§       برج خنک کن

در گزینش صحیح دستگاه خنک کنندۀ آب متناسب با مقتضیات یک پروژۀ معین باید چند عامل اصلی را ملحوظ قرار داد؛ توانایی خنک کنندگی، مسائل اقتصادی، سرویسهای مورد نیاز و شرایط طبیعی. این عوامل اغلب به یکدیگر بستگی متقابل دارند، اما هر یک باید جداگانه بررسی و ارزیابی شوند. از آنجا که ممکن است انواع زیادی از دستگاهها توانایی تأمین مقصود را داشته باشند عواملی همچون ابعاد دستگاه، مساحت محل نصب، حجم هوای جریانی، میزان مصرف انرژی بادزن و پمپ، مواد به کار رفته در ساخت دستگاه، کیفیت آب و سهولت یافتن دستگاه در بازار، بر انتخاب نهایی تأثیر خواهند گذارد. گزینش مطلوب عمدتاً بعد از ارزیابی اقتصادی صورت میگیرد.

 برجهای خنک کن در اندازه های مختلف برای دفع حرارت از یک تا چند هزار تن تبرید ساخته می شوند. برجهای بزرگ برای کاربردهای معین ساخته می شوند و معمولا" از چندین سلول تشکیل می گردند که هر یک اجزاء خاص خود را دارند. برجهای خنک کن معمولا" به سه دسته تقسیم می شوند: برجهای آتمسفریک ( (Atmosperic با فشار طبیعی هوا؛ برجهای با جریان هوای فشاری (ForCed-Draft)؛ و برجهای با جریان هوای(Induced-Draft).

  • o      برج خنك كن نوع آتمسفریک فاقد بادزن بوده و معمولا" فقط در اندازه های کوچک ساخته می شوند

 

شکل 24-1 : برج خنک کن نوع آتمسفریک

  • برج خنک کن با جریان هوای فشاری دارای بادزنی است که هوا را با فشار از میان ذرات آب پودر شده و در حال ریزش، عبور می دهد (شکل ۲۵-۱).
  • برج خنک کن با جریان هوای کششی دارای بادزنی است که هوا را از میان ذرات آب در حال ریزش به سمت بادزن میکشد (شکلی ۲۶ - ۱).

 بازده برج خنک کن به تأثیر تماس آب و هوا بستگی دارد و هر چه سطح تماس گسترده تر باشد، بازده برج بیشتر خواهد بود.

     در انتخاب محل نصب برج خنک کن باید در نظر داشت که حجم بزرگی از هوا در برج جریان مییابد؛ سروصدای دستگاه زیاد بوده و وزن آن هنگام کار قابل توجه است. همچنین باید برای جابه جایی حجم بزرگ هوای خارج، فضای لازم در اطراف برج منظور شود.

     برجهای خنک کن با جریان هوای فشاری و کششی مجموعه ای هستند از اجزاء متعدد شامل بادزن، فشاننده ها (Sprays)، موتور بادزن، محرّک و راه انداز (Starter). بعضی از تأسیسات شامل یک هواشوی (ایرواشر)، بادزن و بدنه ای هستند که از هرحيث مانند تجهيزات تهويۀ  مطبوع است.

 

شکل 25-1 : برج خنک کن با جریان فشاری

نگهداری این وسایل به شرح زیر است:

·       محل نصب

اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت. اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود، موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرند:

 ۱- باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد. ۲- هوای گرم و مرطوب خروجی از برج باید به گونه ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن در برج وجود نداشته باشد (شکل ۲۷-۱). گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را مداوماً افزایش داده سبب فزونی دمای آب گرم ورودی و آب سرد خروجی از برج می شود و چنانچه برج در فصل سرد نیز کار کند، میتواند باعث یخ زدن مدخل هوا به برج گردد. امکان گردش مجدد هوا در برج بویژه زمانی باید مورد توجه واقع شود که قرار باشد چندین برج در مجاورت هم قرار گیرند.

 

شکل 26-1 : برج خنک کن با جریان هوا کششی

تعیین محل نصب برج خنک کن به عوامل دیگری نیز بستگی دارد از قبیل؛ استحکام محل نصب و تجهیزات اضافی برای تقویت آن، مقررات و کدهای محلی، هزینۀ فراهم کردن تجهیزات جنبی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان. ملاحظاتی مثل سطح صدای تولیدی توسط برج، رطوبت هوا و میزان رانش ذرات آب به بیرون توسط هوای جریانی نیز در انتخاب صحیح محل نصب برج در مرحلۀ طراحی روزه دخیل می باشند.

·       لوله کشی

 سیستم لوله کشی برج خنک کن باید به گونه ای طرح شود که امکان انبساط و انقباض و انعطاف لوله های برایط بین اجزاء سیستم تا حد معینی فراهم باشد. چنانچه برج بیش از یک اتصال ورودی داشته باشد، باید جهت متعادل کردن جریان آب به هر یک از سلولهای برج، شیرهای متعادل کننده نصب شوند. چنانچه لازم آید که یکی از سلولهای برج برای تعمیر از مدار خارج شود باید از شیرهای مسدود کننده استفاده نمود.

اگردو یا چند برج خنک کن با هم موازی شوند، جهت کنترل عدم تعادل احتمالی سیستم لوله کشی (به و از) برج خنک کنها و کنترل تغییرات شدت جریان ناشی از گرفتگی صافیها و اریفیسها، باید یک خط لولۀ استعادل کننده بین تشت برجها نصب گردد.

 به منظور ممانعت از سر ریز کردن آب از برج هنگام توقف کار و اطمینان از کار رضایتبخش پمپ در زمان شروع فعالیت سیستم، تمامی مبدلهای حرارتی (و سیستم لولهکشی برج تا حد امکان) باید پایین تر ازسطح آب برج (در هنگام کار) قرار گیرند. اندازۀ تشت برج طوری تعیین می شود که حجم درستی از آب را در حین فعالیت سیستم در خود جای دهد چندان که مانع از مکیده شدن هوا توسط خط مکش پمپ گردد.

 

شکل 27-1 :برگشت هوای خروجی به برج خنک کن

برای تشت برج یک حجم اضافی بین سطح عملیاتی آب و سطح سر ریز منظور میگردد تا موقع راه اندازی سیستم، رایزر و شبکۀ لوله کشی برج را از آب پر نموده و کاستیهای آب برج را تأمین نماید.

·       کنترل ظرفیت

    بیشتر برجهای خنک کن در معرض تغییرات قابل توجه دمای مرطوب هوا و بار در طول فصل گرم میباشند. بدین لحاظ ممکن است جهت ابقاء شرایط تجویز شده برای کارکرد مطلوب برج، بعضی از روشهای کنترل ظرفیت به کار گرفته شوند.

    ساده ترین روش کنترل ظرفیت برجهای خنک کن، تغییر سرعت بادزن است که اغلب در مورد برجهای چند سلولی یا تأسیساتی با چندین برج خنک کن به کار میرود. در آب و هوای غیر سرد که کنترل دقیق دمای آب خروجی از برج ضروری نیست، تغییر سرعت بادزن روش مقتصدانه ای برای کنترل ظرفیت برج است. اما برای اجتناب از سوختن موتور در اثر تغییر مداوم و بیش از حد سرعت باید دقت خاصی مبذول گردد. با موتورهای دو سرعته می توان کنترل ظرفیت برج را در دو مرحله صورت داد که این بویژه در مورد برجهای با یک موتور بادزن کاربرد دارد. با استفاده از موتورهای دو سرعته در مصرف انرژی نیز صرفه جویی خواهد شد.

 استفاده از دمپرهای تنظیم کننده در دهانۀ خروجی بادزنهای سانتریفوژ سابقه ای طولانی دارد. در بسیاری از موارد این دمپر همراه با موتورهای دو سرعته به کار میرود. وسایل پیشرفتۀ کنترل فرکانس امکان تغییرات چندگانۀ سرعت موتور را فراهم آورده کنترل محدود ظرفیت و انرژی مصرفی را تضمین می کنند، همان کاری که در بادزنهای جدید با تغییر خودکار فواصل پره ها صورت میگیرد.

تغییر ترتیب پمپاژ آب به برج با استفاده از یک سری پمپ با موتور معمولی یا دو سرعته یکی دیگر از راههای کنترل ظرفیت و صرفه جویی در مصرف انرژی است.

 بای پاس یا میان بر کردن آب نیز از دیگر راههای کنترل ظرفیت برج است که تنها با مشورت کارخانۀ  سازندۀ برج قابل اجراست. این امر بویژه بدان جهت اهمیت دارد که تحت شرایط محیطی پایین، کاهش جریان آب می تواند باعث یخ زدگی در داخل برج شود.

·       کار زمستانی برج خنک كن

 اگر قرار باشد برج خنک کن در دمای زیر صفر کار کند، مراحل طراحی و کار سیستم شامل دقایق و ملاحظات بیشتری خواهد بود. در این ارتباط موارد زیر مورد بحث قرار می گیرند:

 ۱- گردش باز آب در برج خنک کن؛

۲- گردش بستۀ آب در یک سردکنندۀ تبخیری مدار بسته؛

۳- آب تشت در برج خنک کن یا خنک کنندۀ تبخیری مدار بسته

  • o      گردش باز آب در برج خنک کن

 برج خنک کنهایی را که قرار است در دمای زیر صفر کار کنند می توان با استفاده از یک روش مناسب کنترل ظرفیت، با شرایط زمستانی تطبیق داد. این کنترل ظرفیت، دمای آب خروجی از برج را بالاتر از نقطۀ انجماد نگه می دارد. مضافاً در طی فصل سرد باید منظماً بازرسی عینی از برج خنک کن صورت گیرد تا از کارکرد صحیح کنترلها اطمینان حاصل شود.

در برج خنک کنهایی که دارای بادزنهای با پره های القایی - مکشی هستند ممکن است جهت چرخش بادزن متناوباً معکوس شود تا سطوح مدخل هوا به برج، یخ زدایی شوند. برای به حداقل رساندن امکان یخزدگی در برجهای با بادزن مکشی سانتریفوژ، باید از دمپرهای کنترل ظرفیت استفاده شود.

  • o      گردش بستۀ آب

 در این سیستم باید به حفاظت از مایع داخل مبدل حرارتی در مقابل سرما توجه خاصی مبذول گردد. چنانچه اشکالی از نظر طرح سیستم وجود نداشته باشد، استفاده از مایع ضد یخ بهترین نوع حفاظت است. در صورتی که این ممکن نباشد، باید سیستم را طوری طرح کرد که مبدل حرارتی به نحوی گرم شود. در مورد مقدار این گرمای ورودی به سیستم باید با کارخانۀ سازنده مشورت شود.

تمام سیستم لوله کشی (به و از ) دستگاه خنک کننده باید کاملا عایقکاری شود. ضمناً باید یک سیستم تخلیۀ اضطراری برای مواقعی که در سرمای زیر صفر به هر دلیل برق دستگاه قطع می شود، منظور نمود.

  • o      آب تشت

برای حفاظت آب درون تشت زیرین دستگاه خنک کنندۀ مدار بسته در مقابل سرما راههای مختلفی وجود دارند که یکی از مطلوبترین آنها استفاده از مخزن آب کمکی نصب شده در یک فضای گرم است. چنانچه این روش عملی نباشد، باید برای جلوگیری از یخ زدن آب تشت از یک گرمکن کمکی استفاده نمود که معمول ترین آن گرمکن الکتریکی و کویلهای بخار و آب داغ غوطه ور در آب تشت می باشند. برای اطلاع از میزان دقیق حرارتی که باید به تشت آب در سرمای زیر صفر وارد شود لازم است با کارخانۀ سازندۀ دستگاه خنک کننده مشورت شود. تمام خطوط آبی که در معرض سرمای زیر صفر قرار دارند باید توسط نوار يا کابل الکتريكی و عايقحفاظت شوند. این حفاظت بايد در مورد تمام خطوط يا قسمتهایی که در زمان خاموشي سيستم در معرض سرما قرار دارند اعمال شود.

·       صدا

سطح صدای تولیدی یکی از مهمترین عوامل در انتخاب و نصب دستگاههایی مثل برج خنک کن است که در فضای باز نصسبب می شوند، و در این مورد اغلب مقرراتی وجود دارند. حتی در صورت فقدان مقررات نیز اعتراض کسانی که در جوار این دستگاهها کار یا زندگی می کنند، عامل تعیین کنندۀ سطح صد است. از آنجا که کاستن از شدت صدای تولیدی توسط برج مخارج اولیۀ سیستم را افزایش می دهد، باید در اولین سازنده ارائه میشود که از مقایسۀ آن با معیارهای صوتی تعیین شده، میزان مقبولیت تأسیسات برج خنک کن از این نقطه نظر معلوم میگردد.

  • عموماً در مواردی که تأسیسات برج خنک کن موجد مشکلات صوتی باشند چند راه حل میتوان ارائه داد. راههایی مثل؛ دور کردن حتی الامکان برج از مناطق حساس به صدا و استفاده از موتور بادزنهای دو سرعته (با شدت صدای اسمی ۱۲ دسیبلی) در زمان کار سبک برج (مثلا" در شب). اما باید ترتیبی داد که تعداد دفعات تغییر سرعت بادزن حداقل باشد چرا که کم و زیاد شدن صدا معمولا" ناراحت کننده تر از صدای یکنواخت است. در بسیاری از موارد، راه حل مؤثر شامل استفاده از دیوارهای آکوستیک حائل بین برج و مناطق حساس به صدا و یا ایزولاسیون صوتی خود برج است. مضافاً تخفیف دهنده های شدت صدا که مخصوصاً برای برج خنک کن طراحی شده اند معمولا" در بازار یافت می شوند. در مواردی ممکن است استفاده از برج خنک کنی بزرگتر با سطح صدای پایینتر (به لحاظ کاهش سرعت بادزن) عملی باشد.
  • ·        رانش ذرات آب به بیرون برج توسط هوای جریانی (Drift)

 برج خنک کن یک مبدل حرارتی است که در آن دو سیال هوا و آب در تماس مستقیم با یکدیگر قرار دارند و بدین لحاظ همواره مقداری از ذرات آب به رغم وجود قطره گیرها (Drift Eliminators) همراه هوای جریانی به بیرون برج رانده میشود. مقدار آبی که بدین طریق از دست می رود تابعی است از شکل برج، طرح قطره گیرها، شدت جریان هوا در برج و حجم آب خنک شونده. چنانچه قطره گیرها خوب طراحی شده باشند، عموماً میتوانند تلفات آب را تا میزان 002/0 تا 2/0 درصد از کل آب در گردش کاهش دهند.

 از آنجا که رطوبت موجود در هوای خروجی از برج خنک کن اغلب حاوی مواد معدنی و شیمیایی با غلظت زیاد است، باید از نصب برج در فضای پارکینگ یا در مجاورت مکانهایی با پنجره های بزرگ و سطوحی از ساختمان که نسبت به این مواد حساس باشند، اجتناب شود.

·       مه (Fog)

هوای گرم خروجی از برج خنک کن ضرورتاً اشباع شده است. تحت شرایط معین، هوای اطراف قادر به  جذب تمامی رطوبت موجود در هوای خروجی از برج نبوده و نتیجتاً رطوبت اضافی به صورت مه ظاهر می شود. برای کاهش یا رفع مه در هوای اطراف برج روشهای چندی وجود دارند؛ از جمله گرم کردن هوای خروجی از برج با مشعلهای گاز سوز یا کویلهای بخار، نصب مه گیرها و یا پاشیدن مواد شیمیایی مخصوص در هوای خروجی از برج.

در تأسیسات بزرگ که برج خنک کن اغلب روی زمین نصب می شود، برج خنک کن مرکب خشک - مرطوب که آمیزهای از یک بخش تبخیری معمولی و یک بخش مبدل حرارتی از نوع لوله های پیره دار با سطح خشک به طور سری یا موازی است، روش عملی تری برای کنترل مه است. در این دستگاهها هوای اشباع خروجی از بخش تبخیر برج با هوای گرم و نسبتاً خشک خروجی از بخش لوله های پره دار در هم می آمیزد و حاصل آن هوایی است که در مرحلهٔ مادون اشباع از برج خارج می شود. اما اغلب عملی ترین راه برای حل مشکل مه زایی برج خنک کن، نصب آن در محلی است که مه تولید شده اعتراض کسی را برنیانگیزد. بدین لحاظ هنگام انتخاب محل نصب برج خنک کن باید پتانسیل مه زایی برج و تأثیر آن بر محیط اطراف ملحوظ نظر قرار گیرد.

·       مراقبت و نگهداری از برج خنک کن

 برج خنک کن مانند هر وسیلۀ مکانیکی دیگر، تنها زمانی می تواند به نحو مطلوب و با بازده مورد انتظار کار کرده و حداکثر دوام را داشته باشد که طبق برنامه ای منظم تحت مراقبت و نگهداری قرار گیرد. معمولا" کارخانجات سازندۀ برج خنک کن دستورالعمل زمان بندی شده ای را جهت بازرسی و سرویس قسمتهای مختلف برج تولیدیشان ارائه می دهند. در صورتی که چنین دستورالعملی در دسترس نباشد می توان از جدول راهنمای بازرسی و مراقبت از برج خنک کن که توسط انجمن مهندسین گرمایش تهویه و تهویه مطبوع آمریکا (ASHRAE) پیشنهاد شده است (جدول ۱ - ۱) استفاده نمود. چنانچه برج خنک کن در فصل زمستان نیز فعال باشد، پر واضح است که برای حصول اطمینان از عملکرد صحیح دستگاه و تمامی کنترلها و کشف هر گونه یخ زدگی در مراحل اولیه، باید از برج و متعلقات آن به طور منظم بازرسی عینی صورت گيرد.

بدنۀ فلزی، تشت زیرین و پایه های دستگاه باید منظماً با یک رنگ محافظ مرغوب رنگ کاری شوند. در بعضی مکانها جهت محافظت در برابر زنگ زدگی و پوسیدگی، لازم است این رنگ کاری همه ساله انجام گيرد. باید برای این کار یک برنامۀ منظم تدوین شود و فواصل زمانی بین رنگ کاریها نباید از ۳ سال تجاوزكند.

  • چوب درخت سرخدار (Red Wood) بدون رنگ خود به خود مقاوم است و رنگ کردن تمام سطوح آن از دوامش میکاهد. لذا رنگ کاری یک برج خنک کن از جنس چوب سرخدار، برای زیبایی ظاهری صورت میگیرد که باید توجه لازمه در این خصوص مبذول گردد. چوب درختان سرخدار و سرو نباید رنگ شود
  • پیچ و مهره های برجهای چوبی باید سالانه مورد وارسی قرار گرفته و هنگامی که اجزاء برج خشک هستند، با آچار سفت شوند.

·       بادزنها

     بادزنها باید راحت بچرخند. ظرفیت بادزنهای جریان محوری پروانه ای (Propeller-type Fans) را عموماً می توان با میزان کردن زاویۀ پره ها تنظیم کرد. یکسان بودن زاویۀ همۀ پره ها واجد اهمیت است و در تنظیم باید توجه نمود که قدرت لازمه از حد توان موتور تجاوز نکند.

·       تراز کردن و روانکاری

  • همترازی بادزنهای جعبه دنده ای، از موتور گرفته تا چرخ دنده و بادزن، باید سالانه وارسی شود. تراز کردن باید در محدودهٔ کوپلینگها، یا طبق معمول بین ۰۰۲/ ۰ تا ۰/۰۰۳ اینچ (۰۵/ ۰ تا ۰۷/ ۰ میلیمتر) صورت گیرد.
  • سطح روغن جعبه دنده باید هر هفته بازبینی شود. روغن باید هر سال، یا بعد از ۳۰۰۰ ساعت کار بی وقفۀ برج، تعویض شود.
  • محرکهای تسمه ای باید هر ماه بازبینی شده و میزان سفتی و تراز آنها به طور صحیح تنظیم گردد. تسمه ها نباید آنقدر سفت باشند که بار زائدی را به یاتاقان تحمیل کنند، و نباید به قدری شل باشند که درجای خود سر بخورند.

·       پخش آب

پخش آب  در برج باید وارسی شده و یکنواخت نگهداشته شود. مجاری آب باید بررسی شوند که گرفتگی نداشته باشند. سيستم پاشش آب و سرهای آبفشان (Nozzles)بايد از نظر تميزی و فشار پاشش آب (چندان که در طرح منظور شده)، وارسی گردند. دربيشت برجهای خنک کن فشار پاشش آب تقریباً Psi3 می باشد.

·       قطره گيرها (Eliminators )

قطره گيرها بايد عاری از جلبک بوده و به نحو مطلوب نگهداری شوند. قطره گيرهای فلزی رابايد همه سالهتميز و رنگ كرد.

·       جلبك (Algae)

جلبک باید از تمام قسمتهای برج خنک کن پاک شود. برای جلوگیری از رشد مجدد جلبک و حفاظتلوله ها و تجهیزات برج، باید آب را تصفیه کرد.

·       نظافت و تمیزکاری

تحت زیرین برج باید هر هفته تخلیه و شستشو گردد. صافی نیز باید طبق زمان بندی معین، منظماً در سیستم و تمیز شود.

سطح آب

 

 شیر شناور باید چنان تنظیم گردد که سطح آب در تشت زیرین برج به اندازۀ کافی بالا باشد تا از

ایجاد در تاب در خروجی آب جلوگیری شده و برای جبران آبی که تبخیر یا همراه هوا به بیرون برج رانده می شود، تازه به میزان لازم به برج وارد گردد.

·       حفاظت در زمستان

تست زیرین برج و کلیۀ لوله ها، شیرها و غیره که در معرض هوای سرد قرار دارند، باید برای فصل سرد که دستگاه خاموش است، تخلیه شوند.

 

 

10- بررسی سطح آب

9- تنظیم میزان سفتی

8- تعویض روغن (حداقل)

7- بررسی روغن در صورت وجود آب و کثافت

6- بررسی سطح روغن

5- بررسی کاسه نمدهای روغن

1-   روغنکاری

3- بازرسی کلیدها و سفتس پیچها

2- بررسی برای یافتن صدا یا ارتعاش غیر معمول

1 – بازرسی برای یافتن انسداد

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ر

 

بادزن

 

 

 

 

 

 

ف

ش

ر

 

موتور

 

 

ش

م

ه

ش

 

ش

ر

 

چرخ دندۀ تبدیل

 

ف

 

 

 

 

 

ش

 

 

محرکهای تسمه ای V شکل

 

 

 

 

 

 

ف

ش

 

 

برینگهای میله محور فن

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ه

قطره گیره ها

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ه

پرکن

ر

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تشت آب سرد

ر

 

 

 

 

 

 

 

 

ه

سیستم توزیع آب برج

 

 

 

 

 

 

 

 

س

 

اجزاء ساختمان برج

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

بدنه برج

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شیرشناور

 

 

 

 

 

ش

 

 

 

ه

شدت جریان خروجی

 

 

 

 

 

 

 

ش

ر

 

میله محور محرک

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 1-1 : برنامۀ پیشنهادی ASHRAE برای بازرسی و مراقبت از برج خنک کن

18- حصول اطمینان از باز بودن محلولهای تهویه

17- کاملاً باز و بسته کردن

16- رنگ کاری مجدد

15- نظافت

14-بررسی شل بودن تسمه

13- بازرسی وضعیت کلی

12- بررسی برای یافتن نشت

11 –بررسی جریان آب

 

 

 

ب ل

ب ل

ش

 

 

 

بادزن

م

 

ب ل

س

ش

 

 

 

موتور

 

 

ب ل

ب ل

ش

 

 

 

چرخ دندۀ تبدیل

 

 

 

 

 

م

 

 

محرکهای تسمه ای V شکل

 

 

 

 

ش

 

 

 

برینگهای میله محور فن

 

 

 

ب ل

 

س

 

 

قطره گیره ها

 

 

 

ب ل

 

س

 

 

پرکن

 

 

ب ل

ش

 

س

 

 

تشت آب سرد

 

 

ب ل

ب ل

 

 

ش

 

سیستم توزیع آب برج

 

 

 

 

س

ش

ش

 

اجزاء ساختمان برج

 

 

 

 

 

س

 

 

بدنه برج

 

 

 

 

 

س

 

 

شیرشناور

 

 

 

 

 

 

ش

 

شدت جریان خروجی

 

ش

 

 

ش

ش

 

 

میله محور محرک

 

 

 

 

 

ش

 

 

 

جدول 1-1 : برنامۀ پیشنهادی ASHRAE برای بازرسی و مراقبت از برج خنک کن(ادامه)

محرّکها: تسمه ای و اتصال مستقیم

محرکهای تسمه ای Vشکل چنانچه درست نگهداری شوند، خوب کار می کنند. برای این محرّک ، دو نوع تنظیم اهمیت بیشتری دارند : همترازی (Alignment) و کششی (Tension).

  • ناهمترازی سبب تسریع پوسیدگی تسمه، تحمیل بار غیر ضروری به موتور و در بسیاری از موارد، سرعت بخشیدن به فرسودگی یاتاقان می شود (شکل ۲۸-۱).
  • کشش زیاد تسمه (سفتی بیش از حد) موجب تحمیل بار اضافی به موتور و یاتاقانها است. در حالی که شل بودن تسمه سبب شر خوردن و تسریع فرسودگی آن می شود.
  • پس از جابهجایی پولی به هر دلیل، باید عمل تراز کردن کردن مجدداً انجام شود.
  • حتی اگر هیچ تغییری صورت نگرفته باشد، همترازی باید سالی یکبار بررسی شود.
  • تراز کردن با تنظیم نسبی پولی صورت میگیرد تا خطی که با گچ کشیده شده با هر دو لبۀ پولی ها به طور همزمان تماس حاصل کند.
  • افزایش کشش تسمه موجب می شود همهٔ موتورها در وضعیت خارج از خط کار کنند که این وضع بایداصلاح شود.

·       تر از بودن

·       کشش تسمه

     ذکر یک قانون یا دستورالعمل کلی برای تصحیح میزان کشش تسمه، دشوار است. هدف این است که کشش تسمه به حدی باشد که از شر خوردن آن روی پولی هنگام راه اندازی یا در حین کار، اجتناب شود. یک شیوه این است که تسمه آنقدر شل شود که هنگام راه اندازی شر بخورد (که معمولاً از صدای جیغ تسمه معلوم می شود)، سپس آنقدر سفت شود که دیگر شر نخورد.

 پول های  قابل تنظیم

بعضی از پولی ها طوری درست شده اند که عرض شیار آنها قابل تنظیم است که این موجب تغییر قطر دایرۀ تماس پولی و تسمه شده و سرعت چرخش پولی متحرک (یعنی پولی دوم که توسط پولی محرک به جرخشی در می آید) را تغییر می دهد. در بعضی پولی ها که چند شیار دارند (MultigrOOVe PulleyS)، همسطح نگهداشتن همۀ شیارها امکانپذیر نیست چون همان طور که ذکر شد، عرض شیار تغییر می کند. در این موردباید ناهمترازی تقسیم شود تا اینکه خطوط مرکزی دو پولی دقیقاً همتراز گردند.

تعويض

 تسمه های V شکلی که توسط کارخانجات مختلف ساخته می شوند تفاوت چندانی با هم ندارند، در نتیجه برای محرکهای چند تسمهای میتوان تسمه های متناسب و جور انتخاب کرد. تسمه ها بعد از مدتی کشیده می شوند، اما میزان کشیدگی برای همۀ تسمه ها یکسان است. نتیجۀ این امر، در اختیار داشتن تعدادی تسمۀکاملا متناسب و جور برای تمام طول عمر محزک است. چنانچه لازم باشد تسمه ای عوض شود، باید همۀتسمه ها یکجا تعویض گردند.

·       کوپلینگها در محرّکهای اتصال مستقیم

  • کلیۀ کوپلینگهای محور مستقیم باید هم محور نگهداشته شوند. هم محوری تمام تجهیزات اتصال مستقیم باید سالانه به دقت مورد رسیدگی قرار گیرد (شکل ۲۹-۱).

 

شکل 28-1 :نا هم ترازی پولی محّرک و متحرّک

 

شکل 29-1 : نامحوری کوپلینگها

  • برای هم محوری فقط قواعد کلی می توان تعیین کرد چرا که هر یک از تجهیزات مشخصات خاص خود را دارند. اما عموماً همۀ تجهیزات اتصال مستقیم وقتی در شرایط عادی بار کامل (Full Load) کار میکنند، و همچنین پس از کارکرد کافی و رسیدن به دمای عملیاتی، باید دقیقاً هم محور باشند.
  • برای تغییر بار، تغییر ابعاد در اثر انبساط ناشی از افزایش دما، و هر شرایط دیگری که بتواند ارتباط بین تجهیزات محرّک و متحرک را تغییر دهد، باید حدود مجازی قائل شد. کوپلینگهای سخت غیر از ابقاء هم محوری، به رسیدگی چندانی نیاز ندارند. با انعطاف بعضی از کوپلینگها به انعطافپذیری یک دیافراگم بستگی دارد و پس از ابقاء هم محوری و محکم کردن مجموعه، نیاز چندانی به رسیدگی ندارند.
  • کوپلینگهای قابل انعطاف باید چنانکه ذکر گردید هم محور نگهداشته شده طبق دستورالعمل کارخانۀ سازنده، روانکاری شوند. برخی از این کوپلینگها با روغن روانکاری می شوند و بعضی با گریس. در غیاب دستورالعمل مشخص، باید هنگام تعویض روغن از همان نوع روغنی که از اول به کار رفته بود، استفاده شود .

 

 

·       صرفه گرها

این تفکر که در صورت اقتضای شرایط برای سرمایش از هوای بیرون استفاده شود، تازگی ندارد. اما با تاکیدی که اخیراً بر صرفهجویی در مصرف انرژی می شود، شمار طرفداران این اندیشه رو به فزونی است. اگر ساختمانی صرفنظر از دمای هوای بیرون، نیاز به سرمایش داشته باشد (مثلا یک ناحیۀ مرکزی محاط در فضای مورد تهویه مطبوع)، و اگر دمای خشک هوا و نسبت رطوبت آن در حد قابل قبول باشد، می توان برای خنک کردن از هوای بیرون استفاده کرد.

سرمایش با استفاده از قسمت یا محفظۀ صرفه گر که بخشی از واحد فن کویل یا واحد هواساز مرکزی است، انجام میگیرد. دمپرهای هوای خارج و هوای برگشتی به یک دمپر هوای رفت (ارسال هوا از واحد هواساز) مرتبطند. از اختلاط هوای خارج و هوای برگشتی به نسبتهای معین (که با تنظیم دمپرها حاصل میگردد)، هوای ارسالی به فضای مورد نظر تهیه می شود. مخلوط کردن هوای برگشت با هوای تازۀ خارج موجب کاهش قابل ملاحظۀ بار گرمایی یا سرمایی سیستم می شود.

     همچنین سیستم باید وسیله ای داشته باشد که به منظور کاستن از فشار اضافی هوای داخل، مقداری از هوای خارج ورودی را به بیرون ساختمان دفع کند، و یا به ادواتی مجهز باشد که ورود هوای خارج را به اندازۀ لازم محدود سازند. این امر به اقتضای طرح سیستم، توسط دمپرهای رها کننده " یا هواکشها صورت می گیرد.

عناصر کنترل صرفه گر بدین قرارند:

 ۱- وسیلهای برای تعویض عملکرد سیستم از سرمایش ماشینی (Refrigeration Cooling) به سرمایش صرفه گر (Economizer Cooling) و بالعکس. در طرحهای اولیه یک ترموستات سادۀ هوای خارج به کار می رفت که در دمای F0 55(C130)فرمان تغییر را صادر می کرد. امّا اخیراً از یک کنترل کنندۀ انتالپی استفاده می شود که همزمان دما و نسبت رطوبت هوای خارج را احساس می کند. این کنترل کننده وقتی که خصوصیات هوای خارج چنان باشد که بار سرمایی سیستم را کاهش دهد، سیگنال میفرستد و تنها زمانی که شرایط اقتضا نماید، فرمان تعویض کامل به سیستم صرفه گر (یعنی سرمایش فقط با استفاده از هوای خارج) را صادر می کند.

2- یک ترموستات هوای مخلوط (MAT : Mixed Air Thermostat) دمای هوای رفت را حس کرده و دمپرها را در وضعیتی قرار می دهد که در نقطه میزان شده روی ترموستات، تثبیت شوند.

۳- سیگنال ارسالی از ترموستات هوای مخلوط، محور دمپر موتور را در یک جهت یا جهت دیگر

می چرخاند. وقتی وضعیت جدید دمپر از نظر ترموستات رضایتبخش باشد، دمپر موتور متوقف می شود. شکل ۳۰-۱ نمونه ای از مدار کنترل صرفه گر را نشان می دهد.

    هنگامی که سیستم در وضعیت گرمایش یا سرمایش باشد نیز سیستم کنترل صرفه گر، دمپر را در وضعی قرار میدهد که هوای خارج به مقدار مورد نیاز جهت تهویه وارد شود.

     عملکرد یک صرفه گر به تنظیم صحیح آن و نگهداری درست انواع وسایل کنترل موجود در سیستم بستگی دارد.

 

شکل 30-1 : مدار کنترل یک صرفه گر از هوای خارج برای سرمایش استفاده می کند.

فیلترها

   فیلتر جسمی است ساخته شده از یک مادهٔ پر منفذ که برای جذب ذرات جامد معلق در جریان سیال در سر راه آن قرار میگیرد. فیلترهایی که برای تصفیۀ هوا در سر راه جریان هوا قرار میگیرند به " فیلتر هوا موسومند؛ برای جریان آب به فیلتر آب" و غیره. هر چه مقدار بیشتری آلودگی از جریان گرفته شود، بازده فیلتر بیشتر است. فیلترها باید مورد مراقبت قرار گرفته و منظماً به آنها رسیدگی شود.

·       انواع فیلتر

فیلترها به طور کلی بر چهار نوعند:

۱- نوع سلولی که صافی (Filtering Medium) آن پس از کثیف شدن دور انداخته شده و یک صافی تمیز جایگزین آن می شود. این صافی به نوع دورانداختنی )ls (Throw-away مصرف موسوم است. این صافیها از الیاف پنبه، مقوای مخصوص و پشم شیشه ساخته و در قابی کار گذاشته می شوند. این قابها خود در یک دستگاه تهویه (مثلاً هواساز) قرار می گیرند و با عبور هوا از لابلای الیاف این صافیها ذرات گرد و غبار جذب می گردند. وقتی صافی در اثر تجمع این ذرات کثیف شد، مقاومتش در مقابل جریان هوا افزایش یافته و به تدریج از حد قابل قبولی تجاوز می کند که در این زمان باید آن را عوض کرد. شکلهای ۳۱-۱ و ۳۲-۱

 

شکل 31- 1 : نوعی فیلتر یک بار مصرف با طرح پاکتی

دو نمونه از این نوع فیلتر را نشان میدهند. همین فیلتر از جنس کاغذ، پشم فولاد و پشم برنز نیز ساخته می شود.

۲- نوع سلولی که صافی آن سلول به سلول قابل تمیز کردن و استفادهٔ مجدد است. این فیلتر در انواع مختلفی ساخته می شود. نوع متداول آن یک توری فلزی است که داخل یک قاب فلزی قرار گرفته و وقتی کثیف شد، آن را شسته و در یک روغن مناسب فرو میبرند تا سطح آن مجدداً چسبندگی خود را برای گرفتن ذرات معلق در هوا، بازیابد. نوعی از فیلتر سلولی نیز وجود دارد که قابل شستشوی با آب است. شکل ۳۳-۱ نمونه ای از این فیلترهای قابل تمیز کردن را نشان می دهد.

1-                        نوعی که مداوماً تمیز شده و توسط وسایل مکانیکی گرد و غبار جمع شده روی صافی آن زدوده می شود. از این فیلترها می توان نوع تسمه ای (Belt-type) روغنی را نام برد (شکل ۳۴-۱). این نوع صافی به صورت تسمه ای ساخته شده است که توسط یک محور افقی و موتوری که آن را میچرخاند، حرکت کرده و در پایین ترین نقطۀ گردش در حوضچه ای از روغن که در زیر دستگاه قرار دارد فرو میرود و در نتیجه هم شسته شده و هم به روغن آغشته می شود. در ادامۀ گردش از حوضچه بیرون آمده و مجدداً آمادۀ کار تصفیۀ هوا می شود. این حرکت گردشی ممکن است به وسیلۀ یک موتور مجهز به ساعت زمان بندی انجام گیرد که در فاصلۀ زمانی معین موتور را به حرکت درآورده و عمل شستشو و روغنکاری را تجدید می کند.

2-                         فیلتر الکتروستاتیک که در آن ذرات گرد و غبار توسط جریان الکتریکی باردار شده و به وسیلۀ صفحاتی با بار الکتریکی مخالف جذب می شوند. چگونگی فرایند تصفیۀ هوا و نمونه ای از این فیلترها در شکلهای ۳۵-۱ و ۳۶-۱ نشان داده شده است. صفحات جذب کنندۀ ذرات گرد و غبار در فواصل زمانی

معین با یک لایه روغن پوشیده می شوند تا اطمینان حاصل گردد که ذرات به این صفحات می چسبند. تمیز کردن این صفحات نیز در فواصل زمانی معین با استفاده از آب پر فشار انجام میگیرد.

 

شکل 32-1 : فیلتر باز یک بار مصرف نوع کارتریج که در کوره ها و دستگاهای تهویه مطبوع خانگی به کار می رود.

·       موقع تمیز کردن

 

     فیلترهای تجاری ظرفیت زیادی برای نگهداری ذرات دارند و برای مدتی طولانی مقدار نسبتاً ثابتی از جریان هوا را عبور می دهند. بعد از مدتی که فیلتر کثیف شد، مقاومت در سر راه جریان هوا به سرعت افزایش مییابد. با بررسی شرایط کار در فصول مختلف سال، سرعت تجمع ذرات در فیلترها معلوم خواهد شد. با این بررسیها، باید برنامه ای منظم برای رسیدگی به فیلترها منظور شود. با یک فشارسنج می توان به فرا رسیدن زمان رسیدگی به فیلترها پی برد. فشارسنجها ممکن است به طور دائمی در قبل و بعد از فیلترها نصب شوند و یا به صورت دستی و موقت برای اندازه گیری فشار در خروجیها مورد استفاده قرار گیرند.

 روش تمیزکردن

 

  • صافی یکبار مصرف در صورت کثیف شدن با صافی جدیدی تعویض می شود. از اینرو باید صافی یدکی همواره موجود باشد.
  • در بسیاری از موارد از دو ردیف فیلتر یکبار مصرف در سر راه جریان هوا استفاده می شود. میتوان جهت صرفهجویی در هزینه، فیلتر خروجی را به جای فیلتر ورودی (که بیشتر کثیف می شود) قرار داد و باز هم از آن استفاده کرد، و به جای فیلتر خروجی یک فیلتر تازه گذاشت.

 

 

شکل 33-1 : یک فیلتر نوع قابل شستشو

  • در صورت کثیف شدن کاغذ فیلتر یکبار مصرف کاغذی در اثر تجمع گرد و غبار که موجب افزایش مقاومت آن می شود، باید آن را تعویض کرد.
  • در تأسیساتی که از فیلتر روغنی قابل شستشو استفاده می شود معمولا لوازم یدکی سلولها و حوضچۀ روغن قبلاً تهیه شده و در دسترسند.
  •  سلولهای کثیف باید کاملاً با یک محلول قلیایی قوی شسته و خشک شوند. بعد در حوضچۀ روغن غوطه ور شده و قبل از استفاده چند ساعت به حال خود گذاشته شوند. روغنی که در این مورد به کار میرود از نوع مخصوصی است و باید از خود کارخانهۀ سازندۀ فیلتر تهیه شود.

توجه : از هیچ نوع روغن روانکاری برای پوشش دادن فیلترها نباید استفاده شود.

  • فیلترهای قابل شستشو با آب باید کاملاً طبق دستورالعمل کارخانۀ سازنده نگهداری شوند. حصول نتیجۀ رضایتبخش بستگی به پیروی از این دستورالعمل دارد.
  • در فیلترهای تسمه ای روغنی، باید لجن جمع شده در حوضچۀ روغن طبق برنامه تخلیه گردد، موتورآن به طور سالانه روغنکاری شده و زنجیر محرک چرخ گردش دهندۀ فیلتر تا حد معین گریسکاری شود.

 

شکل 34-1 : فیلتر تسمه ای روغنی

 

شکل 35-1 : فرایند تصفیۀ هوا در فیلتر الکتروستاتیک

روغن فقط باید به میزان نیاز و تا آنجا که علامت راهنما نشان می دهد، اضافه شود. در این مورد فقط باید از روغنی که کارخانۀ سازندۀ فیلتر توصیه می کند استفاده شود.

توجه: به جای روغن کثیف شده و فرسوده نباید از روغن روانکاری استفاده کرد.

  • فیلتر تسمه ای باید ۱۲ ساعت قبل از روشن شدن بادزن شروع به گردش کند تا فیلتر فرصت کافی برای یکبار غوطهوری در حوضچۀ روغن را داشته باشد.
  • فیلترهای تسمه ای روغنی را نباید در طول شب یا تعطیلات، از گردش بازداشت.

 فیلترهای الکتروستاتیک به تنظیم و نگهداری دقیق نیازمندند. دستورالعمل مکتوب کارخانۀ سازنده باید مو به مو اجرا شود.

 

 

شکل 36-1 : نمونه ای از فیلترهای الکتروستاتیک

 

  • بدون درک کامل مقتضبیات نباید به تنظیم فیلتر الکتروستاتیک اقدام شود.
  • به ادوات حفاظتی از قبیل کلیدهای قطع و تنظیم دستی یا المان زمانی روی وسایل بازگشایی درهای فیلترالکتروستاتیک، نباید دست زد. این وسایل برای حفاظت در برابر برق فشار قوی که فیلتر با آن کار میکند، تعبیه شده اند.
  •  تمیزکردن فیلتر الکتروستاتیک حائز اهمیت است و معمولا" با آب انجام میگیرد.

·       فیلترهای روغن و آب

در مدارهای گردش روغن یا آب ممکن است از فیلترهای روغن نوع چند صفحه ای

(Multiplate type) یا نمدی   (Felt-on-Wire Frame)استفاده شود.

  • (نوع چند صفحه ای برای چرخاندن متناوب صفحات و تمیز کردن آنها، دارای یک اهرم است. شرایط هر کار فرق می کند و از اینرو تنها از طریق بازدید مستقیم می توان تناوب زمانی تمیز کردن این فیلترها را تعیین کرد. برای شروع، فیلترها باید به طور هفتگی بررسی شده و اهرم آنها چند بار چرخانده شود تا کثافات از سطح صفحات پاک و جمع آوری شوند. این اهرمها را نباید با ضرب و زور چرخاند، چرا که به این ترتیب صفحات صدمه دیده و فیلتر میشکند. تمیز کردن باید در فواصل زمانی مناسب انجام گیرد تا برای چرخاندن اهرم به زور نیاز نباشد. اگر فیلتری آنقدر کثیف شد که برای چرخاندنش به اعمال فشار نیاز باشد، باید آن را پیاده کرده و با دست تمیز نمود.
  • از فیلتر نمدی فشنگی (Felt-Cartridge type)، مانند فیلتر روغن اتومبیل، اغلب در مدار مایعات استفاده می شود. باید یک فیلتر یدکی همواره در دسترس بوده و دستورالعملهای کلی دربارۀ تمیزکاری و نگهداری این فیلترها مراعات شوند.
  • اندازۀ بسیاری از فیلترها برای صاف کردن فقط قسمتی از مایع مدار مناسب است. اما نتیجۀ امر درست مثل استفاده از یک فیلتر بزرگتر است، زیرا به هر حال همۀ مایع به تدریج از آن عبور خواهد کرد. معمولاً در چنین مواردی از شیرهای خط اصلی و شیرهای مسیر فرعی (بای پس) در مجموعه استفاده شده و فیلتر در مسیر فرعی نصب میگردد. اپراتور باید از محدود کردن بی دلیل جریان خودداری ورزد. اما شیر خط اصلی باید آنقدر بسته شود که همان افت فشار فیلتر را (که در مسیر فرعی قرار دارد) ایجاد کند.