مواد به کار رفته درساختمان کولینگ تاور

اسکلت برج خنک کن (کولینگ تاور)

اسکلت یا سازه برج خنک کن، ساختمانی است که مجموعه قطعات تشکیل دهنده برج خنک کن (کولینگ تاور) در داخل آن قرار می گیرند لذا نقش تعیین کننده ای در تعیین عمر مفید این دستگاه برعهده دارد و بسته به شرایط از مواد و مصالح زیر ساخته می شود:

الف) بتن

ب) چوب اشباع شده

ج) فایبر گلاس

د) فولاد با پوشش گالوانیزه

هریک از این مواد مزایا و معایب خود را دارند که ماده ی مناسب با توجه به شرایط محیطی محل نصب برج و مشخصات آب گردشی و مقاومت مکانیکی خاک انتخاب می گردد.

اسکلت بتنی برج خنک کن (کولینگ تاور)

این نوع سازه ها متشکل ازفونداسیون، دیواره های جانبی کولینگ تاور و میانی، سقف پوشش دهنده برج خنک کن و در مواردی سقف روی حوضچه آب سرد و به صورت یکپارچه می باشد. جهت تامین تکیه گاه های مناسب برای تجهیزات و همچنین بهبود عملکرد سازه برج خنک کننده ،  ستون های میانی و تیرهای افقی در ترازهای مختلف پیش بینی می شود که برخی از تیرها به صورت صلیبی جهت مهاربندی ستونهای میانی درنظر گرفته می شود. سازه های بتنی برج خنک کن در صورت رعایت موارد زیر از عمر نسبتا طولانی برخوردار خواهند بود.

الف- میلگردها قبل از استفاده درسازه ها با سندبلاست و رنگ اپوکسی پوشش داده شوند.

ب- مواد افزودنی مناسب جهت جلوگیری از نفوذ مواد شیمیایی به بتن اضافه شود.

ج- سطح بتن داخل برج با پوششهای مناسب ازقبیل رنگ اپوکسی وغیره پوشش داده شود.

در صورت عدم رعایت موارد فوق، یون کلر آزاد موجود درآب چرخشی، موجب خوردگی تدریجی آرماتورهای داخل کولینگ تاور می گردد و سازه برج را تضعیف می کند.

اسکلت چوبی برج خنک کن (کولینگ تاور)

دراین نوع سازه کولینگ تاور، قسمت فونداسیون و حوضچه آب سرد، به صورت بتنی ساخته می شود و دیگر اجزا یعنی ستونها، تیرهای عرضی و طولی و مهارها از جنس چوب می باشد. وجود ماده اشباع درچوب از اهمیت بسزایی برخوردار است و از فرسودگی و پوسیدگی زود هنگام چوب جلوگیری می کند. در بازرسی از برج های خنک کن چوبی باید دقت کرد، اجزایی که ترک های بیش از حد استاندارد دارند، شکسته شده اند و یا پوسیدگی آنها زیاد است، شناسایی و هرچه سریع تر تعویض گردند. در اتصالات چوبی از واشرهای پهن تری استفاده می گردد تا اثر سفت کردن پیچ و مهره، چوب آسیب نبیند. چوب به دلیل خواص طبیعی در فضای خشک ( هنگام نصب برج) زود ترک می خورد که اگر این ترکها، ازحد استاندارد کمتر باشد استفاده از این قطعات در برج خنک کننده بلامانع است.

لازم به ذکر است که چوب پس از خیس شدن مقداری آب جذب می کند و اصطلاحا باد می کند، به همین دلیل بایستی در آچارکشی کولینگ تاور چوبی دقت زیادی به عمل آورد تا پیچ ها سفت نباشد، چراکه خیس شدن چوب و در نتیجه افزایش حجم آن باعث صدمه به چوب می شود. دراین گونه برج های خنک کن، آب بایستی همواره درگردش باشد، زیرا خشک شدن چوب باعث ایجاد ترک در آن می شود. همچنین باید دقت کرد که مواد افزودنی مثل اسیدها روی چوب ریخته نشوند زیرا باعث خوردگی و پوسیدگی آنها می شود.

اجزای موجود درسازه چوبی کولینگ تاور به شرح زیر می باشد :

ستون ها برج خنک کن : ستونها دارای مقاطع مربعی هستند و معمولاً طول آنها کمتراز 6 متر می باشد که عموما ستونها بارهای عمودی را در برج خنک کننده تحمل می کنند. تیرهای طولی و عرضی کولینگ تاور: این تیرها دارای مقاطع مستطیل هستند واکثرا بارهای عرضی را تحمل می کنند و باعث افزایش مقاومت سازه می شوند، البته درمواردی نیز بارهای عمودی را تحمل می کنند مثل تیرهای عرضی سقف پوشش دهنده برج خنک کن و یا تیرهای عرضی در زیر قسمت پرکن ها، که دراین حالت از تیرهایی با مقاطع بزرگتر استفاده می شود. مهارها کولینگ تاور : وظیفه این جزء افزایش صلبیت سازه برج خنک کن می باشد و به صورت مورب نصب می شود.

اتصال دهنده پکینگ برج خنک کننده: این قطعه برای اتصال مهارها دریک امتداد و راستا استفاده می گردد. پایه لنگرگاه کولینگ تاور: تکیه گاههایی هستند که جهت اتصال و ثابت کردن انتهای مهارها به فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرند. و Block : قطعات چوبی هستند که برای اتصال دوستون ویا دو تیر درامتداد هم می باشند. پیچ ومهره و واشر برج خنک کن: جهت اتصال قسمتهای مختلف استفاده می شود و نکته مهم در استفاده از این اجزا، واشرهای مخصوص (پهن) می باشد. واشر پلاستیکی کولینگ تاور : در انواع و سایزهای مختلف جهت افزایش صلبیت سازه و کاهش تنشهای موجود در اتصالات و نتیجتاً عدم ساییدگی چوب و بیضی شدن سوراخها می گردد.

این نوع سازه برج خنک کن، از لحاظ ساختمان کاملا شبیه اسکلت چوبی برج خنک کن می باشد ولی به جای مقاطع چوبی، ازمقاطعی با جنس فایبرگلاس استفاده می شود. فایبرگلاس عمر بیشتر و مقاومت بیشتری در برابر موادشیمیایی دارد. اسکلت فولادی با پوشش گالوانیزه یا رنگ اپوکسی کولینگ تاور این نوع اسکلت با توجه به خصوصیات فلز، کمتر در برج های خنک کن تر مورد استفاده قرار می گیرد. مقایسه مزایا و معایب انواع سازه های برج خنک کن تر الف- عمرمفید: از لحاظ عمر مفید، ترتیب برج خنک کن به شرح زیر می باشد: بتنی، فایبرگلاس، چوبی، فولادی با پوشش گالوانیزه مطابق با دسته بندی فوق، برج کن بتنی دارای بالاترین عمرمفید می باشد. ب- نیروی وزن وارد بر سطح فونداسیون

اسکلت چوبی، فایبرگلاس، فولادی، بتنی برج خنک کن (کولینگ تاور) با اسکلت چوبی کمترین نیروی وزن را بر سطح فونداسیون وارد می آورد. لازم به توضیح است که درصورت مناسب نبودن مقاومت مکانیکی خاک برای احداث برج نیاز به شمع کوبی می باشد. ج- مدت زمان :چوبی، فایبرگلاس، فولادی، بتنی از آنجاییکه قطعات سازه های چوبی، فایبرگلاس وفولادی برج خنک کن به صورت پیش ساخته به محل موردنظر ارسال می گردند، نصب آنها سریعتر است. د- مدت زمان تعویض برج خنک کن (کولینگ تاور) بعد از پایان عمر مفید : (تعویض اسکلت برج) چوبی، فایبرگلاس، فولادی، بتنی زمان تخریب برج بتنی بیشتر از سایر موارد است. برج چوبی کمترین زمان تعویض را داراست.

این سیستم امروزه در شکل های مختلف به صورت واردات (شرکت های بازرگانی) تولید (شرکت های تهویه مطبوع) به کار گرفته می شود. اصلی ترین و مهمترین کاربرد برج خنک کن در صنایع، تعدیل دمای منابع حرارتی و ماشین آلات سنگین مانند دستگاه تزریق و کوره های القایی است. با ما از همراه باشید تا به بررسی کاربرد برج خنک کننده بپردازیم. برج خنک کننده یک منبع فراهم کننده آب سرد برای حذف گرمای اضافی تولید شده توسط تجهیزات فوق به شمار می آید. امروزه برج های خنک کننده کاربرد وسیعی در صنایع فولاد، پتروشیمی، پالایشگاهی، نیروگاه های توزیع برق و سایر صنایع کوچک و بزرگ دارد. اهمیت بکارگیری پکینگ رندوم اسپلش به اندازه کارکرد خود تجهیزات می باشد، زیرا نبود کولینگ تاور باعث از کار افتادن کل سیستم خنک کننده می گردد.

کاربردهای برج خنک کننده

برج خنک کننده مجتمع های مسکونی ساختمان های مسکونی که در آن هواساز یا سیستم مرکزی تهویه به کار گرفته می شود، در صورتی کولینگ تاور به کار می رود که چیلر دارای کندانسور آبی باشد. در این صورت چیلر در موتورخانه ساختمان با لوله های رفت و برگشت و کلکتورهای مشخص با پمپ های طراحی شده به کولینگ تاور متصل می گردد. برای این که بتوان دمای بالای کمپرسور را در چیلرهای تراکمی و همچنین دمای محلول لیتیوم برماید را در چیلرهای جذبی کنترل کرد، می بایست از یک یا چند برج (بنا به ظرفیت مورد نیاز و فضای ساختمان) استفاده نمود. کولینگ تاور در این نوع ساختمان های دارای موتورخانه مرکزی یا در فضای حیاط قرار داده می شود یا در بام؛ در هر دو صورت نیاز همیشگی برج های خنک کننده فضای باز است.

برج خنک کننده صنعتی صنایع مختلف در کشور بدلیل سروکار داشتن با دمای بالای کاری که از اصطکاک قطعات مختلف در دستگاه های مورد استفاده به وجود می آید، نیاز دارند که این دما با روشی کنترل و به بیرون هدایت شود. این کار توسط کولینگ تاور انجام می گیرد، اما تفاوتی که در این روش خنک کاری وجود دارد نوع برج خنک کننده است به صورتی که براساس سختی آب (مابین 400 تا 2000) کولینگ تاور در صنایع انتخاب می شوند. اما باید این موضوع که صنعت هدف به چه نوع برج خنک کننده نیاز دارد (مدار باز – مدار بسته) توجه نمود.