مصرف آب برج خنک‌کننده چگونه محاسبه می‌شود؟

برج‌های خنک‌کننده اجزای جدایی‌ناپذیر در فرآیندها و تاسیسات مختلف صنعتی از جمله نیروگاه‌ها، سیستم های HVAC و فرآیندهای تولید هستند. این واحدها به دفع گرما از سیستم به جو کمک می‌کنند و از اصل تبخیر استفاده می‌کنند.

یکی از جنبه های حیاتی عملیات کارآمد، درک و مدیریت مصرف آب برج خنک‌کننده است. این مقاله نحوه محاسبه مصرف آب برج خنک‌کننده و عوامل موثر بر این معیار حیاتی را بررسی می‌کند.

آشنایی با مصرف آب برج خنک‌کننده

منظور از مصرف آب برج خنک‌کننده  مقدار آب موردنیاز یک برج خنک‌کننده برای عملکرد موثر و در عین حال حفظ ظرفیت خنک‌کننده مطلوب  است . آب عمدتاً از طریق چندین فرآیند از جمله تبخیر، رانش و دمیدن مصرف می شود.

محاسبه دقیق مصرف آب به بهینه سازی راندمان سیستم خنک کننده و ارزیابی هزینه های عملیاتی مرتبط با مصرف آب کمک می کند.

بیشتر بدانید: انواع برج خنک کننده و بررسی کولینگ تاور

عوامل کلیدی موثر بر مصرف آب

در اینجا به برخی عوامل موثر و کلیدی در مصراف آب برج خنک کننده اشاره می کنیم:

تلفات تبخیر

این جزء اولیه مصرف آب در برج های خنک کننده است. هنگامی که آب در برج خنک کننده جریان می یابد، گرما را از آب در گردش جذب می کند و منجر به تبخیر می شود. سرعت تبخیر به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله:

دما: دمای بالاتر هوا و آب منجر به افزایش نرخ تبخیر می شود.

رطوبت: سطح رطوبت کمتر در هوا باعث تسریع فرآیند تبخیر و در نتیجه مصرف آب بیشتر می شود.

سرعت باد: افزایش جریان هوا روی سطح آب می تواند تبخیر را افزایش دهد.

تلفات دریفت (پاشش)

دریفت به قطرات ریز آب اطلاق می شود که با هوای خروجی از برج خنک کننده خارج می شوند. مقدار تلفات رانش معمولاً حدود 0.5٪ تا 1٪ از کل جریان آب در گردش را تشکیل می دهد.

برج های خنک کننده مدرن برای به حداقل رساندن این تلفات از حذف کننده های رانش استفاده می کنند، این روش   به صرفه جویی در مصرف کلی آب کمک می کند.

بیشتر بدانید: قیمت برج خنک کننده

Blowdown بلو داون

کنترل غلظت مواد جامد محلول در آب خنک کننده، شامل حذف بخشی از آب از سیستم برای جلوگیری از رسوب و حفظ کیفیت آب است. نسبت دمیدن به طور کلی با غلظت کل مواد جامد محلول (TDS) در آب در گردش ارتباط دارد. با تبخیر آب، سطح TDS افزایش می‌یابد که برای حفظ ترکیب شیمیایی مناسب آب به بلوداون دوره‌ای نیاز دارد.

آب جبرانی

این آب شیرینی است که به سیستم برج خنک کننده اضافه می شود تا تبخیر، رانش و تلفات ناشی از انفجار را جبران کند. حجم آب جبرانی مستقیماً منعکس کننده مصرف آب برج خنک کننده است.

محاسبه مصرف آب برج خنک کننده

برای محاسبه دقیق مصرف آب برج خنک کننده، باید هر یک از عوامل ذکر شده در بالا را در نظر گرفت. یک محاسبه معمولی را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:

مرحله 1: محاسبه تلفات تبخیر

اتلاف تبخیر را می توان با استفاده از فرمول تخمین زد:

Evap loss = 0.00085 X 1.8 X Water flow rate (m3/hr) X (Hot water temp – Cold water temp(

نکته: اتلاف تبخیر مهم ترین نوع تلفات آب است که بین 1 تا 1.5 درصد از کل تلفات آب را شامل می شود.

از دست دادن آب هنگام  تبخیر یک اتفاق طبیعی است و نمی توان به طور کامل از آن جلوگیری کرد.

مرحله 2: محاسبه ضرر دریفت

تلفات پاشش را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:

Drift loss = Drift loss rate (%) x Water flow (m3/Hr) / 100

با فرض نرخ رانش حدود 0.005 (0.5%)، محاسبه ساده می شود.

نکته: میزان اتلاف آب هنگام دریفت را می توان با انتخاب یک حذف کننده دریفت مناسب  کاهش داد. نوع Drift Eliminator نصب شده بر محاسبه تلفات دریفت تأثیر می گذارد. استفاده از رانش با نرخ کم تلفات می تواند به طور قابل توجهی از دست دادن آب از طریق دریفت را کاهش دهد.

مرحله 3: برآورد Blowdown

Blowdown را می توان با استفاده از:

Blow down loss = Evap loss ÷ (C.O.C-1)

در اینجا C.O.C مخفف Cycle of Concentration است که مقدار محلول موجود در آب خنک کننده تقسیم بر مقدار محلول موجود در آب جبرانی است.

نکته: تلفات برج خنک کننده اجتناب ناپذیر است و قابل حذف کردن نیست.

مرحله 4: محاسبه آب جبرانی

در نهایت، می توانید کل مصرف آب برج خنک کننده (یعنی نیاز آب جبرانی) را به صورت زیر تخمین بزنید:

اتلاف کل آب = اتلاف تبخیر + اتلاف رانش + اتلاف ضربه پایین (بلو داون)

در حالی که این محاسبات معمولاً توسط ارائه دهندگان خدمات برج خنک کننده به عنوان بخشی از خدمات مهندسی برج خنک کننده آنها انجام می شود، داشتن این دانش به شما این امکان را می دهد که به مسائل خنک کننده به سرعت و کارآمد رسیدگی کنید.

با درک بهتر از هدررفت آب و نیازهای تجدید سیستم خنک کننده، می توانید عملکرد برج خنک کننده خود را بهینه کنید، در این فرآیند هم در مصرف آب و هم انرژی صرفه جویی می شود.

بیشتر بدانید: برج خنک کننده خانگی چیست؟ انواع و کاربرد آن

نتیجه گیری

درک نحوه محاسبه مصرف آب برج خنک کننده برای عملیات کارآمد سیستم، مدیریت منابع و نظارت بر محیط زیست بسیار مهم است. با در نظر گرفتن جنبه هایی مانند تبخیر، رانش و بلو داون، مدیران تاسیسات می توانند استراتژی هایی برای بهینه سازی مصرف آب و کاهش هزینه های عملیاتی طراحی کنند.

نظارت و تنظیم مداوم این پارامترها می تواند منجر به افزایش کارایی و پایداری در سیستم های برج خنک کننده شود.این مقاله به طور خلاصه به عوامل موثر در مصرف آب در برج های خنک کننده اشاره کرد برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد می توانید با کارشناسان شرکت فراسرد در ارتباط باشید.