مهمترین عوامل موثر بر ظرفیت برج خنک کننده
برج خنک کننده جزء تجهیزاتی می باشد که هدف خنک سازی دستگاه های بزرگ را دارد. اساس کار تمام برج خنک کن‌ها بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان گرم و سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می‌باشد.
برج خنک کننده به دستگاه‌های خنک کننده آب هستند که برای تهویه مطبوع و یا گرفتن گرمای تجهیزات صنعتی به کار برده می شود.عموما در برج خنک کن‌ها آب توسط لوله‌هایی به بالای برج منتقل شده و در آنجا یا بصورت طبیعی و یا با آبفشانهایی به سمت پایین برج به جریان می‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌های مختلف با جریان دیگر برخورد می‌کند.
مهمترین عامل موثر بر ظرفیت و حتی قیمت برج خنک کننده تاثیر می گذارد، موارد زیر است، به سختی می توان گفت که همه این ها تاثیر گذارند، زیرا عوامل زیاد دیگری بر ظرفیت انواع برج خنک کننده تاثیر می گذارند .
عواملی که بر عملکرد برج خنک کننده تأثیر می گذارد عبارتند از:
- لامپ خشک و دمای لامپ مرطوب هوا
- ظرفیت
- محل
- رویکرد
- کارایی تماس هوا و آب
- بار حرارتی
دمای لامپ مرطوب محیطی حالتی است که توسط دستگاهی به نام سایکرومتر اندازه گیری می شود. یک روان سنج یک لایه نازک از آب را روی حباب یک دماسنج در حال چرخش قرار می دهد. بعد از حدود یک دقیقه دماسنج دمای پایین را نشان می دهد. نقطه پایینی که در آن چرخش اضافی دما را کاهش نمی دهد، دمای حباب مرطوب نامیده می شود. عملکرد برج خنک کننده با شرایط لامپ مرطوب محیط مرتبط است. در ماه‌های تابستان که رطوبت محیط و رطوبت نسبی بالاتری وجود دارد، دمای لامپ مرطوب بالاتر رخ می‌دهد. دمای لامپ مرطوب اندازه گیری شده تابعی از رطوبت نسبی و دمای هوای محیط است. دمای لامپ مرطوب اساساً اندازه گیری می کند که اتمسفر چقدر بخار آب می تواند تحت شرایط آب و هوایی فعلی نگه دارد. دمای کمتر لامپ مرطوب،
حرارت
در مورد دمای محیط، اکثر مردم آن را همانطور که دماسنج می خواند یا هواشناس در تلویزیون به ما می گوید درک می کنند. اما هواشناس تلویزیون همیشه از معیارهای مبهم استفاده می کند: رطوبت، شاخص گرما، نقطه شبنم. این عبارات نه تنها در احساس بیرون، بلکه در عملکرد برج های خنک کننده نیز نقش مهمی دارند.
یک دماسنج معمولی در فضای باز به شما چیزی را نشان می دهد که "دمای حباب خشک" نامیده می شود. رطوبت نسبی هوا را در نظر نمی گیرد. رطوبت نسبی بیانگر میزان رطوبت واقعی در هوا در مقایسه با میزان رطوبت در آن دما است. اگر رطوبت 100% باشد هوا کاملاً از آب اشباع شده و تبخیر وجود ندارد.
بیشار این دستگاه ها از نمودار روان‌سنجی برای اندازه‌گیری اثرات دما و رطوبت با هم استفاده می‌کنند. این نمودارها اثرات رطوبت و دما را برای محاسبه "دمای مرطوب حباب" ترکیب می کند. دمای لامپ مرطوب اثرات خنک کننده تبخیری را بر روی بدن و برج های خنک کننده توصیف می کند. با استفاده از این نمودارها، به راحتی می توانید ببینید که چگونه یک روز رطوبت 95 درصد فارنهایت/30 درصد در تهران ممکن است کاملاً راحت باشد، در حالی که در شیراز دمای 80 درجه فارنهایت/70 درصد در روز ناراحت کننده است، فقط سرمایش تبخیری یکسانی را دریافت نمی کند و اکثر تاسیسات دما و رطوبت محیط را اندازه گیری می کنند.
رویکرد
رویکرد برج خنک کننده تفاوت بین دمای آب (سرد) ورودی به استخر و دمای حباب مرطوب است. برای اهداف طراحی برج، برجی با رویکرد کوچکتر (دلتای کوچک بین دمای آب حوضه و دمای حباب مرطوب) برتر در نظر گرفته می شود. برج های مدرن اغلب دمای نزدیک به 5 درجه فارنهایت دارند. در حالی که می‌توان رویکرد کوچک‌تری داشت، اما با کاهش نزدیک شدن، با رشد تصاعدی برج، هزینه‌های آن بالا می‌رود، بنابراین به پمپ‌ها و فن‌های بیشتری نیاز دارد. این منجر به استفاده بیشتر از نیروی کمکی و کاهش بازده می شود.
در یک برج گرانشی مکانیکی، تنها متغیرهایی که رویکرد را تغییر می‌دهند دمای حباب مرطوب و بار گرمایی (میزان گرمای خارج‌شده توسط برج) است. اگر تاسیسات شما دارای فن های برج خنک کننده با سرعت متغیر باشد، می توان با افزایش سرعت فن و در نتیجه بهره گیری از سرمایش تبخیری بیشتر، این رویکرد را کاهش داد. اگر سرعت فن و بار حرارتی برای دمای معین لامپ مرطوب ثابت نگه داشته شود، تقریب ثابت است.
محل
به بیان ساده، محدوده، تفاوت بین دمای آب ورودی به برج خنک کننده و خروجی از برج خنک کننده است. با بار گرمایی برج و سرعت گردش آب تعیین می شود. اگر سرعت پمپ ثابت و بارهای حرارتی ثابت باشد، فاصله برج ها تغییر نمی کند. این بدان معنی است که برای یک برج تمیز و با عملکرد مناسب، دمای لامپ مرطوب بر محدوده برج خنک کننده تأثیر نمی گذارد. در نتیجه، در عمل، اگر دمای حباب مرطوب برای یک نرخ جریان آب و بار گرمایی معین افزایش یابد، دمای ورودی و خروجی برج به نسبت افزایش می‌یابد. نتیجه یک محدوده ثابت است.
به طور معمول، برج های خنک کننده برای خنک کردن حداکثر سرعت جریان آب از یک دما به دمای دیگر در دمای دقیق حباب مرطوب طراحی می شوند. برای مثال، برج طراحی شده ممکن است تضمین شود که 10000 گرم در دقیقه آب را در دمای لامپ مرطوب 75 درجه فارنهایت از 95 درجه فارنهایت تا 80 درجه فارنهایت خنک کند. در این مورد، برد 15 درجه فارنهایت و نزدیک به 5 درجه فارنهایت است. این محاسبات طراحی همیشه با استفاده از میانگین دمای لامپ مرطوب در محلی که برج نصب می شود انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که تضمین های عملکرد برآورده می شود.
خلاصه
با دما، محدوده و رویکرد لامپ مرطوب، اپراتور باید بتواند پایین ترین دمای استخر نظری را برای دما و رطوبت فعلی درک کند. با استفاده از محدوده برج خنک کننده، آنها می توانند برآورد کنند که فرآیند در مقایسه با طراحی برج خنک کننده چقدر کارآمد است. اپراتور با داشتن دانش جدید خود در مورد این ویژگی‌ها، می‌تواند پمپ‌ها و فن‌ها را بدون تلاش برای نزدیک‌تر از حد ممکن، مکان یابی کند