اصطلاحات برج خنك كننده شامل مجموعه اصطلاحات فني وكلماتي است كه در دانش و صنعت برج خنك كننده به كار مي رود. جهت استفاده و بهره برداري مناسب از سيستم برج خنك كننده است بايد با پارامتر ها و مسائل فني برج خنك كننده آشنا بود ، بنابراين در اين مقاله سعي كرديم فهرستي از لغاتي كه در صنعت برج خنك كن مورد استفاده قرار مي گيرند و داراي مفاهيم فني هستند تهيه كنيم و در اختيار همراهان گرامي شركت بادران تهويه صنعت قرار دهيم ، يادآور مي شويم كه برخي از اين اصطلاحات تنها در صنعت برج خنك كننده به كار مي روند و واحدي براي آن ها تعريف شده است كه بيشترين كاربرد را دارد ، اين ليست به روز مي شود.

بررسي اصطلاحات برج خنك كننده

 ACFMدبي حجمي واقعي مخلوط هوا و بخار ، واحد: فوت مكعب بر دقيقه

Air Horsepower خروجي توان فن ( در دبي هواي مشخص و مقاومت مشخص ) واحد: اسب بخار

Air inlet ناحيه ورود هوا

Air rate جريان جرمي هواي خشك در هر فوت مربع ، واحد : پوند بر فوت مربع در ساعت ، نشانه G

Air travel فاصله اي كه هوا از ميان پكينگ عبور مي كند

Air velocity سرعت مخلوط بخار و هوا ، واحد: فوت در دقيقه ، نشانه V

Ambient wet-bulb Temperature دماي مرطوب محيط

Approach اختلاف دماي آب سرد خروجي از برج خنك كننده و دماي مرطوب محيط

Atmospheric حركت آزاد هوا در برج خنك كننده

Automatic Variable-Pitch fan نوعي از فن كه هاب آن داراي مكانيزمي است كه اجازه مي دهد تا تيغه هاي فن به صورت همزمان و اتوماتيك تغيير زاويه دهند ، اين پروانه ها براي كنترل ظرفيت دستگاه و صرفه جويي در مصرف انرژي به كار مي روند.

Basin تشت آب سرد برج خنك كننده

Basin curb ارتفاع تشت آب سرد برج خنك كننده

Bay فاصله بين فريم هاي متوالي

Bent  هر واحد فريم شامل ستون ، بست و نگه دارنده ها

Bleed-Off  عمل بلو دان  يا  زير آب برج خنك كننده 

Blow down تخليه درصدي از آب جهت كنترل ميزان املاح و سختي ها ، واحد: متر مكعب در ساعت

Blower  فن سانتريفيوژ دمنده ، براي فشار استاتيكي بالا

Blowout پرتاب آب به بيرون

Brake Horsepower مقدار توان واقعي الكتروموتور ، واحد: اسب بخار ، نشانه bhp

Btu مقدار گرماي مورد نياز براي بالا بردن يا پايين آوردن دما به ميزان يك درجه فارنهايت براي يك پوند آب ( واحد انگليسي انتقال گرما ) 

Capacity  مقدار دبي آب گالن در دقيقه كه برج خنك كننده در اپروچ و رنج و دماي مرطوب مشخص مي تواند خنك كند

Casing بدنه خارجي برج خنك كننده به غير از لوور ها

Cell يك واحد برج خنك كننده كه مي تواند به تنهايي و به صورت مستقل با دبي و جريان هواي مشخص كار كند ، داراي ديواره و پارتيشن مشخص است و ممكن است داراي يك يا چند فن و سيستم توزيع آب باشد

Chimney بدنه برج خنك كننده هذلولي

Circulating water rate مقدار دبي آب در گردش ، واحد: گالن در دقيقه

Cold water temperature دماي آب خروجي از برج خنك كننده ( بدون اثر آب جبراني و زيرآب ) ، واحد: فارنهايت ، نشانه CW

Collection basin تشتي كه آب در آن جمع شده و سپس به سوي پمپ مكش مي شود.

Counterflow جهت جريان هوا در پكينگ ها در خلاف جهت جريان پاشش آب است.

Distribution basin در برج هاي جريان متقاطع به تشت توزيع آب گرم مي گويند.

Distribution system  قسمت هايي از برج خنك كن كه در توزيع آب گرم نقش دارند مانند لوله ها و نازل ها و …

Double flow هنگامي كه در برج خنك كننده جريان متقاطع آبگرم از دو ناحيه وارد كولينگ تاور شود.

Drift  پرتاب قطرات آب به بيرون از برج خنك كننده همراه جريان هوا ، درصدي از دبي در گردش ، واحد: گالن در دقيقه

Drift eliminators قطعه اي كه داراي مسير هاي Z شكل است كه هوا از ميان آن عبور كرده ولي اجازه عبور قطرات آب را نميدهد و به داخل دستگاه باز مي گرداند.

Driver درايو الكتروموتور فن

Dry-bulb temperature دماي خشك وارد شده به برج خنك كن، واحد: فارنهايت ، نشانه  DB

Entering Wet-bulb temperature دماي مرطوب هوايي كه وارد كولينگ تاور مي شود ( شامل باز گردش هوا ) ، اين دماي مرطوب در ناحيه ورود هوا به برج خنك كننده اندازه گيري مي شود، واحد: فارنهايت ، نشانه EWB

Evaluation ارزيابي هزينه خريداري و نصب و راه اندازي برج خنك كننده ، شامل هزينه اوليه برج خنك كننده ، هزينه اجرا ، راه اندازي ، هزينه نگهداري و تعميرات

Evaporation loss ميزان آب تبخير شده در پروسه خنك شدن

Exhaust wet-bulb temperature دماي مرطوب خروج هوا

Fan cylinder قسمت شكل سيلندر يا ونتوري كه فن قرار مي گيرد ، نام ديگر آن فن استك برج خنك كننده است.

Fan deck سطح بالاي برج خنك كننده به غير از تشت توزيع آب گرم

Fan pitch زاويه اي كه تيغه هاي پروانه با صفحه دوران دارند ، واحد: درجه

Fan scroll بدنه حلزوني فن سانتريفيوژ

Fill سطوح انتقال حرارت داخل برج خنك كننده ، به نام پكينگ شناخته مي شود.

Fill cube حجم پكينگ در هر يونيت ، واحد : فوت مكعب

Fill deck ساپورت پكينگ

Film sheet برگ پكينگ فيلمي

Float valve شير شناور آب جبراني

Flow control valves شير هاي دستي تنظيم آب ورود به برج خنك كننده

Flume مجراي گذر آب

Fogging بخار آشكار خارج شده از كولينگ تاور

Forced draft هرگاه حركت هوا درون برج خنك كننده به وسيله فني كه در ناحيه ورودي قرار داشته باشد، انجام شود.

Gear reducer كاهش دور

Heat load كل گرمايي كه برج خنك كننده در واحد زمان از آب در گردش حذف مي كند. واحد Btu در دقيقه

Height ارتفاع برج خنك كننده

Hot water temperature دماي آب گرم ورود به كولينگ تاور ، واحد: درجه فارنهايت ، نشانهHW

Hydrogen ion concentration غلظت يون هيدروژن

Induced draft هرگاه حركت هوا درون برج خنك كننده به وسيله فني كه در ناحيه خروجي قرار داشته باشد، انجام شود.

Inlet wet-bulb temperature دماي مرطوب هواي ورودي به برج خنك كن

Interference ايجاد تداخل منبع حرارت خارجي با هواي ورودي به برج خنك كننده

Leaving wet-bulb temperature دماي مرطوب هواي خروجي از برج خنك كننده ، واحد: درجه فارنهايت ، نشانه LWB

Length طول برج خنك كننده ، واحد: فوت

Liquid to gas ratio نرخ جريان جرمي آب به هواي خشك ، واحد: lb/lb ، نشانه : L/G

Longitudinal طولي

اصطلاحات برج خنك كننده عبارت است از مجموعه كلمات فني كه در دانش برج هاي خنك كن به كار برده مي شود.

Louvers قطعه با تيغه هاي منظم در ناحيه ورود هوا كه ضمن هدايت منظم جريان هوا به داخل برج از پرتاب قطرات آب به بيرون جلوگيري مي نمايد.

Make up آبي كه به آب در گردش اضافه مي شود تا جايگزين آب تبخير شده، پرتاب شده يا بلودان در برج خنك كن شود. واحد: جي پي ام

Mechanical draft به جريان انداختن هوا در كولينگ تاور با فن و قطعه مكانيكي

Module قطعه پيش ساخته از كولينگ تاور در كارخانه كه در محل پروژه مونتاژ مي گردد.

Natural draft جريان افتادن هوا در برج خنك كن به صورت طبيعي معمولا اختلاف فشار

Net effective volume قسمتي از حجم كل دستگاه كه در آن آب در گردش با هوا تماس دارد، واحد: فوت مكعب

Nozzle قطعه اي كه براي پاشش و توزيع آب به كار مي رود.

Packing پكينگ يا سطوح انتقال حرارت

Partition ديواره داخلي كه برج خنك كننده را به دو قسمت تقسيم مي كند.

Performance عملكرد

pH نشان دهنده اسيدي يا قليايي بودن آب در گردش يا آب جبراني، زير ۷ اسيدي و بالاي ۷ قليايي و خود ۷ خنثي است.

Pitot tube قطعه اي كه بر اساس اختلاف فشار عمل مي كند، معمولا براي اندازه گيري دبي آب در گردش استفاده مي شود.

Plenum chamber فضاي بسته بين قطره گير ها و فن برج خنك كننده در برج خنك كننده القايي يا فضاي بسته بين فن و پكينگ ها در برج خنك كن جريان اجباري.

Plume مخلوط بخار آب و هواي گرم خروجي از برج خنك كننده

Psychrometer قطعه اي كه نشان دهنده دماي خشك و دماي مرطوب به صورت همزمان است.

Pump head هد پمپ

Range اختلاف دماي آب گرم و آب سرد در برج خنك كن ، HW-CW ، واحد: درجه فارنهايت

Recirculation پديده اي كه در آن مقداري از هواي خروجي از برج خنك كن مجددا چرخيده و با هواي تازه وارد كولينگ تاور مي شود، در نتيجه دماي مرطوب هواي ورودي به برج خنك كن را افزايش داده و باعث افت راندمان دستگاه مي شود.

Riser لوله اي كه آبگرم را از تشت به قسمت فوقاني سيستم توزيع آب مي رساند.

Shell پوسته و بدنه برج خنك كننده

Speed reducer قطعه مكانيكي كه بين الكتروموتور و فن قرار مي گيرد و سرعت دوراني را به سرعت مطلوب دوران فن مي رساند، در برج هاي بزرگ از گيربكس و در برج هاي كوچك از پولي و تسمه استفاده مي شود.

Splash bar رديف هاي پكينگ اسپلش

Splash fill پكينگ از نوع اسپلش

Spray fill در نوعي از برج خنك كننده كه پكينگ وجود ندارد و فقط جهت تماس آب و هوا آب گرم داخل برج خنك كننده اسپري مي شود.

Stack محفظه سيلندري فن كه هواي خروجي را به بيرون هدايت مي كند.

Stack effect اثر كمكي محفظه فن جهت القا و هدايت هواي خروجي به بيرون

Standard air هوايي با چگالي ۰٫۰۷۵ پوند بر فوت مكعب ، معادل هواي خشك ۷۰ درجه فارنهايت در ۲۹٫۹۲ اينچ جيوه فشار بارومتريك

Story فاصله عمودي ميان طبقات فريم بندي شده در برج خنك كن ، واحد: فوت

Sump محفظه اي كه در تشت آبسرد كولينگ تاور قرار دارد و با جمع آوري آب ، پمپ كردن آن را آسان مي كند و همينطور نقطه اي جهت جمع آوري رسوبات و پس ماند ها مي باشد.

Total air rate مجموع جريان جرم هواي خشك در ساعت از برج خنك كن، واحد: پوند در ساعت ، نشانه G

Total water rate: مجموع جريان آب در ساعت از برج خنك كن، واحد: پوند در ساعت ، نشانه L

Tower pumping head ارتفاع سطح تشت تا محل سيستم توزيع آب بعلاوه فشار مورد نياز جهت توزيع آب درسيستم توزيع آب، واحد: فوت آب

Transverse وابسته به اتفاقات در عرض برج خنك كننده

Velocity recovery fan cylinder نوعي از محفظه فن كه ارتفاع خروج بالايي دارد كه در مجموع ديفرانسيل هد را در فن كاهش مي دهد و موجب افزايش نرخ هوا در توان ثابت يا كاهش توا در نرخ هواي ثابت مي شود.

Water loading نرخ گردش آب در هر فوت مربع از سطح افقي پكينگ كولينگ تاور ، واحد: پوند بر فوت مربع در ساعت

Water rate جريان جرمي آب در هر فوت مربع از سطح پكينگ در ساعت، واحد: پوند بر فوت مربع در ساعت ، نشانه L

Wet-bulb temperature دماي مرطوب هواي اطراف برج خنك كن كه وارد دستگاه مي شود ، واحد: درجه فارنهايت، نشانه WB

Windage آب از دست رفته از كولينگ تاور به دليل پرتاب بوسيله هوا گاهي Blowout هم ناميده مي شود.

Wind load فشاري كه به دليل باد به سازه برج خنك كننده وارد مي شود، واحد: پوند بر فوت مربع

http://badrantahvie.com/cooling-tower-nomenclature/

انتخاب تجهيزات برج خنك كن متناسب با كيفيت آب به معني طراحي، انتخاب و تطبيق متريال مورد استفاده در ساخت تجهيزات برج خنك كننده متناسب با كيفيت منبع آب موجود جهت گردش در برج خنك كن مي باشد. نحوه اين انتخاب باعث مي شود كه در مراحل عمليات آبي و سيكل تغليظ بهترين عملكرد و پايداري در برج خنك كننده را داشته باشيم. مهم نيست چه منبع آبي داريم با انتخاب صحيح تجهيزات برج خنك كننده مي توان اثرات تركيبات و ناخالصي هاي موجود در آب را به حداقل رساند. محافظت از برج خنك كننده و اجزاي آن اولين الويت طراح ، سازنده و كاربر مي باشد.

مراحل انتخاب تجهيزات برج خنك كن متناسب با كيفيت آب

• بررسي انواع برج خنك كننده جهت تشخيص تناسب متريال ساخت با اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده
• بررسي ناخالصي هاي موجود در منبع آب مورد استفاده
• بررسي و انتخاب عمليات آبي مورد نياز در سيستم
• انتخاب نوع تجهيزات برج خنك كننده ، انتخاب نوع عمليات آب و سيكل تغليظ

انتخاب تجهيزات برج خنك كننده متناسب با كيفيت آب اقدام حياتي مي باشد ، همچنين كيفيت آب در گردش درون برج خنك كننده نيز نوع عمليات آبي در برج خنك كننده را مشخص مي كند. ليست زير اثر كيفيت آب بروي متريالي را نشان ميدهد كه به طور معمول در برج هاي خنك كننده به كار مي رود و سپس راه هاي مديريت و محافظت آن را پيشنهاد مي دهد.

چوب : بايد در برابر پوسيدگي و يا حمله مواد شيميايي محافظت گردد.

فولاد : مستعد خوردگي در اثر سختي آب بالا ، ذرات معلق ، زيست توده ، ناخاليصي هاي سنگين / استفاده از بازدارنده هاي شيميايي ، افزايش دبي آب و كاهش ماند آب درون برج خنك كننده ، كاهش سيكل تغليظ

آهن گالوانيزه ( با روي و مس ) : مستعد خوردگي در اثر سختي آب بالا ، مقدار pH زير ۶٫۵ يا مقدار pH بالاي ۸٫۵ / سيكل تغليظ را كاهش دهيد ، با افزودني هاي شيميايي مقدار pH را تنظيم كنيد.

استنلس استيل ۳۰۴ : مستعد خوردگي هنگام تجمع كلرايد ، زيست توده سريع موجب حفره حفره شدن مي شود ، خوردگي در كلرايد بالاتر از ۲۰۰ ميلي گرم در ليتر ، سطوح تميز  تا ۱۰۰۰ ميليگرم كلرايد را تحمل مي كند / استفاده از بازدارنده هاي خوردگي احتمال خوردگي را كاهش مي دهد ، نگخ داشتن اكسيدان مثبت موجب تشكيل فيلم اكسيد شده و تجمع زيست توده را كاهش مي دهد ، نيترات ها موجب كاهش احتمال خوردگي مي شود.

استنلس استيل ۳۱۶ : مانند استنلس استيل ۳۰۴ در مقابل كلرايد ضعيف هستند ، تا مقدار كلرايد ۵۰۰۰ ميلي گرم در ليتر را تحمل مي كند و در سطوح تميز تا ۳۰۰۰۰ ميليگرم در ليتر كلرايد را تحمل مي كند / عمل به مانند استنلس استيل ۳۰۴

آلياژ مس : مستعد خوردگي در اثر آمونيا و سختي آب بالا. آمونيا بالاتر از ۰٫۵ ميليگرم در ليتر مانند NH3 مي تواند باعث ترك و خوردگي شود و به زيست توده ها كمك مي كند تا باعث خوردگي در لايه هاي زيرين آلياژ مس شوند. آلياژ هاي مس نيكل به ترك خوردن مقاوم هستند / عمليات آبي استعداد خوردگي را به حداقل مي رساند. بازدارنده هاي خوردگي مانند TTA يا BZT و BBT احتمال ترك خوردن را كاهش مي دهند ولي به طور كامل از بين نمي برند ، در اين ميان BBT از همه موثر تر است.

پلاستيك ها : از تجمع رسوب جلوگيري كنيد و زيست توده ها را از بين ببريد.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده ” مراجع فرماييد.

http://badrantahvie.com/matching-cooling-tower-design-with-water-quality/

اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده به معني تأثير ناخالصي هاي موجود در آب بروي قطعات ، كيفيت و دوام برج خنك كننده مي باشد. تمام آب ها فارغ از منبع آن، داراي ناخالصي هاي مختلف با مقادير متفاوت مي باشد. برخي از اين ناخالصي ها مفيد و برخي بايد بوسيله عمليات آبي كنترل شود بنابراين جهت استفاده صحيح از آب در برج هاي خنك كننده نياز به اطلاعات و دانش كافي مي باشد. كيفيت آب بروي سازه و كليات برج خنك كننده تأثير گذار است. عملكرد برج خنك كن در سيكل تغليظ بالا موجب تشكيل رسوب ، خوردگي و گرفتگي مي شود. در ادامه به بررسي اثر كيفيت آب بروي برج خنك كننده مي پردازيم.

بررسي اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده

به مقايسه ناخالصي ها و اثر آن بروي مجموعه برج خنك كننده مي پردازيم:

سختي Hardness ( مقدار ذرات كلسيم و منيزيم ) : به تشكيل رسوب كمك مي كند. نمك هاي كلسيم از خود خواص غير حلالي نشان مي دهند كه اين خاصيت با افزايش دماي آب افزايش مي يابد. وجود منيزيم هم در آب مشكل ساز است مخصوصا وقتي مقدار سيليكا هم بالا است كه منجر به تشكيل منيزيم سيليكات شده و در مبدل ها رسوب تشكيل مي دهد.

آلكالينيتي ( مقدار توان آب براي خنثي كردن اسيد ها ) : آلكالينيتي شاخص مهمي براي پتانسيل تشكيل ذرات كربنات كلسيم است.

سيليكا : مي تواند رسوب بسيار سخت در برج خنك كننده به وجود آورد كه به سادگي قابل پاك كردن نباشد. براي سيليكا بالاتر از ۱۵۰ پي پي ام اغلب به فيلتر جانبي يا پردازش آب مي باشد.

استنلس استيل ۳۰۴ : حساس به خوردگي كلرايد است وقتي مقدار آن ۲۰۰ ميلي گرم در ليتر برسد و رسوب تشكيل شود ، همچنين با رسوب مواد آلي حفره حفره مي شود. وقتي سطح فلز تميز باشد تا ۱۰۰۰ ميلي گرم در ليتر را تحمل مي كند.

جمع ذرات معلق جامد TSS ( شامل تمام مواد غير قابل حل ) : اين مواد هم از طريق آب جبراني وارد مي شود و هم در هنگام كار برج خنك كننده تشكيل مي شوند. ذرات معلق به مواد آلي ميچسبند و خوردگي بوجود مي آورند. مقدار TSS را ميتوان به وسيله فيلتر جانبي ، پردازش آب و عمليات آبي كنترل نمود.

آمونيا : باعث تشكيل رسوب در مبدل ها و پكينگ ها مي شود. براي آلياژ هاي مس در مقادير ۲ پي پي ام خورنده است. با كلرايد تركيب مي شود و كلرامين بوجود مي آورد و اثر گند زدايي كلرين را خنتي مي كند. بايوسايد برومين در قياس با آمونيا گران تر است.

فسفات : در مقادير كمتر از ۴ ميليگرم در ليتر و مقدار pH بين ۷ تا ۷٫۵ خاصيت ضد خورندگي از خود نشان مي دهد. در مقادير بالاتر از ۲۰ ميليگرم در ليتر و كلسيم بالاتر از ۱۰۰۰ ميليگرم در ليتر رسوب فسفات كلسيم به وجود مي آورد.

كلرايد : براي اكثر فلزات خورنده است. براي استنلس استيل حد ۳۰۰ پي پي ام و براي فلزات ديگر تا ۱۰۰۰ پي پي ام قابل تحمل است.

آهن : مي تواند با فسفات تركيب شده و گرفتگي ايجاد كند. مي تواند با بازدارنده هاي خوردگي از تشكيل فسفات كلسيم جلوگيري كرد. آب بازيابي شده مقدار آهن بالاتر از ۰٫۱ ميليگرم در ليتر دارد و عمليات آبي براي آهن مورد نياز است.

نيترات و نيتريت : در مقادير بالاتر از ۳۰۰ ميليگرم در ليتر از استيل در برابر خوردگي محافظت مي كند. نيترات به آلياژ هاي مس حمله نمي كند و از آن ها در برابر خوردگي محافظت مي كند.

زينك :  به فسفات و نيترات جهت محافظت استيل از خوردگي و حفره حفره شدن كمك مي كند. در مقادير بالاي ۰٫۵ ميليگرم در ليتر مفيد است و در مقادير بالاتر از ۳ ميليگرم در ليتر با تشكيل رسوب كمك مي كند.

ارگانيك ها : به ميكروارگانيسم ها براي تشكبل رسوب كمك مي كنند.

فلورايد : در مقدار ۱۰ پي پي ام يا بيشتر و تركيب با كلسيم باعث تشكيل رسوب مي شود.

فلز هاي سنگين ( مس ، نيكل و سرب ) : مس و نيكل بروي استيل خوردگي بوجود مي آورند و مي توانند به سطوح كوئل هاي استيل نازك آسيب وارد كنند.

در اين مقاله به بررسي اثر كيفيت آب روي برج خنك كننده پرداختيم جهت مطالعه بيشتر مي توانيد به مقالات ” انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” ، ”بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” و ” عمليات آبي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/impact-of-water-quality-on-cooling-towers/

باي پس برج خنك كننده به معني تغيير مسير بخشي از آب گرم ورودي بدون وارد شدن به برج خنك كننده به مسير برگشت آب خنك است. اين انتقال به روش هاي مختلفي انجام مي شود ، اجراي صحيح باي پس بسيار اهميت دارد زيراكه نصب غير صحيح باي پس موجب عملكرد غير پايدار پمپ و تغيير زياد دبي آب در كندانسور مي شود. تغييرات دبي آب در كندانسور موجب تغييرات دماي آب خنك مخصوصا در چيلر هاي جذبي مي شود و احتمال خرابي در پمپ برج خنك كننده را بالا مي برد. در ادامه به بررسي نحوه و تجهيزات مورد نياز باي پس گرفتن از برج خنك كننده مي پردازيم.

–

روش هاي باي پس برج خنك كننده

–

دو روش براي باي پس وجود دارد:

–

• باي پس به تشت برج خنك كننده
• باي پس به لوله مكش

–

به طور كلي باي پس به تشت برج خنك كننده پيشنهاد مي گردد زيرا جريان پايدارتري ايجاد مي كند و خطر مكش هوا به پمپ را به حداقل مي رساند.

–

شير هاي كنترل كه براي باي پس برج خنك كن به كار مي روند عبارتند از:

–

• سه راهه انتقال يا باي پس
• دو راهه دو ارتباطه ( معمولا شير پروانه اي ) كه مانند شير سه عمل مي كند
• شير دو راه ساده پروانه اي كه بروي لوله باي پس قرار مي گيرد

–

بايد اشاره كنيم كه شير سه را مختلط نبايد براي كنترل باي پس به كار رود.

–

شير سه راه مختلط ( دو ورودي يك خروجي ) نبايد براي باي پس برج خنك كن به كار رود زيرا بايد روي لوله مكش پمپ برج خنك كننده نصب شود و مي تواند مشكلاتي در فشار مكش پمپ ايجاد كند. شير سه راهه انتقال ( يك ورودي دو خروجي ) پيشنهاد مي شود به اين دليل كه در مسير برگشت كندانسور ( خروجي پمپ ) نصب مي شود و نمي تواند عملكرد پمپ را تحت تأثير قرار دهد.

–

به دليل گران بودن و دسترسي محدود استفاده از شير سه راهه انتقال براي لوله هاي ۴ اينچ و پايينتر مشكل است. براي لوله هاي بزرگتر از ۴ اينچ شير پروانه دو ارتباطه به كار مي رود و همان عملكرد را دارد. شير پروانه اي دو راهه نيز براي باي پس استفاده مي شود.

–

جهت مطالعه بيشتر به مطالب ” لوله مكش پمپ برج خنك كننده ” و ” كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده ” و ” محاسبه هد پمپ برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-bypass/

لوله مكش پمپ برج خنك كننده لوله اي است كه قبل از پمپ قرار گرفته است و سيال را از برج خنك كننده به پمپ مي رساند و پمپ سيال را از اين مسير مكش مي نمايد و در سرتاسر مسير لوله كشي به جريان مي اندازد. در اجراي لوله كشي برج خنك كننده حتما بايد قوانين مربوط به لوله مكش پمپ را در نظر گرفت در غير اينصورت ممكن است با مشكلات جدي در پمپ از جمله كاويتاسيون ، جريان توربولانت و افت فشار اصطكاك مواجه شويم. در مطلب پيشرو به نكات مهم در طراحي و اجراي مسير لوله مكش پمپ مي پردازيم و آن ها را مورد بررسي قرار مي دهيم.

-

قوانين اجراي لوله مكش پمپ برج خنك كننده

حال به بررسي قوانين مهم اجراي لوله مكش پمپ برج خنك كن مي پردازيم:

–

قانون اول : لوله مكش را خالي بگذاريد.

از قراردادن انواع شير هاي باي پس ، يكطرفه و يا بالانس در مسير لوله مكش پمپ برج خنك كننده خودداري كنيد زيرا اين تجهيزات افت فشار در مسير ايجاد مي كنند و مكش آب را دچار مشكل مي كنند ، در صورت نياز به استفاه از اين تجهيزات ، آن ها را ده برابر قطر لوله از پمپ فاصله دهيد و نصب نماييد ، در ضمن بهتر است تمامي اين تجهيزات را در مسير خروج پمپ قرار دهيد و لوله مكش را خالي بگذاريد.

-

قانون دوم : لوله مكش و پمپ بايد پايين تر از سطح تشت قرار بگيرند.

قرار گرفتن لوله مكش و پمپ در سطح پايينتر از تشت آب موجب مي شود كه پمپ در هنگام راه اندازي غرق در آب باشد و مشكلي بوجود نيايد. در صورتي كه پمپ در هنگام راه اندازي غرق در آب نباشد هوا به پمپ وارد شده و موجب تخريب پمپ و تجهيزات ديگر مي شود.

در شكل زير مي بينيد كه پمپ در هنگام استارت غرق در آب نيست و دچار مشكل مي شود ، بنابراين لازم است كه از شير يك طرفه در لوله مكش استفاده شود تا اجازه تخليه كامل آب به هنگام خاموش شدن پمپ را ندهد و پمپ تا هنگام استارت بعدي غرق در آب بماند. در اين حالت به دليل بالاتر قرار گرفتن پمپ از سطح آب تشت مقدار NPSH كاهش مي يابد.

-

قانون سوم : از قرار دادن لوله هواگير بالاتر از پمپ در لوله مكش اجتناب كنيد.

لوله كشي در شكل زير اشتباه است. در صورتيكه حتما نياز به قرار دادن لوله هواگير در مسير لوله مكش هستيد بايد اصلاحاتي در لوله كشي انجام دهيد، اين تغييرات را در شكل بعد مي بينيد.

-

قانون چهارم : از صافي با مش ريز در مسير مكش پمپ استفاده نكنيد.

صافي ها مثل چاقو دو لبه هستند و در حاليكه براي حفاظت پمپ ها ، شير ها ، كندانسور ها ، نازل ها در مقابل رسوب و كثيفي استفاده مي شوند در صورت استفاده در جاي اشتباه مشكل ساز مي شوند. استفاده از صافي در مسير مكش پمپ حركن كاملا اشتباه است به اين دليل كه در صورت گرفتگي صافي ، فشار پمپ تغيير مي كند و كاويتاسيون اتفاق مي افتد.

اين مشكل غير قابل اصلاح است فقط در صورتي مي توان از صافي در مسير مكش پمپ استفاده نمود كه مقدار دهانه مش آن از ۳/۱۶ اينچ تا ۱/۴ اينچ باشد. تمام برج هاي خنك كننده بايد داخل تشت داراي صافي باشند ولي در صورتيكه اين صافي آنجا تعبيه نشده است مي توان از صافي با سايز مش بالا و افت فشار كم در مسير مكش پمپ برج خنك كننده استفاده نمود.

صافي با مش ريز معمولا براي حفاظت كندانسور، شير ها و نازل هاي آن مورد استفاده قرار مي گيرد. صافي با مش ريز بايد در مسير خروجي پمپ معمولا بين پمپ و شير يكطرفه پمپ قرار گيرد ، اين محل كار اپراتور براي تخليه و تميز كردن صافي را راحت مي كند.

گرفتگي صافي ها در گردش آب برج خنك كننده مشكل ايجاد مي كنند. برگ درختان ، تكه هاي روزنامه و … معمولا باعث بسته شدن مسير عبور آب در صافي مي شود. در برج هاي بزرگ مي توان به جاي زيرآب برج خنك كننده ( بلودان برج خنك كننده ) از سرريز آب براي خروج رسوبات و كثيفي ها از برج خنك كن استفاده نمود.

با تمام تهميدات باز هم صافي ها دچار گرفتيگي مي شوند، مي توان از ابزار ساده اي براي تشخيص گرفتگي صافي ها استفاده نمود. با قرار دادن گيج اختلاف فشار در دو سر صافي مي توان در صورت گرفتگي صافي تغييرات فشار را مشاهده نمود، حتي مي توان براي مقدار مشخص تغييرات آلارم تعريف كرد تا به موقع نسبت به نظافت آن اقدام نمود.

اين مقاله كاري بود از بخش فني شركت بادران تهويه صنعت اميدواريم با تشريح مسائل و جزئيات دانش برج هاي خنك كننده گامي در جهت پيشرفت و كمك به صنايع كشور عزيزمان ايران برداريم ، در اين راه ما را از نظرات و پيشنهادات ارزشمند خود بهره مند سازيد. جهت مطالعه بيشتر مي توانيد به مقالات ” لوله كشي برج خنك كننده ” ، ” انتخاب پمپ برج خنك كن ” ، ” كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده ” و ” محاسبه هد پمپ برج خنك كننده ” و همچنين وب سايت پمپ برج خنك كننده گراندفوس مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-pump-suction-line/

كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده هنگامي به وجود مي آيد كه به دليل لوله كشي غير صحيح هوا وارد مسير مكش پمپ برج خنك كن مي شود و به مرور باعث تخريب مكانيكي پمپ مي شود. در نتيجه كاويتاسيون ، پره هاي رانش و يا شفت پمپ تخريب و شكسته خواهد شد. طراحي و نصب صحيح لوله كشي در جلوگيري از بروز كاويتاسيون و وارد شدن هوا به مسير مكش پمپ داراي اهميت مي باشد. در ادامه مطلب به بررسي دلايل بروز كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده مي پردازيم و راه هاي جلوگيري از آن را بررسي مي كنيم.

–

دلايل بروز كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده

اغلب به دليل كاويتاسيون يا وجود هوا در لوله مكش به پره ها يا شفت پمپ شوك وارد مي شود و از نظر مكانيكي آن را تخريب مي كند كه در نتيجه باعث كاهش جريان آب مي شود. در صورت وجود مقدار زياد هوا در لوله مكش ، شفت پمپ به سرعت دچار شكستگي مي شود. دليل اين شكست هم اين است كه هنگامي كه هوا وارد پروانه مي شود بار وارد شده ناگهان صفر مي شود و سپس آب با فشار بالا وارد مي شود مابين اين تغييرات بار صفر و ماكسيمم مانند وارد آمدن ضربه پروانه مي شكند.

–

سه دليل براي وارد شدن هوا به لوله مكش وجود دارد:

• باي پس به لوله مكش پمپ
• مسير تخليه مانند در ناحيه مكش پمپ
• جريان گردابي در برج خنك كن

–

باي پس به لوله مكش پمپ

نصب غير صحيح لوله باي پس به صورت مستقيم به لوله مكش موجب ورود هواي بسيار زياد به پمپ خواهد شد. وقتي فشار زير اتمسفر در باي پس و اتصالات لوله خروج وجود داشته باشد هوا به لوله مكش وارد مي شود.

–

در شكل ، وقتي برج خنك كننده در حال باي پس كردن است فشار در نقطه B به اندازه ارتفاع H1 بالاتر از فشار اتمسفر خواهد بود. فشار در نقطه C زير اتمسفريك است ، كه باعث مكش هوا مي شود فقط وقتي درست عمل مي كند كه كاهش فشار استاتيك به دليل ارتفاع H2 معادل يا كوچكتر از افت فشار جريان در لوله باي پس باشد. شير كنترل باي پس و لوله كشي باي پس طراحي مي شوند تا افت فشار كافي را در لوله باي پس بوجود آورده تا از فشار زير اتمسفريك در نقطه C جلوگيري كنند و هنگامي كه برج خنك كن در باي پس است باعث به جريان افتادن آب در واتر لگ نيز شوند.

–

همانطور كه در شكل دوم نشان داده شده است ، ورود مستقيم باي پس به برج خنك كننده احتمال مكش هوا به مسير پمپ را كاملا از بين ميبرد ، در نتيجه اين طرح لوله كشي مورد تأييد فني شركت بادران تهويه صنعت است.

–

مسير تخليه مانند در ناحيه مكش پمپ

در خيلي از برج هاي خنك كننده آب به مقدار كافي درتشت آبسرد براي پر كردن لوله مكش وجود ندارد. هنگام استارت پمپ مي تواند آب موجود در تشت را به صورت ناگهاني خالي و يا پايين تر از حد قرمز بوجود آمدن ورتكس نمايد. در هر دو حالت هوا به مسير مكش پمپ وارد شده و براي پمپ فاجعه آميز خواهد بود.

روش صحيح و غير صحيح لوله كشي در دو شكل زير نشان داده شده است. همانطور كه در شكل اول مي بينيد پمپ هنگام استارت بايد كندانسور و تمام مسيرلوله كشي برج خنك كننده را با آب پر نمايد كه به دليل عدم وجود حجم آب مناسب در تشت ، موجب كاهش ناگهاني آب در تشت برج خنك كننده شده و هوا به مسير مكش وارد مي شود.

–

در شكل بعدي شير يكطرفه جلوي تخليه لوله هاي عمودي را مي گيرد در حاليكه واتر لگ هم از تخليه لوله هاي افقي برگشت جلوگيري مي كند و از كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده جلوگيري مي كند.

–

به عنوان يك اصل عمومي ، در طراحي لوله كشي برج خنك كننده بايد لوله اي عمودي قبل از كندانسور و بعد از شير يكطرفه در نظر گرفته شود كه به آن لوله پر كننده مي گويند ، اين لوله دو نقش را ايفا مي كند:

–

• باعث پر آب شدن مسير كندانسور مستقل از پمپ و تشت برج خنك كننده مي شود كه خطر خالي شدن آب در هنگام استارت را از بين مي برد.
• در هنگام شروع به كار چيلر مهم است كه كندانسور از آب پر باشد ، در حالي كه بسياري از كندانسور ها در سطح ارتفاع بالاتر از تشت برج خنك كننده نصب مي شوند در صورت نصب صحيح لوله كشي با لوله پر كننده و شير يكطرفه در هنگام استارت چيلر ، كندانسور پر از آب بوده و مشكلي نخواهد داشت.

–

استفاده از شير كاهنده فشار نيز از مشكلات نشت و برگشت تخليه نيز محافظت مي كند. با توجه به شكل مسير زيرآب برج خنك كننده يا بلو دان هم در مسير افقي برگشت به برج خنك كننده قرار گرفته است كه تنها در زمان روشن بودن پمپ مي توان بلو دان را انجام داد كه اين مسير صحيح است و پيشنهاد مي گردد.

–

جريان گردابي در برج خنك كننده

جريان گردابي در برج خنك كننده هنگامي رخ مي دهد كه ميزان سطح آب موجود در تشت برج خنك كننده با ميزان جريان آب در گردش متناسب نباشد. بوجود آمدن جريان گردابي باعث ورود هوا و در نتيجه كاويتاسيون در پمپ برج خنك كننده مي شود. جهت رفع اين مشكل مي توان از درپوش يا قطعه اي براي شكستن جريان گردابي در تشت و مسير لوله استفاده نمود.

–

در برخي موارد مسير لوله مكش پمپ از فلنج اتصال برج خنك كننده كوچكتر گرفته مي شود كه در اين حالت به دليل بوجود آمدن سرعت بالاي آب ممكن است جريان گردابي درون لوله بوجود آبد. بنابراين توصيه مي شود كه مسير لوله از تشت برج خنك كننده به طول ۱۰ برابر قطر لوله به اندازه همان اتصال تشت لوله كشي شود و سپس با قطر كوچكتر به پمپ متصل شود تا سرعت آب كنترل شود و درون لوله جريان گردابي بوجود نيايد.

–

وظيفه مهندس طراح و شركت سازنده است كه لوله كشي ، پمپ و اتصالات متناسب باشد و آب بدون مشكل جريان يابد. حال در صورت طراحي اشتباه ممكن است چندين مشكل بوجود آيد:

–

• هد پمپ بيش از اندازه در نظر گرفته شود كه در اين حالت دبي افزايش مي يابد. در اين حالت بايد با استفاده از شير بالانسينگ يا شير فشار شكن در مسير لوله كشي استفاده نمود.
• نصب اشتباه كنترلر هاي باي پس كه موجب تغيير شديد نقطه اي فشار و افزايش دبي آب خواهد شد.

–

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” انتخاب پمپ برج خنك كن ” و ” محاسبه هد پمپ برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-pump-cavitation/

محاسبه هد پمپ برج خنك كننده از جمله اقدامات مهم قبل از انتخاب پمپ برج خنك كن مي باشد. همانطور كه قبلا اشاره شد براي انتخاب پمپ برج خنك كننده نياز به دو پارامتر هد كل مورد نياز و دبي آب در گردش در برج خنك كن مي باشد. بنابراين جهت انتخاب پمپ مناسب ابتدا بايد هد پمپ به درستي محاسبه شود. به طور كلي هد پمپ برج خنك كننده برابر مجموع هد مورد نياز براي غلبه بر اصطكاك جريان آب در طول لوله كشي ، هد استاتيك ( فقط برج خنك كننده مدار باز ) ، افت فشار آب در كندانسور ، افت فشار آب در برج خنك كننده  و شير ها مي باشد.

–

محاسبه هد پمپ برج خنك كننده مدار بسته و مدار باز

هد پمپ برج خنك كننده مدار باز متفاوت از هد پمپ در برج خنك كننده مدار بسته مي باشد. تفاوت اين دو در محاسبه هد استاتيك در برج خنك كننده مدار باز است. در برج خنك كننده مدار بسته نيازي به محاسبه هد استاتيك براي انتخاب پمپ نيست به دليل اينكه هد استاتيك بين رايزر هاي رفت و برگشت خنثي مي شود. افت هد استاتيك جريان آب با هر ارتفاعي در لوله رفت با بازيابي هد استاتيك جريان آب در برگشت جبران مي شود. تنها هد مورد نياز در برج خنك كننده مدار بسته افت هد در مسير كوئل هاي داخل برج خنك كننده به دليل اصطكاك جريان مي باشد و در برج خنك كننده مدار بسته هد استاتيك محاسبه نمي شود.

–

مدار لوله كشي برج خنك كننده مدار باز از مدار لوله كشي برج خنك كننده مدار بسته متفاوت است. در برج خنك كننده مدار باز هد استاتيك غير قابل جبران است. در برج خنك كننده مدار باز پمپ بايد آب را از خط مبدا پايين به خط مقصد بالا انتقال دهد كه اين نياز به كار پمپ دارد در نتيجه در بررسي هد برج خنك كننده مدار باز هد استاتيك اهميت ويژه اي دارد.

–

در برج خنك كننده مدار باز در شكل زير علاوه بر هد مورد نياز براي غلبه بر اصطكاك جريان آب از نقطه A به نقطه D نياز به هد Hs براي انتقال آب از نقطه پايين به نقطه بالا مي باشد.

–

در برخي از برج هاي خنك كننده نياز به محاسبه افت فشار مورد نياز در نازل ها، لوله ها و ساير تجهيزات مي باشد كه حتما بايد مورد توجه قرار گيرد. به طور كلي در محاسبه هد پمپ برج خنك كننده بايد افت فشار آب در اثر اصطكاك جريان آب در طول لوله كشي، افت فشار آب در كندانسور ، افت فشار آب در برج خنك كننده  و شير ها مورد توجه قرار گيرد. علاوه بر اين در برج خنك كننده مدار باز بايد هد استاتيك براي انتقال آب در نقطه پايين به نقطه بالا در نظر گرفته شود.

–

معمولا در برج خنك كننده مدار باز بيشتر توجهات معطوف به ارتفاع هد استاتيك Ho است ( ارتفاع باز مدار ) همانطور كه در شكل ملاحظه مي كنيد اين در واقع فرض ساده  اي است كه در آن ارتفاع سيفون يعني DE در نظر گرفته نمي شود. اين ارتفاع به نام داون كامر سيفون ( Downcomer siphon ) شناخته مي شود كه بايد در صورت وجود اين نوع لوله كشي در محاسبات مورد توجه قرار گيرد.

–

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” لوله كشي برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-pump-head-calculation/

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده عبارتند از : مقدار PH ، سختي كلسيم ، تجمع يون هاي مهاجم ، غلظت كلرين ، دما و سرعت آب مي باشند. در بخش بعدي مطلب به روش هاي اندازه گيري خوردگي مي پردازيم كه عبارتند از استفاده از كوپن ها ، اندازه گيري الكتريكي و مبدل هاي حرارتي . در بررسي اين عوامل مشاهده ميكنيم كه تاثيرات مواد شيميايي بازدارنده هاي خوردگي به صورت گسترده اي با تغييرات كيفيت آب ، مثل PH ، غلظت نمك هاي محلول ، سختي آب و شرايط عملياتي مثل دما و سرعت آب تغيير مي كند.

–

بررسي عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : PH

ميزان بازدارندگي خوردگي در محدوده PH مابين ۶٫۵  تا ۹٫۰ تقريبا ثابت است. اگرچه ، بازدارنده هاي رسوب به همراه بازدارنده هاي خوردگي در آبهايي با PH بيشتر از دليل جلوگيري از تشكيل رسوب كربنات كلسيم و فسفات كلسيم بايستي استفاده شوند.

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : سختي كلسيم

فسفات ها و فسفونات ها ، اثرات بازدارندگي خوردگي پايداري در حضور يون كلسيم نشان ميدهد. براي دستيابي به ميزان مناسب اثرات بازدارندگي ، براي آب با سختي كلسيم پايين تر ، ميزان بيشتري مواد بازدارنده مورد نياز است در حاليكه براي آب با سختي بالاتر ، ميزان كمتري احتياج مي باشد.

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : تجمع يونهاي مهاجم

يون هاي مهاجم نظير كلرايد و سولفات ، در غلظت هاي بالا به لايه هاي محافظ كه توسط بازدارنده ها ايجاد شده حمله مي كند و تاثيرات آن را كاهش داده و يا از بين مي برد. به طور كلي بازدارنده هاي خوردگي با فرمول نمك هاي روي كمتر تحت تاثير حمله اين يون ها قرار ميگيرد.

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : غلظت كلرين باقيمانده

تركيبات كلرين ، هيپو كلريت سديم ، كلرين مايع و غيره معمولا براي كنترل لجن و به منظور گند زدايي با ميزان ۰٫۳ تا ۱٫۰ ميليگرم بر ليتر در سيستم هاي خنك كننده استفاده مي شود. اگرچه ميزان كلرين باقي مانده در سيستم ، بعضي مواقع به دليل عدم كنترل كلريناسيون به مقدار بيشتري مي رسد.

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : دماي آب

در صورت عدم استفاده از بازدارنده ها ميزان خوردگي به صورت تناسبي با ميزان افزايش دماي آب ۲۵ تا ۵۰ درجه  سانتي گراد ، افزايش پيدا مي كند. تاثيرات دماي آب مابين دماي ۵۰ تا ۸۰ درجه سانتيگراد چندان مشهود نمي باشد. ولي در صورت استفاده از بازدارنده پلي فسفات-روي بازدارندگي خوردگي را در دماي ۳۰ تا ۸۰ درجه سانتيگراد نشان ميدهد.

–

عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده : سرعت آب

هرچه سرعت آب بيشتر باشد ، ميزان خوردگي افزايش مي يابد. از طرف ديگر ، در حضور مواد بازدارنده ، هرچه سرعت آب بيشتر باشد ، ميزان خوردگي افزايش مي يابد. از طرف ديگر ، در حضور مواد بازدارنده ، هرچه سرعت آب افزايش يابد تاثيرات بازدارندگي بهتري مشاهده مي شود زيرا ميزان نفوذ مواد بازدارنده در سطح فلز افزايش مي يابد. بنابر اين ، يك سرعت بهينه براي آب ، ميزاني است كه بيشترين تاثيرات بازدارندگي خوردگي بدست مي آيد.

–

مقدار PH ، سختي كلسيم ، تجمع يون هاي مهاجم ، غلظت كلرين، دما و سرعت آب مجموعه عوامل موثر بر خوردگي در برج خنك كننده مي باشد.

–

روش هاي اندازه گيري خوردگي :

–

• استفاده از كوپن ها

كوپن ها تيغه هاي فلزي وزن شده اي هستند كه به مدت طولاني معمولا يك الي سه ماه در مسير آب خنك كننده قرار داده مي شوند. بعد از اينكه آنها را بر ميدارند ، تميز نموده و مجددا ، وزن مي كنند. ميزان كاهش وزن تيغه نشاندهنده ميزان خوردگي مي باشد. ميزان خوردگي كه بوسيله ي يك كوپن نشان داده ميشود ممكن است قابل ملاحظه و يا قابل اغماض باشد ، اما وجود حفره ها هميشه جدي است ، حتي اگر اندك باشد. بديهي است كه كنترل و جلوگيري از تشكيل حفره نسبت به خوردگي عمومي ، چنانچه طولاني بودن عمر تجهيزات مد نظر باشد ، بسيار مهم است.

–

• اندازه گيري الكتريكي

در اين روش با استفاده از اندازه گيري مقاومت الكتريكي ، سرعت خوردگي اندازه گيري مي شود. اساس اين اندازه گيري اين است كه مقاومت يك هادي الكتريكي با عكس سطح مقطع آن متناسب است. يك سنسور فلزي در مسير آب خنك قرار داده مي شود ، سپس با پيشرفت خوردگي سطح مقطع تيغه فلزي كاهش يافته و مقاومت آن افزايش مي يابد تغيير مقاومت به خوردگي آب نسبت داده مي شود. اندازه گيري خوردگي كه بر اساس مقاومت عمل مي كند مانند كوپن آزمايشي بصورت تجارتي در اختيار مي باشد ، براي بدست آوردن مقاومت خوردگي نياز به يك مدت زمان نسبتا طولاني مي باشد.

–

• مبدل هاي حرارتي

استفاده از يك لوله فلزي دوجداره كه در جدار بيروني آن بخار قرار داشته و از داخل آن آب خنك كننده عبور ميكند ، اغلب راهي براي شبيه سازي فرآيند مبدلهاي حرارتي است ، كه به تبع آن مي توان ميزان خوردگي و تشكيل رسوب را پيش بيني كرد.

–

جهت مطالعه بيشتر در مورد خوردگي به مطالب ” خوردگي در برج خنك كننده ” و ” مكانيزم خوردگي در برج خنك كننده ” و ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده” و ” انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-corrosion-effective-factors/

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمك هاي فلزي، پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم، نيتريت ها، كرومات ها، آمين ها و آزول ها و ساير بازدارنده ها مي باشد. همانطور كه در مطلب ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” اشاره شد بازدارنده ها مواد شيميايي هستند كه به آب برج خنك كننده اضافه مي شوند تا با تشكيل لايه محافظ بروي فلزات و قطعات موجب كاهش يا ممانعت از خوردگي شوند. هر كدام از اين بازدارنده ها داراي ويژگي ها و اثرات مختلف هستند كه به صورت تك تك بررسي آن مي پردازيم.

–

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده و اثرات آن

به بررسي انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده و اثرات آن مي پردازيم:

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : فسفات ها

در حال حاضر بيشترين ماده اي كه به عنوان بازدارنده خوردگي در سيستم هاي خنك مورد استفاده قرار مي گيرد فسفات است. در بعضي مواقع اورتو فسفات ها و پلي فسفات ها نيز استفاده مي شود.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : فسفونات ها

فسفونات ها به صورت گسترده براي جلوگيري از خوردگي در برج خنك كننده مورد استفاده قرار مي گيرند. خواص فسفونات ها ، نظير نيروهاي پيوندي با يون هاي  فلزي ، حلاليت نمك هاي آن و اثرات ممانعت از خوردگي بر اساس ساختمان شيميايي آنها متفاوت است.

به طور كلي فسفونات ها ، اثرات بازدارندگي مناسبي براي كربن استيل در ّهايي كه داراي يون كلسيم است نشان مي دهند. ميزان غلظت مورد نياز فسفونات براي بازدارندگي خوردگي با افزايش سختي كلسيم كاهش مي يابد. از آنجاييكه ميزان هيدروليز فسفونات ها در مقايسه با پلي فسفات ها كمتر مي باشد ، اغلب براي سيستم هاي خنك كننده با ميزان سختي كلسيم زياد و ميزان سيكل تغليظ بالا استفاده مي شود. فسفونات ها همچنين به عنوان بازدارنده رسوب نيز استفاده ميشوند زيرا تاثيري عالي براي بازدارندگي رسوب كربنات كلسيم دارند.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : نمك هاي فلزي

نمك هاي فلزي مثل نمك هاي روي و نيكل, داراي اثرات بازدارندگي خوردگي براي فلزات كربن استيل ، مس و آلياژهاي مس مي باشد. البته حلاليت آنها براي دستيابي به غلظت موثر بازدارندگي در آبهاي خنثي نظير آب خنك كننده كم است ، بنابراين ، استفاده تنها از نمك هاي فلزي به ندرت اثرات خوبي را نشان مي دهد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم

برخي از پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم مثل پلي اكريلات و پلي مالنات به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. تاثيرات بازدارندگي خوردگي آنها در آب با سختي كم ، پايدار نمي باشد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : نيتريت ها

نيتريت ها اثرات بازدارندگي بسيار خوبي بر كربن استيل دارند. نيتريت ها نسبت به كرومات ها غير سمي تر مي باشد اما به ندرت در سيستم هاي خنك كننده تر ، استفاده مي شوند. زيرا به راحتي توسط ميكرو ارگانيسم ها تجزيه ميگردند. اما نيتريت ها ، به صورت گسترده به همراه بايوسايدهاي غير اكسيد شونده در سيستم هاي خنك كننده غير تبخيري استفاده مي شوند.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : كرومات ها

كروماتها مدت زمان زيادي به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند و اثرات بسيار بالايي دارند. اگرچه ، هم اكنون به دليل خواص سمي بسيار بالا به ندرت مورد استفاده قرار مي گيرد.

كرومات سديم و دي كرومات سديم عموما به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. كرومات ها معمولا با تركيبي از پلي فسفات ها و يا نمك هاي روي استفاده ميگردند زيرا در صورتيكه كرومات به تنهايي و با غلظتهاي ناكافي استفاده  شود ميزان خوردگي حفره اي را افزايش مي دهد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : آمين ها و آزول ها

بازدارنده هاي خوردگي بر پايه آمين اغلب براي اسيدشويي و تصفيه آب بويلرها استفاده مي شود اگرچه ، اغلب به دليل قيمت بالاتر و تاثيرات بازدارندگي خوردگي كمتر نسبت به بازدارنده هاي غير آلي در سيستم هاي خنك كننده تر استفاده نمي شوند.

آزول ها نظير benzotriazole  و tolyltriazole  اغلب براي بازدارندگي خوردگي مس و آلياژهاي مس در مقدار كم مورد استفاده قرار مي گيرند.آزول ها , براي سيستم هاي خنك كننده كه مبدل هايي از جنس مس و آلياژ مس هستند كاربرد دارند.

–

انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده شامل فسفات ها، فسفونات ها، نمك هاي فلزي، پليمرهاي محلول در آب با وزن ملكولي كم، نيتريت ها، كرومات ها، آمين ها و آزول ها و ساير بازدارنده ها مي باشد.

–

• انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده : ساير بازدارنده ها

موليبدات ها, تنگستن ها و بعضي نمك هاي اسيدهاي آلي به عنوان بازدارنده خوردگي استفاده مي شوند. اين مواد به دليل قيمت بالا اغلب در سيستم هاي خنك كننده تر مورد استفاده قرار نمي گيرند.

سيليكات ها ، به دليل غير سمي بودن آنها نسبت به فسفاتها ، بعضي مواقع به عنوان بازدارنده خوردگي در خطوط لوله آب آشاميدني استفاده مي شود. سيليكات ها ، به ندرت براي سيستم هاي خنك كننده باز استفاده مي شوند زيرا خواص بازدارندگي آنها براي كربن استيل بسته به كيفيت و دماي آب و ساير شرايط به شدت نوسان دارد.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” خوردگي در برج خنك كننده ” و ” مكانيزم خوردگي در برج خنك كننده ” و ” بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/cooling-tower-corrosion-inhibitors-types/

بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مواد شيميايي هستند كه به آب برج خنك كننده اضافه مي شوند تا اثرات خوردگي را كاهش يا از بين ببرند. اين مواد شيميايي به عنوان بازدارنده به آب برج خنك كن اضافه مي شوند تا از خوردگي جلوگيري كنند. بازدارنده هاي خوردگي محلول در آب هستند در حاليكه لايه اي كه بر سطح فلز تشكيل ميدهند و مانع از خوردگي فلز مي شود غير محلول در آب است. اين لايه ، لايه محافظ ناميده مي شود. لايه محافظ بوسيله ي جلوگيري از هيدراسيون يون هاي فلزي و يا كاهش اكسيژن محلول در سطح فلز، از واكنش خوردگي ممانعت مي كند. در واقع عملكرد مواد بازدارنده ي خوردگي را بر اساس خواص لايه محافظ آن ها نشان مي دهد.

–

عملكرد بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده

بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده لايه اي محافظ بروي فلز تشكيل مي دهد و جلوي خوردگي فلز را مي گيرد. كرومات ها و نيتريت ها، از انواع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مي باشند كه يك فيلم اكسيد به عنوان لايه محافظ روي سطح فلز تشكيل مي دهند. اين بازدارنده ها باعث اكسيد شدن سريع يون هاي آهن توليد شده در واكنش آندي مي شود و با تشكيل يك لايه اكسيد بر روي سطح فلز كه اكثرا از اكسيد فريك هيدراته مي باشد، مانع خوردگي مي شوند.

لايه محافظ از نوع اكسايد، متشكل از ذرات بسيار نرم و قطر لايه بسيار نازك مي باشد و داراي خاصيت چسبندگي خوبي به سطح فلز است و به ندرت باعث كاهش هدايت حرارتي در مبدل ها مي شود. بيشتر بازدارنده هاي خوردگي از اين نوع خواص بازدارندگي در حد عالي نشان مي دهند.

از جمله نقاط ضعف بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده كه لايه محافظ آنها از نوع لايه اكسايد ميباشد ايجاد خوردگي محلي در صورت استفاده در غلظت هاي كم است. اين نوع بازدارنده ها داراي مشكلات كاربردي نيز هستند به طور مثال، كرومات ها به شدت سمي و دور ريز آنها ممنوع مي باشد. نيتريت ها، توسط باكتري هاي نيتريفيكاسيون، اكسيد شده و در سيستم هاي خنك كننده به صورت نيترات در مي آيند كه هيچگونه اثرات بازدارندگي خوردگي ندارند.

–

بازدارنده هاي خوردگي محلول در آب هستند در حاليكه لايه اي كه بر سطح فلز تشكيل ميدهند و مانع از خوردگي فلز مي شود غير محلول در آب است. اين لايه , لايه محافظ ناميده مي شود. لايه محافظ بوسيله ي جلوگيري از هيدراسيون يون هاي فلزي و يا كاهش اكسيژن محلول در سطح فلز، از واكنش خوردگي ممانعت مي كند.

–

پلي فسفات ها، در ابتدا تشكيل يك لايه مخافظ كه تركيبي از اكسيد آهن و فسفات آهن مي باشد در سطح فلز مي دهند. سپس اين تركيبات با يونهاي كلسيم موجود در آب تركيب شده و تشكيل لايه فسفات كلسيم بر روي لايه اوليه مي دهند. توسط روش هاي مختلف آناليز مشخص شده است كه پلي فسفات ها، لايه محافظي كه خود متشكل از دو لايه مي باشد بر روي سطح فلز تشكيل مي دهند كه اين لايه ها دو نقش متفاوت را در روش بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده ايجاد مي كنند.

لايه ي غني از اكسيد آهن و فسفات آهن در سطح كربن استيل باعث افزايش پتانسيل الكتريكي آن و حالت غير فعال مي شود و مانع از حل شدن فلز مي گردد. لايه بالايي كه فسفات كلسيم است مانع از انجام اكسيداسيون مي گردد. لايه فسفات كلسيم باعث متفرق ساختن نفوذ اكسيژن به سطح كربن استيل نيز شده و همچنين باعث متفرق ساختن نفوذ يون هاي كلرايد و سولفات به داخل فيلم مي شود، در نتيجه لايه زيرين محافظ، از تخريب توسط اين يون ها محفوظ مي ماند. در صورت استفاده از مخلوط پلي فسفات ها و نمك هاي روي، به عنوان بازدارنده، لايه ي بالايي محافظ مخلوطي از فسفات كلسيم و روي مي شود، اما لايه زيرين به ندرت تغيير تركيب مي دهد.

پلي فسفات ها به عنوان ماده بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده براي آبهاي نرم و فاقد مواد معدني مثل يون هاي كلسيم و روي، داراي خواص كمي مي باشند. زيرا هيچ گونه لايه فسفات كلسيم تشكيل نمي شود و لايه اكسيد آهن و فسفات در اين شرايط مقاوم نمي باشد. تاثيرات بازدارندگي كه توسط پلي فسفات ها بدست مي آيد نسبت به مواد بازدارنده كه لايه محافظ اكسيد تشكيل مي دهد كمتر مي باشد زيرا لايه فسفات كلسيم به طور معمول يكنواخت نبوده و نسبت به لايه اكسيد متخلخل مي باشد.

–

زماني كه براي دستيابي به خوردگي كمتر از ميزان بالاي پلي فسفات ها استفاده مي شود، لايه هاي متخلخل تشكيل شده بسيار ضخيم مي شود و موجبات رسوب را فراهم مي كند. در اين گروه مكانيزم بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده توسط اورتوفسفات ها و پلي فسفاتها شبيه به فسفات ها مي باشد.

استتفاده از مخلوط فسفات ها و پليمر هاي سبك محلول در آب به منظور تشكيل يك لايه غير متخلخل از فسفات كلسيم در سطح فلز و ممانعت از رشد بيش از حد اين لايه و ايجاد مشكلات رسوب، بسيار موثر است. جذب شدن پليمر ها بر روي لايه ي فسفات كلسيم، ميزان رشد اين لايه را كاهش مي دهد در نتيجه لايه فسفات كلسيم نازك و غير متخلخل مي شود و از رشد بيش از حد اين لايه جلوگيري مي كند.

مر كاپتو بنزو تيازول نوعي از بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده مي باشد كه با يون هاي فلز كه بايستي محافظت شود تشكيل نمك هاي غير محلول مي دهد. اين بازدارنده ها، در ناحيه آندي، يعني جاهايي كه فلز حل مي شود و غلظت يون ها افزايش مي يابد، تشكيل لايه محافظ مي دهد. در اين حالت رشد لايه محافظ بعد از تشكيل متوقف خواهد شد زيرا اين لايه مانع از انحلال هر فلز جديد مي شود بنا بر اين به صورت رسوب  در نمي آيد حتي اگر مقادير بيش از حد بازدارنده استفاده شود.

بازدارنده هايي كه به اين روش عمل ميكنند، اثرات بازدارندگي خوردگي عالي در مورد مس و آلياژهاي مس دارند. اين بازدارنده خوردگي در مورد كربن استيل استفاده نمي شود. اين نوع بازدارنده خوردگي در برج خنك كننده اي كه در ساخت آن از كربن استيل استفاده مي كنند، مناسب نيست. آمين ها از نوعي بازدارنده هاي خوردگي مي باشند كه تشكيل فيلم جذبي در سطح فلز مي دهند. اين لايه داراي گروه هاي عملكردي مي باشد كه قابليت جذب در سطح فلز را  دارند و با جذب شدن در سطح فلزات تميز، از طريق گروه هاي فعال خود مانع از نفوذ آب و اكسيژن محلول به سطح فلز مي شوند، در آبهاي خنثي مثل آب برج خنك كننده، اين بازدارنده ها تاثيرات مطلوبي نشان نمي دهد زيرا سطح فلز تميز نمي باشد بنابر اين تشكيل لايه محافظ مشكل است.

جهت مطالعه بيشتر به مطلب ” خوردگي در برج خنك كننده ” و ” مكانيزم خوردگي در برج خنك كننده ” مراجعه فرماييد.

http://badrantahvie.com/corrosion-inhibitor-in-cooling-tower/