کاهش اپروچ با هم‌افزایی پکینگ و قطره‌گیر در برج خنک‌کننده

 به گزارش  سایت دیده‌بان ایران؛   در واحدهای صنعتی، هر درجه کاهش در دمای آب سرد به‌معنای صرفه‌جویی قابل‌توجه در انرژی و افزایش عمر تجهیزات سرمایشی است. اما دستیابی به این بهبود، صرفاً با افزایش توان فن یا حجم جریان هوا ممکن نیست. آنچه بیش از هر چیز تعیین‌کننده است، کیفیت تبادل حرارت میان آب و هوا در بخش‌های داخلی برج خنک‌کننده است. در طراحی‌های جدید برج خنک کننده (کولینگ‌ تاور) رهاب‌ سازه، مهندسی بستر تماس، آرایش جریان و کنترل افت فشار مسیر هوا به‌صورت هماهنگ انجام می‌شود تا اپروچ در محدودهٔ طراحی حفظ شود. تجربهٔ بهره‌برداری از این نوع برج‌ها نشان می‌دهد که با بازنگری در ساختار پکینگ و قطره‌گیر، می‌توان بدون تغییر در سازه یا فن، اپروچ را تا ۲ درجه کاهش داد رقمی که در ظرفیت سرمایشی بزرگ، بسیار معنادار است.

ساختار پکینگ و اثر آن بر عملکرد برج

پکینگ قلب تبادل حرارت است. انتخاب نوع، تراکم و جنس آن تعیین می‌کند که آب تا چه حد خنک شود و هوا تا چه حد اشباع گردد. پکینگ‌های فیلمی به‌دلیل سطح ویژهٔ بالا، در مدارهایی با آب تمیز راندمان بالایی دارند، در حالی‌که پکینگ‌های اسپلش برای آب‌هایی با بار معلق بالا مناسب‌ترند. پژوهش‌های فنی نشان می‌دهد زاویهٔ موج، جهت جریان و یکنواختی پاشش آب، تا ۳۰٪ بر نرخ تبخیر اثر می‌گذارند. در طراحی‌های صنعتی پکینگ‌ مدیا رهاب‌ سازه، کانال‌ها به‌گونه‌ای چیده شده‌اند که هم تبخیر لایه‌ای در بخش پایینی و هم شکست قطرات در بخش میانی اتفاق بیفتد؛ این ساختار دوگانه موجب شده تبادل جرم در کل سطح به‌طور یکنواخت انجام شود.

پایداری راندمان پکینگ وابسته به دو عامل است:

• توزیع آب یکنواخت: نازل‌های معیوب، سطح خیس‌شدن را کاهش می‌دهند. بررسی الگوی پاشش در توقف‌های دوره‌ای ضروری است.

• جلوگیری از فولینگ و رسوب: در مدارهایی با سختی بالا، استفاده از آب جبرانی فیلترده و کنترل سیکل تغلیظ، مانع گرفتگی کانال‌ها می‌شود.

پکینگ به‌تنهایی نمی‌تواند اپروچ را کاهش دهد مگر آن‌که مسیر خروجی هوا و بخش‌های بالادست با آن هماهنگ باشد. در طراحی به‌روز کولینگ‌تاور رهاب‌سازه، ابعاد بستر و زاویهٔ جریان هوا طوری تنظیم می‌شود که افت فشار مسیر در محدودهٔ بهینه باقی بماند و دبی واقعی با ظرفیت طراحی منطبق شود.

نقش قطره‌گیر در کنترل درفت و حفظ تعادل حرارتی

در مسیر خروجی هوا، بخش قطره‌گیر وظیفه دارد ذرات ریز آب را از جریان خارج کند تا هم هدررفت کاهش یابد و هم رطوبت هوای خروجی کنترل شود. اما اهمیت قطره‌گیر تنها در صرفه‌جویی آب نیست؛ طراحی نامناسب آن می‌تواند باعث افت فشار بیش‌ازحد و کاهش جریان هوا شود. مدل‌های جدید بهترین قطره‌ گیر برج‌ خنک‌ کننده موجود بازار با پره‌های آیرودینامیک چندمرحله‌ای ساخته می‌شوند که در هر شکست زاویه‌ای، قطرات آب را به دام می‌اندازند بی‌آن‌که مسیر عبور هوا تنگ شود. در نتیجه، ΔP مسیر هوا ثابت مانده و فن در نقطهٔ کار اقتصادی‌تری فعالیت می‌کند. ویژگی دیگر این ساختار، جلوگیری از بازگشت مه گرم به ورودی است. این پدیده که به “recirculation” معروف است، در محوطه‌های محصور و مناطق بادگیر شایع است و با نصب قطره‌گیر مناسب تقریباً حذف می‌شود. کاهش رطوبت ورودی به معنای کاهش بار حرارتی کل سیستم و بهبود مستقیم اپروچ است. در کنار هندسه، آب‌بندی دقیق قطره‌گیر نیز ضروری است. کوچک‌ترین فاصله میان لبهٔ پره‌ها و دیواره‌های بدنه، مسیر فرار برای هوای داغ ایجاد می‌کند که باعث افزایش دمای هوای ورودی می‌شود. در طراحی‌های اصلاح‌شدهٔ جدید، این نشت‌ها با نوارهای فشردهٔ پلیمری مقاوم به UV حذف شده‌اند.

هم‌افزایی بین بستر تبخیر و بخش قطره‌گیر

پکینگ و قطره‌گیر باید به‌عنوان دو بخش از یک سیستم دیده شوند، نه دو تجهیز جداگانه. اگر بستر با تراکم زیاد انتخاب شود ولی قطره‌گیر مقاومت بالا ایجاد کند، دبی هوا کم شده و راندمان پایین می‌آید. از سوی دیگر، قطره‌گیر بیش‌ازحد باز می‌تواند موجب بازگشت بخار به ناحیهٔ ورودی شود. در طراحی‌های بهینه، فاصلهٔ عمودی بین این دو بخش بر اساس نسبت دبی هوا به سطح بستر محاسبه می‌شود تا اختلاط کامل اما بدون گردابه اتفاق بیفتد. اندازه‌گیری‌های میدانی نشان داده‌اند که تنظیم دقیق این فاصله می‌تواند تا ۱٫۵ درجه کاهش اپروچ ایجاد کند. در پروژه‌های عملیاتی کولینگ‌تاور رهاب‌سازه، از ترکیب پکینگ فیلمی در ناحیهٔ پایینی و ساختار اسپلش در بالای بستر استفاده می‌شود تا هم مقاومت حرارتی پایین و هم تاب‌آوری در برابر رسوب حفظ گردد. ترکیب این لایه‌ها باعث می‌شود هوا در تماس کامل با قطرات و فیلم آب قرار گیرد و تبخیر به‌صورت پیوسته در کل ارتفاع انجام شود.

نگهداری هدفمند برای پایداری راندمان

حتی بهترین طراحی بدون نگهداری مؤثر، دوام ندارد. در دوره‌های بهره‌برداری، انباشت رسوبات و رشد بیوفیلم می‌تواند سطح تماس مؤثر را کاهش دهد و دمای آب سرد را بالا ببرد. برنامهٔ شست‌وشوی دوره‌ای با آب تمیز یا محلول خنثی باید متناسب با کیفیت آب تنظیم شود. پایش شاخص‌های ΔP، آمپر فن و هدایت الکتریکی مدار، شاخص‌های اولیهٔ افت عملکرد هستند. زمانی‌که ΔP بالا می‌رود ولی اپروچ ثابت می‌ماند، گرفتگی بستر یا انسداد قطره‌گیر محتمل است. در مقابل، افزایش هم‌زمان آمپر فن و اپروچ معمولاً نشانهٔ نشت هوایی یا بازگردش مه است. در سیستم‌های دارای کنترل دور، تنظیم مناسب منحنی عملکرد فن با شرایط محیطی اهمیت دارد؛ در هوای خنک‌تر، کاهش سرعت فن نه‌تنها انرژی را ذخیره می‌کند بلکه از خشک شدن بیش‌ازحد بستر هم جلوگیری می‌کند.

پیشنهاد رهاب سازه برا کاهش اپروچ با نگاه مهندسی

بهینه‌سازی عملکرد برج خنک‌کننده یعنی هماهنگی بین بخش‌های تبخیر، جداسازی و جریان هوا. پکینگ‌مدیا رهاب‌سازه با طراحی دقیق هندسی و نسبت فضای خالی بالا، تماس آب و هوا را افزایش می‌دهد و اپروچ را پایین می‌آورد، در حالی‌که قطره‌گیر برج‌خنک‌کننده رهاب‌سازه با افت فشار کم، مانع اتلاف آب و بازگشت بخار می‌شود. وقتی این دو تجهیز به‌درستی هم‌تراز شوند و نگهداری منظم روی آن‌ها انجام گیرد، راندمان برج بدون افزایش توان فن یا هزینهٔ زیاد بهبود می‌یابد. این همان فلسفه‌ای است که در طراحی و اجرای کولینگ‌تاور رهاب‌سازه دنبال شده است نگاه یکپارچه به تبادل حرارت، انتقال جرم و پایداری عملکرد، برای رسیدن به سرمایش قابل پیش‌بینی و اقتصادی در بلندمدت.

برای دریافت مشاوره فنی، ارزیابی نیاز حرارتی یا استعلام قیمت انواع برج خنک‌کننده (کولینگ تاور)، می‌توانید با کارشناسان رهاب‌سازه از طریق شماره‌های تماس 02188486599 - 09102037115 - 09127748566 ارتباط برقرار کنید، همچنین اطلاعات کامل محصولات و مقالات فنی در وب‌سایت رسمی شرکت به آدرس در  www.rahabsazeh.com در دسترس میباشد.