قطره گیر برج خنک کننده + کاربرد، مزایا و عملکرد

برج های خنک کننده از جمله تجهیزاتی بوده که برای کاهش مصرف آب در مناطقی که با مشکل تامین آب مواجه هستند، استفاده می شود. بنابراین نگهداری و جلوگیری از اتلاف آب در این تجهیزات امر مهمی تلقی می شود.

برای این منظور می توان از قطره گیر برج خنک کننده استفاده کرده تا مانعی بر خروج قطرات آب و هدررفت آن می شود. در ادامه این مطلب به انواع قطره گیرها و نحوه عملکرد آن ها پرداخته شده است.

قطره گیر برج خنک کننده چیست؟

در برج خنک کننده که به منظور خنک سازی آب کندانسورها استفاده می شود، از اجزی مختلفی استفاده می گردد. از آنجا که کارکرد این برج ها بر اساس تبخیر آب است، لذا از بخشی به نام قطره گیر یا Drift Eliminator استفاده می شود. وظیفه اصلی این بخش، جلوگیری از خروج قطرات آب بوده که می توانند با جریان هوای خروجی از برج به سمت محیط بیرون پرتاب شوند.

بیشتر بدانید: برج خنک کننده جریان طبیعی چیست+کاربرد آن

این قطره گیرها با تغییر مسیر جریان هوای خروجی و جداسازی قطرات آب از آن، این مشکل را برطرف می کنند. این بخش یکی از بخش های مهم برج های خنک کن محسوب می شوند.

جنس قطره گیرها اغلب از مواد پلیمری، مانند پلی ونیل کلراید یا همان PVC بوده تا علاوه بر وزن کم و قیمت مناسب، مقاومت بالایی در برابر آب، خوردگی و تماس مداوم با جریان هوای مرطوب داشته باشد.

از سایر جنس های استفاده شده برای قطره گیر می توان به پلی پروپیلن (PP)، و مواد مرکب مانند فایبرگلاس (FRP) اشاره کرد، که دارای استحکام بیشتر و مقاومت بیشتری در برابر اشعه نور خورشید هستند.

اما به طورکلی، مقاومت بالای این مواد به خوردگی ناشی از رطوبت، باعث می شود قطره گیرها بتوانند برای مدت طولانی عملکرد مناسبی داشته و آب را به داخل سیستم بازگردانند. برخی از ویژگی های قطره گیرهای با جنس های مختلف را می توان در جدول زیر مشاهده کرد.

انواع قطره گیر برج خنک کننده

علاوه بر جنس قطره گیرها که در بخش قبل معرفی شد، می توان آن ها را بر اساس هندسه نیز تقسیم بندی کرد. به طور کلی، دو نوع اصلی از آن ها شامل قطره گیرهای تیغه ای (Blade Drift Eliminators)، و قطره گیرهای لانه زنبوری Honeycomb Drift Eliminators)) بوده که در ادامه به معرفی و توضیح مختصر هر یک از آن ها پرداخته می شود.

بیشتر بدانید: لوور برج خنک کننده چیست + انواع و وظیفه آن

لازم به ذکر است که انتخاب نوع مناسب قطره گیر با توجه به شرایط محیطی و نیازهای سیستم برج های خنک کننده می تواند در افزایش بهره وری و کاهش مصرف آب موثر باشد.

قطره گیر تیغه ای

این نوع قطره گیرها اغلب از جنس پلیمرهایی نظیر PVC و پلی پروپیلن ساخته شده اند؛ که دارای دو بخش اصلی شامل تیغه ها یا پره های منحنی شکل یا دارای انحنا بوده، و بخش دیگر نیز گیره های نگهدارنده قطره گیر را تشکیل داده که وظیفه نگهداری پره ها در کنار یکدیگر را بر عهده دارند. این نوع قطره گیرها خود دارای دو نوع یک کوهان و دو کوهان هستند.

در قطره گیر تیغه ای یک کوهان، تیغه ها دارای یک مسیر مارپیچ بوده که به یک طرف انحراف دارند. اما در قطره گیر تیغه ای دو کوهان، تیغه ها دارای دو انحراف بوده و به عبارتی دارای مسیر انحرافی دوبل است. انتخاب بین این دو نوع قطره گیر به شرایط مختلف برج خنک کننده مانند نوع و توان فن و میزان تمایل آب به خروج از برج بستگی دارد.

قطره گیر لانه زنبوری

قطره گیرهای لانه زنبوری اغلب در برج های خنک کننده مکعبی مورد استفاده قرار می گیرند. به دلیل شکل شش ضلعی و ساختار سلولی این نوع جداکننده ها، به آن ها لانه زنبوری یا پنبه ای نیز گفته می شود.

با توجه به مقدار پلی اورتان موجود در ماده گرانولی تشکیل دهنده آن ها، این قطره گیرها به سه گرید مختلف تقسیم بندی می شوند، که هر یک ویژگی های خاص خود را دارند. این ویژگی ها در انتخاب نوع قطره گیر مناسب برای هر برج خنک کننده نقش مهمی ایفا می کنند.

این گریدها عبارتند از:

• گرید 1: در گرید 1 از این نوع قطره گیر، از 60 درصد پلی اورتان و گرانول سفید استفاده شده و انعطاف پذیری و دوام بالاتری دارد.
• گرید 2 : در گرید 2، از 20 درصد پلی اورتان با رنگ طوسی استفاده می شود. مقاومت حرارتی مناسب (55 تا 60 درجه سانتیگراد) و همچنین مقاومت در برابر تابش خورشید از ویژگی های مهم این نوع گرید است. از این نوع قطره گیر عمدتا برای برج های خنک کننده مدار باز و هیبریدی استفاده می شود.
• گرید 3: این گرید نیز بدون پلی اورتان و با رنگ مشکی ساخته می شود. این نوع قطره گیرها بسیار شکننده تر بوده و در برابر ضربه و نور خورشید مقاومت کمی دارند. از این نوع قطره گیرها در برج های خنک کننده مدار باز و به دور از نور خورشید، با دمای کمتر از 50 درجه سانتی گراد استفاده می شود.

انتخاب هر کدام از این قطره گیرها به شرایط محیطی و نوع خاص برج خنک کننده و محل نصب آن بستگی دارد. در طراحی و نصب قطره گیرها باید به موضوعاتی همچون افت فشار ایجاد شده و محل نصب برج از نظر تابش نور خورشید توجه ویژه ای داشت.

چگونگی عملکرد قطره گیر برج خنک کننده

برج های خنک کننده با عبور هوا از میان قطرات پاشیده شده از نازل های پاشش آب باعث تبخیر بخشی از آب و کاهش دمای آن می شوند. حال از آنجا که جریان نسبتا پر سرعتی از هوا از میان قطرات آب عبور می کند، باعث حمل آب به سمت بالای برج و بیرون از آن می شوند.

مطالعه کنید: مهم ترین دلایل خرابی برج خنک کننده چیست ؟

برای حل این مشکل از قطره گیرهایی استفاده می شود که مانع خروج قطرات آب و افزایش هدررفت آن شوند. اساس کار قطره گیر ها انحراف جریان هوای خروجی از برج بوده تا ذرات و قطرات آب موجود در آب به دیواره این قطره گیرها برخورد کرده و به واسطه نیروی جاذبه، مجددا به درون برج خنک کن برگردند.

این امر منجر به صرفه جویی در مصرف آب شده و علاوه بر آن، از آنجا که الکتروموتور فن دستگاه در بالای برج قرار می گیرد، از ورودی این قطرات به داخل دستگاه و آسیب دیدگی فن نیز جلوگیری می شود.

بنابراین، با توجه به اهمیت کاهش هدررفت آب و افزایش بهره وری در سیستم های خنک کننده، بررسی عوامل مؤثر بر عملکرد قطره گیرها ضروری است.

برخی از مهم ترین عوامل قابل توجه عبارتند از:

• سرعت هوا در زمان برخورد با قطرات آب
• نوع قطره گیر مورد استفاده
• موقعیت و فاصله قطره گیرها در برج خنک کننده
• ارتفاع نصب قطره گیرها
• تنظیم فاصله بین تیغه ها یا گام های سلول های قطره گیر

با در نظر گرفتن این عوامل و اعمال تنظیمات مناسب، می توان میزان خروج آب و همچنین افت فشار هوای ایجاد شده را به حداقل رسانده و از بهره وری بیشتری در برج خنک کننده استفاده نمود.

کاربرد و مزایای قطره گیر برج خنک کننده

همانطور که بیان شد، قطره گیرها در قسمت بالایی برج های خنک کننده قرار گرفته و مانع خروج قطرات آب می شوند. این ممانعت از خروج آب دو تاثیر بسیار مهم خواهد داشت. اول اینکه مقدار آب جبرانی به برج کاهش داشته، که این موضوع باعث کاهش مصرف آب، خصوصا در مناطقی که با مشکل تامین مواجه هستند می شود.

مزیت دوم نیز جلوگیری از آسیب دیدن فن برج خنک کننده و خصوصا الکتروموتور آن می شود، چرا که با خروج قطرات آب و نفوذ آن به الکتروموتور فن، امکان خوردگی، زنگ زدگی و سوختگی موتور وجود دارد.

بنابراین، استفاده از این بخش در برج های خنک کننده راهی کارآمد و مقرون به صرفه بوده، و با توجه به جنس استفاده شده، می توانند در برابر گرما و تابش نور خورشید مقاومت کرده و همچنین به راحتی بر روی برج نصب شوند.

جمع بندی

قطره گیرهای نصب شده در برج های خنک کننده، نقش مهمی در جلوگیری از اتلاف آب ایفا می کنند. این اجزا وظیفه به دام انداختن و جمع آوری قطرات آب حمل شده توسط جریان هوای ایجاد شده توسط فن ها را بر عهده دارند.

از انواع قطره گیرها می توان به نوع تیغه ای و لانه زنبوری و با جنس های متنوعی همچون PVC، PP، و کامپوزیتی (FRP) اشاره کرد. هر یک از این موارد داری مزایا و محدودیت هایی بوده که در متن مقاله به آن ها پرداخته شد.

سوالات متداول