محاسبه آب جبرانی برج خنک کننده

محاسبه آب جبرانی برج خنک کننده برابر مجموع پارامترهای مختلف از جمله میزان تبخیر آب در برج خنک کننده، میزان پرتاب آب در برج خنک کننده، زیر آب یا آب تخلیه در برج خنک کننده بدست می‌ آید. در ادامه این مقاله از به محاسبه مقدار هر کدام از موارد فوق خواهیم پرداخت و هر کدام را به صورت مجزا توضیح خواهیم داد.به طور کلی محاسبه آب جبرانی کولینگ تاور که برابر مجموع تبخیر و پرتاب آب در برج خنک کننده بعلاوه بلودان در برج خنک کننده به صورت سرانگشتی برابر 1.5 تا 2 درصد کل دبی آب در گردش در برج خنک کننده می‌ باشد، در محاسبه گر زیر با ورود اطلاعات مقدار دقیق آب جبرانی را محاسبه نمایید.

نکته:برای اگاهی از قیمت پکینگ برج خنک کننده لطفا تا انتها مقاله همراه ما باشید.

آب جبرانی کولینگ تاور

براساس معادله بقای جرم باید مقدار آب جبرانی برج خنک کننده برابر میزان از دست رفته (تبخیر + پرتاب + تخلیه) باشد که در این حالت به معادله زیر خواهیم رسید:

M=E+D+B

پارامترهای موثر بر محاسبه آب جبرانی برج خنک کن

• تبخیر آب در برج خنک کننده

تبخیر آب در برج خنک کننده تابع دمای ورود و خروج از ، میزان دبی آب در گردش و دمای مرطوب محیط می‌ باشد. همانطور که ملاحظه می‌ کنید دقیقاً تبخیر آب، وابسته به پارامترهای موثر بر طراحی برج خنک کننده می‌ باشد؛ بله در حقیقت همین تبخیر است که تناژ برج خنک کننده را تعیین می‌ کند و کار برج خنک کننده بر اساس تبخیر می‌ باشد که هر چه تبخیر بیشتر باشد، راندمان و تناژ دستگاه بالاتر است و آب بیشتری را خنک می‌ کند.

در محاسبه آب جبرانی برج خنک کننده، تبخیر آب تقریباً برابر 1 درصد دبی در گردش می‌ باشد.

تبخیر مهمترین و بیشترین مقدار را در محاسبه آب جبرانی برج خنک کن را تشکیل می‌ دهد. هر چه تبخیر بالاتر باشد، ظرفیت و راندمان دستگاه بالاتر است و آب بیشتری را خنک می‌ کند.

محاسبه مقدار تبخیر در برج خنک کننده

جهت محاسبه مقدار تبخیر در برج خنک کننده از رابطه زیر استفاده می‌ کنیم:

E=0.00085*R*1.8*C

همینطور مقدار آب تبخیر شده را می توان از بالانس حرارتی در برج خنک کننده بدست آورد. می‌دانیم که مقدار حرارت از دست رفته از آب برج خنک کن برابر است با:

E=C x R x Cp / Hv

• پرتاب آب در برج خنک کننده

در برج خنک کننده به دلیل دوران فن و به تبع آن حرکت هوا، مقداری از قطرات ریز و سبک آب به همراه هوا از داخل برج به بیرون پرتاب می‌ شوند. به همین دلیل در برج‌ های خنک کننده قطره‌ گیر در نظر گرفته می‌ شود تا از پرتاب قطرات جلوگیری کند. مقداری از قطرات آب هم به دلیل وزش باد محیط از نواحی مختلف برج خنک کننده به بیرون پرتاب می‌ گردد. در به این قطرات پرتاب شده، دریفت (Drift) یا پرتاب آب می‌ گویند.

میزان پرتاب آب در برج خنک کننده فقط تابع کیفیت و طراحی ساخت دستگاه بوده که هر چه این مقدار، کمتر باشد مطلوب‌ تر است. مقدار پرتاب آب کمترین بخش را در محاسبه آب جبرانی برج خنک کن تشکیل می‌ دهد و به طور تقریبی حداکثر برابر 0.01 درصد دبی آب در گردش در برج خنک کننده می‌ باشد.در محاسبه آب جبرانی برج خنک کن، دریفت یا پرتاب آب کمترین بخش را تشکیل می‌ دهد. این آب به بیرون دستگاه پرتاب شده و از دست می‌ رود، هر چه بتوانیم بدون اثر گذاردن بر راندمان دستگاه، میزان آن را کاهش دهیم مطلوب‌ تر است.

آب در گردش در دائما در حال تبخیر است، به همین دلیل غلظت املاح و رسوبات در آب دائما در حال افزایش است که رسوب آن باعث کاهش راندمان برج خنک کننده و فرسایش قطعات کل سیستم می‌ شود. جهت کاهش غلظت املاح و رسوبات هر از چند گاهی باید مقداری از آب سیستم را خارج نمود. در محاسبه آب جبرانی برج خنک کن این میزان برابر 0.5 درصد دبی کل در گردش است.

به طور مثال برای دمای ورود آب به برج خنک کننده 40 درجه سانتیگراد به دمای خروج 30 درجه سانتیگراد در دمای مرطوب تابستان شهر تهران برابر 24 درجه سانتیگراد و دبی 100 متر مکعب در ساعت مقدار تبخیر آب برابر 1.881 متر مکعب در ساعت، میزان پرتاب آب برابر 0.006 متر مکعب در ساعت و میزان برابر 0.935 است که بنابراین مقدار آب جبرانی برابر مجموع این اعداد و برابر 2.821 متر مکعب در ساعت است.

آب جبرانی برج خنک کننده

در مثال دیگر برای دمای ورود آب به برج خنک کننده 70 درجه سانتیگراد به دمای خروج 40 درجه سانتیگراد در دمای مرطوب برابر 22 درجه سانتیگراد و دبی 250 متر مکعب در ساعت مقدار تبخیر آب برابر 13.799 متر مکعب در ساعت، میزان پرتاب آب برابر 0.014 متر مکعب در ساعت و میزان زیرآب برج خنک کننده برابر 6.886 است که بنابراین محاسبه آب جبرانی برج خنک کن برابر مجموع این اعداد و برابر 20.698 متر مکعب در ساعدر برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته، روش خنک کاری بر مبنای تبخیر سطحی آب است. بدین ترتیب پس از مدتی، میزان یونها و غلظت املاح موجود در آب افزایش می یابد. به همین دلیل در برج خنک کن به منظور جلوگیری از مشکل رسوب و افزایش بیش از حد غلظت یون ها، مفاهیمی با عنوان آب میکاپ و آب بلو داون یا آب زیر کش تعریف شده است.

تصویر رسوب و گرفتگی لوور برج خنک کن

مصرف آب کولینگ تاور به دلیلی تبخیر

همانگونه که می دانید اصول کارکرد برج خنک کننده بر مبنای تبخیر سطحی است. در حقیقت کاهش دمای آب و خنک شدن آب بر اساس تبخیر می باشد. میزان تبخیر آب برج خنک کننده را می توان به صورت تقریبی از روی فرمول های ذیل محاسبه نمود.

فرمول 1 – محاسبه آب تبخیر شده در برج خنک کن :

E= 0.0015*R*C

در این فرمول

E میزان تبخیر آب بر حسب متر مکعب بر ساعت

R اختلاف دمای رنج (ورودی و خروجی برج خنک کن) بر حسب درجه سانتیگراد

C دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب بر ساعت است.

فرمول 2 – محاسبه تبخیر آب در کولینگ تاور :

E = 0.0018*R*C

که در این فرمول نیز ضرایب مانند فرمول شماره 1 می باشد.با این توضیحات نسبت تبخیر در برج خنک کننده به دبی آب در گردش به صورت تقریبی برابر 0.0015 ~0.0018 ضرب در اختلاف دمای رنج کولینگ تاور خواهد بود.

E/C = 0.0015 ~ 0.0018 *R

به عنوان مثال اگر در برج خنک کننده ای دمای آب ورودی معادل 40 درجه سانتیگراد و دمای خروجی معادل 30 درجه سانتیگرد باشد، اختلاف دمای رنج برابر 10 درجه است. همچنین اگر دبی آب در گردش را معادل 50 متر مکعب در ساعت در نظر بگیریم، میزان تبخیر آب در این برج خنک کن برابر 750 لیتر در ساعت یا 0.75 متر مکعب می باشد (با استفاده از ضریب 0.0015). همچنین نسبت تبخیر به آب در گردش برابر 0.015 خواهد بود.

میزان آب زیرکش شده در کولینگ تاور

بلو داون در برج خنک کن به میزان آبی گفته می شود که در یک بازه زمانی مشخص از سیستم خارج می شود و به جای آن آب میکاپ وارد می گردد. هدف اصلی از بلو داون در کولینگ تاور، ثابت نگه داشتن سختی آب و یونهای موجود در آب می باشد. شایان ذکر است در برخی از موارد، ثابت نگه میزان اسیدیته یا قلیایی بودن – PH آب برج خنک کننده (کولینگ تاور) نیز توسط بلو داون صورت می گیرد.

تصویر پکینگ مدیا خراب شده و رسوب گرفته برج خنک کننده

فرض کنید یک کتری برقی در حال کار می باشد و میزان آب درون کتری برقی به دلیل جوشش و تبخیر در حال کم شدن است. به دلیل کم شدن مستمر میزان آب، در بازه های زمانی مشخصی معادل میزان تبخیر، به کتری آب اضافه می شود.پس از مدتی میزان غلظت یون ها و رسوبات در آب درون کتری در حال کار، افزایش می یابد. در این حالت لازم است پس از مدتی آب داخل کتری خارج شود تا رسوب و غلظت یون ها، بیش از حد افزایش نیابد. این مثال مفهوم آب بلو داون را در برج خنک کننده بیشتر مشخص می کند.

سیکل تغلیظ در برج خنک کن – کولینگ تاور

سیکل تغلیظ آب(COC)  در کولینگ تاور به نسبت میزان حداکثر قابل پذیرش ذرات محلول در آب درون برج خنک کننده به ذرات محلول در آب ورودی یا همان آب میکاپ برج خنک کن گفته می شود. همانگونه که گفته شد ذرات معلق و محلول درون مدار برج خنک کن به همراه بخار از کولینگ تاور خارج نمی شوند و بنابراین به مرور زمان غلظت آنها افزایش می یابد.به همین دلیل نیز از طریق آب زیر کش یا همان آب بلو داون، باید مقدار این ذرات را به حد استاندارد و مناسبی رساند.

نکته:جهت مشاهده محصولات محصولات بیشتر و برای اگاهی از قیمت پروانه برج خنک کننده میتوانید با کارشناس های ما در ارتباط باشید.