فارسی
بازدید: 0 نویسنده: jessi زمان انتشار: 1395/09/16 منبع: سایت
پر کردن برج خنک کننده یکی از مهمترین اجزای داخلی یک برج خنک کننده مرطوب است. اگرچه پر شدن برج خنک‌کننده ممکن است مانند یک چیدمان ساده از ورق‌های پلاستیکی یا میله‌های پاشش آب به نظر برسد، اما هندسه، مواد، سطح و نصب آن مستقیماً بر انتقال حرارت، توزیع آب، جریان هوا، افت فشار و عملکرد کلی خنک‌کننده تأثیر می‌گذارد.
هدف اصلی پر کردن برج خنک کننده افزایش سطح تماس و زمان تماس بین آب در گردش گرم و هوای متحرک است. با پخش کردن آب به لایه های نازک یا شکستن آن به قطرات، پر کردن شرایطی را ایجاد می کند که اجازه می دهد گرما و مقدار کمی آب به طور مؤثرتری به هوا منتقل شود.
برای اپراتورهای برج خنک کننده، مهندسان، پیمانکاران و خریداران قطعات جایگزین، درک نحوه عملکرد پرکننده برج خنک کننده هنگام انتخاب، نگهداری یا ارتقاء یک برج خنک کننده ضروری است.
این راهنما توضیح می‌دهد که پرکننده‌های برج خنک‌کننده چیست، چگونه کار می‌کنند، انواع اصلی موجود، چگونه مواد بر عملکرد تأثیر می‌گذارند، و نحوه انتخاب رسانه پرکننده مناسب برای کاربردهای مختلف.
پرکننده های برج خنک کننده رسانه های انتقال حرارت هستند که در داخل برج های خنک کننده مرطوب نصب می شوند. آنها گاهی اوقات نامیده می شوند پرکننده برج خنک کننده ، رسانه پرکننده یا رسانه انتقال حرارت.
پر کردن سطح وسیعی را ایجاد می کند که در حالی که هوا در برج حرکت می کند، آب در گردش می تواند روی آن جریان یابد.
بدون پر کردن، آب به سادگی از سیستم توزیع به سمت حوضه می‌افتد. مقدار تماس هوا و آب نسبتاً محدود خواهد بود.
پر شدن برج خنک کننده این فرآیند را با موارد زیر تغییر می دهد:
افزایش سطح تماس آب به هوا
افزایش زمان تماس با آب
پخش آب در سطح بزرگتر
بهبود تبخیر
ترویج انتقال گرما و جرم
کمک به کاهش اندازه برج مورد نیاز برای یک وظیفه خنک کننده معین
یک راه ساده برای درک فرآیند این است:
آب گرم + سطح تماس بزرگ + هوای متحرک = دفع گرما موثرتر
خود پر کننده خنک کننده ایجاد نمی کند. در عوض، محیط فیزیکی مورد نیاز برای انتقال گرما و تبخیر کارآمد را ایجاد می کند.
اصل عملکرد از پرکننده برج خنک کننده بر اساس افزایش تعامل بین آب و هوا است.
آب گرم به قسمت بالایی برج خنک کننده وارد می شود و در قسمت پر توزیع می شود. در همان زمان، هوا به دلیل وجود یک فن یا بادکش طبیعی در داخل پر می شود.
آب روی سطح پر پخش می شود و بسته به طرح پرکننده، یک لایه نازک یا یک سری قطرات تشکیل می دهد.
هنگامی که هوا با آب تماس می گیرد:
گرمای محسوس از آب گرمتر به سمت هوای سردتر حرکت می کند.
بخشی از آب تبخیر می شود.
تبخیر مقدار قابل توجهی گرما را از بین می برد.
آب در گردش باقیمانده از پر در دمای پایین تری خارج می شود.
تبخیر مکانیزم کلیدی خنک کننده در اکثر برج های خنک کننده مرطوب است.
هنگامی که بخش کوچکی از آب در گردش از مایع به بخار تبدیل می شود، گرمای نهان مصرف می کند. آن گرما به هوا منتقل می شود و از برج خارج می شود.
به همین دلیل است که موثر برج خنک کننده رسانه های پرکننده باید تماس قوی هوا و آب را تقویت کنند و در عین حال مقاومت جریان هوا قابل قبولی را حفظ کنند.
دو دسته اصلی پرکننده های برج خنک کننده عبارتند از فیل پر و اسپلش.
اگرچه هر دو طرح انتقال حرارت را بهبود می بخشند، اما از روش های مختلفی برای افزایش تعامل هوا و آب استفاده می کنند.
پرکننده فیلم از ورقه های شکل گرفته با الگوها و کانال های سطحی خاص تشکیل شده است.
آب در سراسر ورقه ها پخش می شود و یک لایه نسبتا نازک را تشکیل می دهد.
پر شدن فیلم یک سطح خیس شده بزرگ در یک حجم فشرده ایجاد می کند.
مزایای آن می تواند شامل موارد زیر باشد:
راندمان انتقال حرارت بالا
سطح موثر بزرگ
ترتیب پر کردن فشرده
توزیع آب خوب
استفاده کارآمد از حجم برج
پرکننده فیلم معمولاً در جاهایی استفاده می‌شود که آب در گردش نسبتاً تمیز است و عملکرد حرارتی بالایی مورد نیاز است.
Splash fill از میله‌ها، شبکه‌ها یا ساختارهای دیگر برای شکستن مکرر آب در حال سقوط به قطرات و تغییر جهت جریان آن استفاده می‌کند.
پر کردن پاشش می تواند در کاربردهایی که آب حاوی سطوح بالاتری از جامدات معلق است یا در جایی که مقاومت در برابر رسوب اهمیت ویژه ای دارد مفید باشد.
کاربردهای معمولی ممکن است شامل موارد زیر باشد:
خنک کننده فرآیند صنعتی
خنک کننده فاضلاب
آب در گردش بی کیفیت
سیستم هایی با پتانسیل رسوب پذیری بالاتر
انتخاب باید بر اساس محیط عملیاتی باشد نه اینکه فرض کنیم یک طرح به طور جهانی بهتر است.
| ویژگی | پکینگ فیلمی | پکینگ پاششی |
|---|---|---|
| منطقه انتقال حرارت | بالا | متوسط به بالا |
| فشردگی | بالا | به طور کلی پایین تر |
| برنامه های کاربردی آب پاک | عالی | خوب |
| تحمل رسوب | حساس تر | به طور کلی تحمل بیشتری دارد |
| جامدات معلق | نیاز به کنترل دارد | اغلب مناسب تر است |
| الزامات نظافت | می تواند خواستارتر باشد | اغلب راحت تر |
انتخاب مناسب به کیفیت آب، وظیفه خنک کننده، پیکربندی برج، جریان هوا و شیوه های نگهداری بستگی دارد.
مواد مورد استفاده برای پر کردن برج خنک کننده بر مقاومت دما، سازگاری شیمیایی، استحکام مکانیکی و عمر مفید تأثیر می گذارد.
PVC پر کردن برج خنک‌کننده یکی از پرکاربردترین گزینه‌ها برای برنامه‌های کاربردی برج خنک‌کننده مرطوب معمولی است.
PVC ترکیب مفیدی از موارد زیر را ارائه می‌کند:
مقاومت شیمیایی خوب
ساخت و ساز سبک
کارایی هزینه
شکل پذیری خوب
عملکرد حرارتی مناسب
ساخت آسان
در دسترس بودن در هندسه های مختلف پر
PVC پر معمولاً در موارد زیر یافت می‌شود:
HVAC برج خنک کننده
سیستم های خنک کننده تجاری
خنک کننده فرآیند صنعتی
کارخانه های تولیدی
سیستم های خنک کننده مرتبط با برق
برنامه های خنک کننده مرکز داده
پلی پروپیلن یا PP ممکن است زمانی در نظر گرفته شود که کاربرد به ویژگی‌های مختلف دما یا مقاومت شیمیایی نیاز دارد.
مواد مناسب باید با توجه به شرایط عملیاتی واقعی و نه ترجیح مواد به تنهایی انتخاب شود.
قبل از انتخاب PVC یا PP ، ارزیابی کنید:
دمای عملیاتی معمولی
حداکثر دمای آب
قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی
کیفیت آب
الزامات آتش سوزی
طول عمر مورد انتظار
روش های تمیز کردن
هندسه پر کردن برج خنک کننده به اندازه مواد مهم است.
الگوی سطح پرکننده نحوه پخش شدن آب و نحوه عبور هوا از رسانه را کنترل می کند.
ورق های پرکننده فیلم حاوی کانال های تشکیل شده هستند که اغلب فلوت نامیده می شوند.
این کانال ها تاثیر می گذارند:
توزیع آب
جریان هوا
آشفتگی
مساحت سطح موثر
افت فشار
رفتار کثیف
مساحت سطح بیشتر به طور خودکار به معنای عملکرد کلی بهتر نیست.
یک پرکننده بسیار متراکم ممکن است سطح نظری بزرگی را ایجاد کند، اما همچنین می تواند مقاومت هوا را افزایش دهد یا در برابر انسداد آسیب پذیرتر شود.
یک طراحی عملی باید متعادل باشد:
انتقال حرارت + جریان هوا + افت فشار + مقاومت در برابر رسوب
این تعادل به ویژه هنگام انتخاب جایگزین مهم است پرکننده برج خنک کننده .
اگر آب به طور نابرابر توزیع شود، حتی پرکننده با کارایی بالا نیز نمی تواند کارآمد باشد.
پر شدن بستگی به این دارد که آب تا حد امکان در سطح مؤثر آن پخش شود.
توزیع ضعیف می تواند ایجاد کند:
مناطق خشک
مناطق بیش از حد مرطوب
مقیاس بندی موضعی
کاهش انتقال حرارت
خنک کننده ناهموار
افزایش رسوب
بسته به طراحی برج خنک کننده، سیستم ممکن است شامل موارد زیر باشد:
نازل های اسپری
لوله های توزیع
حوضه های توزیع
سرصفحه ها
روزنه ها
سیستم های توزیع گرانش
بنابراین سیستم پر و توزیع باید در طول طراحی یا تعویض برج خنک کننده با هم در نظر گرفته شوند.
جریان هوا یکی دیگر از عوامل مهم است.
بسته به طراحی برج، هوا ممکن است به صورت عمودی به سمت بالا یا افقی در سراسر پر شود.
جریان هوای ناکافی می تواند مقدار هوای موجود برای انتقال گرما و جرم را کاهش دهد.
نتایج بالقوه عبارتند از:
دمای آب خروجی بالاتر
کاهش ظرفیت خنک کننده
دمای نزدیک ضعیف
راندمان حرارتی کمتر
بله.
جریان هوای بیش از حد می تواند مصرف انرژی فن و افت فشار را بدون ایجاد بهبودهای متناسب در عملکرد خنک کننده افزایش دهد.
هیچ ارزش جهانی جریان هوا وجود ندارد.
جریان هوای صحیح به موارد زیر بستگی دارد:
اندازه برج
نرخ جریان آب
هندسه پکینگ
شرایط محیطی
دمای آب خروجی مورد نیاز
ویژگی های فن
بار حرارتی سیستم
نقش اصلی رسانه های پرکننده برج خنک کننده ایجاد شرایط مطلوب برای انتقال گرما و جرم است.
برج های خنک کننده به طور کلی بر ترکیبی از موارد زیر متکی هستند:
انتقال حرارت محسوس:
گرما از آب گرمتر به هوای سردتر منتقل می شود.
انتقال حرارت نهان:
آب تبخیر می شود و گرما را از آب در حال گردش دور می کند.
فرآیند تبخیر یک پدیده انتقال جرم است.
اثربخشی برج تا حدی به این بستگی دارد که پرکننده چقدر به هوا اجازه تماس با آب و جذب بخار آب را می دهد.
به همین دلیل است که هندسه پر، جریان هوا، توزیع آب و رطوبت محیط همگی بر عملکرد برج تأثیر می گذارند.
حتی پرکننده‌های برج خنک‌کننده که به‌درستی طراحی شده‌اند ، اگر شرایط عملیاتی کنترل نشود، می‌توانند به تدریج عملکرد خود را از دست بدهند.
بله.
رسوبات معدنی می توانند روی سطوح پر انباشته شوند و کانال های جریان موثر را کاهش دهند.
جرم گیری سنگین می تواند:
منطقه انتقال حرارت را کاهش دهید
جریان هوا را محدود کنید
در توزیع آب اختلال ایجاد کند
افزایش افت فشار
افزایش نیاز به نظافت
بله.
سطوح گرم و مرطوب می توانند شرایط مطلوبی را برای رشد بیولوژیکی فراهم کنند.
رسوب زیستی می تواند سطح پر را بپوشاند و حرکت آب و هوا را محدود کند.
یک برنامه تصفیه آب مناسب باید به موارد زیر توجه داشته باشد:
کنترل مقیاس
کنترل خوردگی
کنترل بیولوژیکی
جامدات معلق
رسانایی
الزامات انفجار
بازرسی منظم نیز مهم است.
روش های تمیز کردن باید با نوع پر کردن و سطح آلودگی مطابقت داشته باشد.
بازرسی کنید:
شرط پکینگ
انسداد
مقیاس
ذخایر بیولوژیکی
ترک ها
تغییر شکل
ساختار پشتیبانی
توزیع آب
اگر پر فقط کثیف و از نظر ساختاری سالم باشد، تمیز کردن ممکن است عملکرد را بازیابی کند.
با این حال، پر شدن به شدت ترک خورده، شکننده، تغییر شکل یافته یا فرو ریخته ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد.
تمیز کردن تهاجمی همچنین می تواند به برخی از طرح های پرکننده آسیب برساند، بنابراین فشار تمیز کردن و سازگاری شیمیایی باید کنترل شود.
برای هر برج خنک کننده، هیچ رقم واحدی برای عمر سرویس وجود ندارد.
عمر پرکننده برج خنک کننده به شرایط عملیاتی و نگهداری بستگی دارد.
عوامل مهم عبارتند از:
دمای آب
شیمی آب
قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش
استرس مکانیکی
رشد بیولوژیکی
تشکیل مقیاس
جامدات معلق
فرکانس تمیز کردن
کیفیت مواد
به دنبال:
ورق های شکننده
ترک ها
تغییر شکل
کانال های جمع شده
رسوب شدید
آسیب های سازه ای
کاهش عملکرد خنک کننده
هنگامی که این شرایط قابل توجه است، جایگزینی ممکن است مقرون به صرفه تر از نگهداری مداوم باشد.
انتخاب پرکننده های برج خنک کننده باید با شرایط عملیاتی واقعی شروع شود.
قبل از سفارش پر کردن جدید، تعیین کنید:
نوع برج خنک کننده
نوع پر موجود
ابعاد پکینگ
نرخ جریان آب
سرعت جریان هوا
دمای آب ورودی
دمای آب خروجی
دمای لامپ مرطوب محیط
کیفیت آب
ظرفیت خنک کننده مورد نیاز
بله.
پرکننده جایگزین باید با ساختار پشتیبانی موجود و ابعاد داخلی برج سازگار باشد.
ابعاد پر نادرست می تواند مشکلات نصب را ایجاد کند و در توزیع آب و جریان هوا اختلال ایجاد کند.
برای پروژه های جایگزین، اندازه گیری کنید:
طول
عرض
ارتفاع
ضخامت ورق
چیدمان بلوک
پشتیبانی از فاصله
ارائه عکس ها یا نقاشی ها به تامین کننده نیز مفید است.
جایگزینی پرهای قدیمی می تواند بخشی از یک پروژه گسترده تر بهینه سازی برج خنک کننده باشد.
به طور بالقوه.
اگر پرکننده موجود به شدت رسوب کرده، آسیب دیده یا از نظر ساختاری تخریب شده باشد، پرکننده جدید می تواند منطقه تماس هوا و آب طراحی شده را بازگرداند.
با این حال، بهبود عملکرد واقعی به وضعیت سایر اجزای برج بستگی دارد.
بازرسی را در نظر بگیرید:
فن برج خنک کننده
پره های فن
پشته فن
موتور
سیستم توزیع آب
نازل ها
حذف کننده های دریفت
لوورها
حوضه
پمپ ها
کاهنده دنده
عملکرد برج خنک کننده به کارکرد چندین جزء با هم بستگی دارد.
به عنوان مثال، اگر علت واقعی توزیع نامناسب آب، جریان هوا ناکافی، حذف کننده‌های دریفت آلوده یا یک فن کمتر باشد، نصب پرکننده جدید به طور کامل مشکل خنک‌کننده را حل نمی‌کند.
پروژه های برج خنک کننده مدرن به طور فزاینده ای بر دستیابی به عملکرد حرارتی بدون ایجاد هزینه های عملیاتی غیر ضروری تمرکز می کنند.
بله.
یک طراحی پرکننده خوب باید همزمان با حفظ مقاومت جریان هوای معقول، انتقال حرارت موثر را فراهم کند.
این به مهندسان کمک می کند تا هم عملکرد حرارتی و هم مصرف انرژی فن را در نظر بگیرند.
بله.
بسیاری از برج های خنک کننده موجود حتی زمانی که پر شدن داخلی آنها به پایان عمر خود رسیده است، از نظر ساختاری قابل استفاده هستند.
بنابراین، جایگزین رسانه های پرکننده برج خنک کننده می توانند فرصتی برای ارتقای عملکرد حرارتی بدون جایگزینی کامل برج فراهم کنند.
راه حل مقاوم سازی باید در نظر گرفته شود:
ابعاد برج موجود
پشتیبانی های موجود
توزیع آب
الگوی جریان هوا
وظیفه خنک کننده مورد نیاز
دسترسی به نصب
الزامات نگهداری
پرکننده های برج خنک کننده بیشتر از ورق های پلاستیکی یا میله های آب پاش هستند. آنها رسانه‌های انتقال حرارت با دقت طراحی شده‌اند که تعیین می‌کنند چگونه آب و هوا در داخل یک برج خنک‌کننده مرطوب برهمکنش مؤثر دارند.
پر کردن مناسب برج خنک کننده می تواند موارد زیر را فراهم کند:
تماس بیشتر هوا و آب
تبخیر موثر
انتقال حرارت بهبود یافته
استفاده بهتر از حجم برج
عملکرد خنک کننده قابل اعتماد
الزامات تعمیر و نگهداری عملی
با این حال، بهترین پر کردن به برنامه بستگی دارد. PVC پر کردن برج خنک‌کننده ممکن است برای بسیاری از سیستم‌های معمولی مناسب باشد، در حالی که پر کردن اسپلش یا مواد جایگزین ممکن است برای شرایط خاص کیفیت آب یا دمای مناسب‌تر باشد.
در نهایت، انتخاب موفق پر مستلزم نگاهی فراتر از خود پر است. توزیع آب، جریان هوا، تصفیه آب، هندسه برج، دمای عملیاتی و شیوه های نگهداری، همگی به عملکرد برج خنک کننده کمک می کنند.
برای صاحبان برج خنک‌کننده، پیمانکاران، توزیع‌کنندگان و پروژه‌های جایگزین، درک نحوه عملکرد پرکننده برج خنک‌کننده، انتخاب رسانه پرکننده مناسب و حفظ انتقال حرارت کارآمد و قابل اعتماد در طول عمر کاری برج را آسان‌تر می‌کند.
