كيفية تحديد حجم مضخة برج التبريد

في نظام برج التبريد، تعتبر مضخة الماء الدائرية (المعروفة أيضًا بمضخة برج التبريد أو المضخة الدائرية) هي المعدات الأساسية التي تضمن التبديد الفعال للحمل الحراري. إن الاختيار الصحيح لمضخات المياه المتداولة لا يضمن التشغيل المستقر لنظام برج التبريد فحسب، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من استهلاك الطاقة وتكاليف الصيانة. ستقدم هذه المقالة بشكل شامل كيفية اختيار مضخات المياه المتداولة لبرج التبريد بشكل صحيح من المبادئ والمعلمات الأساسية وخطوات الحساب واعتبارات الاختيار.

وظيفة برج التبريد تعميم مضخة المياه

تتمثل الوظيفة الرئيسية لمضخة المياه الدائرية لبرج التبريد في نقل المياه ذات درجة الحرارة العالية التي تمتص الحرارة من المعدات (مثل وحدات تكييف الهواء، والمكثفات، ومبادلات الحرارة المعالجة، وما إلى ذلك) إلى برج التبريد، ومن ثم إعادتها إلى المعدات بعد تبديد الحرارة، وبالتالي تشكيل دائرة تبريد مغلقة ومستقرة.

يجب أن يستوفي اختيار مضخة المياه المصممة جيدًا المتطلبات التالية:

1. توفير حركة مرور كافية (التدفق)

2. توفير الرأس الكافي

3. الحفاظ على فرق الضغط الطبيعي في النظام

4. تمتلك كفاءة عالية واستهلاك منخفض للطاقة

ثلاث معلمات أساسية لاختيار مضخات برج التبريد

1. معدل تدفق مضخة المياه (الوحدة: m ⊃3;/h أو L/s)

معدل التدفق هو المعلمة الأكثر أهمية لاختيار مضخات برج التبريد، والتي يمكن تحديدها بشكل عام من خلال الطرق التالية:

(1) حسب حساب الطن البارد (RT):

نقاط الخبرة المشتركة:

برج التبريد الصناعي : 1 RT ≈ 0.27-0.32 م ⊃3;/ساعة

برج تبريد تكييف الهواء المركزي : 1RT ≈ 0.3 م ⊃3;/ساعة (شائع الاستخدام)

على سبيل المثال، برج التبريد 500RT

معدل التدفق=500 × 0.3=150 م ⊃3;/ساعة

(2) وفقا لمتطلبات معدات التبادل الحراري:

إذا كانت الشركة المصنعة للمعدات توفر معدل تدفق مقدر، فيجب استخدام معدل تدفق المعدات كمعيار.

2. رأس المضخة (الرأس، الوحدة: م)

يحتاج رأس مضخة المياه إلى التغلب على المقاومة التالية:

1. اختلاف الضغط الساكن للنظام (إذا كان هناك برج تبريد عالي المستوى، فيجب مراعاة ارتفاع المبنى)

2. فقدان الاحتكاك في خطوط الأنابيب (الأنابيب المستقيمة، الأكواع، المحملات، الصمامات، إلخ.)

3. مقاومة الرش لبرج التبريد (عموما 3-8 م)

4. مقاومة المكثف (عادة 30-60kPa ≈ 3-6m، ولكن يجب التحقق من البيانات)

5. هامش الأمان (10% -20%)

3. كفاءة المضخة والطاقة (كيلوواط)

كلما زادت كفاءة مضخة المياه، انخفضت تكلفة التشغيل.

عند الاختيار، عادةً ما يتم تحديد الطراز المناسب وقوة المحرك بناءً على عينة الشركة المصنعة.

خطوات الحساب لاختيار مضخات مياه برج التبريد (مثال تفصيلي)

حالة المثال:

1. برج التبريد: 600RT

2. الطول الإجمالي لخط الأنابيب: 80 مترا

3. الأنابيب: DN150

4. مقاومة برج التبريد : 5 متر

5. مقاومة المكثف: 45 كيلو باسكال (≈ 4.5 م)

6. فرق الارتفاع: 5 أمتار

7. فقدان الاحتكاك لخط الأنابيب: 12 مترا

8. هامش الأمان: 10%

الخطوة 1: حساب معدل تدفق مضخة المياه

معدل التدفق = طن بارد × 0.3

= 600 × 0.3

= 180 م⊃3;/ساعة

الخطوة 2: حساب رأس مضخة المياه

إجمالي الرأس = فرق الارتفاع + فقدان احتكاك خط الأنابيب + مقاومة برج التبريد + مقاومة المكثف

= 5 + 12 + 5 + 4.5

= 26.5 م

يضاف هامش أمان 10%: 26.5×1.1=29 متر تقريباً

ولذلك فإن الرفع المحدد يجب ألا يقل عن:

29 مترًا (يستغرق 30 مترًا)

الخطوة 3: حدد نموذج المضخة والطاقة

بناءً على منحنى الشركة المصنعة، حدد:

1. معدل التدفق: 180 م ⊃3;/ساعة

2. المصعد : 30 متر

3.الطاقة: حوالي 15-22 كيلو واط (مصنعين مختلفين قليلاً)

الاحتياطات اللازمة لاختيار مضخة تداول برج التبريد

1. برج التبريد عبارة عن 'نظام مفتوح' ويحتاج إلى مراعاة NPSH (صافي بدل التجويف)

ارتفاع درجة حرارة الماء (32-37 درجة مئوية) يمكن أن يسبب التجويف بسهولة، وينبغي ترك NPSHa كافية.

2. تصميم خطوط الأنابيب يجب أن يتجنب تراكم الهواء

تجنب 'انسداد الهواء' مما يؤثر على معدل التدفق.

3. يجب أن تكون مضخة الماء متوافقة مع برج التبريد

على سبيل المثال، تختلف مقاومة برج التيار المعاكس وبرج التيار المتقاطع.

4. اترك مجالاً للتوسع المستقبلي

إذا كان النظام قد يزيد من قدرة التبريد الخاصة به في المستقبل، فيجب اختيار معدل تدفق أعلى قليلاً.

5. عند توصيل عدة مضخات بالتوازي، يجب الانتباه إلى التوازن الهيدروليكي

يوصى باستخدام المضخات المزدوجة أو الثلاثية بالتوازي لتحسين كفاءة التنظيم.