تبخیر آب در برج خنک کننده

تبخیر-آب-در-برج-خنک-کننده

تبخیر آب در برج خنک کننده ( Evaporation ) مقدار آبی است که درهنگام فعالیت کولینگ تاور تبخیر و به صورت بخار آب از دستگاه خارج می گردد. برج های خنک کننده دستگاه های تبخیری هستند یعنی عملکرد این دستگاه بر اساس تبخیر آب می باشد. این دستگاه سطح تماس و زمان تماس بیشتر میان آب و هوا ایجاد می کند که موجب کاهش دمای آب می شود. میزان تبخیر آب ارتباط مستقیم با توان خنک کاری دستگاه دارد هر چه دستگاه ابعاد بزرگتر و تناژ بیشتری داشته باشد میزان تبخیر صورت گرفته بسیار بیشتر خواهد بود. در محاسبه گر زیر می توان به صورت آنلاین مقدار تبخیر آب در برج خنک کننده واحد زمان برای گرمترین روز تابستان در شهر مورد نظر را بدست آورد.

مکانیزم تبخیر آب در برج خنک کننده

تبخیر فقط از سطح آب انجام می شود و در هر دمایی صورت می گیرد، هر چه دمای آب بالاتر باشد و سطح آب گسترده تر باشد میزان تبخیر آب نیز بیشتر خواهد شد. وقتی مولکول های سطح آب انرژی لازم را کسب کنند می توانند از سطح آب جدا شده و به شکل گاز وارد هوا شوند، هنگامی که این تبخیر انجام شود با توجه به انرژی که از آب گرفته شده است میزان دمای مابقی آب که به صورت سیال است کاهش می یابد. به این پدیده سرمایش تبخیری ( Evaporative Cooling ) می گویند و این همان چیزی است که در کولینگ تاور مورد استفاده قرار می گیرد.

تبخیر-آب
تبخیر-آب

عوامل موثر بر تبخیر آب عبارتند از:

  • مقدار جریان هوا: اگر جریان هوای تازه ( غیر اشباع ) بروی سطح آب وجود داشته باشد میزان تبخیر افزایش می یابد و لایه مرزی نفوذ بخار آب در سیال کاهش می یابد.
  • سطح تماس: هر چه سطح تماس آب با هوا بیشتر باشد میزان تبخیر افزایش خواهد یافت.
  • دمای آب: هر چه دمای سیال آب بالاتر باشد میزان انرژی جنبشی آب بالاتر است و در نتیجه مولکول ها راحت تر از سطح سیال جدا شده و تبخیر می شوند. ( دمای مرطوب شهر های ایران )
  • میزان اشباع بودن هوا : هر چقدر میزان اشباع بودن هوا از بخار آب کمتر باشد تبخیر راحت تر صورت می گیرد، به عبارتی میزان دمای مرطوب محیط اگر کمتر باشد تبخیر بیشتر و آسان تر اتفاق می افتد.

میزان تبخیر آب در برج خنک کننده با استفاده از اصول بالا، به دلیل وجود فن هوا به جریان در آمده و همزمان در قسمت پکینگ ها سطح گسترده میان آب و هوا بوجود می آید. در کولینگ تاور با افزایش جریان هوا ، سطح تماس و زمان تماس مقدار تبخیر آب را افزایش می دهیم.

تبخیر آب در برج خنک کننده به مقدار زیاد انجام می شود و در حقیقت اساس کارکرد کولینگ تاور می باشد، این آب با گرفتن گرمای نهان و تبخیر، موجب خنک شدن مابقی آب موجود در سیستم می شود. مقدار گرمای مورد نیاز جهت تبخیر آب برابر 2260 کیلو ژول بر کیلوگرم یا 40.8 کیلو ژول بر مول آب می باشد ، یعنی اگر یک لیتر آب ( یک کیلوگرم ) در برج خنک کن تبخیر شود به میزان 2260 کیلو ژول گرما از آب دریافت می کند و به اتمسفر وارد می کند.

تبخیر-آب-در-برج-خنک-کننده
تبخیر-آب-در-برج-خنک-کننده

مصرف آب در برج خنک کن محدود به تبخیر نیست و شامل مجموع تبخیر، پرتاب و بلودان می باشد، البته تبخیر بیشترین مصرف آب در کولینگ تاور می باشد، تعیین مقدار بلودان با توجه به طراحی عملیات آبی است و در اختیار کاربر می باشد. ( محاسبه مصرف آب برج خنک کننده )

M=E+D+B

M=Make up water m3/hr ( آب جبرانی )

E=Evaporation loss m3/hr ( تبخیر )

D=Drift loss m3/hr ( پرتاب آب )

B=Blow down m3/hr ( بلودان )

جهت مطالعه بیشتر به مطالب ” محاسبه آب جبرانی برج خنک کن ” و ” کاهش مصرف آب برج خنک کننده ” مراجعه فرمایید.