تهران، خیابان خالد اسلامبولی (وزرا)، خیابان 15، پلاک 8
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 مزایای استفاده از قطرهگیر در برج خنککننده بهشمار میرود. در صورت نبود این قطعه، قطرات ریز آب همراه با جریان هوا از سیستم خارج شده و هدررفت قابل توجهی از منابع آبی را بهدنبال دارد. قطرهگیر با جلوگیری از خروج ذرات آب، مصرف آب را بهینه کرده و راندمان عملکرد برج را افزایش میدهد. این موضوع بهویژه در مناطق کمآب اهمیت زیادی داشته و نقش مؤثری در کاهش هزینههای بهرهبرداری و نگهداری سیستمهای خنککننده ایفا میکند.
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.
افزایش طول عمر قطعات کولینگ تاور یکی از مزایای مهم استفاده از قطرهگیر در برج خنککننده است. قطرهگیر معمولاً پس از سیستم توزیع آب و پیش از پروانه نصب میشود و با ایجاد مانع مؤثر، از ورود قطرات آب به داخل فن جلوگیری میکند. این عملکرد مانع از ایجاد خوردگی، رسوب و آسیبهای مکانیکی در اجزای داخلی کولینگ تاور میشود. در نتیجه، استهلاک قطعات کاهش یافته و هزینههای تعمیر و نگهداری سیستم به شکل قابل توجهی کمتر خواهد شد.
یکی دیگر از مزایای دریفت الیمیناتور، کاهش تراکم مه در برجهای خنککننده بهویژه در فصل تابستان است. با افزایش دما و رطوبت هوا، احتمال خروج قطرات ریز آب به همراه جریان هوا بیشتر میشود که میتواند منجر به تشکیل مه در بالای برج گردد. دریفت الیمیناتور با جلوگیری از خروج این قطرات، به بهبود عملکرد کولینگ تاور کمک کرده و از ایجاد ابر و کاهش دید در اطراف برج خنککننده جلوگیری میکند.
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. همچون چربی گیر فایبرگلاس، 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.
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.
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:
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.
قطره گیر برج خنک کنندهقطعهای است که در مسیر خروج هوا نصب میشود و وظیفه آن جلوگیری از خروج قطرات آب همراه با جریان هوا است. این قطعه مانع هدررفت آب، کاهش رسوبگذاری اطراف برج و افزایش راندمان سیستم خنککاری میشود.
وجود قطرهگیر استاندارد در برج خنککننده باعث کاهش قابل توجه تلفات آب میشود. این موضوع علاوه بر صرفهجویی در مصرف آب، هزینههای بهرهبرداری و نگهداری سیستم را نیز کاهش میدهد.
قطرهگیرها معمولاً از جنس PVC، پلیپروپیلن یا مواد پلیمری مقاوم در برابر رطوبت، حرارت و مواد شیمیایی ساخته میشوند. انتخاب جنس مناسب به شرایط کاری و دمای عملکرد برج بستگی دارد.
بله، قطرهگیر با جلوگیری از خروج آب و کنترل جریان هوا، به بهبود عملکرد کلی برج خنککننده کمک میکند و راندمان تبخیر را در سطح مطلوب نگه میدارد.
در صورت شکستگی، تغییر شکل، کاهش کارایی یا افزایش خروج آب از بالای برج، لازم است قطرهگیر بررسی و در صورت نیاز تعویض شود.
قطرهگیر استاندارد دارای طراحی مهندسی، افت فشار کم و راندمان بالای جداسازی قطرات آب است، در حالی که نمونههای غیراستاندارد باعث افزایش مصرف انرژی و کاهش کارایی برج میشوند.