امروزه برجهای خنک کن به عنوان یکی از اجزای اصلی سیستم های سرمایشی ، در صنایع مختلف از جمله صنعت نیروگاه و تهویه مطبوع،کاربرد وسیعی پیدا کرده اند. طبق قانون دوم ترمودینامیک،در یک سیکل بسته، نیاز به منابع سردو گرم اجتناب نا پذیر است و نمی توان سیکلی ساخت که فقط با یک منبع سرد یا گرم کار کند.بنابراین برج های خنک کن در سیکل ها ،به عنوان چاه حرارتی ایفای نقش می کنند . از آن جائیکه استفاده از منابع عظیم آب ، مثل رودخانه ها و دریاچه ها و ...برای سرمایش همیشه امکان پذیر نیست و یا باعث آلودگی محیط زیست میشود،یکی از روش های ساده خنک سازی آب گرم کندانسورها،استفاده از برجهای خنک کن می باشد که در آن از سرمایش تبخیری استفاده می شود.
هدف از به کار گیری از این ماده مرکب دستیابی به سطح تماس بیشتر بین آب و هوا در واحد حجم کمتر بوده است که منجر به کاهش حجم کل برج شود. بدین منظور با استفاده از تراشه های نازک چوب (پوشال کولر) و یک نوع پلیمر ترموست با ترکیب معین و خاص توانستیم فشردگی مورد نظر را ایجاد کنیم تا ضمن عبور آب از خلل و فرج موجود در پکینگ ، بتوانیم بیشترین افت دما را در آن بدست آوریم. برای ساخت ،پوشال ها بطور یکنو اخت داخل یک قالب پهن شده و پلیمر روی آن اسپری می شود و تحت فشار قرار میگیرد.
استحکام پک ها نیز مورد توجه بوده است و فشردگی و بعبارتی درصد حجمی الیاف بکار گرفته شده متناسب با میزان خلل وفرج مورد نیاز میباشد تا از افزایش افت فشار هوا در آن یا انسداد کامل جلوگیری شود.
بهینه کردن عملکرد این قسمت از برج به طور موثر با تعویض یا بازی آن تامین میشود ولی همیشه از چنین کاری استقبال نمیگرددانتقال حرارت را طبق مهندسی مربوط باید در ویژگی های مجموعه پر کننده جستجو کرد. معیارهای زیربط در این بررسی را منحنی های تجربی سازندگان نشان می دهند و این منحنی ها مبنای آزمون و خطا و تجربی دارندکه با یا ویژگی های انتقال حرارت بیان می گردندشکل 1-5 مجموعه پرکننده چوبی برجی با جریان متقابل را نشان می دهد . سالها از این نوع مجموعه پرکننده استفاده می گردید ولی به علت باز دهی کم توسط پرکننده های سلولی جایگزین شده است . پرکننده های سلولی افت فشار کمتری دارند لذا از هوای موجود ( در گردش ) استفاده بیشتری می شود. در پرکننده های چوبی ( با شمش های چوبی ، شکل های 1-6 و 1-7 ) ،قطرات آب از یک ردیف چوب به ردیف دیگر متوالیا سقوط می کندو هوا در وضعیت جریان صعودی خود سطح بیرونی هر کره قطره آب را خنک می کند.
هوا و آب مواد کم بهائی هستند و لذا هنگامی که با حجم های زیادی از این مواد سر و کار باشد نظیر عملیات سرد کردن آب ،بایستی قیمت اولیه دستگاه و هزینه های عملکرد بسیار پایین در نظر گرفته شود. چار چوب پر کنهای داخلی برج معمولا از چوب قرمز است که در مقابل تماس دائمی آب بسیار مقاوم می باشد. همچنین از چوبهایی که در تحت فشار به توسط مواد مختلف نظیر جوهر قطران، پنتا کلروفنل، کرومات مس و غیره اشباع می شوند تا در مقابل قارچها و موجودات ذره بینی مقاوم گردند سود می برند.
جدار داخلی برج بیشتر از چوب قرمز،سیمان آسبست، پلی استر تقویت شده با شیشه و نظایر آن ساخته میشود.البته برجهایی وجود دارند که کاملا از پلاستیک ساخته شده اند.
آکنه عادی ، صفحه چوبی مشبکی است به عمق با صفحه زیرین آهنی که بر گرفته از کار نرمن Norman است و پیشرفتی است بر پره های صاف به علت قابلیت جمع آوری آن در بالاترین نقطه صفحه فلزی که سپس به طرف پره زیرین راه می یابد. در صفحه فلزی حاشیه کمی بزرگتر است تا سطح بیشتری را اشغال کند.
Moulin صفحات مشبکی را ایجاد کرده که دارای لبه بالایی کنگره دار است تا خصوصیات توزیع آن قویتر شده سطح موجود بیشتر شود. Dankwerts و Anolick در بررسی انتقال جرم و فرم های آئرودینامیکی ، صفحه مشبک فرم گونه ای را پیشنهاد کردند.صفحات مشبک پلاستیکی نیز در بازار موجودند. عیب عمده آکنه فیلمی مشبک،حجم زیاد آکنه در هر یک از ردیف هاست. البته فشار پایین می آید و توان موتور بر حسب اسب بخار در این نوع ها پایین است.
فضای پر شده داخلی معمولا به شکل پر چین ساخته می شود به این ترتیب که تخته های باریکی را یک در میان به صورت ردیفهای افقی و عمودی قرار میدهند.
پرکن ها معمولا از نوع پلی پروپیلن می باشند که به شکل میله و اشکال دیگر قالب ریزی میشوند آرایش های بسیار متفاوتی به کار برده میشود و فضای تهی بسیار بزرگ و معمولا بیش از 90%حجم داخلی برج پیش بینی میشود تا افت فشار گاز حدالمقدور ناچیز باشد .
سطح مشترک هوا و آب نه تنها متشکل از فیلم مایع است که تخته های باریک را مرطوب میسازد بلکه سطح قطراتی را که نظیر باران از یک ردیف پرکن به ردیف دیگر جاری میشود نیز شامل میگردد.
تا سال 1961اغلب برج های سرد کن بر اساس چهار چوب چوبی بود. چوب دارای برخی خواص شیمیایی و مقاومت طبیعی به فاسد شدنو میتواند به سرعت آبدار شود.
در اوایل 1980 بسیاری از تولید کننده های برجهای خنک کننده به بررسی آکنه های پلاستیکی لانه زنبوری و چین دار، که مشابه ساختار آکنه هاییکه معمولا در ستون های جذب و تقطیر می باشد بازده این پرکن های لایه ای به شکل پاششی بسیار زیاد است در بعضی از موارد نسبت کاهش 5 به 1 یا 10 به1 در وزن پرکن ها را میتوان مشاهده کرد.(Katipamula 1997)
مزایی که میتوان از مواد پلاستیکی ذکر کرد، قدرت قابل ملاحظه(مطابق با نوع پلاستیک)مقاومت به آب و اتمسفر Corrosion عمومی میباشد .اغلب پلاستیک ها دارای مزیتی هستند که تمایل به شکل گیری خاص یاalgae ندارد.مواد پلاستیکی عموما به دو دسته عمده thermose thing که بیانگر این است که شکل آن را نمی توان پس از شکل گیری اولیه تغییر داد و ترمو پلاستیک Thermo.p که معنی آن این است که میتوان به اشکال مختلف مثل لایه به کاربرد.
مواد پلاستیکی که دارای مزیت بیشتری برای ساختمان برج خنک کننده به عنوان آکنه هستند پلی وینیل کلراید P.V.C میباشد.از دیگر موتد پلاستیکی همانطور که گفته شدP.P پلی پرو پیلن و پلی تن متراکم(PE)و پلای استیرن (PS)میباشد(Carl,Jordan 1997) به طور کلی پلاستیک ها در معرض خرابی با اشعخه ماوراء بنفش قرار میگیرند.همچنینی در فشار های زیاد که در اثر لرزش مکانیکی ایجاد شوند،منجر به شکستگی در ساختار پلاستیک می شود .قدرت مکانیکی و تا حدی مقاومت به مواد شیمیایی ، مواد پلاستیکی با بالا رفتن دما تا حدی افت می کند و عموما در نظر گرفته میشود که ماکزیمم ایمنی کاری حرارتی برای پلاستیک هایی که تحت فشار هستند در ضمیمه D بیان شده است.
دانلود پاورپوینت طراحی و ساخت برج خنک کن فشرده با استفاده از شبکه های متخلخل و ارزیابی عملکرد آن- 40 اسلاید
