تهران، خیابان خالد اسلامبولی (وزرا)، خیابان 18، پلاک 16
021-88565085
وظیفه اصلی برج خنک کننده، دفع حرارت اضافی از تجهیزات صنعتی یا سیستم‌های تهویه مطبوع است. این کار از طریق تبادل حرارتی و با کمک قطعاتی همچون قطره گیر برج خنک کننده، نازل و پکینگ انجام می‌شود. کولینگ تاور یا برج خنک کننده نوعی مبدل حرارتی است. آب گرم حاصل از فرآیندهای صنعتی وارد کولینگ تاور می‌شود. سپس با هوای خنک محیط تماس پیدا کرده و بخشی از حرارت خود را از دست می‌دهد. این فرآیند به صورت مداوم انجام می‌شود تا دمای آب به حد مطلوب برسد.
قطعات برج خنک کننده نقش حیاتی در کارایی و راندمان کل سیستم دارند. یکی از اجزای مهم این سیستم‌ها، قطره گیر یا دریفت الیمیناتور است. وظیفه آنها جلوگیری از خروج قطرات آب به محیط اطراف است. این قطعه با طراحی خاص، مسیر جریان هوا را تغییر می‌دهد و مانع از خروج قطرات آب می‌شود. این قطعه با نام‌های چکه گیر یا شبنم گیر نیز شناخته می‌شود.
در کولینگ تاور پروانه یا همان فن با ایجاد جریان هوا به فشار معین، فرآیند تبخیر آب را تسهیل می‌کند. همچنین قطرات ریز آب را به سمت بالا هدایت می‌کند. چکه گیر با ساختار منحصر به فرد خود، انرژی جنبشی قطرات آب را کاهش می‌دهد. سپس با استفاده از نیروی جاذبه، آنها را به سمت پایین هدایت می‌کند. در نهایت از خروج آنها به بیرون و اتلاف آب جلوگیری می‌شود. این همکاری بین قطعات، کارایی سیستم را بهبود می‌بخشد و موجب افزایش طول عمر برج خنک کننده می‌شود.
قطره گیر برج خنک کننده از بلوک‌ها و متریال‌های مختلفی تولید شده‌اند. این قطعات به صورت دقیق و با فواصل مشخصی کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. در فرآیند تولید این قطعات، از دستگاه‌های اکسترودر تزریق برای شکل دهی به ورقه‌های PVC استفاده می‌شود. قطره گیر برج خنک کننده در برابر خوردگی، زنگ زدگی و مواد شیمیایی مقاومت دارند. استفاده از قطره گیر در کولینگ تاور فواید متعددی دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:
کاهش اتلاف آب یکی از مهم‌ترین فواید استفاده از قطره گیر است. بدون وجود قطره گیر، قطرات آب می‌توانند به همراه جریان هوا از برج خارج شوند. این امر باعث افزایش مصرف منابع آبی می‌شود.
قطره گیر نقش مهمی در کاهش آلودگی هوا دارد. آنها از پخش قطرات آب حاوی مواد شیمیایی به هوای اطراف جلوگیری می‌کنند. در غیر این صورت مواد شیمیایی می‌توانند به منابع آبی و خاک نفوذ کنند و به محیط زیست آسیب برسانند. برخی از مواد شیمیایی باعث بیماری‌های تنفسی، پوستی یا سایر مشکلات می‌شوند. همچنین در صورت انتشار این مواد شیمیایی تجهیزات صنعتی و سازه‌ها با مشکلاتی نظیر خوردگی مواجه می‌شوند. به همین دلیل استفاده از قطره گیر در کولینگ تاورها بسیار مهم و ضروری است.
معمولاً قطره گیر برج خنک کننده قبل از پروانه و بعد از سیستم توزیع آب نصب می‌شود و با ایجاد یک تله برای قطرات آب، از ورود آنها به داخل فن جلوگیری می‌کند.
در فصل تابستان به دلیل افزایش دمای هوا و رطوبت، دریفت الیمیناتور نقش مهمی در عملکرد بهینه برج‌های خنک کننده دارند. این قطعات از خروج قطرات آب به همراه جریان هوا جلوگیری می‌کنند؛ در نتیجه تشکیل مه یا ابر در بالای برج کاهش می‌یابد.
به طور معمول قطره گیر در انواع برج‌های خنک کننده، کندانسور و ایرواشر به کار می‌رود. هدف آنها جلوگیری از اتلاف آب است. هنگامی که قطرات آب به چکه گیر برخورد می‌کنند، سرعت آنها کاهش می‌یابد. این کاهش سرعت به دلیل برخورد قطرات با سطوح متعدد و موانعی است که در مسیر آنها قرار دارد. قطره گیر برج خنک کننده شامل صفحات و تیغه‌هایی است که به صورت موازی چیده شده است.
به دلیل تغییرات مکرر در جهت حرکت و کاهش سرعت، قطرات آب از جریان هوا جدا می‌شوند. سپس به دلیل وزن خود به سمت پایین برج هدایت می‌شوند. اسکرابر تصفیه هوا دستگاهی است که برای کنترل آلودگی هوا طراحی شده است. این دستگاه می‌تواند ذرات آلاینده مختلف و گازهای سمی را حذف کند. اسکرابرها به صورت خشک یا مرطوب هستند. در اسکرابرهای مرطوب، مایع مخصوصی بر روی پکینگ مدیاهای بستر پاشیده می‌شود.
سپس یک لایه نازک از مایع بر روی بستر ایجاد می‌شود. پس از آن هوای آلوده از روی بستر عبور می‌کند. آلاینده‌های موجود در هوا توسط این بستر و مایع، جذب می‌شوند. قطره گیر اسکرابر نقش مهمی در این فرآیند دارد. این چکه گیر در انتهای ستون مدیا قرار دارد. آنها مانع از خروج قطرات آب حاوی آلاینده‌ها از دستگاه می‌شوند.
با توجه به تنوع در طراحی و کاربرد کولینگ تاورها، قطره گیرها نیز در انواع مختلفی تولید می‌شوند. قطره گیرهای برج خنک کننده تفاوت‌هایی در اندازه، شکل، متریال و کارایی دارند. برای تولید قطره گیر از متریال‌هایی نظیر فایبرگلاس، پلی پروپیلن و پی وی سی استفاده می‌شود. انتخاب نوع متریال برای قطره گیر برج خنک کننده بر اساس نوع و ساختار آنها صورت می‌گیرد.
به طور مثال در کولینگ تاورهای گرد، جنس قطره گیرها ترکیبی از فایبرگلاس و پلی پروپیلن است. قطره گیر پلی پروپیلن و پی وی سی محبوبیت زیادی دارند؛ زیرا این متریال‌ها مقاومت بالایی در برابر مواد شیمیایی دارند. ساختار و شکل ظاهری دریفت الیمیناتور برج خنک کننده بسته به نوع کاربرد، متفاوت است. در ادامه به بررسی مشخصات قطره گیر لانه زنبوری، تیغه‌ای و پره‌ای اشاره می‌کنیم:
این نوع شبنم گیر دارای ظاهر و شکل شش ضلعی مشابه لانه زنبور عسل است؛ به همین دلیل به آن قطره گیر لانه زنبوری یا سلولی گفته می‌شود. این شکل شش ضلعی باعث می‌شود که افت فشار بسیار کمی در برابر جریان هوا داشته باشد. این نوع قطره گیر در گریدهای مختلفی عرضه می‌شود. در کولینگ تاورهایی با ابعاد کوچک از این نوع چکه گیر استفاده می‌شود.
در برج‌های خنک کننده بزرگ، سیستم‌های ایرواشر و هواساز از قطره گیرهای تیغه‌ای استفاده می‌شود. قطره گیر تیغه‌ای از جنس پلی پروپیلن است. این نوع شبنم گیرها نسبت به مدل لانه زنبوری از استحکام و دوام بالایی برخوردار هستند. معمولاً این شبنم گیرها از دو بخش اصلی تیغه‌ها و گیره‌های مخصوص تشکیل شده‌اند. تیغه‌ها به صورت افقی و با فاصله نزدیک به یکدیگر قرار می‌گیرند. در دو طرف این نوع چکه گیر، گیره‌های نگهدارنده وجود دارد. وظیفه آنها ثابت نگه داشتن تیغه‌ها در کنار یکدیگر است.
با توجه به ساختار، قطره گیر پره‌ای فایبرگلاس برای استفاده در کولینگ تاور مخروطی بسیار مناسب است. این مواد مقاومت بالایی در برابر شرایط محیطی، خوردگی، زنگ زدگی و تغییرات ناگهانی دما دارند. نصب این نوع چکه گیرها بسیار آسان است و معمولاً بدون نیاز به ابزار خاصی انجام می‌شود. اغلب در بالای لوله‌های خروجی اسپرینکلر قرار می‌گیرند تا از خروج قطرات آب جلوگیری کنند.
همانطور که اشاره کردیم، قطره گیرهای لانه زنبوری از ورق‌های PVC و PP تولید می‌شوند. این نوع قطره گیر برج خنک کننده بر اساس درصد پلی اورتان مصرفی به سه تیپ گوناگون دسته بندی می‌شود. این درصد پلی اورتان تأثیر مستقیمی بر روی خصوصیات قطره گیر دارد. انتخاب تیپ مناسب چکه گیر لانه زنبوری بستگی به شرایط محیطی و کاربرد کولینگ تاور دارد.
این نوع از قطره گیرها با استفاده از 60 درصد پلی اورتان و گرانول سفید رنگ تولید می‌شوند. از خصوصیات قطره گیر لانه زنبوری گرید 1 می‌توان به انعطاف پذیری و ماندگاری بالا اشاره کرد.
این نوع قطره گیر به رنگ طوسی است. آنها حاوی 20 درصد پلی اورتان هستند. تحمل دمایی آنها بین 55 تا 60 درجه سانتی‌گراد است. این مدل شبنم گیر در برابر اشعه خورشیدی مقاومت بالایی دارد. اغلب آنها در کولینگ تاور مدار باز و هیبریدی استفاده می‌شوند.
آخرین مدل چکه گیر لانه زنبوری فاقد پلی اورتان است و رنگ آنها مشکی است. ضخامت این نوع قطره گیرها بین 300 تا 500 میکرون است. این نوع قطره گیر بر خلاف گرید 1 و 2 از انعطاف پذیری کمی برخوردار است. آنها باید به دور از نور مستقیم خورشید قرار گیرند؛ زیرا در برابر حرارت و دماهای بالا مقاومت کمی دارند. این نوع قطره گیر در کولینگ تاور مدار باز کاربرد دارد.
همانطور که اشاره کردیم، این نوع قطره گیر برج خنک کننده دارای تیغه است. این تیغه‌ها قطرات آب را به دام انداخته و به داخل برج خنک کننده هدایت می‌کنند؛ در حالی که هوا از میان آنها عبور می‌کند. در این قطره گیرها مدل تیغه‌ها متفاوت است. برخی از آنها دارای یک برآمدگی هستند که به قطره گیره گیر یک کوهان معروف هستند. این نوع چکه گیر برای برج‌های خنک کننده جریان مخالف طراحی شده است. در برخی مدل‌ها دو برآمدگی وجود دارد و شکل ظاهری آنها شبیه حرف W است. آنها با نام قطره گیر دو کوهان شناخته می‌شوند.
معمولاً مدل تیغه‌ای با استفاده از روش اکستروژن تولید می‌شود. برای تولید قطره گیرهای لانه زنبوری از روش ترموفرمینگ استفاده می‌شود. گام قطره گیرها یا فاصله بین تیغه‌ها تأثیر مستقیمی بر راندمان و جداسازی قطرات آب دارد. در قطره گیرهای تیغه‌ای، معمولاً گام بین ۲۵ تا ۳۵ میلی‌متر است. راندمان آنها حدود ۰٫۰۰۱ درصد دبی آب در گردش است. این بدان معناست که تنها ۰٫۰۰۱ درصد از آب در گردش با جریان هوا خارج می‌شود.
در مقابل شبنم گیرهای لانه زنبوری بازدهی بالاتری دارند و این راندمان به ۰٫۰۰۰۵ درصد می‌رسد. این نوع از قطره گیرها برای کاربردهایی که نیاز به حداقل دریفت آب دارند، ایده آل هستند. مدل لانه زنبوری با طول بیش از ۱۵۰ سانتی‌متر به ندرت تولید می‌شود؛ زیرا استحکام کافی را ندارد. ارتفاع یا ضخامت نوع تیغه‌ای بین ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متر متغیر است.
هر قطعه در برج خنک کننده نقش مهمی در بهینه سازی فرآیندهای تبادل حرارتی دارد. این سیستم‌ها از قطعات اصلی و فرعی تشکیل شده‌اند. قطعات اصلی مانند پکینگ‌ها، فن‌ها، نازل‌ها و قطره گیرها نقش حیاتی در فرآیند خنک سازی آب دارند. این قطعات به طور مستقیم با آب گرم تماس دارند و به تبادل حرارتی و خنک سازی آن کمک می‌کنند. پکینگ‌ها سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می‌دهند. فن‌ها هوای گرم را خارج می‌کنند. قطره گیرها از خروج قطرات آب جلوگیری می‌کنند.
اصطلاح المیناتور به معنای قطعه‌ای است که قطرات آب را از جریان هوا جدا می‌کند. چکه گیرها بسته به طراحی برج خنک کننده در قسمت‌های مختلفی قرار می‌گیرند. به طور مثال در برج خنک کننده مکعبی، شبنم گیرها در بالای نازل‌ها و قبل از فن استک قرار می‌گیرند. گاهی اوقات این قطعات در قسمت‌های دیگر دستگاه همچون بالای لوله‌های خروجی آب قرار می‌گیرند. در این صورت آنها به کمک بست‌ها به لوله‌ها متصل می‌شوند.
مواد به کار رفته در تولید قطره گیر برج خنک کننده در برابر شرایط محیطی و مواد شیمیایی مقاوم هستند. این قطعات قادر به تحمل تغییرات دما و فشار هستند. چکه گیرها برای مدت زمان طولانی بدون نیاز به تعویض یا تعمیر مکرر، کار می‌کنند. آنها در برابر تماس مداوم با آب و رطوبت با دوام هستند. سایر ویژگی‌های آنها عبارتند از:
چکه گیرهای لانه زنبوری بسیار کارآمد هستند و عملکرد خوبی دارند. مدل‌های پی وی سی به دلیل وزن سبک و بازدهی بالا در جداسازی قطرات آب، گزینه‌ای محبوب هستند. این مدل‌ها اغلب به دلیل قیمت پایین‌تر و نصب آسان‌تر انتخاب می‌شوند. با این حال مدل‌های پلی پروپیلن (PP) عمر طولانی‌تری دارند. همچنین در برابر شرایط سخت و تماس با مواد شیمیایی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند. به طور کلی بازدهی و عملکرد قطره گیر برج خنک کننده به عوامل مختلفی بستگی دارد.
قطره گیر برج خنک کننده از ساختار و شکل ظاهری متنوعی برخوردار است. همانطور که اشاره کردیم، مدل‌های تیغه‌ای در کولینگ تاورهای جریان مخالف و مکعبی عملکرد عالی دارند.
نحوه نصب قطره گیر برج خنک کننده بسیار مهم است و بر روی کارایی و راندمان آنها تاثیر می‌گذارد. در صورت نصب نادرست، کارایی و عملکرد این قطعات با مشکل مواجه می‌شود. به همین علت قطره گیرها باید طبق دستورالعمل‌ها و قوانین مربوطه نصب شوند.
تعداد لایه‌های تشکیل دهنده قطره گیر تأثیر زیادی بر روی عملکرد و بازدهی آنها دارد. هر چه تعداد لایه‌ها بیشتر باشد، سطح تماس بین هوا و قطره گیرها افزایش می‌یابد.
سرعت هوا هنگام برخورد با قطره گیرها بسیار حائز اهمیت است. با سرعت مناسب هوا، قطرات آب از هوا جدا شده و از برج خارج نمی‌شوند؛ در نتیجه این امر به کاهش دریفت و افزایش کارایی کولینگ تاور کمک می‌کند. اگر سرعت هوا بیش از حد زیاد باشد، قطرات آب با جریان هوا به بیرون پرتاب می‌شوند. اگر سرعت هوا خیلی کم باشد، قطرات آب جدا نمی‌شوند و کارایی برج کاهش می‌یابد.
با گذشت زمان رسوبات و آلودگی‌ها بر روی قطره گیرها انباشته می‌شوند و کارایی آنها را کاهش می‌دهند. هر گونه آسیب یا ترک خوردگی چکه گیرها نشانه‌ای برای نیاز به تعمیر یا تعویض آنها است. برای حفظ کارایی قطره گیر باید به صورت دوره‌ای تمیز شود. هنگام تمیز کردن چکه گیر استفاده از فشار آب، بخار یا مواد شیمیایی مناسب توصیه می‌شود. بررسی منظم قطره گیرها برای شناسایی و تعویض آنها ضروری است. اگر قطره گیرها آسیب دیده یا به شدت کثیف شده‌اند، تعویض آنها ضروری است.
استفاده از قطره گیرها یک راه موثر برای کمک به حفاظت از محیط زیست و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای است. این قطعات با جلوگیری از پرتاب قطرات آب از کولینگ تاورها، مصرف بی رویه آب را کاهش می‌دهند. همچنین از انتشار مواد شیمیایی موجود در آن جلوگیری می‌کنند. برای انتخاب و خرید قطره گیر برج خنک کننده، مشاوره با کارشناسان و تولید کنندگان بسیار مفید است. همچنین توجه به برخی فاکتورها نظیر نوع چکه گیر اهمیت ویژه‌ای دارد. در ادامه به فاکتورهای مهم هنگام خرید چکه گیر اشاره می‌کنیم:
نوع کولینگ تاور برای انتخاب قطره گیر برج خنک کننده بسیار اهمیت دارد. برای برج‌های خنک کننده بسته، قطره‌گیرها باید با فشار و دمای بالاتر سازگار باشند. در حالی که برای مدل مدار باز، مقاومت در برابر عوامل محیطی مانند نور خورشید و باران اهمیت دارد.
دما، فشار، جریان هوا و کیفیت آب ورودی بر نوع و عملکرد قطره گیر مورد نیاز تأثیر می‌گذارد. این عوامل باید در انتخاب قطره گیر مناسب در نظر گرفته شوند. به طور مثال قطره گیر برج خنک کننده باید در برابر خوردگی و رسوب ناشی از آب ورودی مقاوم باشد.
میزان دریفت یکی از مهم‌ترین فاکتورها در انتخاب قطره گیر است. دریفت به معنای قطرات آبی است که با جریان هوا از برج خارج می‌شوند. این قطرات موجب آلودگی محیطی و هدر رفت آب می‌شوند. بنابراین میزان دریفت مجاز بر اساس استانداردها و قوانین مربوطه تعیین می‌شود.
توجه به متریال قطره گیر برج خنک کننده حائز اهمیت است. موادی که در برابر خوردگی مقاوم هستند، عمر طولانی‌تری دارند و نیاز به تعویض کمتری پیدا می‌کنند.
قیمت قطره گیر برج خنک کننده بر اساس عوامل متعددی محاسبه می‌شود. در بازار چکه گیرها در مدل‌های مختلف با ویژگی‌ها، متریال‌ها و کارایی‌های متفاوت موجود هستند. بسته به مدل و نوع متریال قیمت آنها متغیر است. سطح مقطع و ضخامت دو عامل مهم در تعیین قیمت شبنم گیرها هستند. با افزایش ابعاد، ضخامت و وزن چکه گیر، قیمت این قطعات بیشتر می‌شود.
