محاسبه برج خنک کننده

محاسبه-برج-خنک-کننده

محاسبه برج خنک کننده به معنی به دست آوردن مقدار تن مورد نیاز برج خنک کننده متناسب با شرایط طراحی می باشد. این محاسبه بر اساس چهار پارامتر صورت می پذیرد : دمای آب ورودی به برج خنک کننده، دمای آب خروج از برج خنک کننده، منطقه جغرافیایی محل نصب برج خنک کننده و مقدار دبی آب در گردش. با توجه به اینکه برج های خنک کننده دستگاه هایی هستند که بر اساس تبخیر کار می کنند بنابراین دمای آب خروج از برج خنک کننده نمی تواند از مقدار وت بالب محیط ( دمای مرطوب محیط ) پایین تر باشد و از نظر عملی حداقل سه درجه بالای دمای مرطوب خواهد رسید.

محاسبه-برج-خنک-کننده
محاسبه-برج-خنک-کننده

محاسبه برج خنک کننده

در هنگام محاسبه برج خنک کننده اشتباه رایجی صورت می پذیرد این است که با استفاده از فرمول زیر اقدام به محاسبه مقدار انتقال گرمایی کل می گردد، در حالیکه این فرمول مقدار انتقال گرمای کل را بدست می آورد و نه ظرفیت کولینگ تاور مورد نیاز را:

فرمول-انتقال-گرما

در این فرمول هیچ اشاره ای به دمای مرطوب محیط نشده است، به طور مثال اگر شرایط طراحی به این صورت باشد:

دمای ورود آب 40 درجه سانتیگراد

دمای خروج آب 30 درجه سانتیگراد

محل نصب: شهر اصفهان با دمای مرطوب محیط 17 درجه سانتیگراد

دبی آب 10 متر مکعب در ساعت

بر این اساس مقدار انتقال گرمایی برابر است با:

( Q = 10000 * 4.186 * ( 40 – 30

Q = 418600 kJ/hr 

در این شرایط نیاز به 11 تن برج خنک کننده در شهر اصفهان می باشد، حال اگر این شرایط در شهر تهران باشد با دمای مرطوب 24 درجه سانتیگراد مقدار Q بر اساس رابطه بالا باز هم 418600 kJ/hr خواهد بود ولی در تهران نیاز به 15 تن برج خنک کننده است تا به دمای مورد نظر برسیم. و اگر بخواهیم برج خنک کننده را در شهر آمل نصب کنیم که دمای مرطوب برابر 26.5 درجه سانتیگراد است نیاز به 20 تن تبرید می باشد. ( دمای مرطوب شهر های ایران ) بنابراین این فرمول فقط مقدار Q یعنی انتقال گرمای کل را محاسبه می کند و اثری از دمای مرطوب در آن نیست و نباید محاسبات کولینگ تاور بر این اساس صورت گیرد.

تناژ برج خنک کننده به معنی مقدار توانایی دفع گرما می باشد و واحد آن تن تبرید است. یک تن برج خنک کننده برابر میزان گرمای لازم برای آب کردن یک تن ( 907 کیلوگرم ) یخ 0 درجه به آب 0 درجه در مدت زمان 24 ساعت می باشد. یک تن برج خنک کننده برابر 12000 Btu/hr یا 3.5 kw می باشد. بنابراین وقتی اعلام می شود که تناژ یک برج خنک کننده برابر 200 تن تبرید است یعنی برابر 700 کیلووات یا 2400000 Btu/hr می باشد. معمولا برای تفکیک و دسته بندی برج های خنک کننده از تناژ استفاده می شود به طور مثال برج خنک کننده CS-100 یعنی برج خنک کننده مدل CS با ظرفیت 100 تن تبرید است.

محاسبه برج خنک کننده بر اساس چهار پارامتر اصلی از جمله دمای ورود آب گرم به کولینگ تاور، دمای خروج آب سرد از کولینگ تاور، دبی آب و حداکثر دمای مرطوب محل نصب دستگاه صورت می پذیرد.

حداکثر دمای مرطوب محل نصب : در طراحی تمام سیستم های تبخیری دمای مرطوب یکی از مهم ترین پارامتر های طراحی می باشد. برای بدست آوردن حداکثر دمای مرطوب تابستان یا باید آن را از جداول سازمان های استاندارد استخراج کنید و یا با داشتن حداکثر دمای خشک تابستان و رطوبت نسبی از روی جدول سایکومتریک به حداکثر دمای مرطوب برسید یا در مطلب دمای مرطوب شهر های ایران به صورت آنلاین دمای مرطوب 450 شهر ایران را بدست آورید.

دمای ورود آب گرم به برج خنک کن و دمای خروج آب سرد از برج خنک کن : دمای ورود و خروج آب از برج خنک کن یکی دیگر از پارامتر های مهم در طراحی می باشد، انتخاب این دما ها بر بار حرارتی برج خنک کننده تأثیر گذار است. اختلاف دمای آب ورود و خروج را به اصطلاح ( Range ) و اختلاف دمای خروج از کولینگ تاور و دمای مرطوب را ( Approach ) می گویند، میزان ( Approach ) در کمترین حالت می تواند 3 درجه سانتیگراد باشد. یعنی برج خنک کننده می تواند تا میزان 3 درجه بالاتر از دمای مرطوب آب را خنک کند. هر چه میزان ( Range ) بیشتر باشد بار حرارتی برج خنک کننده بیشتر و هر چقدر میزان ( Approach ) کمتر باشد بار حرارتی برج خنک کننده بیشتر خواهد شد. بنابراین دمای ورود و خروج بر بار حرارتی تأثیر گذار می باشد.

دبی آب در حال گردش در برج خنک کننده : پارامتر دیگری که در طراحی تأثیر گذار است دبی آبی می باشد که درون کولینگ تاور وارد می شود. دبی آب در حقیقت میزان آب در واحد زمان است که باید از یک دما به دمای خنک تر برسد. دبی آب در گردش با اتصالات دستگاه برج خنک کننده متناسب است، معمولا دبی آب درون اتصالات متناسب با سرعت 2.5 متر بر ثانیه طراحی می گردد، پس با ضرب مساحت سطح مقطع می توان دبی را تخمین زد، جهت تبدیل واحد های دبی به یکدیگر به مطلب تبدیل واحد دبی آب مراجعه فرمایید.

طراحی برج خنک کننده
طراحی برج خنک کننده

جهت محاسبه ظرفیت کولینگ تاور در ساده ترین حالت با داشتن اعداد بالا بروی نمودار انتخاب برج خنک کننده حرکت کنید و تناژ برج خنک کننده مورد نیاز را بدست آورید. در مسیر ( A ) در محل تقاطع دمای مرطوب و منحنی قرمز رنگ  ( Range ) را به دست می آوریم. سپس به صورت عمودی به بالا حرکت کرده تا در مسیر ( B ) و در منحنی های آبی رنگ ( Approach ) را پیدا کنیم. حال با حرکت افقی در مسیر ( C ) و در منحنی های سبز رنگ دمای مرطوب مورد نظر را بدست می آوریم. در نهایت در مسیر ( D ) و با حرکت عمودی به سمت پایین محل تقاطع با خط افقی ( E ) مربوط به دبی را بدست می آوریم. حال خط مدلی از برج خنک کننده که از بالای این نقطه عبور می نماید مدل انتخاب شده می باشد.

در هنگام محاسبه کولینگ تاور نیاز به یک ضریب است، این ضریب را می توان از نمودار های خاصی که مبتنی بر تغییرات دمای مرطوب است، بدست آورد. در محاسبه گر بالا ما فرمول شگفت انگیزی داریم که مقدار تناژ را به دقت بالا بدست می آورد. می توانید به راحتی محاسبات برج خنک کن را در بیش از 400 شهر انجام دهید و برج خنک کننده مورد نیاز خود را انتخاب نمایید. ( محاسبه مصرف آب برج خنک کننده )

برج-خنک-کننده
برج-خنک-کننده

توجه فرمایید که پس از بدست آوردن تناژ و مدل برج خنک کن حتما دبی آب در گردش با سایز ورودی دستگاه مطابقت داشته باشد در غیر اینصورت باید سیستم توزیع آب بر اساس نیاز شما تغییر یابد. به طور کلی این محاسبه گر اطلاعات اولیه در اختیار شما قرار می دهد و برای انتخاب نهایی حتما با مهندسین شرکت بادران تهویه صنعت مشاوره نمایید. در این راستا می توانید مطالب روش انتخاب برج خنک کننده را نیز مطالعه فرمایید.(بادران تهویه صنعت در مدیوم)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.