معرفی ابزارآلات صنعتی

پکینگ یا فیلینگ برج خنک کن، به عنوان یکی از مهمترین اجزای کولینگ تاور، دو وظیفه اساسی را بر عهده دارد.

1- افزایش سطح تماس آب و هوا در برج خنک کننده

2- بیشتر کردن مدت زمان تماس و برخورد هوا و آب در برج خنک کن

پکینگ برج خنک کننده از نظر نحوه عملکرد به صورت کلی به دو نوع پکینگ فیلم و پکینگ اسپلش ضد رسوب تقسیم می شود که این دو نوع فیلینگ با استفاده از مشخصات هندسی و فرم خاص خود، باعث افزایش سطح تماس و نیز طولانی شدن زمان برخورد هوا و آب می شوند.

به دلیل اهمیت فراوان پکینگ در برج خنک کننده، این تجهیز را در دو بخش مورد بررسی قرار خواهیم داد. در بخش اول به بررسی عملکرد و انواع پکینگ کولینگ تاور از نظر جنس می پردازیم که شامل پکینگ پی وی سی - PVC و پکینگ پلی پروپیلن - PP برج خنک کن می شود.

وظیفه اصلی پکینگ ها در برج خنک کن، افزایش سطح تماس آب یا سیال خنک شونده با هوا می باشد. در حقیقت پکینگ با روشهای مختلفی به افزایش سطح تماس آب و هوا کمک می کنند و موجب می شوند میزان آب بیشتری بتواند خنک شود.

از نظر جنس، پکینگ/مدیا برج خنک کننده (کولینگ تاور) به صورت عمده سه گروه تقسیم می شوند.

1- پکینگ چوبی برج خنک کن
Cooling tower wooden fill

پکینگ یا فیلینگ چوبی کولینگ تاور در گذشته در برج های خنک کن صنعتی و پکیج استفاده می شد و امروزه به ندرت از آنها استفاده می گردد. باید توجه داشت که در اکثر موارد امکان جایگزینی پکینگ های چوبی با پکینگهای پلیمری وجود دارد که عموما باعث افزایش راندمان برج خنک کن می شود، ام بهتر است در این موارد از مشاور استفاده شود. پکینگ چوبی مورد استفاده در برج خنک کننده، از جنس چوب اشباع(معمولا راش) است. اگر از چوب اشباع استفاده نشود، پس از مدتی درون کولینگ تاور پر از رسوب و در مواردی جلبک می شود. همچنین باکتری ها و به ویژه لژیونلا-لژیون ایرز فضای مناسبی برای رشد در برج خنک کننده پیدا می کنند. معمولا سطح مفید تبخیر فیلینگ چوب برج خنک کن کمتر از 70 متر مربع در متر مکعب است.

به همین دلیل تعویض آن ها با پکینگ نت اسپلش ضد رسوب یا تریکل اسپلش مدل NC20-25 بهترین گزینه ممکن است. به عنوان مثال اگر در یک برج خنک کن قدیمی، ارتفاع پکینگ های چوبی برابر با 1.5 متر باشد، برای تعویض کردن این فیلینگ ها می توان از پکینگ تریکل اسپلش به ارتفاع 0.9 متر استفاده کرد. سطح مفید پکینگ نت اسپلش 150 متر مربع در متر مکعب و به عبارتی، 2 برابر فیلینگ چوب است.

مزایای پکینگ چوبی برج خنک کن

- عدم نیاز به تکنولوژی خاص در تولید

معایب فیلینگ چوبی کولینگ تاور

- قیمت نسبتا بالا

- راندمان پایین

- وزن بسیار بیشتر از پکینگ پلیمری

- کم بودن تامین کنندگان فعلی

استفاده از چوب به عنوان سطح تبخیر و فیلینگ برج خنک کن

2- پکینگ PVC - فیلینگ پی وی سی برج خنک کننده
Cooling tower PVC fill - filling

با پیشرفت تکنولوژی استفاده از پکینگ پلیمری در Cooling tower به سرعت رواج یافت. یکی از انواع اصلی پکینگ های موجود از لحاظ جنس، پکینگPVC است. انواع پکینگ و فیلینگ از لحاظ عملکردی و شکل هندسی خود دارای مدلها و تیپ های مختلفی هستند که در ادامه این نوشته مورد بررسی قرار می گیرد.

مزایای پکینگ پی وی سی برج خنک کننده

- قیمت مناسب

- وزن پایین پکینگ

- مقاومت در برابر آتش

معایب پکینگ PVC کولینگ تاور

- عدم امکان جوش بین ورقهای پکینگ

- خشک شدن و شکننده شدن پکینگ در مقابل تابش نور و در تماس با برخی مواد شیمیایی

- حداکثر دمای قابل تحمل معادل 60 درجه سانتیگراد

- ضعف در مقابل شرایط اسیدی و قلیایی

نمونه بلوک پکینگ کولینگ تاور از جنس pvc

3- پکینگ PP - پلی پروپیلن برج خنک کن - کولینگ تاور
Cooling tower PP filling

پکینگ PP برج خنک کننده نیز از لحاظ کلی مانند فیلینگ PVC است و در انواع مختلف تولید شده اند. مهمترین ویژگی پکینگ پلی پرو پیلن کولینگ تاور، مقاومت مناسب آن در شرایط اسیدی و قلیایی و در دمای بالا (تا 80 درجه) می باشد.

مزایای پکینگ PP کولینگ تاور

- مقاومت در برابر نور مستقیم خورشید

- انعطاف پذیری

- امکان جوش دادن ورقه ها

- مقاومت مناسب در محیط اسیدی و قلیایی

معایب فیلینگ پلی پروپیلن یا PP

- قیمت بالاتر نسبت به پکینگ PVC

- قابلیت اشتعال پذیری

نمونه بلوک پکینگ فیلم از جنس پلی پرو پیلین با اتصالات جوش حرارتی یا التراسونیک

پیش از ادامه مطلب طبقه بندی پکینگ ها از لحاظ نوع عملکرد لازم است در خصوص سطح مفید تبخیر توضیحاتی را بیان نمائیم.

در مطلب تخصصی مربوط به پکینگ های برج خنک کننده، توضیح داده شد که وظیفه اصلی فیلینگ برج خنک کن، افزایش سطح تماس آب و هوا است. بدین ترتیب پکینگ بستری را فراهم می کند تا آب مدت زمان بیشتری در معرض هوای در حال عبور از برج خنک کننده قرار بگیرد و نیز سطح بیشتری از آب با هوا در تماس باشد.

در کولینگ تاور های قدیمی، از الوارهای چوب اشباع به عنوان پکینگ استفاده می شد که پس از پیشرفت تکنولوژی، استفاده از پکینگ فیلم و فیلینگ ضد رسوب که از جنس پلاستیک از نوع پی وی سی - PVC و پ پ - PP متداول شد.

پکینگ های تریکل طرح هوی تک ضد رسوب دارای مزیت های بسیار زیادی نسبت به پکینگ فیلم می باشند اما سطح مفید تبخیر - Effective surface area آن از پکینگ های فیلم کمتر است. سطح مفید تبخیر که با واحد متر مربع سطح بر متر مکعب حجم پکینگ اندازه گیری می شود عبارت است از سطح معادلی که تبخیر سطحی بر روی آن انجام می شود. باید توجه داشت که سطح مفید تبخیر با سطح فیزیکی پکینگ الزاما برابر نیست.

در نوع نت اسپلش، سطح مفید تبخیر پکینگ از سطح هندسی فیلینگ بیشتر است زیرا بخش قابل توجهی از تبخیر توسط قطرات آب که توسط بدنه پکینگ به اطراف پاشیده می شود، صورت می پذیرد.

مقایسه سطح تبخیر و عمر مفید انواع مختلف پکینگ فیلم و اسپلش

به صورت کلی سطح مفید تبخیر در فیلینگ نت اسپلش مدل NC20-25، گرید اسپلش، اسپلش بار، رندوم اسپلش و توربو اسپلش بین 50 الیm2/m3 130 و سطح تبخیر پکینگ برج خنک کننده فیلم بین 120 الی 240 متر مربع بر متر مکعب است.

در پکینگ یا فیلینگ فیلم، با افزایش گام پکینگ، سطح مفید تبخیر کاهش می یابد اما در عین حال احتمال گرفتگی نیز کم می شود. به عنوان مثال پکینگ فیلم گام 19 سطح مفید تبخیر کمتری نسبت به پکینگ فیلم گام 12 دارد اما در مقابل گرفتگی ناشی از رسوب مقاوم است.

سطح مفید تبیر برخی از پکینگ های کولینگ تاور پر کاربرد عبارت اند از :

سطح مفید تبخیر پکینگ فیلم کانتر فلو با گام 19 میلیمتر : 150m2/m3

سطح مفید تبخیر پکینگ فیلم کانتر فلو با گام 27 میلیمتر : 125m2/m3

سطح مفید تبخیر پکینگ نت یا تریکل اسپلش آلمانی ضد رسوب برج خنک کننده : 130m2/m3

سطح مفید تبخیر پکینگ اسپلش گرید کولینگ تاور : 50m2/m3

در جدول های زیر سطح مفید تبخیر پکینگ های اسپلش آلمانی و نیز سطح هندسی پکینگ ارائه شده است و همانطور که گفته شد در پکینگ های اسپلش سطح هندسی از سطح موثر تبخیر کمتر است.

تعریف گام در پکینگ فیلم

به فاصله حداکثر بین دو ورق در پکینگ لانه زنبوری یا فیلم، گام پکینگ (بر حسب میلیمتر) گفته می شود. برای درک بهتر این مطلب اگر از بالا به پکینگ فیلم نگاه کنید شش ضلعی هایی می بینید که به فرم لانه زنبوری کنار هم قرار گرفته اند. فاصله بین دو ضلع متقابل بر حسب میلیمتر در این حالت گام پکینگ است. در ادامه گام های رایج و پر مصرف پکینگ فیلم را توضیح میدهیم.

پکینگ فیلم گام 12 میلیمتر

این نوع پکینگ دارای سطح مفید تبخیر و راندمان بسیار بالایی است اما فقط در شرایطی که سختی آب خیلی پایین باشد مورد استفاده قرار می گیرد. پکینگ گام 12 لانه زنبوری فیلم برای آب شهر و آب چاه مناسب نیست.

پکینگ فیلم گام 19

فیلینگ برج خنک کن با گام 19 میلیمتر، متداول ترین محصول موجود در بازار است و عموما با آب شهر و آب نسبتا سبک سازگار است. اما در شرایطی که سختی آب بالا باشد این پکینگ نیز دچار گرفتگی می شود.

پکینگ گام 23 , 27

این نوع فیلینگ برای آب های نسبتا سخت استفاده می شود و راندمان تبخیر کمتری دارد. پیشنهاد می کنیم در صورتیکه در کولینگ تاور آب چاه یا آب سخت جریان دارد از پکینگ نت اسپلش ضد رسوب استفاده شود.

در بخش دوم اطلاعات فنی مربوط به پکینگ، به طبقه بندی پکینگ ها از لحاظ نوع عملکرد می پردازیم. از لحاظ نوع عملکرد در پکینگ می توان پکینگ ها را به دو نوع پکینگ فیلم و پکینگ اسپلش برج خنک کننده تقسیم کرد.

1- پکینگ نوع فیلم برج خنک کن - کولینگ تاور
Film packing for cooling towers

ویژگی های فیلینگ فیلم کولینگ تاور

دلیل نامگذاری این نوع پکینگ ها به دلیل شرایط عملکرد آنها در برخورد با آب و یا سیال خنک شونده است. هنگامی که آب بر روی این نوع پکینگ ها ریخته می شود، فیلمی (سطحی) از آب بر روی ورقه ها تشکیل می شود. تشکیل این فیلم سطحی باعث می شود در حجم یکسان، سطح برخورد آب و هوا بیشتر شده و تبخیر سطحی افزایش یابد و در نتیجه سیال خنک شود. بزرگترین مزیت پکینگ های فیلم، راندمان تبخیر بالاتر از پکینگ های اسپلش است. بزرگترین عیب این نوع پکینگ ها گرفتگی حفره های آن به دلیل ایجاد رسوب به مرور زمان است. شایان ذکر است که پکینگهای فیلم خود دارای انواع مختلف و با ابعاد حفره های مختلف می باشند که هرکدام کاربری خاصی دارند لیکن اصول خنک کردن و تبخیر سطحی در آنها یکسان می باشد.

مزایای فیلینگ نوع فیلم - لانه زنبوری برج خنک کننده

راندمان بالای تبخیر آب
قیمت مناسب و کمتر از نمونه ضد رسوب NC 20 -25

معایب پکینگ فیلم برج خنک کن

گرفتگی شدید در صورت استفاده در آب با سختی بیش از 150 -200

ایجاد افت فشار هوای بیشتر در برج خنک کننده
نیاز به تعویض یا اسید شویی کامل بلوک های پکینگ بعد از 2 الی 4 سال

2- پکینگ اسپلش ضد رسوب برج خنک کننده
Splash fill - packing for cooling towers

نامگذاری این نوع از پکینگ ها از صدای چکیدن قطرات آب و پاشش آن به اطراف گرفته شده است. اصلی ترین کاربرد این پکینگ ها در مواردی است که سختی آب بالا باشد. عملکرد این نوع پکینگ ها بدین صورت می باشد که پس از ریختن قطرات آب بر روی شبکه پکینگ، هر قطره به قطرات ریزتری تقسیم شده و در نتیجه تبخیر سطحی بر خلاف پکینگ های فیلم که روی سطح پکینگ انجام می شد، بین قطرات ریز آب و هوا صورت می پذیرد. به دلیل سطح کم این نوع پکینگ ها رسوب خیلی کمتری از پکینگ های فیلم بر روی آن ایجاد شده ولی راندمان تبخیر آن از پکینگ های فیلم به مراتب کمتر است. خود پکینگهای اسپلش نیز دارای انواع مختلفی از جمله: پکینگ اسپلش گرید، پکینگ تریپل اسپلش و پکینگهای NC و VC می باشند لیکن در اصول عملکرد با همدیگر مشترک هستند.

ویژگی های مهم پکینگ نت اسپلش یا تریکل اسپلش عبارت اند از :

- استفاده از PP به صورت 100% نو و بدون استفاده از مواد بازیافتی

- عدم گرفتگی پکینگ اسپلش در آب سخت و با وجود رسوب کربنات کلسیم

- قابلیت تحمل دما از -20 تا 80 درجه سانتیگراد با فرض عملکرد پیوسته برج خنک کن

- طول عمر بسیار بالای فیلینگ نت اسپلش

- سرویس و شستشوی بسیار راحت با استفاده از واتر جت

- مقاومت در مقابل شرایط آب اسیدی کولینگ تاور

- مقاومت نت اسپلش در برابر شرایط آب قلیایی

مزایای پکینگ اسپلش ضد رسوب برج خنک کننده

قابل استفاده در برجهای خنک کننده صنعتی
عدم نیاز به تعویض تا مدت طولانی
رسوب بسیار کمتر نسبت به پکینگ فیلم
شستشو و سرویس بسیار راحت

معایب فیلینگ تریکل اسپلش کولینگ تاور

قیمت بالاتر از پکینگ فیلم
راندمان تبخیر کمتر از پکینگ فیلم

قیمت و فروش پکینگ برج خنک کننده در اینجا