نازل برج خنک کننده چیست و چگونه کار می کند؟

نازل برج خنک‌ کننده Cooling tower nozzle، قطعه‌ ای است که آب گرم ورودی به کولینگ تاور را به روی پکینگ‌ ها اسپری می‌ نماید. عمل توزیع آب باید به صورت الگوی یکنواخت و بدون ایجاد فضای خالی انجام شود. در حقیقت هنگام استفاده از نازل‌ ها باید مطمئن شویم که آب گرم روی تمام سطوح پکینگ پاشیده می‌ شود و تمام سطوح را خیس می‌ کند.

پکینگ نت اسپلش چیست ؟

پکینگ نت اسپلش (Net Splash Packing) یکی از انواع پکینگ‌های برج خنک کننده است که به صورت شبکه‌ای از پلاستیک ساخته می‌شود. این پکینگ‌ها به دلیل ساختار شبکه‌ای خود، آب را به قطرات ریز تبدیل می‌کنند و باعث افزایش سطح تماس آب و هوا می‌شوند. این امر موجب افزایش راندمان تبخیر آب و خنک شدن آن می‌شود. پکینگ برج خنک کن نت اسپلش به دلیل ساختار شبکه‌ای خود، رسوب‌پذیری کمتری نسبت به سایر انواع پکینگ‌ها دارد. این امر باعث می‌شود که این پکینگ‌ها برای استفاده در آب‌های با سختی بالا و حتی آب دریا مناسب باشند.

نحوه تولید نازل برج خنک کننده

روش تزریق پلاستیک

روش تراشکاری

در نگاهی دقیق تر باید بیان کرد در سیستم های پاشش آب ثابت افشانک‌ها از سایز 1/2 تا سایز 3 اینچ تولید می‌شود. قالباً از متریال پلیمری PP- ABS-PVC  توسط روش تزریق پلاستیک تولید می گردد. به منظور تولید دوش های ثابت ابتدا طراحی این تجهیز توسط نرم افزار سه بعدی سالیدورک صورت می‌پذیرد. طرح برنامه نویسی سه بعدی افشانک به صورت یک قالب ماشین‌کاری در می‌آید. قالب بر اساس طرح سه بعدی نازل برج خنک کننده در داخل دستگاه تزریق پلاستیک قرار داده می شود.

پس از تزریق مواد اولیه گرانول و یا پلی پروپیلن R60 ، R220  و پلی اتیلن HDPE در داخل قیف دستگاه تزریق پلاستیک و پس از فرآیندهای حرارتی داخل دستگاه تزریق پلاستیک مواد از داخل قیف به قسمت قالب اولیه تزریق شده و پس از خنک سازی قسمت قالب، نازل از قسمت قالب خارج می‌گردد. در روش دوم که بیشتر جهت تولید نازل برج خنک کننده دوار مورد استفاده قرار می‌گیرد. نقشه کامل اسپرینکلر یا آب پخش کن بعد از عملیات ریخته گری توسط تراشکار نهایی می‌گردد. روش دوم تولید نازل  قالباً برای تولید آب پخش کن یا اسپرینکلر کولینگ تاور (با متریال فلزی) کاربرد دارد.

قیمت نازل برج خنک کننده

قیمت نازل وابسته به نوع، شکل ظاهری، سایز ورودی و خروجی و جنس (میزان متریال مصرفی) متغیر می‌باشد. همانطور که واضح است یکی از آیتم‌های اصلی تأثیرگذار در قیمت افشانک برج خنک کننده ، نوع این تجهیز می‌باشد . قیمت دوش های پاششی کولینگ تاور چرخشی عمدتاً از انواع سیستم ثابت بالاتر می‌باشد.

دلیل بالاتر بودن قیمت آب پخش کن دوار نسبت به سایر افشانک‌های برج خنک کن در جنس متریال آن می‌باشد. قیمت نازل چرخشی در سه حالت برنجی ، آلومینیوم و چدن بسیار متفاوت می‌باشد. قیمت نازلهای پلمیری بسیار پایین تر از انواع فلزی می‌باشد. پایین‌ترین  قیمت در نازل متعلق به مدل PP و ABS در کولینگ تاور می‌باشد.

ویژگی های نازل:

–    گرفتگی کم به علت طراحی سطح صاف

–    تمیز کردن با تلاطم بالا در بدنه نازل ( تمیز کردن خود)

–    نصب آسان بر روی سیستم لوله کشی به دلیل طراحی چند ضلعی

–    مقاومت بالا در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی

نازلهای کولینگ تاور آب داغ را بطور مستقیم بر روی برج خنک کننده تخلیه می کند و به منظور فراهم آوردن الگوی یکنواخت اسپری آب نازلها آب را بر روی پکینگ برج خنک کننده و سطوح تبخیر تخلیه می کنند.

آب بر روی سطوح تبخیر اسپری شده و عملکرد بالا را تضمین می کند.

نازل های کوچک:

این نازلها با چرخش سراسری ارزش قابل توجهی برای کولینگ تاور و دیگر تجهیزات انتقال حرارت دارد.

یکی از پارامترهای مهم برای انتخاب نازل در یک کولینگ; مشخصه های توزیع و توزیع آب سرد بر روی صفحات می باشد.

مزایای نازل:

نازل را می توان در برجهای بسته جهت اسپری آب با فشار و برخورد آب با همه صفحات (مسی، گالوانیزه، استیل) استفاده کرد.

–    عدم مسدود کردن

–    طراحی فشار کم

–    سازگاری عملیاتی

–    عملکرد کارآمد

–   اسپری مخروطی بصورت منحصر بفرد توزیع ثابتی را تضمین می کند.

–    براحتی نصب می شود.

–    مقاوم در برابر خورگی

–    مقرون به صرفه

نازل آب پاش چندگانه برای بهینه سازی توزیع آب و خنک سازی در کولینگ تاور پیشنهاد می شود. سیستم اسپری به سمت بالا به دلیل افزایش زمان اسپری، افزایش سطح آب در معرض هوا و استفاده کامل از پر کننده، به دفع گرما کمک می کند. قابلیت دسترسی بهبود یافته در اتاق اسپری را ارائه داده و کارایی قطره گیر برج خنک کننده را بهینه می کند. نازل اسپری شامل بدنه نازل، آداپتور لوله ای با یک انتخاب حلقه آب بندی برای قطر لوله مختلف و یک انتخاب داخلی است. p.p با الیاف سبک که در دماهای بالاتر از 80 درجه سانتی گراد بکار گرفته می شود و برای تولید بدنه نازل مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع پکینگ برج خنک کننده

انواع پکینگ برج خنک کننده با هدف افزایش سطح و زمان تماس بین آب و هوا در دو نوع کلی پکینگ فیلمی یا اسپلش جهت نصب داخل انواع برج خنک کننده طراحی می‌شوند. برای به حداکثر رسیدن عملکرد دمایی کولینگ تاور فایبرگلاس استفاده از سطوح خنک کننده مدیا ضرورت دارد. بکارگیری انواع پکینگ درون برج سبب بالا رفتن استاندارد راندمان دستگاه میگردد زیرا این نوع قطعات به عنوان سطح انتقال دهنده حرارت در سیستم خنک کننده عمل می‌نمایند.

فلذا جزء اصلی ترین اجزای سازنده برج می‌باشند. بنابراین وجود پکینگ مدیا جهت انتقال حرارت میان دو سیال در برج خنک کننده فایبرگلاس امری ضروری است. اهمیت سطوح خنک کننده یا پرکن‌ها هنگامی مشخص شده که دچار رسوب گرفتگی، نقض، خرابی می‌گردند. چنانچه پکینگ برج خنک کننده رسوب بگیرد سطح تماس خنک کننده افت کرده همینطور دمای آبسرد خروجی زیاد میشود.

قیمت برج خنک کننده مدار بسته

برج خنک کننده مدار بسته بدلیل این که تجهیزاتی مانند: کویل تبادل حرارت، پکینگ ، پمپ فشاور قوی و … قیمت و هزینه های آن گرانتر از برج خنک کننده ی مدار باز می باشد. هر نوع از برج های خنک کننده مشخصات و اطلاعات فنی مربوط به خود را دارند، به همین دلیل نمی توان قیمت معینی را بیان کرد. همچنین صاحبان صنعت و پروژه های ساختمانی با توجه به نوع فعالیت خود باید برج های خریداری نمایند. حتی ممکن نیاز به سفارشی سازی محصول باشد که هزینه ها کمی متفاوت خواهد بود. در نتیجه قیمت برج خنک کننده نمیتواند قیمت مشخصی داشته باشد.

نحوه عملکرد نازل برج خنک کننده

جریان آب گرم ورودی به کولینگ تاور از قسمت فلنچ ورودی وارد سیستم توزیع و پاشش آب می‌گردد. این قسمت شامل لوله‌هایی است که آب گرم را در قسمت‌های مختلف پاشش می‌نماید. نازل برج خنک‌کننده در قسمت‌های مختلف لوله‌های انشعابی قرار گرفته و در فواصل معین نصب می‌گردد. جریان آب ورودی از خروج تعداد معینی نازل شروع به پاشش بر روی سطوح خنک کننده یا پکینگ مدیا (packing media) می‌نماید. این پاشش آب در شعاع معینی توسط تعداد معینی نازل سبب پوشش کامل سطح پکینگ‌ها و در نتیجه سرد شدن آب در برج می‌شود.

بهترین عملکرد نازل برج خنک کننده در زمانی صورت می پذیرد که سطوح پوشالی یا پدهای سلولزی به طور کامل تحت پوشش کامل جریان آب قرار گیرد. به فرآیند خیس شدن کامل پکینگها در کولینگ تاور همپوشانی نیز گفته می‌شود. به هر میزان افشانک عملکرد و پاشش بهتری داشته باشد همپوشانی بهتر صورت می‌پذیرد. عملکرد صحیح سیستم توزیع آب موجب می شود که در عمل فضای خالی کمتری (Void Space) دیده شود. راندمان افشانک برج خنک کننده در اصل نسبت اختلاف فشار (خروجی – ورودی) به فشار ورودی دوش‌ها قلمداد می‌شود . به هر میزان که راندمان پاششی افزایش یابد،  پاشش جریان آب در خروجی این مدل دوشهای صنعتی بهینه‌تر خواهد بود.

چگونگی نصب نازل برج خنک کننده

به منظور نصب نازل در سیستم پاشش آب برج خنک کننده باید دقت نمود نوع سیستم پاشش آب ثابت می‌باشد یا چرخشی. درصورتی که سیستم پاشش آب برج خنک کننده چرخشی باشد (برج خنک کن مخروطی) از نازل چرخشی یا پروانه ای به عنوان هد آب پخش کن یا اسپرینکلر استفاده می شود. در صورتی که سیستم پاشش آب در کولینگ تاور از نوع ثابت باشد از یک سری بست‌های کمربندی و گاهاً مغزی جهت اتصال نازل برج خنک کننده به لوله های ورودی کولینگ تاور استفاده می‌شود. به منظور آب بندی کامل افشانک به بست کمربندی و یا مغزی توصیه می‌گردد و از نوار تفلون و اورینگ (واشر پلاستیکی) نیز استفاده گردد.

انواع نازل برج خنک کننده

    نازل مهپاش برج خنک کننده

مهپاش عبارتی است که به افشانک یا شیپوره با شعاع پاشش کم و توزیع آب پودری نسبت داده می‌شود. مهپاش به عبارتی ساده‌تر جریان آب ورودی از کولینگ تاور را به صورت مه (mist) وارد هوا می‌نماید. وظیفه مهپاش در واقع  افزایش رطوبت نسبی موجود در هوا می‌باشد .مهپاش قالباً در برج‌های خنک کننده یا کندانسورهای تبخیری مورد کاربرد قرار می‌گیرد. مهپاش همچنین در انواع ایرواشر جهت افزایش رطوبت نسبی محیط نیز مورد کاربرد قرار می‌گیرد.

    نازل قطره پاش برج خنک کننده

مدلی از دوشهای پاششی که درصد معینی از جریان آب را به صورت قطره‌های ریز آب بر روی سطوح خنک‌کنندگی کولینگ‌تاور پاشش می‌نماید. نازل برج خنک کننده قطره پاش (cooling tower dropper nozzle) عموماً دارای شعاع پاشش بین 20 الی 60 سانتیمتر می‌باشد. از انواع افشانک قطره‌پاش می‌توان به نازل حلزونی، چپقی، خورشیدی و فانوسی اشاره نمود.

    نازل اسپری کننده برج خنک کن

نوعی دیگر از افشانک نیز که درصد بالایی از جریان آب را به صورت اسپری پاشش و توزیع می نماید مدل اسپری پاش(Cooling Tower Spray Nozzle) نام دارد. اسپری‌کننده‌ها عمدتاً دارای شعاع پاشش 60 الی 120 سانتیمتر میباشد. اسپری کننده ها قالباً دارای راندمان بالاتری نسبت به انواع مدل قطره پاش و مهپاش می‌باشد. از انواع اسپری افشانک برج خنک کن می‌توان به نوع مربع پاش(دک اسپری)، مدل 2H  و مدل بالتیمور اشاره نمود.