در مورد برج های خنک کننده چه میدانید؟

برج های خنک کننده به معنای سنتی ساختمان های زیبایی نیستند ، اما غیرقابل انکار است که آنها نمادی از معماری قرن بیستم هستند. آنها بخش گسترده ای از چشم انداز ما هستند - هر یک یادآور میراث صنعتی ما هستند.

با وجود آشنایی ما با آنها ، دانش در مورد آنچه که یک برج خنک کننده در واقع انجام می دهد محدود است. تصور غلط رایج این است که آنها آلودگی را آزاد می کنند. در واقع ، آنچه که آنها در واقع رها می شوند بخار آب است - شبیه به آن ، اما در هیچ کجا نزدیک به آن داغ نیست ، زیرا بخار هر روز صبح از کتری شما بیرون می آید. و این احتمالاً تنها چیزی نیست که شما هرگز در مورد برج های خنک کننده نمی دانید.

برج خنک کننده چیست؟

همانطور که از این نام پیداست ، وظیفه اصلی برج خنک کننده کاهش دما - به طور خاص آب یا «خنک کننده آب» است که در Drax شناخته شده است.

ایستگاه های برق از مقدار قابل توجهی آب در تولید برق استفاده می کنند. در نیروگاه حرارتی ، مانند Drax ، از سوخت برای گرم کردن آب نمک ضدعفونی شده برای تبدیل آن به بخار با فشار بالا استفاده می شود. از این بخار برای چرخش توربین ها و تولید برق قبل از خنک شدن توسط آب خنک کننده استفاده می شود که از طریق دو کندانسور در دو طرف هر یک از توربین های بخار جریان می یابد و سپس به دیگ باز می گردد. این فرآیند است که برجهای خنک کننده از آن پشتیبانی می کنند - و نقش مهمی در بهره وری تولید برق در سایت Drax در شمال یورکشایر دارد.

برای بهینه سازی مصرف آب ، برخی از نیروگاه ها آن را چرخه می زنند. برای انجام این کار ، آنها دارای برج های خنک کننده هستند ، که در Drax 12 وجود دارد. این برج های بزرگ آب گرم شده را بازیابی می کنند ، که پس از آن همچنان در جایی که شیمی اجازه می دهد پخش می شود.

آب گرم شده (حدود 40 درجه سانتیگراد) درون برج پمپ می شود و از مجموعه ای از آبپاش ها بر روی حجم زیادی از بسته بندی های پلاستیکی پاشیده می شود ، جایی که با هوای طبیعی که از طریق برج بیرون می آید ، خنک می شود. بسته بندی پلاستیکی یک منطقه بزرگ را برای کمک به خنک کردن آب فراهم می کند ، که سپس به قسمت مسطح بزرگ در انتهای سازه عظیم بنام حوض برج خنک کننده فرو می رود.

با خنک شدن آب ، برخی از آن (تقریباً 2٪) از بالای برج به عنوان بخار آب فرار می کنند. این بخار آب ، که معمولاً به اشتباه بخار نامیده می شود ، ممکن است مشهودترین بخش این فرآیند باشد اما این تنها محصول جانبی فرایند خنک کننده است.

بخش اعظمی از آب مورد استفاده نیروگاه Drax به بخار از بالای برجها یا با خیالی آسوده به رودخانه اووزه باز می گردد. هر ساله حدود نیمی از آبهای خارج شده از رودخانه به آنجا باز می گردد. در واقع ، این مقدار زیادی از بازیافت آب است و از نظر زیست محیطی ، یک فرایند مصرفی نیست.

چگونه یک برج خنک کننده می سازند؟

تاریخچه برج های خنک کننده همانطور که امروزه می دانیم آنها به اوایل قرن بیستم باز می گردد ، زمانی که دو مهندس هلندی اولین کسی بودند که با استفاده از شکل "هایپربلوئید" برج را ساختند. سازه بسیار گسترده در قسمت پایین ، خمیده از مرکز و در بالای آن شعله ور شده است ، این سازه بدین معنی است که برای ساختن هر برج به مواد کمتری احتیاج است ، طبیعتاً استحکام بیشتری داشت و به ترسیم هوا و کمک به جابجایی آن به سمت بالا کمک می کرد. این برنامه به سرعت به طراحی دلفریب برای برجها در سراسر جهان تبدیل شد.

برج مهندسان هلندی 34 متر اندازه گرفت که در آن زمان یک دستاورد اساسی بود ، اما با پیشرفت مهارت های مهندسی و ساخت و ساز ، اندازه برج های خنک کننده نیز بدست آمد.

امروز ، هر یک از 12 برج به طول 115 متر ارتفاع دارد - به اندازه کافی بزرگ که بتواند گنبد کلیسای جامع سنت پائول یا کل مجسمه آزادی را جای دهد ، جایی برای جای خود دارد. اگر به اندازه یک تخم مرغ کوچک شود ، بتن هر برج خنک کننده همان ضخامت پوسته تخم مرغ خواهد بود.

سازه های دراکس توسط برج های خنک کننده در نیروگاه کالیزیند در راجستان هند ، بلندترین جهان واقع شده است. برج HSBC در میدان 8 کانادا در Canary Wharf لندن ، هر یک از 202 متر ارتفاع چشمگیر برخوردار است - دو برابر ارتفاع برج برج بیگ بن و فقط یک لمس بلندتر از پنجمین بلندترین آسمان خراش مشترک مشترک انگلیس ، برج HSBC.

نماد صنعتی

ترکیب انرژی امروز چیزی نیست که قبلاً استفاده می شود. افزایش استفاده از منابع تجدید پذیر بدان معنی است که ما دیگر به سوخت های فسیلی متکی نیستیم و این تاثیری در برج های خنک کننده دارد. در حال حاضر بخش بزرگی از برج های برجسته انگلستان تخریب شده اند ، مانند زغال سنگی که قبلاً در خدمت آنها بودند. اما این بدان معنی نیست که برجهای خنک کننده کاملاً ناپدید می شوند.

نیروگاه هایی همچون Drax که چهار دیگ بخار خود را به جای ذغال سنگ ، گلوله های چوبی فشرده شده با آب پایدار به جای ذغال سنگ ، ناوگان ذغال سنگ زا کاهش یافته و برخی از تاسیسات بنزین همچنان به برج های خنک کننده متکی هستند. از آنجا که آنها همچنان بخشی از ترکیب انرژی ما هستند ، برج خنک کننده برای هم اکنون نمادی از تولید برق باقی خواهد ماند. این یک مانتو خواهد بود که با گنبدهای زیست توده ، توربینهای بادی غول پیکر غول پیکر و زمینه پانل های خورشیدی به اشتراک می گذارد - نمادهای مختلف انرژی امروزی.

برجهای خنک کننده چگونه به موتورهای جوی ارتباط دارند؟

برج های خنک کننده معمولاً برای انتقال گرما از نیروگاه ها به فرآیندهای دیگر و سپس به جو مورد نیاز هستند. با استفاده از جریان تلف شده از گرما که برای خنک کننده برجها برای تولید گرداب در نظر گرفته شده است ، با امتناع از گرما به سمت گرمسیری فوقانی سردتر ، می توان انرژی بیشتری را از آن خارج کرد.

هر زمان که یک برج خنک کننده وجود داشته باشد یا در صورت وجود منبع گرمای فراوان موجود باشد ، همیشه می تواند از گرمای تلف شده به عنوان سوخت اضافی برای موتورهای گرداب جوی استفاده کند.

در پایه یک آبشار طبیعی ، اسپری از آب دریا گرم گرما معقول و نهان را به ستون در حال افزایش هوا منتقل می کند. یک موتور گرداب جوی با استفاده از فناوری اثبات شده سازگار با صنعت برج خنک کننده ، این فرایند انتقال حرارت طبیعی را شبیه سازی می کند.

اگرچه ، این احتمال وجود دارد که شما نیاز به تغییر در مجرای ورودی هوای مماس داشته باشید.

این تغییرات برای افزایش هوا و ایجاد حرکتی در حال چرخش لازم است. برای تبدیل برج های خنک کننده به موتورهای گرداب جوی فقط چند تغییر جزئی لازم خواهد بود.

مهندسی برج خنک کننده با تکنولوژی بالا و کیفیت عالی

مهندسی پیشرفته برج های خنک کننده پیشرفته و پیشرفته ، خدمات قابل اعتماد و مشاوره برتر متخصص مبنای همکاری پایدار و طولانی مدت ما با شما به عنوان کاربر مسئول یک سیستم خنک کننده یا به عنوان مهندس و پیمانکار در ساخت و ساز بین المللی کارخانه است. بر این اساس ما سیستمهای خنک کننده بهینه و بسیار اقتصادی را طراحی کرده و راندمان و اثربخشی برج خنک کننده شما را به طرز چشمگیری بهبود می بخشیم.

ما درمورد هرگونه سؤال درباره برجهای خنک کننده - از مشاوره و مهندسی گرفته تا ساخت و سازهای جدید ، بازسازی و نوسازی گرفته تا تامین قطعات یدکی - در اختیار شما هستیم.

انواع برجهای خنک کننده:

برجهای خنک کننده معمولاً یا با ساخت ، روشهای انتقال حرارت و روشهای تولید جریان هوا طبقه بندی می شوند. در ادامه نگاهی خواهیم داشت به هر یک از انواع برجهای خنک کننده.

ساختن مخازن توسط ساختمان:

نوع بسته بندی

برجهای خنک کننده نوع بسته بندی از پیش ساخته هستند. این پوسته معمولاً از مواد بدون مقاومت در برابر خوردگی ، گرما و بادوام مانند پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس ساخته می شود. از آنجایی که آنها از قبل مونتاژ شده اند ، می توان آنها را به راحتی به محل مورد نظر منتقل کرد. از آنجا که آنها جمع و جور هستند ، در تسهیلاتی که نیاز به گرمازدایی کم مانند بیمارستانها ، مراکز تجاری و ساختمانهای اداری را دارند ، ترجیح داده می شوند.

نوع نعوظ درست

این واحدهای بزرگی هستند که عموماً در نیروگاهها ، تأسیسات عظیم تولیدی مانند کارخانجات فرآوری فولاد یا پالایشگاههای نفتی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در مقایسه با نوع بسته بندی ساختارهای بزرگی دارند. آنها می توانند مطابق مشخصات سفارشی تولید شوند.

روش های انتقال حرارت:

برج های خنک کننده خشک: برج های خنک کننده خشک با انتقال گرما از طریق سطحی که مایعات کار را از هوای محیط جدا می کند ، کار می کنند. این عمل در اصل انتقال حرارت توسط مبدل حرارتی با باله های طولانی انجام می شود. فن توسط موتور الکتریکی رانده می شود. از این رو برج های خنک کننده خشک هیچ آب مصرف نمی کنند.

برجهای خنک کننده مرطوب یا برجهای خنک کننده مدار Open: این برجهای معروف برجهای خنک کننده هستند زیرا مقرون به صرفه و قابل تجدید هستند. آنها برای خنک کردن تأسیسات از آب استفاده می کنند و انتقال گرما با کاهش دمای فرایند و افزایش متناظر در هر دو رطوبت و دمای لامپ مرطوب هوا که از داخل برج خنک کننده عبور می کند اندازه گیری می شود.

برجهای خنک کننده مرطوب معمولاً تولید ناگهانی رانش می کنند. اگرچه آنها برای محیط زیست خطرناک نیستند ، اما از بیننده های چند راننده برای به حداقل رساندن پیمایش برج خنک کننده استفاده می شود. تبخیر آب در یک پیش نویس مکانیکی مرطوب ، ذاتاً از نظر انرژی نسبت به سایر انواع برجهای خنک کننده مانند خشک یا مایع مقرون به صرفه تر هستند.

برجهای خنک کننده سیال یا برجهای خنک کننده مدار بسته: در برجهای خنک کننده مدار بسته ، اغلب آب با گلیکول مخلوط می شود تا یک مایع تشکیل شود. این مایع در یک سیم پیچ در سراسر برج گردش می کند و مستقیماً در معرض هوا قرار نمی گیرد. آنها معمولاً در جایی مورد استفاده قرار می گیرند که سطح آن نیاز به تمیز و عاری از آلاینده ها باشد. مزیت این است که هیچ شکل گیری در مقیاس وجود ندارد و از این رو باعث بهره‌وری بهتر و خرابی کمتری می‌شود.

روش های تولید جریان هوا:

انواع برج های خنک کننده بر اساس تولید جریان هوا ، پیش نویس های طبیعی ، پیش نویس مکانیکی ، برج های متقابل و ضد جریان است.

برجهای خنک کننده طبیعی پیش نویس از طراحی و شکل برج خود استفاده می کنند تا هوا را به طور طبیعی با استفاده از فن ها به سمت بالا حرکت دهند. آنها از قانون تراکم های مختلف بین هوای محیط و هوای گرم موجود در برج استفاده می کنند. از این رو ، این برجها برای تحریک جریان هوا بلند هستند و مانند "ابرقاله" شکل می گیرند. آنها به طور معمول در بیرون ساختمانها قرار دارند تا جریان هوا فراهم شود.

برج های پیش نویس مکانیکی تمایل دارند از نیروی فن برای مجبور کردن هوا استفاده کنند. پروانه ها یا فن های گریز از مرکز برای گردش هوا در داخل برج استفاده می شوند. از لحاظ ساختاری بسیار کوچکتر از برجهای پیش نویس طبیعی هستند. کنترل ظرفیت در این نوع برج ها آسان است زیرا می توان سرعت فن را کنترل کرد. بر خلاف برج های پیش نویس طبیعی ، اینها می توانند در هر مکانی در داخل ساختمان واقع شوند.

برج های خنک کننده Cross Flow به گونه ای ساخته شده اند که اجازه می دهد هوا در حالت افقی جریان یابد در حالی که آب به صورت عمودی پایین می رود. این کار از طریق سیستم های باز از طریق عرشه فن انجام می شود ، مجهز به نازل. از آنجا که زمان تماس جریان هوا کمتر است ، برای انتقال گرما هوای بیشتری لازم است. این نوع برج خنک کننده دارای معایب زیادی از جمله مصرف بیشتر انرژی به دلیل جریان هوا مورد نیاز است. تعمیر و نگهداری وقت گیر است و مستعد مقیاس پذیری و گرفتگی دهانه هاست.

جریان شمارنده از آب داغی استفاده می کند که در قسمت بالا وارد می شود ، در حالی که هوا در پایین معرفی می شود و در قسمت بالای آن خارج می شود. از طرفداران پیش نویس اجباری و القا شده استفاده می شود. توزیع از طریق کانال با لوله های جانبی ، مجهز به نازل های اسپری پاشش انجام می شود. رشد جلبک ها بسیار محدود است ، زیرا لوله های جانبی یک واحد بسته هستند و در نور مستقیم خورشید قرار ندارند. میزان مصرف انرژی آنها نسبت به واحد های متقاطع کمتر است و مزیت نگهداری آسان را ارائه می دهد.

تعمیر برج های خنک کننده:

نگهداری عملیاتی معمول برای دستیابی به توان سازگار از برجهای خنک کننده شما بسیار مهم است. اگر از نزدیک نگاهی بیندازید ، بیشتر تولید کنندگان شامل دستورالعمل های مناسب نگهداری و همچنین برنامه های تعمیر و نگهداری هستند که می تواند هم برای هزینه های عملیاتی شما هم زمان و هم هزینه را ساده تر کند. این روشها با حفظ جریان مناسب آب و جریان هوا و همچنین جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده می توانند از افت بهره وری در بخش انتقال حرارت جلوگیری کنند.

بسامد نگهداری به نوع برج ، اندازه و عوامل خارجی مانند موقعیت جغرافیایی ساختمان شما بستگی دارد.

برخی از فعالیتهایی که می توانید انجام دهید عبارتند از:

اجرای سیستم های کنسانتره که به عنوان فیلتر برای جمع آوری زباله ها و به حداقل رساندن تماس بین آلاینده های ناشی از هوا یا آب عمل می کنند.

برای جلوگیری از گرفتگی باید نازل ها مرتباً تمیز شوند. از آنجا که نازل ها حتی توزیع آب را افزایش می دهند ، آنها باید در جایی قرار بگیرند که بتوان به راحتی دسترسی ، معاینه ، تمیز یا جایگزین شود.

گزینه های تصفیه آب مانند مدل سازی آب ، استفاده از مواد شیمیایی سبز ، تصفیه و نرم شدن باعث می شود سیستم برج بهینه عمل کند و به نیاز خنک کننده مورد نیاز دست یابد. توصیه می شود این کار به صورت ماهانه انجام شود ، مگر اینکه توسط سازنده به طور دیگری تعیین شده باشد.

تمیز کردن عمیق برجهای خنک کننده شامل استفاده از ماده شیمیایی تمیز کننده ای است که از سیستم خارج می شود. شستن فشار و جاروبرقی نیز بخشی از فرایند تمیز کردن عمیق را تشکیل می دهد.

در صورت لزوم اجزای مکانیکی مانند فن ها ، موتورها و کمربندها در صورت لزوم مورد بازرسی قرار می گیرند.

اجزای الکتریکی مانند خازن ها و سیم کشی باید مورد بازرسی قرار گرفته و در صورت لزوم جایگزین شوند.

برجهای خنک کننده و راندمان انرژی:

با افزایش قیمت انرژی و تأکید بر محیط زیست پایدار ، مهم است که اطمینان حاصل شود که برج های خنک کننده به شکلی طراحی شده ، ساخته شده ، نصب و نگهداری می شوند که از انرژی کمتری استفاده می کنند.

برخی از روش هایی بهبود بهره وری

سیستمهای با آب خنک و مدار باز انرژی کمتری نسبت به گزینه های خنک کننده هوا مصرف می کنند.

برج خنک کننده را می توان با سرعت کامل فن کار کرد تا حداقل حد مجاز دمای آب کندانسور برسد. در زیر این سطح ، می توانید از یک درایو با سرعت متغیر (VSD) برای حفظ یک نقطه تنظیم استفاده کنید.

استفاده از روش طراحی دقیق تر برای برج خنک کننده می تواند موجب صرفه جویی در انرژی بالقوه شود. رویکرد برج به عنوان تفاوت بین دمای آب که از برج خنک کننده خارج می شود منفی دمای لامپ ورودی مرطوب تعریف می شود. هنگامی که یک رویکرد طراحی نزدیکتر انتخاب شود ، برج خنک کننده حاصل از آن ، حتی در یک روز طراحی ، آب سردتر به کندانسور چیلر را تأمین می کند ، که به نوبه خود باعث کاهش انرژی کمپرسور می شود.

کنترل سرعت فن: مطابق با استانداردهایی که توسط ASHRAE 90.1-2013 تعریف شده است ، سرعت فن خنک کننده برج باید دارای قابلیت کنترل متناسب با دمای مایع در حال ترک یا دمای / فشار چگالش باشد. این یا با استفاده از موتورهای دو سرعته یا فن آوری محرک سرعت متغیر انجام می شود. این قابل استفاده در هر دو نصب جدید و موجود است.

نتیجه:

در پایان ، برجهای خنک کننده یک عنصر اساسی در هر ساختمان است. بسته به نیاز ساختمان ، از نظر اندازه ، شکل و نوع آن متفاوت است. امکانات بزرگ مانند نیروگاه ها ، پالایشگاه های نفت و برنامه های تولید فولاد دارای واحد هایپربلوئید هستند ، در حالی که بیشتر امکانات دیگر دارای برج خنک کننده در HVAC خود هستند.

نگهداری روزمره برجهای خنک کننده برای به حداکثر رساندن بهره وری از آنها بسیار مهم است. از آنجا که برج های خنک کننده انرژی مصرف می کنند ، روش های مختلفی وجود دارد که می توانید از صرفه جویی در انرژی اطمینان حاصل کنید.