عملکرد برج خنک کننده در زمستان، در واحدهای صنعتی بسیار حائز اهمیت است که در ادامه این مقاله از کارا فناور اطلس پارسی، به بررسی آن می‌پردازیم. برج‌های خنک کن طوری طراحی شده‌اند که بیشترین سطح تماس میان آب و هوا را در طولانی‌ترین زمان ایجاد نمایند.
این عملکرد گرچه در تابستان ایده‌آل است، ولی در زمستان ممکن است موجب یخ زدن کولینگ تاور شود. بنابراین جهت کنترل عملکرد برج خنک کننده در زمستان باید ابزاری جهت عملکرد کولینگ تاور وجود داشته باشد. میزان یخ قابل قبول در برج خنک کن لایه نازک یخی است که در ناحیه ورود هوا و لوورها می‌نشیند.
این مقدار یخ زدگی در برج خنک کننده قابل قبول است و نگرانی در مورد سازه کولینگ تاور و یا عملکرد برج خنک کن ایجاد نخواهد کرد. اما اگر مقدار یخ ایجاد شده قابل توجه باشد و بر روی پکینگ‌ها و ساپورت‌ها پیشروی کند، برای سازه برج خنک کننده مشکل ساز می‌شود.
این یخ ایجاد شده، روی پکینگ‌ها (سطوح انتقال حرارت) را پوشانده و عملکرد برج خنک کننده را مختل می‌کند. در برخی اوقات یخ بر روی سازه کولینگ تاور پیشروی کرده و ستون‌ها و بدنه را نیز مورد تهدید قرار می دهد.
بررسی عملکرد برج خنک کننده در زمستان
متدهای کنترل یخ زدگی در برج خنک کننده بر حسب نوع برج خنک کن، سیستم توزیع آب و تجهیزات مکانیکی متفاوت است، ولی موارد زیر برای همه شرایط صحیح است:
- پتانسیل یخ زدگی با میزان هوای وارد شده به کولینگ تاور تغییر می‌کند؛ در صورتیکه جریان هوا کاهش یابد، پیشروی یخ کاهش پبدا کرده و یخ زدگی عقب نشینی می‌کند.
- در برج‌های خنک کننده‌ای که جریان هوا غیر قابل کنترل است (مانند برج‌های جریان طبیعی یا برج‌های خنک کننده هذلولی)، پتانسیل یخ زدگی به صورت معکوس با مقدار بار حرارتی تغییر می‌کند. در نتیجه کم شدن مقدار بار حرارتی، احتمال یخ زدگی نیز بیشتر می‌شود.
- پتانسیل یخ زدگی با مقدار آب پاشیده شده بروی پکینگ‌ها رابطه عکس دارد؛ به این معنی که کاهش مقدار آب در گردش، میزان یخ زدگی را افزایش می‌دهد.
بیشتر برج‌های خنک کننده جریان اجباری، قابلیت کنترل دبی هوای ورودی را دارند. امکان تغییر دور پروانه و یا خارج کردن تعدادی از فن‌ها در این نوع برج‌های خنک کننده دیده می‌شود. همچنین برای برج‌های خنک کننده‌ای که برای کار در زمستان طراحی می‌شوند، قابلیت کنترل دبی آب هم در نظر می‌گیرند که هم کنترل آب در جریان و هم کنترل دبی هوای در جریان بسیار کمک کننده خواهد بود، ولی در برج خنک کننده جریان طبیعی امکان کنترل میزان هوای ورودی امکانپذیر نیست.
“برج های خنک کن طوری طراحی شده‌اند که بیشترین سطح تماس میان آب و هوا را در طولانی‌ترین زمان ایجاد نمایند. این عملکرد گرچه در تابستان ایده آل است، ولی در زمستان ممکن است موجب یخ زدن کولینگ تاور شود، بنابراین جهت کنترل عملکرد برج خنک کننده در زمستان باید ابزاری جهت عملکرد کولینگ تاور وجود داشته باشد.”
جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده در زمستان
- کنترل دبی هوای ورودی
کنترل میزان دبی هوای ورودی ابزار با ارزشی برای کنترل میزان یخ زدگی در برج خنک کننده است. بوسیله این ابزار می‌توان در زمستان میزان هوای سرد وارد شده به برج خنک کن را کاهش داد و باعث آب شدن یخ‌های تشکیل شده در برج خنک کن بوسیله آب گرم در جریان شد.
فن‌هایی با سرعت دورانی حداکثر هیچ کمکی نمی‌کنند، ولی فن‌های برج خنک کننده دو سرعته با عملکرد در دور پایین در زمستان موجب کاهش یخ زدگی خواهد شد. اما بهترین نوع سیستم استفاده از اینورتر و قابلیت تغییر دور پروانه است که با کاهش یا افزایش دور پروانه اجازه یخ زدن آب را نمی‌دهد.
در برج‌های چند سلولی می‌توان یک یا تعدادی از پروانه‌ها را خاموش کرد تا میزان هوای ورودی به برج خنک کن کاهش یابد. در صورت یخ زدگی شدید در ناحیه ورود هوا لازم است تا برای مدتی کوتاه پروانه یه صورت برعکس کار کند تا هوای گرم را به سمت لوورها هدایت کند و یخ‌ها را آب کند.
این روش باید برای مدت بسیار کوتاه انجام شود تا موجب یخ زدن فن استک، پروانه‌ها و یا تجهیزات مکانیکی نشود. در برج‌های چند سلولی هرگز یک یا چند فن به صورت برعکس به گردش درنیاید، بلکه همه با هم باید برعکس شروع به کار کنند، در غیر اینصورت ممکن است بخار خارج شده از یک فن به داخل فن با چرخش عکس کشیده شود و یخ زدگی شدید ایجاد کند. - کنترل دبی آب ورودی
در برج‌های خنک کننده‌ای که جهت فعالیت در زمستان طراحی می‌شوند، سیستم توزیع آب باید طوری طراحی شود که امکان تغییر و تمرکز پاشش آب به کناره‌ها (نواحی ورود هوا) را داشته باشد. این نکته در برج‌های خنک کننده با جریان هوای طبیعی که امکان کنترل هوا وجود ندارد بسیار با اهمیت است.
در این روش آب گرم به نواحی کناره‌های برج که احتمال یخ زدگی بالا است پاشیده می‌شود. هنگام عملکرد برج خنک کن در زمستان، هنگام استارت اولیه آب موجود در تشت آبسرد ممکن است بسیار سرد و در حال انجماد باشد.
بنابراین لازم است قبل از به گردش انداختن آب مقداری از آب گرم ورودی به تشت برج خنک کن، بای پس شود تا از یخ زدن آب جلوگیری کند. حتی در هنگام کار هم می‌توان مقداری از آب گرم را به تشت برج خنک کننده، بای پس نمود تا دمای آب تشت در دمای مناسبی قرار گیرد.
انتقال آب گرم به تشت در هنگام کار در برج‌های خنک کننده جریان طبیعی پیشنهاد نمی‌شود، زیرا موجب کاهش آب جریان یافته بروی پکینگ‌ها شده و خود موجب یخ زدگی می‌شود. همچنین انتقال آب گرم به تشت در هنگام کار در برج‌های خنک کننده جریان اجباری زمانی توصیه می‌شود که امکان کنترل دبی هوای ورودی وجود داشته باشد و این مقدار نباید بیشتر از پنجاه درصد آب در گردش باشد.
در مجموع، تفاوتی بین پتانسیل برج‌های خنک کننده جریان متقاطع با جریان مخالف در یخ زدگی وجود ندارد، ولی در برج‌های خنک کننده جریان مخالف یخ زدگی در نواحی پر قدرت سازه برج خنک کن اتفاق می‌افتد و یخ زدایی آن مشکل‌تر است. اما در برج‌های خنک کننده جریان متقاطع، آب از لبه ی مستعد یخ زدگی عبور می کند، بنابراین احتمال یخ زدگی کولینگ تاور پایین است.
سخن آخر
در نهایت بر عهده کاربر کولینگ تاور است تا با استفاده از همه یا هر یک از روش‌های اعلام شده در بالا، از بروز یخ زدگی در برج خنک کننده جلوگیری کرده و عملکرد برج خنک کننده در زمستان را تضمین نماید. جهت مطالعه بیشتر می‌توانید به مقاله “نگهداری برج خنک کننده در زمستان“ 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
