارتند از:خوردگي , تشكيل رسوب,تجمع لجن و آلودگي ميكروبيو لوژي.همچنين اين خواص جهت كنترل مسائل ومشكلات برنا مه هاي تصفيه آب تا ثير گذار هستند.

قا بليت هدايت الكتريكي- راهكارهاي تصفيه آب برجهاي خنك كننده درمحدوده دامنه خاصي ازقا بليت هدايت الكتريكي پيروي مي كند. ميزان اين دامنه به طراحي سيستم بر جهاي خنك كننده خاص , بستگي دارد.

PH- كنترل PH در اكثر برنامه هاي سيستم برجهاي خنك كننده يك امر حياتي است. عموما, هنگاميكه PH زير محدوده دامنه پيشنهادي باشد , زمان جهت پديده خوردگي افزايش مي يابد و هنگاميكه PH بالاتر از دامنه هاي پيشنهادي است , زمان براي تشكيل رسوب افزايش مي يابد. همچنين تاثيرگذاري بسياري از بيو سيد ها(biocides) به PH بستگي دارد; لذا در PH هاي بالا و پايين ممكن است كه به رشد ونمو ساختارهاي ميكرو بيولوژيكي كمك كند.

قلياييت- قلياييت و PH مكمل يكديگرهستند , زيرا  افزايش PH نشانه افزايش قلياييت بوده و بر عكس.همچنين با PH و قلياييت هاي پايين تر از دامنه پيشنهادي , زمان جهت انجام خوردگي را افزايش مي دهد وقلياييت هاي بالاتر از دامنه پيشنهادي , مدت زمان تشكيل رسوب را افزايش مي دهد. زمانيكه مشكلات خوردگي و رسوب با قي است , تجمع لجن نيز يك مشكل خواهد بود.

سختي- مقادير سختي معمولا به ميزان تمايل تشكيل رسوب در آب موجود برجهاي خنك كننده بستگي دارد. خط مشي هاي مدون شده استفاده از مواد شيميايي جهت جلو گيري از تشكيل رسوب تنها هنگامي نتيجه بخش خواهد بود كه ميزان سختي آب در محدوده دامنه تعيين شده كنترل شود.بعضي از راهكارهاي كنترل خوردگي نياز به يك ميزان سختي معين دارند تا به عنوان يك مما نعت كننده خوردگي بشكل صحيح عمل نمايد. بنا براين اطمينان از عدم كاهش سختي در اين گونه خط مشي ها بسيار مهم است.

*انواع معمول سيستم برجهاي خنك كننده آب كدامند

هر چنددر سيستم بر جهاي خنك كننده آب وجه تمايز وجود دارد اما معمولا سه نوع طرح بنيادي و اساسي وجود دارندكه عبارتند از :

۱٫            سيستم هاي سير كوله باز

۲٫            سيستم هاي يكبار گذر

۳٫            سيستم هاي سير كوله بسته

*تفا وت اين سه سيستم درچيست

۱٫ سيستم سيركوله باز- اين سيستم در حجم وسيعي از طراحي سيستم برجهاي خنك كننده در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرد كه شامل پمپ, مبدل حرارتي و برج خنك كننده است .پمپ عمل پمپاژ  و سير كوله آب را از طريق مبدل حرارتي انجام مي دهدكه با عث جذب گرما و انتقال آن به برج خنك كننده مي شود و در آنجا گرماي آب توسط عمل تبخيربه محيط پس داده مي شود. بواسطه عمل تبخير, اب در سيستم سيركو له باز از نظر شيميايي دستخوش تغيير مي گردد.

۲٫سيستم يكبار گذر-  در اين سيستم آب خنك كننده تنها يكبار از داخل مبدلهاي حرارتي مي گذرند. بواسطه استفاده از حجم زياد آب جهت خنك كردن , دماي آب خروجي از سيستم به آرامي افزايش مي يابدو عملا مواد معدني موجود در آب برج خنك كننده هنگام عبور از مبدل حرارتي دستخوش تغيير نمي شوند.

۳٫سيستم سيركوله بسته- در اين سيستمها آب خنك كننده بطور پيوسته وبه دفعات در سيستم مورد استفاده قرار مي گيرد. ابتدا آب گرما رااز سيال فرآيند جذب و سپس در يك مبدل حرارتي گرما را آزاد مي كند.در اين سيستمها از برج خنك كننده استفاده نمي شود.

* مقا يسه اين سه سيستم با هم :

۱٫ سيستم سيركوله باز

مشكلات معمول موجود:خوردگي – تجمع لجن (FOULING)- تشكيل رسوب سخت (SCALE) فساد چوب – آلودگي ميكروبيولوژيكي

مثال: استخرهاي با سيكل پاشش- برجهاي خنك كننده- كندانسورهاي بخار

تغييرات متوسط دما:۱۰-۳۰˚f

حجم آب مصرفي :محدود

۲٫سيستم يكبار گذر

مشكلات معمول موجود:خوردگي- تجمع لجن(FOULING)- تشكيل رسوب سخت (SCALE)- آلودگي ميكروبيولوژيكي

مثال:سيستمهاي آب آشا ميدني – فرآيند آب- خدمات عمومي

تغييرات متوسط دما:f˚۵-۱۰

حجم آب مصرفي: بسيار زياد

۳٫سيستم سيركوله بسته

مشكلات معمول موجود:خوردگي- تجمع لجن

مثال:در ژاكتهاي(بدنه دو لايه) موتورهاي ديزل- رادياتورهاي ماشين- سيستمهاي خنك كننده آب(چيلر)

تغييرات متوسط دما:۱۰-۱۵˚f

حجم آب مصرفي:قابل صرف نظر

برچسب ها: cooling tower, انواع برج خنک کننده, برج خنک ساز, برج خنک کن, برج خنک کننده, برج خنک کننده فایبر گلاس, برج خنک کننده چیست, تشريح عملكرد برج خنك كننده باز, تعمیر قطعات برج خنک کننده, تعمیر قطعات کولینگ تاور, تهویه مطبوع, تهویه مطبوع چیست؟ مبناي مقايسه سيستم هاي تهويه مطبوع چيست؟, تولید قطعات برج خنک کننده, تولید قطعات کولینگ تاور, دستگاه تهویه مطبوع, سیستم, سیستم تهویه مطبوع, سیستم های تهویه مطبوع, صنایع تهویه مطبوع, صنایع فایبرگلاس, صنعت تهویه هوا, قطعات کولینگ تاور, نکات فنی برج خنک کننده, پکینگ PVC, کاربرد برج خنک کننده, کاربرد تهویه مطبوع, کولینگ تاور

گروهها : مقالات تخصصی

حداقل هوای تازه

در این مطلب به خلاصه ای از اعداد و ارقام مربوط به مقدار هوای تازه مورد نیاز که اغلب بیشترین کاربردها را دارد اشاره می شود :

برج خنک کننده

حداقل هوای تازه مورد نیاز بر اساس ASHRAE 62-1989 :

– دامنه کلی : ۱۵ الی ۶۰ CFM به ازای هر نفر

– رایج ترین دامنه کاربردی برای اغلب فضاها : ۱۵ الی ۲۰  CFM به ازای هر نفر

– اماکن آزاد برای مصرف دخانیات  : ۶۰ CFM به ازای هر نفر

برج خنک کننده

– حداقل هوای تازه برای توالت ها ( که منظور از هوای تازه در این مورد هوای مورد نیاز برای تخلیه مکانیکی است ):

۵۰ CFM به ازای هر توالت

۲ CFM به هر فوت مربع

۱۰ بار در ساعت بر حسب حجم فضا

– حداقل هوای تازه برای اتاق ها و پست های برق :

۲ CFM به ازای هر فوت مربع

۱۰ بار در ساعت بر حسب حجم فضا

۵ CFM به ازای هر کیلو ولت آمپر

– حداقل هوای تازه برای اتاق های تاسیسات مکانیکی :

۲ CFM به ازای هر فوت مربع

۱۰ CFM به ازای هر اسب بخار توان تجهیزات منصوبه

۸ CFM به ازای هر BHP ظرفیت دیگ برای هوای حاصل از احتراق

برچسب ها: برج خنک کننده, قطعات کولینگ تاور, پکینگ PVC

گروهها : مقالات تخصصی

چيلر جذبي تک اثره و دو اثره

چيلر جذبي تک اثره

چيلرهاي ابزربشن تک اثره قديمي ترين و اولين نسل چيلرهاي ابزربشن در دنيا مي باشند که کمترين بازدهي را در قياس با ساير انواع چيلرهاي جذبي دارا مي باشند . پارامتر ضريب عملکرد يا C.O.P  در دستگاههاي برودتي از جمله چيلرهاي جذبي بيانگر ميزان بازدهي دستگاه مي باشد .اين پارامتر بيانگر ميزان بهره برداري کامل از انرژي حرارتي ممکن مصرفي در چيلرهاي جذبي است. مقادير بالاتر C.O.P نشان دهنده مصرف بهينه انرژي حرارتي مي باشد .بطور مثال چيلرهاي ابزربشن تک اثره در ميان کليه مدلهاي چيلر جذبي حتي با بهترين طراحي داراي ضريب عملکرد ۷۵ درصد مي باشند .در حاليکه در مدلهاي شعله مستقيم (گازسوز)ضريب عملکرد ۱/۲ بوده که نشان دهنده مصرف انرزي کمتر و در نتيجه هزينه راهبري ارزانتر مي باشد .

شرايط استفاده از چيلر جذبي تک اثره:

وجود مقادير لازم بخار با فشار يک اتمسفر يا آب داغ بالاي ۱۰۰سانتيگراد اصلي ترين پيش نياز استفاده از اين نوع چيلرها مي باشد .البته توليد وانتقال بخار با دبي مورد نظر مستلزم نصب تجهيزات مورد نياز مي باشد .که در صورت مهيا نبودن خطوط و ايستگاههاي تقليل فشار و يا ديگهاي اب داغ تحت فشار با منبع انبساط بسته استفاده از چيلرهاي تک اثره بخار توصيه نمي گردد. همواره در چنين شرايطي چيلرهاي جذبي گازسوز انتخابي مناسبتر مي  باشند .در پروژه هاي بيمارستاني و به طور عمومي در تاسيساتي که به غير از ابزربشن تک اثره مصرف کننده بخار يک اتمسفري ديگري هم وجود دارد استفاده از ابزربشن تک اثره با توجه به قيمت آن کاملا توجيه پذير مي باشد .

چيلر جذبي دو اثره

ميزان بخار مصرفي در چيلرهاي دو اثره حدود ۵۰ درصد مصرف بخار در چيلرهاي تک اثره با ظرفيت يکسان مي باشد فشار بخار مصرفي در چيلرهاي دو اثره ۸ اتمسفر مي باشد .ضريب عملکرد چيلرهاي دو اثره تقريبا دو برابر ضريب عملکرد چيلرهاي تک اثره مي باشد .بنابراين امروزه بيش از ۹۵ درصد چيلرهاي جذبي نصب شده در دنيا را چيلرهاي دو اثره تشکيل مي دهند .محلول ليتيم برومايد رقيق به سمت ژنراتور دما بالا ودما پائين پمپ مي شود.

دماي بالاي محلول ليتيم برومايد هنگامي که از ژنراتور دما پائين عبور ميکند بالا مي رود . ليتيم برومايد توسط بخار توليد شده در ژنراتور غليظ مي گردد .قسمتي از ليتيم برومايد نيز به ژنراتور منتقل گرديده و انجا تغليظ مي گردد .هر دو ليتيم برومايد غليظ شده قبل از ورود به مبدل حرارتي با يکديگر مخلوط مي گردند .و پس از سرد شدن در مبدل وارد ابزروبر مي گردد بخار ايجاد شده در ژنراتور دما پائين در کندانسور دستگاه توسط جريان آب برج خنک کن تقطير شده و به اواپراتور باز مي گردد .چيلرهاي جذبي دو اثره به جهت بازدهي بسيار خوب در مقايسه با چيلرهاي تک اثره نياز به برج هاي خنک کن کوچکتري دارند .بديهي است که اين امر موجب کاسته شدن از سرمايه گذاري اوليه خواهد شد .در اين مدل از چيلرها با توجه به استفاده از بخار با فشار بالاتر ملاحظات طراحي و انتخاب مواد اوليه با حساسيت ودقت بسيار بيشتري انجام ميگيرد .کليه ملاحظات مربوط به کنترل ظرفيت و جلوگيري از کريستاليزيشن مدلهاي تک اثره در چيلرهاي دو مرحله اي نيز رعايت شده است

نسل جديد چيلرهاي جذبي دو اثره :

نسل جديد چيلرهاي دو اثره بخار با استفاده از پمپهاي محلول دور متغير داراي عملکرد بسيار بالاتري در حالات نيمه بار هستند .استفاده از کنترلرهاي مناسب باعث کاهش مصرف انرژي و بهينه سازي مصرف بخار وبه تبع آن مصرف بهينه سوخت ميگردد .کنترل دقيق ظرفيت برودتي چيلر با استفاده از کنترل دور/فرکانس پمپ محلول در چيلرهاي دواثره باعث کاهش قابل ملاحظه مصرف بخار در مقايسه با ساير چيلرهاي دو اثره مي گردد.سيستم کنترل ميکروپروسسوري قلب چيلرهاي جذبي دو مرحله اي را تشکيل داده و اين سيستم براي ارائه کيفيتي برتر در کارکرد کنترل ومديدريت داده ها و اطلاعات کاربردي چيلرهاي ياد شده مورد استفاده قرار ميگيرند .که در ذيل به آنها اشاره مي شود .

آغاز بکار سريعتر با هدف صرفه جويي در مصرف انرژي:

فاصله زماني ميان آغاز بکار دستگاه و کارکرد واقعي و زير بار رفتن کامل آن را با بهينه ساختن مقدار محلول سير کوله شده در آغاز کارکرد محقق مي سازد که اين امر موجب صرفه جويي در ميزان مصرف انرزي دستگاه خواهد شد .

کاهش زمان مرحله رقيق سازي در هنگام قطع کار دستگاه :

حداقل زمان رقيق سازي بر اساس وضعيت عملکردي در هنگام قطع کار محاسبه و تعيين مي شود .بدين ترتيب از رقيق سازي بيش از حد جلوگيري شده و در مصرف انرزي صرفه جويي ميگردد .

مدار بازيابي آني برق به صورت استاندارد :

اين چيلرها بصورت استاندارد داراي مدار بازيابي آني قطع برق مي باشند .يک مدار اختياري نيز براي موارد قطع برق که بيش از ده دقيقه بطول بينجامد قابل ارائه است .اين مدارات چيلر را قادر مي سازد که در هنگام برقراري مجدد جريان برق بطور خودکار روشن شده و کار خود را از سر بگيرد .اگر چه در چنين حالاتي دستگاه مجبور خواهد بود  در صورت قطع برق جريان بخار را قطع نمايد .

ضمناً مطالب تکمیلی شامل موارد زیر موجود می باشد :

–     تاریخچه تبرید و بررسی چیارها

–     اصول تبرید و ترمودینامیک

–     محل نصب دستگاههای تبرید

–     بررسی جامع انواع مبردها

–     بررسی جامع قسمتهای مختلف چیلر تراکمی

–     تعمیر و نگهداری چیلر های تراکمی

–     سیکل چیلر تراکمی

–     انواع کمپرسورها در چیلر تراکمی

–     انواع کندانسورها در چیلر تراکمی

–     انواع اواپراتورها در چیلر تراکمی

–     کنترل فشار و اسیدشویی چیلر تراکمی

–     اجزای فرعی در چیلر تراکمی

–     شیرهای سرویس و طریقه شارژ گاز و شارژ روغن

–     آزمایش تست نشت یاب

–     اصول و سیکل چیلر جذبی

–     انواع چیلر های جذبی

–     قسمتهای مختلف چیلر جذبی

–     چیلر جذبی تک اثره  Single effect

–     چیلر جذبی دو اثره   Double effect

–     چیلر جذبی شعله مستقیم   Direct fire

–     کنترل ظرفیت و گاززدایی در چیلر جذبی

–     نکاتی در مورد خاموش کردن طولانی دستگاه

–     سیکل گرمایش و سرمایش در چیلر جذبی

–     محاسبات ترمودینامیکی چیلر جذبی

–     بررسی چیلرهای جذبی ابارا

–     کریستال زدایی در چیلر جذبی

–     مقایسه اقتصادی چیلر جذبی با چیلر تراکمی رفت و برگشتی

–     مقایسه اقتصادی چیلر جذبی با چیلر تراکمی سانتریفوژ

–     مقایسه اقتصادی چیلر جذبی تک اثره با دو اثره

–     مقایسه اقتصادی چیلر جذبی تک اثره با شعله مستقیم

–     مقایسه اقتصادی چیلر جذبی دو اثره با شعله مستقیم

–     مقایسه هزینه اولیه جانبی باری انواع چیلر جذبی

برچسب ها: cooling tower, انواع برج خنک کننده, برج خنک کن, برج خنک کننده, برج خنک کننده فایبر گلاس, برج خنک کننده چیست, تشريح عملكرد برج خنك كننده باز, تعمیر قطعات برج خنک کننده, تعمیر قطعات کولینگ تاور, تهویه مطبوع, تهویه مطبوع چیست؟ مبناي مقايسه سيستم هاي تهويه مطبوع چيست؟, تولید قطعات برج خنک کننده, تولید قطعات کولینگ تاور, دستگاه تهویه مطبوع, سیستم HVAC, سیستم تهویه مطبوع, سیستم های تهویه مطبوع, صنایع تهویه مطبوع, صنایع فایبرگلاس, صنعت تهویه هوا, قطعات کولینگ تاور, نکات فنی برج خنک کننده, پکینگ PVC, کاربرد برج خنک کننده, کاربرد تهویه مطبوع, کولینگ تاور

گروهها : مقالات تخصصی