تشتک و حوضچه برج خنک کننده (cooling tower basin) مخزن جمع آوری آب خنک خروجی کولینگ تاور بوده که به آن «تشت آب سرد» یا «بیسین» نیز میگویند. محل قرارگیری تشتک یا حوضچه در پایین ترین قسمت دستگاه برج خنک کن میباشد. وظیفه اصلی تشتک در کولینگ تاور ذخیره سازی آب سرد و هدایت آن به سمت سیستم های مصرف کننده است. تشتک برج علاوه بر ذخیره سازی آب خنک، رسوبات و ناخالصی های احتمالی موجود در اب گردشی را نیز ته نشین میکند. همچنین طراحی مناسب حوضچه موجب جلوگیری از پدیده «ورتکس» یا گردابی شدن آب خروجی میشود. این امر از ورود هوا به داخل لوله های مکش پمپ و بروز کاویتاسیون ممانعت مینماید. معمولاً تشتک برج های خنک کاری از جنس فایبرگلاس (FRP)، بتن مسلح یا ورق های گالوانیزه ساخته میشوند. در ادامه این مطلب با اجزای تشکیل دهنده تشتک و حوضچه برج خنک کننده، مزایا، معایب و نحوه نگهداری آن آشنا خواهیم شد.
نحوه عملکرد تشتک و حوضچه برج خنک کننده چگونه است؟
تشتک به عنوان پایین ترین قسمت برج خنک کننده، آب سردِ خروجی از پکینگ ها را با ایجاد یک مخزن جمع آوری میکند. سپس تشتک با فراهم سازی فشار استاتیک لازم جریانی یکنواخت و بدون گرداب برای مکش پمپ های سیرکولاسیون فراهم میآورد. تشتک و حوضچه برج خنک کننده محیطی برای ته نشینی رسوبات و ناخالصی های معلق میباشد. قاعدتاً حوضچه با بهره گیری از تجهیزات کنترل سطح، تعادل بین تبخیر، تخلیه دورهای و آب جبرانی را برقرار کرده تا پایداری هیدرولیکی کل سیستم حفظ شود.
اجزای تشتک و حوضچه برج خنک کننده
الف) بدنه تشتک و حوضچه برج خنک کننده (basin body):
بدنه تشتک و حوضچه آب سرد در واقع زیربنای اصلی یک برج خنک کننده میباشد. بخش بدنه تشت وظیفه نگهداری از حجم کل آب در گردش کولینگ تاور را بر عهده دارد. معمولاً جنس بدنه تشتک برج خنک کننده از ورق های گالوانیزه گرم، استنلس استیل و یا کامپوزیت فایبرگلاس (FRP) انتخاب میشود. طبیعتاً انتخاب متریال و نوع طراحی بدنه مستقیماً بر طول عمر و هزینه های تعمیر و نگهداری کل سیستم تأثیر میگذارد.
ب) خروجی آب سرد (cold water outlet):
خروجی تشتک و حوضچه، آب خنک شده را پس از عبور از پکینگ ها جمع آوری میکند. بنابراین تشتک آب خنک را به سمت پمپ های سیرکولاسیون هدایت مینماید. طراحی دقیق خروجی آب سرد با رعایت قطر و ارتفاع مناسب مانع تشکیل گرداب و ورود هوا به پمپ میشود.
ج) صافی یا استرینر (strainer/suction sump):
صافی در دهانه خروجی آب تشتک و حوضچه نصب میشود تا به عنوان اولین خط دفاعی در برابر املاح و رسوب عمل کند. قاعدتاً صافی مانع از ورود ذرات معلق، رسوبات کنده شده و اجسام خارجی به داخل مدار لوله کشی یا پمپ خواهد شد. به علاوه استفاده از استرینر از آسیب دیدن پروانه های پمپ و مسدود شدن احتمالی مبدل های حرارتی پایین دست نیز جلوگیری میکند.
د) شناور مکانیکی تشتک (float valve):
شیر شناور با پایش لحظه ای سطح آب درون تشتک و حوضچه برج خنک کننده وظیفه جبران آب تبخیر شده یا تخلیه شده را بر عهده دارد. بنابراین به محض کاهش سطح آب، شناور پایین رفته و شیر ورودی آب تازه را باز میکند. بدین ترتیب سیستم همیشه مقدار آب لازم برای کارکرد ایمن پمپ ها را خواهد داشت.
ه) فلنچ سرریز حوضچه (overflow):
فیتینگ سرریز یا اورفلو در تشتک برج خنک کننده به عنوان یک سوپاپ اطمینان عمل میکند. در صورت نقص فنی شیر شناور یا خرابی اتصالات که باعث بالا رفتن بیش از حد سطح آب شود، آب اضافی به خارج از برج هدایت میشود. این مکانیزم برای جلوگیری از سرریز شدن آب و آسیب احتمالی طراحی شده است. تعبیه لوله اورفلو مانع از سرریز شدن بی رویه آب از لبه های تشتک و بروز خسارت به محیط اطراف کولینگ تاور میگردد.
و) فلنچ تخلیه تشتک (drain):
لوله تخلیه در پایین ترین قسمت حوضچه برج خنک کننده تعبیه شده است. جهت تخلیه کامل آب برج در زمان های سرویس دوره ای یا لجن زدایی کف تشتک از لوله تخلیه استفاده میشود. دسترسی آسان به این لوله، تخلیه راحت رسوبات ته نشین شده را برای اپراتور بدون نیاز به ورود به داخل برج میسر میسازد.
ز) هیتر ضد یخ زدگی (anti- freeze heater):
این المنت الکتریکی مجهز به ترموستات است و در فصول سرد یا زمان های خاموشی برج فعال میشود. هیتر ضدیخ دمای آب تشتک را بالاتر از نقطه انجماد نگه میدارد. همچنین هیتر از ترک خوردن بدنه تشتک و آسیب به لوله ها در اثر انبساط یخ جلوگیری میکند. نهایتاً هیتر ترموستات ریسک یا خطر عملیاتی در اقلیم های سرد را کاهش میدهد.
ح) اتصالات و پورت های جانبی :
اتصالات جانبی شامل سنسور TDSمتر و پورتهای نصب سنسورهای ابزار دقیق فشار و دمای آب داخل تشت است. این تجهیزات جانبی امکان پایش دقیق تر و کنترل اتوماتیک پارامترهای آب را برای مدیران تأسیسات فراهم میآورند.
وظایف اصلی تشتک و حوضچه برج خنک کننده
- ذخیره سازی آب سرد: تشتک و حوضچه برج خنک کننده، آب خنک را پس از عبور از پکینگ ها و نازل ها جمعآوری میکند. این آب برای انتقال به مدار مصرف کننده در آن نگهداری میشود.
- تأمین فشار مکش پمپ: حوضچه ارتفاع آب کافی را برای جلوگیری از ورود هوا به خط لوله مکش پمپ ایجاد مینماید. نتیجتاً این عمل مانع از بروز پدیده مخرب کاویتاسیون در پروانه پمپ میشود.
- جداسازی و ته نشینی رسوبات: تشتک با ته نشین کردن ذرات معلق، شن و رسوبات ناشی از سیکل تبخیر باعث ممانعت از ورود آنها به تجهیزات حساس میگردد.
- مدیریت سطح آب (کنترل دبی): حوضچه برج خنک کننده بستری برای نصب سیستم های کنترل سطح جهت جبران آب تبخیر شده و حفظ حجم عملیاتی دستگاه میباشد.
- سازه نگهدارنده: این قسمت به عنوان شاسی و پایه اصلی برج خنک کننده عمل میکند. سازه نگهدارنده وزن سایر اجزای داخلی مانند پکینگ ها و قطره گیرها را تحمل مینماید.
- تسهیل عملیات نگهداری و تخلیه: حوضچه فضایی برای نصب اتصالات تخلیه جهت انجام عملیات بلودان و پاکسازی دوره ای جهت کنترل غلظت املاح را فراهم میسازد.
- جلوگیری از گرداب: تشتک و حوضچه برج خنک کننده مهار تلاطم خروجی، جریان یکنواخت و بدون هوا را به سیستم تضمین میکند.
جنس تشتک و حوضچه برج خنک کننده
الف) فایبرگلاس
فایبرگلاس (FRP) از درهم تنیدن الیاف شیشه ای بسیار نازک در یک رزین پلیمری (مانند اپوکسی یا پلی استر) حاصل میشود. این الیاف به قدری نازک هستند که قابل مشاهده با چشم غیرمسلح نیستند. معمولاً در یک ماده پلیمری ترکیب میشوند تا مادهای جامد، سبک و مقاوم به نام کامپوزیت فایبرگلاس را تشکیل دهند. فایبرگلاس یکی از محبوب ترین و پرکاربردترین متریال ها برای ساخت تشتک و حوضچه برج خنک کننده است. عمدتاً فایبرگلاس در ساخت تشتک و حوضچه برج خنک کننده مدار باز کاربرد دارد.
مزایا:
- مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و پوسیدگی موادهای شیمیایی حلال در آب
- استحکام مقابل زنگ زدگی و اکسیداسیون رطوبت و جریان سیال داخلی
- وزن سبک و قابلیت جابجایی و حمل آسان
- قابلیت ترمیم آسان و آب بندی با ایجاد لایه های تقویتی
- شکل پذیری عالی
- مقاوت بسیار زیاد در برابر دمای آب
- خاصیت آنتی یووی و پایداری در مواجه با نور ماوراء بنفش خورشید
- استحکام مناسب مکانیکی در قبال وزن آب و فشار عمودی
- لرزش بسیار پایین و دمپ ارتعاشات عرضی و افقی (طولی)
ب) بتن مسلح
بتن مسلح به معنای بتنِ تقویت شده با میلگرد یا شبکه های فولادی میباشد. چون بتن در برابر فشار مقاوم است اما در برابر کشش ضعیف عمل میکند. برای افزایش استحکام آن از فولاد داخل بتن استفاده میشود. غالباً در برج های خنک کننده صنعتی بسیار بزرگ تشتک ها را از جنس بتن میسازند. تشتک و حوضچه های بتنی در محل پروژه تولید و نصب میگردند.
مزایا:
- دوام بسیار بالا در برابر ضربه و حجم های بسیار زیاد آب
- تحمل وزن سنگین سازه کولینگ تاور
- عدم لرزش و پایداری عمرانی و پایش در خاک محل نصب
- عمر مفید طولانی مدت
ج) ورق های گالوانیزه
ورق های فلزی با پوشش دهی توسط لایه ای از روی (Zinc) ورق های گالوانیزه نام دارند. گالوانیزه در برابر زنگ زدگی و خوردگی بسیار مقاوم است. اکثر تشتک های برج خنک کننده فلزی را از ورق های گالوانیزه میسازند. تشتک های گالوانیزه در صورت آسیب دیدگی یا عدم کنترل کیفیت آب سریعاً دچار زنگ زدگی میگردند. به همین دلیل معمولاً از پوشش های اپوکسی یا محافظتی برای افزایش عمر آن ها بهره میبرند.
مزایا:
- مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی
- طول عمر و دوام طولانی
- صرفه اقتصادی
- عدم نیاز به نگهداری مداوم
- سختی و استحکام سطحی
د) استنلس استیل
استنلس استیل یا همان فولاد ضد زنگ رقیب اصلی ورق های گالوانیزه در ساخت تجهیزات صنعتی است. تفاوت اصلی استنلس استیل با گالوانیزه در ضد زنگ بودنِ آن میباشد. طبیعتاً استنلس به خاطر برخورداری از عناصر آلیاژی مقاومت بالایی دارد. در تولید تشتک برای محیط های شدیداً خورنده از استنلس استیل بهره میبرند.
مزایا:
- مقاومت در برابر خوردگی در محیطهای تهاجمی
- حذف دغدغه زنگ زدگی
- بهداشت سیستم و کاهش رشد بیولوژیکی
- کاهش هزینه های نگهداری
- سازگاری با جوشکاری و آب بندی مطمئن
مزایای تشتک و حوضچه برج خنک کننده
- تأمین NPSH مثبت برای پمپ
- جلوگیری از پدیده کاویتاسیون (هواگیری پمپ)
- حذف گرداب در مسیر خروجی
- ته نشینی رسوبات و ناخالصی های معلق
- تثبیت سطح آب عملیاتی (با سیستم شناور)
- کاهش هزینه تعمیر و نگهداری پمپ
- سهولت در عملیات تخلیه دورهای
- افزایش طول عمر تجهیزات پایین دستی
- بهینه سازی مصرف آب جبرانی
- عملکرد به عنوان پایه و شاسی اصلی سازه
معایب بکارگیری تشتک برج خنک کننده
- رسوب گذاری و لجن گرفتگی
- نشتی آب
- ترک خوردگی در بدنه یا کف تشتک
- خرابی شناور یا سیستم آب جبرانی
- انسداد مسیر تخلیه یا blowdown
- تجمع جلبک و آلودگی های بیولوژیکی
مراحل نصب حوضچه برج خنک کننده
1) زیرسازی و تراز کردن تشتک
محل نصب تشتک باید سطحی کاملاً تراز، صاف و دارای استحکام کافی باشد تا بتواند وزن نهایی دستگاه و آب داخل آن را تحمل کند. استفاده از یک شاسی فولادی که به دقت تراز شده باشد برای جلوگیری از تنش های ساختاری ضروریست. عدم تراز بودن حوضچه منجر به سرریز نامتوازن، اختلال در عملکرد شیر شناور و ایجاد ارتعاشات مخرب در حین کارکرد برج خواهد شد.
2) جایگذاری و مهاربندی
پس از آماده سازی فونداسیون، تشتک را به دقت در جایگاه خود قرار دهید. سپس با استفاده از پیچ و مهره های مناسب به شاسی اصلی محکم کنید. در برج های بزرگ بهره گیری از واشرهای لاستیکی یا اورینگ های باکیفیت در نقاط اتصال پیچ ها و بدنه تشتک بسیار حیاتی است. این کار علاوه بر حفظ یکپارچگی از ایجاد مسیرهای نشت آب در محل سوراخ های پیچ جلوگیری میکند و مانع از آسیب دیدن بدنه تشتک بر اثر فشار مستقیم میشود.
3) آب بندی درزهای حوضچه
اگر تشتک به صورت قطعات پنلی (مونتاژی) ساخته شده است باید درزهای اتصال میان پنل ها را کاملاً آب بندی کنید. برای این کار استفاده از مواد درزگیر تخصصی مانند چسب های پلی اورتان یا نوارهای لاستیکی مقاوم در برابر آب و تغییرات دمایی الزامیست. پس از پایان این مرحله و پیش از راه اندازی کامل تشتک را تا نیمه پر کنید. سپس برای چند ساعت شرایط را پایش کنید تا از عدم وجود نشتی در درزها و اتصالات خروجی اطمینان حاصل شود.
4) نصب اتصالات جانبی تشتک
در این بخش لوله های خروجی آب سرد به پمپ، ورودی آب جبرانی و سیستم تخلیه و سرریز را در محل های مشخص نصب کنید. در فرآیند نصب شیر شناور تنظیم دقیق ارتفاع از اهمیت بالایی برخوردار است. به طوری که سطح آب باید همیشه پایین تر از لبه سرریز حفظ شود تا از سرریز شدن ناخواسته جلوگیری به عمل آید. اطمینان از سلامت واشرهای پشت فلنج ها تضمین کننده عملکرد بدون نشت سیستم در طول زمان خواهد بود.
5) پاکسازی نهایی تشتک
پیش از آب گیری نهایی تشتک و راه اندازی پمپ ها فضای داخلی آن را به طور کامل پاکسازی کنید. قطعاً نباید هیچ گونه ضایعات فیزیکی، براده فلزی یا نخاله های باقی مانده از فرآیند نصب درون تشتک وجود داشته باشد. ورود این آلودگی ها به چرخه آب به راحتی صافی پمپ را مسدود مینماید. طبیعتاً نخاله ها به نازل های توزیع آب یا پکینگ ها آسیب جدی وارد میکنند. تمیزی کامل تشتک شروع کارکرد بهینه برج خنک کننده را تضمین خواهد کرد.
روش نگهداری از تشتک و حوضچه برج خنک کننده
- نظافت منظم: تخلیه و پاکسازی سالانه یا فصلی گل و لای و لجن از کف تشتک.
- سرویس صافی ها: تمیزکاری دوره ای صافی خروجی آب جهت جلوگیری از انسداد.
- کنترل کیفیت آب: مدیریت میزان املاح با سیستم بلودان و تزریق مواد ضد رسوب و ضد جلبک.
- پایش نشتی: بررسی مداوم اتصالات و بدنه؛ ترمیم سریع هرگونه ترک یا کنده شدن رنگ محافظ.
- تنظیم سطح آب: اطمینان از عملکرد صحیح شیر شناور برای حفظ سطح مطلوب آب.
- مراقبت زمستانی: بررسی سلامت هیترهای ضد یخ زدگی برای جلوگیری از انجماد آب در فصول سرد.
- حفاظت فیزیکی: نصب توری در ورودی هوا برای جلوگیری از ورود ذرات معلق، برگ و زباله داخل تشتک.
چرا دماگستر؟
طراحی دقیق و آب بندی اصولی تشتک در محصولات دماگستر ضمن جلوگیری از هرگونه نشت احتمالی شرایط بهینه را برای بازگشت سیال خنک فراهم میآورد. با خرید برج های خنک کننده دماگستر از تشتک هایی با متریال مقاوم در برابر خوردگی و فرسایش بهره مند شوید.
در تهویه دماگستر توربولایت کیفیت و تعهد زمانی فراتر از شعار است. ما با پایبندی به استانداردهای سخت گیرانه تضمین میکنیم که محصولات دقیقاً مطابق با سفارش شما و با کیفیتی متمایز ارائه شوند. هدف ما ایجاد تعادلی هوشمند میان کیفیت برتر، قیمت رقابتی و تحویل به موقع است.
به لطف سیستم لجستیک پیشرفته ارسال سریع به سراسر ایران را تضمین میکنیم. همچنین با ارائه فاکتور رسمی شرایط پرداخت اقساطی و تخفیف های ویژه برای پروژه های بزرگ در کنار شما هستیم. در هنگام خرید به کلمه توربولایت و علامت قطره آب توجه نمایید. برای دریافت مشاوره تخصصی همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید.
تماشا ویدیو مرتبط در کانال آپارات دماگستر
مطالب مشابه سایت دماگستر
