قطعات برج خنک کننده Cooling tower parts

معرفی قطعات برج خنک‌کننده و عملکرد هر یک از آنها:

در اینجا لیستی از رایج‌ترین قطعات برج خنک‌کننده که ممکن است در طول عمر برج خنک‌کننده شما نیاز به تعمیر یا تعویض داشته باشند آورده شده است. شما می‌توانید به کمک این فهرست لوازم‌یدکی برج خنک‌کننده را تهیه نمایید تا در زمان نیاز به‌سرعت دستگاه خنک‌کن خود را تعمیر و سرویس نمایید.

پکینگ برج خنک‌کننده (Cooling tower packing):

پکینگ یا سطوح تبادل حرارت (پرکن) یکی از مهم‌ترین قطعات برج خنک‌کننده است. درواقع می‌توان آن را عنصر میانی کل فرایند دستگاه خنک‌کاری در نظر گرفت. بسیاری از برج‌های خنک‌کننده امروزی از پکینگ‌های پی‌وی‌سی pvc و یا پلی‌پروپیلن PP و یا پکینگ‌هایی استفاده می‌کنند که سطح تماس سیال گرم با جریان هوا را برای فرایندهای خنک‌کننده تبخیری به حداکثر می‌رساند. آب توسط نازل‌ها بر روی سطح پکینگ برج خنک‌کننده پاشش و پخش می‌شود. این فرایند ارتباط آب‌وهوا را افزایش می‌دهد و اجازه می‌دهد تا گرمای اضافی با سرعت بالایی تبخیر شود. از عوامل اصلی در تعمیر و یا تعویض پکینگ می‌توان به وجود TSS(جامدات معلق کل)، اسیدشویی زیاد و فرسودگی ناشی از آن اشاره نمود. پکینگ‌ها به دودسته اصلی تقسیم می‌شوند: پکینگ فیلمی، پکینگ اسپلش

قطره گیر برج خنک‌کننده (DIRIFT ELEMINATOR):

قطره گیر برج خنک‌کننده که به آن حذف‌کننده رانش یا دریفت المیناتور (Drift Eliminator)هم اطلاق می‌گردد، یکی دیگر از اجزای برج خنک‌کننده هستند که برای حذف قطرات آب از هوا و به‌حداقل‌رساندن اتلاف آب درون چرخه برج خنک‌کننده طراحی شده‌اند. استفاده از قطره گیر کولینگ‌تاور باعث می‌شود قطرات آب و جریان هوا به طور ناگهانی جهت خود را از یکدیگر تغییر دهند. این فرایند باعث می‌شود که آب از هوا جدا شده و دوباره به برج خنک‌کننده برگردد. در مناطقی که میزان مصرف آب و صرفه‌جویی در آن بسیار اهمیت دارد استفاده از قطره گیر برج خنک‌کن بسیار ضروری است و می‌تواند تا حد زیادی از اتلاف آب جلوگیری نماید. قطره گیرهای کولینگ‌تاور به دو صورت کلی قابل‌تولید هستند که شامل قطره گیر لانه‌زنبوری و قطره گیر تیغه‌ای می‌شوند. البته این قطعه در تجهیزات دیگری همچون ایرواشرها و کندانسورها نیز کاربرد فراوان دارد.

نازل برج خنک‌کننده (Cooling tower nozzle):

نازل برج خنک‌کننده به چه منظوری استفاده می‌شود؟
 نازل یا افشانک برج خنک‌کننده بیشتر در برج‌های خنک‌کننده جریان متقاطع استفاده می‌شود، زیرا از حوضچه‌های توزیع جریان گرانشی استفاده می‌کنند. در این برج‌ها، آب ورودی به حوضچه توزیع آب که در بالاتر از پکینگ‌ها قرار دارد؛ می‌رود و سپس از طریق نازل‌های برج خنک‌کننده که قسمت کف حوضچه تعبیه شده است به پایین پاشیده می‌شود. در بعضی از کولینگ‌تاورها، آب مستقیماً از طریق خطوط لوله‌کشی در بالای برج خنک‌کننده توزیع می‌شود و سپس توسط افشانک یا همان نازل‌های برج خنک‌کن که در فاصله‌های معین بر روی لوله قرار گرفته است بر روی پکینگ‌ها اسپری می‌گردد. افشانک‌های کولینگ‌تاور با متریال‌های مختلفی ساخته می‌شوند که اصلی‌ترین آنها پی‌وی‌سی، پلی‌پروپیلن و ای‌بی‌اس است. ولی در سفارش‌های تعداد بالا تقاضای مشتری برای انتخاب نوع جنس نازل‌ها اولویت تولید ماست.

یکی از پرکاربردترین انواع نازل برج خنک‌کننده که جزو نسل جدید نازل‌ها است. نازل مربع پاش مدل 2H است. این مدل نازل‌های برج خنک‌کن، با افت فشار کمتر نسبت به مدل نازل‌های دک اسپری و همچنین پاشش آب به‌صورت منظم و سطح پوشش بالا، از مزایای بسیار بالاتری نسبت به سایر نازل‌های مربع پاش برخوردار هستند. لازم است بدانید که اصلی‌ترین قسمت طراحی نازل‌ها و کاربرد صحیح انواع نازل‌های آب‌پاش، رابطه مستقیمی با تامین میزان فشار پشت نازل دارد. نازل‌های مربع پاش این مزیت را دارند که با کمترین میزان فشار، بیشترین شدت‌جریان آب را از خود خارج کنند. سایز استاندارد این نازل‌ها 2 اینچ و 3 اینچ است و در بازه طراحی مدل‌های مختلف برج خنک‌کننده در بازه 10 الی 20 مترمکعب در ساعت آب را از خود به‌صورت استاندارد خارج می‌نمایند.

فن برج خنک‌کننده(Cooling tower fan):

از فن برج خنک‌کننده برای ایجاد جریان هوا همراه با فشار لازم و منتشرکردن این جریان هوا در سراسر برج خنک‌کننده استفاده می‌شود. هواکش‌های برج خنک‌کننده باید طوری ساخته شوند که در برابر اثرات خورنده محیطی که در آن کار می‌کنند (آب و یا مواد خورنده دیگر) مقاومت بالای داشته باشند. به‌خاطر ابعاد و قدرت بالای این فن‌ها معمولاً صدای زیادی دارند. اما انواع خاصی از فن‌های برج خنک‌کننده کم‌صدا نیز وجود دارد. این قطعه کاربردی از کولینگ‌تاور در انواع برج‌های خنک‌کننده جریان متقاطع، جریان متقابل، جریان القایی/ اجباری استفاده می‌شود. برج‌های خنک‌کننده جریان طبیعی نیازی به فن ندارند؛ زیرا از جریان هوای طبیعی و فرایندهای مختلفی استفاده می‌کنند که آب را خنک می‌کند. مقدار هوادهی پروانه برج خنک‌کننده به قطر فن تعداد تیغه و سرعت چرخش پروانه بستگی دارد.
 متریال بکار رفته در ساخت فن برج خنک‌کننده از مواد مقاوم و سبک است. در ابعاد کوچک‌تر تا قطر 120 سانتیمتر از متریال پلی‌پروپیلن برای ساخت فن استفاده می‌شود و برای سایزهای بالاتر از 120 تا قطر 600 سانتی‌متر از متریال فایبرگلاس و آلومینیم استفاده می‌شود.

فن دک و سیلندر فن (فن استک برج خنک‌کننده):

عرشه فن یک سکوی پشتیبانی برای سیلندرهای فن است که راه دسترسی به فن و سیستم توزیع آب را نیز ایجاد می‌کند. به این قسمت از برج خنک‌کن، فن استک (fanstack) یا گلویی برج خنک‌کننده نیز گفته می‌شود و باید از مقاومت و ضخامت بالای برخوردار باشد تا در صورت قرارگرفتن سرویس‌کار بر روی آن دچار شکستگی نشود.
فن استک کولینگ‌تاور نقش مهمی در عملکرد بهینه برج خنک‌کن ایفا می‌کند که در زیر چند مورد اصلی ذکر شده است.
تنظیم جریان هو یکنواخت کردن جریان هوای خروجی از کولینگ‌تاور
فن استک مانع از ایجاد جریان گردابی در لبه پره‌های فن می‌شود
ایجاد فشار ریکاوری در قسمت بالای فن استک باتوجه‌به فرم ونتوری.
جلوگیری از جریان گردابی بین خروجی کولینگ واتر و قسمت ورودی.
اصلی‌ترین وظیفه فن استک محافظت از فن، هاب، درایو شفت، موتور و گیربکس برج خنک‌کننده.

بدنه و پنل های برج خنک‌کننده :

یکی از قسمت‌های اصلی و اجزای برج خنک‌کننده دیواره‌های برج یا همان پنل‌های برج خنک‌کن هستند. قطعات بدنه فایبرگلاس پس از گذشت چندین سال امکان دارد نیازمند تعویض یا بازسازی باشند. بدنه برج خنک‌کننده فایبرگلاس شامل دیواره اصلی، لوور یا دریچه ورود هوا، گلویی، تشتک و... است.
 قسمت‌های که از متریال فایبرگلاس ساخته می‌شوند ضخامتی در حدود 4 تا 12 میلیمتر دارند و به‌صورت لایه‌گذاری از رزین و الیاف ترکیبی ساخته می‌شوند. باید بدانید که رزین اصلی در ساخت قطعات فایبرگلاس از نوع رزین پلی‌استر غیراشباع مدل ایزوفتالیک برند BKC یا روزیتان سپاهان دارای گواهینامه مدیریت کیفیت ISO9001 از شرکت SGS است. این نوع از رزین‌ها بر پایه ایزوفتالیک زمان پخت بیشتری دارند و مقاومت و وزن بالاتری نسبت به نوع ارتوفتالیک و فنالوئیک نیز دارند.
 الیاف بکار رفته در بدنه برج خنک‌کننده به‌صورت ترکیبی و از دو نوع حصیری و سوزنی هستند، الیاف حصیری بکار رفته در پنل کولینگ‌تاور نقش مهمی در ساختار آن دارد و به طور معمول هر سه‌لایه الیافی سوزنی یک‌لایه الیاف حصیری در ساخت بدنه مورداستفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای مقاومت بدنه برج خنک‌کننده در برابر اشعه UV از مواد آنتی یووی استفاده می‌گردد.

الکتروموتور فن برج خنک‌کننده :

در کاربردهای برج خنک‌کننده پتروشیمی و پالایشگاه به موتورهای فن ضد انفجار IP 66 برای جلوگیری از نشتی در مبدل‌های حرارتی نیاز دارند و در کاربری‌های دیگر از الکتروموتورهای کلاس F با درجه حفاظتی IP 55 و فلنچ دار استفاده می‌گردد. موتوربرقی فن باید با رله خطای زمین و سیستم‌های حفاظت رله بار بیش از حد تولید شوند. سیستم کاهش دور برج خنک‌کننده یا نحوه اتصال موتور به پروانه تا ظرفیت برج خنک‌کن 100 تن به‌صورت مستقیم و از برج خنک‌کن 100 تن به بالا به‌صورت فولی تسمه یا گیربکسی است. الکترو موتورهای اروپایی مانند زیمنس و مارلی و موتورهای ایرانی مانند موتوژن، جمکو و الکتروژن از نمونه‌های پرکاربرد هستند. که در کولینگ‌تاورها استفاده می‌شوند.

شفت موتور ( محورهای محرک ):
شفت های محرک نیرو را از شفت خروجی موتور به شفت ورودی دنده کاهنده انتقال می دهند. شفت‌های محرک همچنین باید به دلیل محیط مرطوبی که در آن کار می‌کنند در برابر خوردگی مقاوم باشند. شفت محرک حلقه اتصال بین موتور الکتریکی و شفت ورودی گیربکس است.

گیربکس ( جعبه دنده ):

انواع مختلف گیربکس‌ها شامل گیربکس‌های تک کاهشی سری A، گیربکس‌های کاهش‌دهنده دوگانه سری A، گیربکس‌های تک کاهشی و جعبه‌دنده‌های کاهش‌دهنده دوگانه است. در حال حاضر نمونه‌های داخلی و خارجی بسیاری در بازار وجود دارد؛ اما در 90درصد موارد به‌خاطر قیمت بالا و سختی شرایط نگهداری از سیستم فولی تسمه (کاهنده دور پولی تسمه) بجای گیربکس دنده‌ای استفاده می‌شود.

آب پخش کن یا اسپرینکلرهد برج خنک‌کننده (sprinkler head) :

در واقع این قطعه مخصوص کولینگ‌تاورهای مخروطی است و همان وظیفه آب‌پاش و نازل برج خنک‌کننده مکعبی را به عهده دارد. آب‌پخش‌کن در مرکز برج خنک‌کننده و بالای پکینگ‌ها قرار می‌گیرد و از طریق اتصال یک لوله ورودی آب به قسمت ثابت و گردش قسمت دوار، آب را به قسمت‌های مختلف برج می‌رساند. 
 اسپرینکلر یا آب‌پخش‌کن برج خنک‌کننده به‌وسیله فشار آب ورودی و از طریق گردش، آب را توسط لوله‌های که به قسمت خروجی متصل هستند به طور یکنواخت بر روی پکینگ‌های برج خنک‌کن می‌پاشد. متریال بکار رفته در ساخت این قطعه می‌تواند از نوع پلاستیکی، آلومینیمی، برنجی و استیل باشد. ولی باتوجه‌به تجربه و در طول زمان ثابت شده که بهترین نوع آب‌پخش‌کن‌ها که در کنار قیمت مناسب طول عمر مناسبی نیز دارند آب‌پخش‌کن‌های آلومینیمی هستند.
 البته قابل‌درک است که آب‌پخش‌کن با متریال برنج یا استیل به‌مراتب بهتر از آب‌پخش‌کن با آلیاژ آلومینیم می‌تواند عمل کند و عمر بیشتری نیز داشته باشد. ولی قیمت آن چندبرابر از نوع آلومینیمی است و به همین خاطر با درنظرگرفتن تمام موارد ما اسپرینکلر هد آلومینیمی را پیشنهاد می‌نماییم.
 این قسمت از برج خنک‌کننده مدور در سایزهای مختلف (2 تا 12 اینچ) طراحی و تولید می‌شود قسمت خروجی آن متغیر است و بین 4 تا 8 خروجی به یک آب‌پخش‌کن وصل می‌شود که معمولاً در قسمت خروجی از لوله‌های upvc فشارقوی استفاده می‌شود.
 آب‌پخش‌کن‌ها از دو قسمت کلی تشکیل شده‌اند که بخش اول قسمت ثابت اسپرینکلر stator نام دارد و بخش دوم، قسمت متحرک اسپرینکلر rotor است. نکته مهم در انتخاب آب پخش سایز ورودی و تعداد لوله‌های خروجی باشد که باید در زمان تعویض اسپرینکلر هد به آن توجه نمایید. همچنین بلبرینگ مورداستفاده در ساخت آب‌پخش‌کن کولینگ‌تاور نقش زیادی در طول عمر آن دارد. شرکت آذین تهویه در آب‌پخش‌کن‌های خود از بلبرینگ‌های مرغوب ژاپنی و ایرانی استفاده می‌نمایید.

ابزار اندازه گیری برج خنک‌کننده:

دستگاه‌های ابزاردقیق برج خنک‌کننده معمولاً عبارت‌اند از: جریان‌سنج آب آرایشی برج خنک‌کننده، سوئیچ‌های کنترل‌کننده سطح آب برای حوضچه‌های آب سردوگرم، ترموکوپل‌ها برای اندازه‌گیری دما آب سردوگرم، کلیدهای محاسبه لرزش و سوئیچ‌های کنترل‌کننده سطح روغن.

کنترل کننده سطح آب ( فلوتر ):

کنترل‌کننده سطح آب یا کلیدهای شناور برای کنترل خودکار سطح آب تولید می‌شوند. این قطعه در برج خنک‌کننده کمک می‌کند تا مطمئن شوید که همیشه مقدار صحیح آب در داخل مخزن ذخیره شما وجود دارد. فلوترها معمولاً برای پر کردن خودکار آب و توقف پر شدن آب پس از رسیدن به ارتفاع کافی استفاده می‌شوند. این کنترل‌ها را می‌توان با حسگرهای LED نیز نصب کرد که به شما اطلاع می‌دهند چه زمانی سطح شما خیلی پایین یا خیلی زیاد می‌شود که به آن آلارم‌های سطح بالا و پایین می‌گویند. کنترل کننده‌های سطح آب به‌صورت خودکار کلید موتور را در زمان کاهش یا افزایش آب روشن و خاموش می‌کند.

لوورهای ورودی هوا برج خنک‌کننده :

لوورها یا دریچه‌های ورودی هوا از ورود نور خورشید به حوضه جلوگیری می‌کنند تا از رشد جلبک در داخل برج خنک‌کننده جلوگیری نماید و هزینه‌های شیمیایی (از قبیل اسیدشویی و...) را کاهش می‌دهد. این لوورها همچنین میزان پاشش را کاهش می‌دهند که باعث کاهش حجم آب هدر رونده و کاهش استفاده از مواد شیمیایی می‌شود. دریچه‌های ورودی هوا در برج‌های جریان مخالف اگر به‌درستی نگهداری و تمیز نشوند، گاهی اوقات پوسته‌پوسته می‌شوند. لوورهایی که رسوب گرفته‌اند، مقدار جریان هوا را کاهش می‌دهند که متعاقباً کارایی و راندمان برج خنک‌کننده را کاهش می‌دهد.

شیرهای شناور الکترونیکی :

شیرهای شناور الکترونیکی برای عملکرد بهتر برج خنک‌کننده طراحی شده‌اند، شیرهای شناور برنجی و دستگاه‌های الکترونیکی سطح آب، تعمیر و نگهداری کم با عمر طولانی دارند. به طور معمول، کیت‌های شیر شناور الکترونیکی موجود است که شامل بازوی شناور، شیر شناور برای متناسب با کاربردهای خاص است.

درزگیرها و پوشش های برج خنک‌کننده:

پوشش‌های داخلی برج خنک‌کننده یا درزگیرهای برج خنک‌کننده از خوردگی، نشت یا زنگ‌زدگی در داخل برج خنک‌کننده جلوگیری می‌کنند، درحالی‌که پوشش‌های بیرونی از بدنه خارجی برج خنک‌کننده در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی محافظت می‌کنند. محافظت از همه طرف برج خنک‌کننده به جلوگیری از مشکلات آینده و تعمیرات پرهزینه کمک می‌کند.

هیتر یا المنت حوضچه برج خنک‌کننده :

هیترهای کولینگ‌تاور از یخ‌زدگی حوضچه آب سرد در شرایط آب‌وهوایی زمستانی جلوگیری می‌کنند و می‌توانند روی انواع برج خنک‌کننده اعم از مارلی و اواپکو نیز نصب گردد. هیترهای حوضچه آب سرد دارای عناصر حرارتی مسی با ماندگاری قوی هستند تا عمر طولانی این تجهیز را تضمین کنند. المنت‌های مورداستفاده در برج خنک‌کننده آذین تهویه از نوع ایتالیایی می‌باشد که از بهترین کیفیت با بالاترین راندمان برخوردار هستند.

 در این قسمت چند سؤال مهم و اساسی در زمینه قطعات برج خنک‌کننده مطرح می‌شود که می‌تواند به شما کمک کند تا برای خرید لوازم‌یدکی کولینگ‌تاور بهترین تصمیم را بگیرید؟

عمر مفید قطعات برج خنک‌کننده چند سال است؟ 
 هر چند سال یکبار باید قطعاتی همچون پکینگ‌ها، نازل‌ها، قطره گیر و... را تعویض نماییم؟

در پاسخ به این دو سؤال می‌توان گفت که باتوجه‌به کیفیت قطعات اولیه و نوع نگهداری شما می‌تواند عمر لوازم‌یدکی کولینگ‌تاور متفاوت باشد. ولی به طور معمول و با درنظرگرفتن شرایط استاندارد می‌توان گفت قطعاتی مانند پکینگ‌های برج خنک‌کن و قطره گیرها هر 7 تا 10 سال یکبار نیاز به تعویض دارند، یا نازل‌ها و آب‌پخش‌کن باید هر 5 سال تعویض شود. ولی در خصوص پنل‌ها یا فن کولینگ‌تاور این مسئله بستگی به عملکرد آن قسمت دارد و می‌توان گفت تا زمانی که مورد خاصی پیش نیاید می‌توان از آن قطعه استفاده نمود. البته در زمینه قیمت و خرید قطعات کولینگ‌تاور باید دقت لازم را به کاربرد تا بعد انجام سرویس بتوان انتظار بهترین کارایی از دستگاه را داشت. قطعات برج خنک‌کننده قیمت‌های مختلفی دارند که باتوجه‌به نوع متریال و کیفیت ساخت و البته ابعاد اندازه آنها می‌تواند متغیر باشد.

چرا نیاز است قطعات کولینگ‌تاور به‌صورت منظم و دوره‌ای سرویس و در صورت نیاز تعویض شوند؟

برج خنک‌کننده تجهیزی است که وظیفه تامین آب‌خنک را برای تجهیزات مختلف صنعتی و یا سیستم‌های تهویه‌مطبوع را بر عهده دارد و از آنجای که برج خنک‌کننده به‌صورت دائم کار (continues) طراحی می‌شود، می‌بایست در بهترین حالت عملکردی خود باشد. برای رسیدن به این منظور نیاز از قطعات برج خنک‌کننده و لوازم مصرفی اصلی این دستگاه به طور منظم سرویس شوند.
 به طور مثال پکینگ‌ها که در ارتباط مستقیم با آب و رسوبات موجود هستند پس گذشت مدتی دچار گرفتگی می‌شوند و حتماً باید شستشو داد شوند تا راندمان اولیه را داشته باشند. یا دستگاه توزیع آب و اسپرنکلر امکان دارد به‌درستی کار نکند و دچار گرفتگی شود که در راندمان برج بسیار تاثیرگذار است به همین خاطر حتماً در طی تغییر فصول باید آب‌پخش‌کن بازدید شود در صورت نیاز سرویس گردد.
 دستگاه هوادهی و فن برج خنک‌کننده و کاهش دور نیز از قسمت‌های است که در کولینگ‌تاور باید به‌صورت منظم بازدید شود تا در صورت ایراد احتمالی سریعاً بر طرف گردد تا در عملکرد صحیح برج خنک‌کن اختلالی به وجود نیاید.

آیا نیازی به تامین قطعات یدکی برج خنک‌کننده است؟

همان گونه که در بالا نیز اشاره شد برج خنک‌کننده معمولاً به‌صورت دائم کار است و می‌بایست در طول 12 ماه سال به شکل صحیح کار کند. به همین خاطر وجود لوازم‌یدکی کولینگ‌تاور جهت تعمیر و تعویض هر چه سریع‌تر این دستگاه امری ضروری است. تامین و خرید لوازم‌یدکی برج خنک‌کن در واقع یکی از مهم‌ترین اصول مهندسی تاسیسات در نگهداری آن بشمار می‌رود. به همین منظور پیشنهاد می‌شود حتماً در زمان تهیه کولینگ‌تاور یک ست از قطعات پر مصرف نیز خریداری شود. همان‌طور که در بالا قطعات برج خنک‌کننده معرفی شد می‌توانید از سازنده دستگاه فهرست اجزای برج خنک‌کننده را دریافت نمایید و به‌راحتی در زمان نیاز اقدام به خرید آن نمایید.
 در پایان گروه صنعتی آذین تهویه اعلام می‌دارد که آمادگی تولید، تامین و فروش قطعات مختلف برج خنک‌کننده را دارا می‌باشد. شما می‌توانید جهت خرید و تعویض قطعات زیر بر ما تکیه نمایید و این موارد در تخصص ماست: 
 تامین و تعویض قطره گیر برج خنک‌کننده
 تولید و فروش پکینگ برج خنک‌کننده جریان مقابل (کانتر فلو Counterflow)
 تامین پکینگ برج خنک‌کننده جریان متقاطع (کراس فلو Cross flow)
 تولید و تعویض لوورهای ورودی هوا
 تولید و فروش نازل و اسپرینکلرهد برج خنک‌کننده
 تولید و فروش انواع برج خنک‌کننده فلزی و فایبرگلاس