برج خنک کننده چیلر

تعداد بازدید:۱۰۵

 


برج خنک کننده چیلر

 

در سیستم های تهویه مطبوع مرکزی قالبا از چیلر (Chiller) جهت تامین آب خنک مورد نیاز جهت خنک کردن محیط ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد که در این صورت چیلر در طی یک سیکل تراکمی و جذبی نیازمند دفع حرارت به محیط می باشد.  دفع حرارت چیلر در بخشی به نام کندانسور(Condenser) صورت می پذیرد و برج خنک کننده چیلر در واقع وظیفه خنک کردن این بخش را برعهده دارد. در واقع یک مبرد یا گاز که توسط یک سیکل تراکمی یا جذبی دچار افزایش فشار و دما می گردد در قسمت کندانسور گرمای خود را به آب داده و جریان آب نیز بعد از جذب حرارت چیلر این انرژی را توسط برج خنک کننده به محیط بیرون انتقال می دهد.

تعریف ساده برج خنک کننده چیلر: کولینگ تاور در واقع منبع برودتی خنک کننده جریان آب گردشی در مدارخنک کاری کندانسور چیلرهای آب خنک (از نوع جذبی یا تراکمی) می باشد که وظیفه باز خنک سازی مبرد خروجی از کمپرسور را برعهده دارد.

آیا برج خنک کننده در تمامی چیلرها کاربرد دارد؟

پاسخ به این سوال خیر می باشد. کندانسور چیلرهای تراکمی از دو نوع می باشد. حالت اول کندانسور چیلر از نوع هوایی بوده و توسط سیال هوای محیط بیرون خنک می گردد(توسط فن های جریان القایی) و حالت دوم کندانسور چیلر دارای یک مبدل شل اند تیوب(پوسته و لوله) می باشد و وظیفه برج خنک کننده در واقع تامین آب خنک مورد نیاز در چیلرهایی با کندانسور آب خنک می باشد. بنابراین برج خنک کن فقط در سیکل گردش آب و خنک کاری چیلر با سیستم های کندانسور آب خنک مورد استفاده قرار می گیرد.

نگاهی به چرخه گردش مبرد در چیلرهای تراکمی

در چرخه یک مبرد(گاز و سیال تبرید کننده) باید توجه داشت که هدف چیلر کمپرس و افزایش فشار در مبرد و کاهش دمای آب جهت هدایت به فن کویل و خنک سازی محیط می باشد. طبیعتا در یک نگاه ساده به نمودار P-T یا فشار دما در یک نوع مبردخاص می توان به راحتی مشاهده کرد که گاز خروجی از کمپرسور بعد از خروج دارای فشار و دمای زیادی می باشند. افزایش دمای مبرد در واقع سبب کاهش راندمان چیلر می گردد و این دما در مبرد باید توسط بخش کندانسور قبل از ورود به اواپراتور دچار کاهش گردد. کاهش دمای مبرد در یک مبدل حرارتی بین آب و مبرد صورت می گیرد. آب گردش شده به مبدل حرارتی در بخش کندانسور پس از دریافت گرمای مبرد و کاهش دمایی آن باید توسط برج خنک کننده بازچرخانی گردد.

اجزای اصلی سیکل کندانسور چیلر

سیکل کندانسور چیلرهای آبی شامل برج خنک کننده چیلر(Chiller Cooling Tower) ، الکتروپمپ سیرکولاتور ، کندانسور و ولو (Valve) (شیرهایی است جهت تنظیم میزان آب در گردش) می باشد. کولینگ تاور وظیفه تامین آب سرد برگشتی به چیلر را برعهده دارد که وابسته به ظرفیت برودتی چیلر میزان آب در گردش نیز متفاوت خواهد بود. سیکل آب در گردش برج خنک کن را تحت عنوان سیکل کندانسور و سیکل آب چرخشی در اواپراتور تحت نام سیکل چیلدواتر(Chilled Water) نامگذاری می شود.

برج خنک کننده: مرکز برودتی(سرمایشی) و دفع حرارت آب به محیط بیرون

پمپ سیرکولاتور: هدایت آب از کولینگ تاور به کندانسور چیلر به میزان استاندارد جهت جذب حرارت از کندانسور

شیرگیت ولو: شیر سرویس و تنظیم میزان دبی آب در گردش در سیکل کندانسور چیلر و برج خنک کن

لوله کشی و انشعابات: این بخش وظیفه انتقال فلومعین از جریان آب به چیلر و کولینگ تاور را برعهده دارد.

کندانسور: نوعی مبدل حرارتی جهت تماس آب خنک خروجی برج خنک کننده با مبرد داغ و پرفشار خروجی کمپرسور چیلر

سختی گیر رزینی: این بخش وظیفه کنترل میزان املاح سخت آب در سیکل تزریق آب جبرانی را در برج خنک کن برعهده دارد.

***استفاده از این تجهیز در ورودی آب جبرانی(Make up) اختیاری می باشد و در صورتی که کولینگ تاور از نوع مدار باز باشد به لحاظ جلوگیری از ایجاد رسوبات سخت به شدت توصیه می شود.

مخزن آب جبرانی: این مخزن یا منبع در واقع تامین کننده آب تبخیری داخل برج خنک کننده چیلر و سبب پایا شدن سامانه جرمی در کندانسور می گردد.


انواع برج خنک کننده چیلر

  • برج خنک کننده جریان مخالف: سیستم گردش هوا در این مدل سردکننده چیلر در خلاف جهت پاشش و ریزش آب خروجی از نازل یا آب پخش کن می باشد. این تجهیز در واقع در دو نوع مکعبی و مخروطی تولید و عرضه می شود که سیستم پاشش آب در برج خنک کن مکعبی نازلهای ثابت(افشانک) و کم فشار می باشد و این درحالی است که سیستم پاشش و ریزش آب در برج خنک کن مخروطی به شکل نازلهای پرفشار چرخشی (آب پخش کن) می باشد.(به منظور اطلاعات بیشتر در این زمینه به مقاله تفاوت برج خنک کننده مکعبی و مخروطی مراجعه نمایید)

  • برج خنک کننده جریان متقاطع: سیستم مکش هوا در این مدل خنک کن چیلر عمود برجریان ریزش آب می باشد. این مدل به دلیل جریان هوای دائمی خشک در ورودی به بخش سطوح خنک کننده بسیار مناسب برای محیط های با رطوبت نسبی بالا می باشد. استفاده از این مدل خنک کننده چیلر بیشتر برای شهرهای شمال و جنوب کشور همانند ماهشهر،ساری، مازندران، رشت، گیلان، بندرعباس و غیره توصیه می شود.

انواع برج خنک کننده چیلر

محاسبات برج خنک کننده چیلر



بخش اول) محاسبه ظرفیت برودتی برج خنک کننده چیلر

ظرفیت برودتی کولینگ تاور در سیستم خنک کاری چیلر تابعی از گرمای موردنیاز دفع شده از چیلر به محیط می باشد. عموما کندانسور ظرفیت بالاتر از اواپراتور در چیلر به لحاظ انتقال حرارت دارد و این موضوع یعنی ظرفیت برج خنک کننده همواره بزرگتر از بارسرمایشی چیلر می باشد. به منظور محاسبه دقیق ظرفیت برودتی و توان گرمازدایی برج خنک کننده از دو فرمول اساسی زیر استفاده می شود:

الف) 2 * ظرفیت برودتی چیلر از نوع جذبی = ظرفت برودتی برج خنک کننده

ب) 1.3 * ظرفیت برودتی چیلر تراکمی = ظرفیت سرمایشی کولینگ تاور

در واقع چیلر جذبی به دلیل داشتن بخش ابزوربر یا جذب کننده همواره نیازمند ظرفیت بیشتری از گردش آب جهت خنک کاری می باشد و این موضوع به دلیل سیکل جذب آمونیاک و لیتیوم بروماید در جذب کننده می باشد.


بخش دوم) محاسبه میزان آب در گردش در سیکل کندانسور

به منظور محاسبه میزان استاندارد آب در گردش در چیلر های تراکمی و جذبی به ازای هر تن تبرید بار برودتی چیلر از دو فرمول اساسی زیر جهت محاسبه میزان دبی و فلو آب در گردش در کولینگ تاور استفاده می شود.

الف) دبی آب در گردش در برج خنک کننده (برحسب GPM) = 3* ظرفیت برودتی چیلر جذبی

ب) دبی آب در گردش در برج خنک کننده(برحسب GPM) = Q/5000        که در واقع Q همان ظرفیت برودتی چیلر برحسب Btu/h می باشد.


بخش سوم)محاسبه هدپمپ سیرکولاتور در سیکل گردش آب بین کندانسور و برج خنک کننده چیلر

به منظور محاسبه هد و فشار پمپ سیرکولاتور جهت گردش آب بین برج خنک کننده و کندانسور چیلر از فرمول زیر استفاده می شود.

هد پمپ = افت برج خنک کننده + اختلاف فاصله نازل تا خروجی + افت کندانسور+افت کلکتور+(1.5 * طول لوله کشی بین برج و چیلر)


اصول نصب و راه اندازی برج خنک کننده چیلر

1-پس از نصب و استقرار چیلر تراکمی روی فونداسیون با رعایت دستورالعمل های شرکت سازنده، قدم بعدی اجرای لوله کشی ارتباطی بین چیلر و دستگاههای مصرف کننده، الکتروپمپها، برج خنک کننده و تاسیسات جانبی مانند سختی گیر است.
2- چیلرها و تاسیسات آنها دستگاههای گران قیمتی می باشند. بنابراین لوله کشی اینگونه دستگاهها باید بطور اصولی ومطابق دستورالعمل شرکت سازنده انجام شود. در این راستا حتماً باید نقشه تاسیسات موتورخانه چیلر توسط مهندسین مشاور با تجریه تهیه شده و در اختیار پیمانکار موتورخانه قرار گیرد. با توجه به اینکه عمده مشکلات هنگام راه اندازی و بهره برداری از چیلرهای تراکمی مستقیماٌ به دلیل اجرا و طراحی غلط لوله کشی بوجود می آید، لذا طراحی اصولی و اجرای لوله کشی این دستگاهها مطابق دستورالعمل شرکت سازنده بسیار حائز اهمیت بوده و گروههای نصاب و پیمانکار هرگز نباید بدون نقشه تائید شده توسط مهندس مشاور پروژه، اقدام به لوله کشی تاسیسات موتورخانه نمایند.
3-پمپها در سیستمهای سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع نقش بسیار مهمی دارند، بنابراین نصب و لوله کشی اینگونه دستگاهها باید با دقت و مطابق استاندارد انجام شود.
4-در اجرای لوله کشی رانش و مکش پمپها، لوله ها باید به نحوی نصب شوند که فلنجهای پمپ تحت تاثیر نیروی گشتاور حاصل از وزن لوله ها با تنش حرارتی قرار نگیرند. اتصال لوله های مکش و رانش پمپها باید با لرزه گیر و اتصالات انبساطی انجام شود. فلنجها باید تراز و در یک راستا نصب شوند.
5-در صورت نصب دو (یا چند) پمپ موازی در یک سیستم، نصب شیر یک طرفه در لوله رانش برای هر پمپ ضروری است.
6-اجرای صحیح لوله کشی مدار اواپراتور چیلر نقش بسیار مهمی در کارکرد آن دارد و در صورتی که پمپ اواپراتور در فاصله بین کلکتور برگشت آب از ساختمان و اواپراتور دستگاه قرار گیرد، عملاٌ از ورود ذرات و رسوبات معلق در شبکه لوله کشی به اواپراتور جلوگیری به عمل خواهد آمد.
7-لوله کشی مدارات اواپراتور و کندانسور چیلرهای تراکمی نیز باید مطابق استاندارد و مقررات نصب تاسیسات مکانیکی انجام شود و در این خصوص رعایت دستورالعمل ها و توصیه های شرکت سازنده دستگاه در کارکرد چیلر نقش بسیار مهمی خواهد داشت. درصورت نیاز، اتصال لوله های رفت و برگشت به چیلر باید با قطعه انعطاف پذیر (لرزه گیر) انجام شود.
پس از پایان عملیات لوله کشی موتورخانه حتماٌ دماسنج مناسب تهیه و در ارتفاع مناسب برای رویت دمای آب ورودی و خروجی اواپراتور و برج خنک کن نصب شود.
8-لوله کشی مدار آب بین کندانسور و برج خنک کننده باید مطابق استانداردهای رایج اجرا شود و اتصالات دنده ای و جوشی مورد استفاده در لوله کشی باید از نوع استاندارد و مرغوب انتخاب و به کار برده شوند.
9-لوله کشی برجهای خنک کن که به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته اند و دارای چند ورودی می باشند باید به نحوی انجام شود که آب ورودی بطور مساوی و متعادل وارد هریک از برجها شده و در صورت نیاز جهت کنترل دبی، شیرفلکه در مسیر آب ورودی تهیه و نصب شود تا بتوان جریان آب ورودی تهیه و نصب شود تا بتوان جریان آب به برجها را کنترل و تنظیم نمود.


مطالب مشابه:


برج خنک کننده صنعتی

برج خنک کننده خشک

برج خنک کننده مرطوب

 


لینک دانلود فایل

کلید واژه ها: برج خنک کننده چیلر برج خنک کننده صنعتی برج خنک کننده مخروطی برج خنک کننده کولینگ تاور کولینگ تاور مدار باز کولینگ تاور گرد کولینگ تاور مداباز کولینگ تاور خنک کاری چیلر خنک کننده چیلر کولینگ تاور چیلر برج خنک کن چیلر برج خنک کننده چیلر جذبی برج خنک کننده چیلرتراکمی برج خنک کن محاسبه ظرفیت برج خنک کننده ظرفیت برج خنک کننده محاسبه دبی برج خنک کننده چیلر چیلر آب خنک برج خنک کننده جریان مخالف برج خنک کننده چیلرآبی برج خنک کننده چیلر آب خنک

آخرین ویرایش۲۴ دی ۱۳۹۸