مزایا و معایب چوب اشباع در برج خنک کننده
به صورت کلی در برج خنک کننده، برخورد قطرات آب و هوا موجب تبخیر شده و دمای آب را کاهش می دهد. یکی از روشهای تقسیم بندی برج های خنک کننده، بر مبنای نحوه برخورد جریان هوا با آب است. دقت داشته باشید که شکل ظاهری برج، تا حدی به گروه های این نوع طبقه بندی وابسته خواهد بود.
1-برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس فلو
در این نوع از برج های خنک کننده که عمدتا مقطع آنها به صورت ذوزنقه می باشد، جهت جریان عموما با جهت جریان ورودی به برج خنک کننده تلاقی دارد و در برخی موارد عمود می باشد. در تصویر ذیل نمای کلی از برج های خنک کننده جریان متقاطع و مقایسه آن با کولینگ تاور کانتر فلو مشاهده می گردد.
برج های خنک کننده جریان متقاطع یا Cross Flow دارای مزایا و معایبی هستند که به شرح ذیل می باشد.
مزایای برج خنک کننده کراس فلو
- نیاز به هد پایین تر پمپ به دلیل ارتفاع کمتر و کارکرد سیستم آبرسانی با فشار جو
- عرض کمتر نسبت به برج جریان متقطع
معایب وایراد کولینگ تاور جریان متقاطع
- ایجاد جریان گردابی هوای مرطوب بین ورودی برج و خروجی فن استک، به دلیل اختلاف کم ارتفاع و در نتیجه کاهش راندمان
- هدر رفتن بیشتر آب بخاطر عدم استفاده از قطره گیر در اکثر مدلها
- بازدهی پایین پکینگ برای آبهای سخت
- کاهش تاثیر لوور ورودی به دلیل نزدیک بودن بیش از حد لوور به پکینگ
2- برج خنک کن جریان مخالف یا کانتر فلو
Counter Flow Cooling tower
در برجهای خنک کن جریان مخالف، جهت جریان آب که به کمک نازل ها پاشیده می شوند از بالا به پایین است در حالیکه هوای تازه از قسمت پایین برج به داخل کشیده می شود.
این نوع برجها از لحاظ فرم بدنه در حالت کلی به دو صورت برج های بطری شکل(گرد) و برج های مکعبی تقسیم می شوند. برج های گرد به دلیل فرم بدنه و همچنین عدم وجود قطره گیر مناسب و در عین حال سیستم پاشش آب با راندمان پایین، امروزه کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
مهمترین مزیت این نوع از برج های های خنک کننده(گرد) قیمت کمتر آنها نسبت به نوع مکعبی می باشد. در تصویر ذیل نمایی کلی از یک برج خنک کننده ابارا جریان مخالف به بدنه مکعبی نمایش داده شده است.
برج های خنک کننده جریان مخالف یا Counter Flow دارای مزایا و معایب ذیل می باشند.
برتری های برج خنک کننده جریان مخالف
- راندمان بالاتر نسبت به برج های جریان متقاطع به دلیل فاصله مناسب ورودی هوا و خروجی فن و عدم ایجاد جریان گردابی
- امکان استفاده کامل از قطره گیر و لوور و در نتیجه کاهش اتلاف آب
- امکان استفاده مناسب از پکینگ های اسپلش در شرایط خاص
- بهره گیری از نازل های تحت فشار و پوشش کامل پکینگ ها
مشکلات کولینگ تاور کانترفلوچوب اشباع در برج خنک کننده عبارت است از چوبی که تحت شرایط و فرآیندهای خاص به حالت اشباع رسیده و در برج خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. چوب اشباع برج خنک کننده میزان تماس میان آب و هوا را در برج خنک کننده افزایش داده و به این ترتیب موجب خنک شدن آب می شود. معمولاً از چوب درختان کاج نزدیک به قطب شمال (چوب روسی) با رعایت استانداردهای حد ترک و گره در چوب استفاده می شود.
ویژگی های چوب اشباع شده
چوب اشباع
ویژگی های عمومی چوب اشباع شامل بالا بودن مقاومت آن در مقابل حمله قارچ ها، حشرات مخرب چوب و به ویژه موریانه ها و عوامل محیطیمی باشد. به عبارت دیگر، اشباع صحیح قطعات چوبی، دوام و پایداری آنها را چندین برابر کرده و به این ترتیب موجب صرفه جویی صدها هزار متر مکعب چوب و جلوگیری از قطع درختان در هزاران هکتار جنگل تجارتی و صنعتی می گردد.
مزایای چوب اشباع شده کولینگ تاور یا برج خنک کننده
- از آنجایی که چوب فرآوری شده برای افزایش کارایی و عمر چوب در نظر گرفته شده است، درختان کمتری برای انجام همان عملکرد مورد نیاز هنگام استفاده از چوب تصفیه نشده مورد نیاز هستند.
- اگر چوب فرآوری نشده فقط 5 سال دوام داشته باشد و مدت زمان کارایی و استفاده از چوب اشباع در برج خنک کننده یا چوب فرآوری شده 20 الی 25 سال یا بیشتر دوام می آورد.
- یکپارچگی ساختاری چوب فرآوری نشده به دلیل موریانه ها و برخی ارگانیسم های دریایی می تواند در عرض چند هفته تا حد زیادی کاهش یابد.
- بدون فرآوری های شیمیایی، چوب می تواند به سرعت در معرض شعله های آتش مصرف شود.
- بازده پکینگ های چوبی یا چوب اشباع در حدود 50 الی 80 درصد بیشتر از پکینگ های پلاستیکی PVC و P می باشد.
معایب چوب اشباع برج خنک کننده
- درختان در جهان باعث حفظ و نگهداری محیط زیست می باشد و برای جلوگیری از کاهش درختان در طبیعت جهان بهتر است که از تجهیزات چوبی مثل پکینگ چوب استفاده نگردد و از پکینگ های پلاستیکی استفاده گردد.
- در برخی موارد مواد اولیه اشباع چوب از نوع درجه پایین می باشد و چوب به درستی اشباع نمی گردد و عمر چوب را کاهش می دهد.
- هزینه گرانتر چوب اشباع کولینگ تاور نسبت به پکینگ های پلاستیکی
شرایط جایگزینی پکینگ به جای چوب اشباع
چوب اشباع در برج خنک کننده
برای جایگزینی پلاستیکی به جای چوب اشباع باید در نظر گرفت که بازده پکینگ های چوبی بیشتر از پکینگ های پلاستیکی می باشد و اگر با پکینگ چوب اشباع برابر 100 تن تبرید است، با پکینگ PVC و PP با همان شرایط دمایی و دبی آب برابر 150 تن تبرید الی 180 تن تبرید می شود. معمولاً ضخامت چوب های اشباع در برج خنک کننده 1 سانتی متر می باشد، درحالی که ضخامت پکینگ های PVC و PP برابر 400 الی 500 میکرو متر می باشد.
در گذشته، چوب قرمز به دلیل نسبت استحکام بالا، در دسترس بودن، سهولت استفاده، هزینه کم و مقاومت طبیعی در برابر پوسیدگی، برای استفاده در برج های خنک کننده انتخاب می شد و پس از آن چوب صنوبر داگلاس تحت فشار و انواع مشابه چوب دیگر به دلیل عوامل هزینه و در دسترس بودن جایگزین چوب قرمز می شوند.
بالاترین تاثیر بر قیمت برج خنک کننده چیلر وابسته به بدنه آن می‌باشد. درحالیکه در برج خنک کن فایبرگلاس نگاه مهندسین بیشتر بر بالابردن کیفیت قطعات داخلی دستگاه، جابجایی و حمل آسان، تعمیرات با هزینه کمتر در مدت زمان اندک، کاهش هزینه‌های نگهداری محصول هست.
چوب از سه جزء اصلی سلولز، لیگنین و مواد استخراجی طبیعی تشکیل شده است. الیاف بلند سلولز به چوب استحکام می بخشد. لیگنین به عنوان عامل استحکام برای سلولز عمل می کند. مواد استخراجی حاوی بیشتر ترکیبات طبیعی هستند که چوب را قادر می سازد در برابر پوسیدگی مقاومت کند. به طور معمول، چوب های رنگی بسیار بادوام هستند.