شرایط اضطراری در برج خنک کننده، عبارتست از شرایطی که در صورت عدم رفع سریع ممکن است خسارات سنگین به خود برج خنک کننده و حتی تجهیزات دیگر وارده نموده و یا سلامتی و جان پرسنل را به خطر بیاندازد. از آن جهت شرایط اضطراری گفته می‌شود که در صورت عدم اقدام فوری مخاطرات بسیاری به همراه خواهد داشت که ضمن آگاهی کامل پرسنل باید راه‌های کنترل و اقدامات مورد نیاز از پیش آموزش داده شود تا از بروز اتفاقات ناگوار و خسارت به سیستم به موقع جلوگیری شود.
در ادامه این مطلب از کارا فناور اطلس پارسی، به بررسی برخی از شرایط اضطراری در کولینگ تاور می‌پردازیم.
انواع شرایط اضطراری در برج خنک کننده
- نشت اسید
به منظور کنترل PH آب برج خنک کننده، اسید تزریق می‌شود. بروز اشکال در پمپ‌های تزریق اسید، سبب نشتی و ورودی بیش از حد اسید به آب شده و مشکلاتی را در سیستم ایجاد می‌کند. ورود اسید به آب باعث کاهش PH آب شده و آهن را حل می‌نماید. یعنی آهن با یون های عامل اسیدی (H +) واکنش داده و یون آهن تشکیل می‌شود. یون‌های آهن تولید شده در مجاورت آب، تولید هیدروکسید آهن کرده و ایجاد رسوب در سیستم می‌کند.
بایستی یادآور شویم زمانی که PH آب به میزان اسیدی می‌رسد، بعلت شرایط اضطراری که در برج خنک کننده به وجود می‌آید، لایه ی محافظ که توسط بازدارنده‌های خوردگی ایجاد شده است, تخریب شده و خوردگی افزایش می‌یابد. کاهش PH آب در اثر نشت اسید در سیستم، در برج خنک کننده بتنی، سیمان حوضچه را شدیداً مورد حمله قرار می‌دهد که این امر خود باعث افزایش سختی آب و ایجاد رسوبات شده و باعث وارد شدن صدمه به ساختمان برج می‌گردد.
در زمان بروز نشت اسید در سیستم، بایستی پمپ اسید از سرویس خارج شود و کنترل کننده PH تنظیم و یا تعمیر گردد. وقتی که نشت اسید زیاد باشد بایستی شیر زیر آب و همچنین شیر مربوط به ورود آب جبرانی به حوضچه باز شود تا PH به حد نرمال برسد و همچنین مواد شیمیایی بازدارنده به سیستم آب تزریق شود. در هنگام نشت اسید، برای کنترل PH هیچگاه نبایستی از مواد قلیایی مانند سود، استفاده شود.
- آلودگی آب ناشی از هیدرو کربن‌ها
در فرآیندهایی که با مواد هیدروکربنی سر و کار داریم، نشت هیدرو کربن به داخل سیستم توزیع آب در برج خنک کننده سبب آلودگی آب می‌شود. هر وقت که میزان زیادی از مواد هیدروکربنی در سطح آب حوضچه برج خنک کننده جمع شوند، جمع آوری آن توسط سیستم‌های تانکر خلاء، به راحتی انجام پذیر است. اگر نشت مواد هیدروکربنی از قبیل روغن به داخل آب، از طریق کولرهای روغن باشد به دلیل فرمولاسیون این مواد، امولسیون سختی از آنها با آب و گرد و خاک، مواد شیمیایی موجود در سیستم و در بعضی موارد املاح کلسیم تشکیل می‌شود که عامل گرفتگی لوله و سایر قسمت‌ها است و شرایط اضطراری را در برج خنک کن به وجود می‌آورد.
وجود مواد هیدروکربنی در آب، باعث می‌شود که سطوح تبادل حرارتی در برج خنک کننده، مخصوصاً برج‌هایی که دارای پرکن از نوع فیلمی است، پوشیده شده و انتقال حرارت به خوبی انجام نشود که این موضوع باعث کاهش راندمان برج خنک کننده و افزایش دمای آب می‌گردد. برای رفع این مشکل، بایستی مبدل حرارتی که دارای نشتی است از سرویس خارج شود. در صورت جمع شدن مواد هیدروکربنی در سطح آب حوضچه، بایستی این مواد جدا شده و از مواد شیمیایی نظیر Aerosol OT که یک عامل مرطوب کننده است برای تمیز کاری استفاده شود. باید به این موضوع توجه کرد که نبایستی میزان زیر آب را افزایش داد، زیرا در مدت 2 تا 3 روز به روش‌های فوق سیستم تمیز می شود.
- مشکلات ناشی از قطع برق
در صورت قطع برق، قسمت‌های الکتریکی برج نظیر پمپ‌های آب چرخشی و فن‌ها متوقف می‌شود. در سیستم‌های بزرگ معمولاً پمپ توربینی بصورت اتوماتیک وارد سرویس شده تا گردش آب قطع نگردد. اما با توقف فن‌ها به هر حال مقدار آب تبخیر شده کاهش یافته و سطح آب درون حوضچه، بالا می‌رود. اگر فن‌ها به مدت طولانی خارج از سرویس باشند، به علت بالا آمدن سطح آب ممکن است لازم باشد شیر آب به مقدار زیادی باز شود.
- مشکلات ناشی از یخ زدگی
برج های خنک کننده طوری طراحی می‌شوند که حداکثر سطح تماس مابین هوا و آب، به منظور افزایش انتقال حرارت ایجاد شود که این نوع طراحی، در فصول سرد سال به دلیل کاهش دمای هوای محیط و کاهش بار حرارتی اعمال شده به برج، باعث ایجاد یخ زدگی در قسمت‌های مختلف برج می‌شود. در صورتی که یخ زدگی به صورت لایه‌های نازک در قسمت صفحات ورودی هوا باشد، مشکلات چندانی را ایجاد نمی‌کند و به نوعی قابل قبول است.
ولی اگر یخ زدگی به مقدار زیاد در قسمت پرکن‌ها (پکینگ‌ها) ایجاد شود باعث ایجاد شرایط اضطراری در برج خنک کننده و کاهش سطح انتقال حرارت و در بعضی موارد گرفتگی مسیرها شده، عملکرد این بخش را با مشکل روبرو می‌سازد که در نهایت باعث افزایش دمای آب شده و مشکلات فراوانی را بوجود می‌آورد. بایستی یادآور شویم که یخ زدگی در بخش پرکن‌ها از آنجایی که با ازدیاد حجم همراه است باعث ایجاد ترک و شکستگی این قسمت‌ها نیز می‌شود.
روش‌های کنترل یخ زدگی با توجه به نوع برج خنک کننده ونحوه ی توزیع آب گرم و تجهیزات مکانیکی، متفاوت است؛ اما موارد زیر در تمامی شرایط یکسان است:
- یخ‌زدگی ارتباط مستقیم با میزان هوای عبوری از برج دارد؛ یعنی با کاهش میزان هوا، می‌توان مانع از تشکیل یخ شد.
- یخ زدگی بستگی به بار حرارتی که به برج اعمال می‌شود، دارد؛ یعنی هرچه بار حرارتی و دمای آب گرم ورودی به برج کمتر باشد، امکان یخ زدگی بیشتر است.
- امکان یخ زدگی در پرکن‌ها، رابطه ی معکوس با میزان آب ورودی به پرکن‌ها دارد. یعنی هرچه آب بیشتری بر روی پکینگ‌ها ریخته شود امکان یخ زدگی کمتر است.
راه‌های کاهش یخ زدگی در برج‌های خنک کننده
به طور کلی برای کاهش یخ زدگی در کولینگ تاورها می‌توان به 2 روش زیر عمل نمود.
- کنترل میزان هوای ورودی به برج خنک کننده
با کاهش میزان هوای ورودی به برج می‌توان مشکلات یخ‌زدگی را برطرف کرد. این امر با خارج کردن تعدادی از فن‌ها از سرویس و یا تنظیم سرعت چرخش فن و در بعضی موارد تغییر زاویه پره‌های فن، انجام می‌شود. زمانی که میزان هوای کمتری در تماس با آب قرار می‌گیرد انتقال حرارت کاهش یافته و میزان خنک سازی کمتر می‌شود. در بعضی موارد فن طوری تنظیم می‌شود که برای مدت کوتاه 1 الی 2 دقیقه جریان هوا درون برج معکوس می‌شود، یعنی هوای گرم خروجی از برج وارد برج خنک کننده شده و باعث یخ زدایی می‌گردد.
- کنترل میزان آب ورودی به برج خنک کننده
به جای اینکه توسط لوله‌های رایزر به قسمت بالای برج رفته و بر روی پرکن‌ها پاشیده شود، از طریق یک مسیر بای پس مستقیماً به داخل حوضچه آب سرد ریخته می‌شود که بدین روش می‌توان مانع از یخ زدگی پکینگ‌ها شد. برای یخ زدایی در برج‌های جریان متقابل یک مسیر بایپس از آب گرم ورودی به برج طوری تعبیه شده است که مستقیماً از بخش پایین پرکن‌ها عبور می‌کند. آب گرم وارد این مسیر شده و از طریق سوراخ‌هایی که روی لوله تعبیه شده است، به قسمت زیر پکینگ‌ها پاشیده شده و بدین ترتیب یخ زدایی صورت می‌پذیرد.
جهت مطالعه بیشتر به مطالب “راه اندازی برج خنک کننده“ و “اقدامات ایمنی در برج خنک کننده“ و “از سرویس خارج کردن برج خنک کننده” مراجعه فرمایید.
شرکت کارا فناور اطلس پارسی (بادران تهویه صنعت)
تلفن تماس: ۰۲۱۲۶۷۰۹۹۱۸ / ۰۲۱۲۶۷۰۹۳۶۸ / ۰۲۱۲۲۶۴۵۸۹۰ / ۰۲۱۲۶۶۰۲۷۷۶
تماس فوری / واتس اپ:۰۹۲۱۳۶۰۲۶۹۰
وب سایت رسمی:Badrantahvieh.net
ایمیل:badran.tahvieh@gmail.com
گروه تلگرام:Cooling tower
