 |
| مكونات برج التبريد |
تستخدم أبراج التبريد لطرد الحرارة من وحدات التبريد وتكييف الهواء في مكثفاتها حيث يعمل المكثف على نقل الحرارة إلى المائع المحيط بوحدة التبريد، والمتوافر كالهواء او الماء من مصادر طبيعية متجددة مثل الأنهار والبحار، وإذا كانت هذه المصادر غير متوفرة او عالية التكلفة فيلزم استخدام أبراج التبريد خاصة في الأماكن التي يكون هواؤها الخارجي منخفض الرطوبة.
مقدمة عن برج التبريد
يستخدم برج التبريد (Cooling Tower)لتبريد الماء اللازم لتبريد المكثف في وحدات التبريد والتكييف الكبيرة مثل وحدات التكييف المركزية (Central air conditioning )حيث يتطلب كمية كبيرة من الماء لتبريد مركب التبريد (الفريون).
إذا كان الماء الداخل للمكثف ذو درجه حرارة مرتفعة فسيتطلب في هذه الحالة كمية كبيرة من المياه سواء أكانت وحدة التبريد متوسطة أو كبيرة، وقد يكون ثمن المياه مرتفع في بعض البلدان مما يجعل إعادة تبريد الماء واستخدامه بواسطة برج التبريد أمر ضروري كما أن استخدامه يعمل أيضا على الحفاظ على هذا الماء حيث أنه يكون معالج ونظيف حتى لا يسبب ترسبات على الجدار الداخلي لمواسير ملفات المكثف وبالتالي تقل كفاءة عمل المكثف.
أي أن برج التبريد يستخدم في خفض درجة حرارة المياه الخارجة من المكثف الموجود في الشيلر ...وذلك عن طريق امرار هذه المياه علي هيئة رزاز ثم يمر علي الحشو الموجود بالبرج ( fil) الذي يقوم بزيادة مسار مرور المياه لتحقيق أكبر قدر من ملامسة الهواء للمياه فتبرد .
ثم تعود مرة أخري الي المكثف في الشيلر.
تستخدم أبراج التبريد في التطبيقات الكبيرة للتكييف المركزي التي تتعدي 500 طن تبريدي حيث تكون الحاجه لكميات كبيرة من الماء بهدف تبريد سائل التبريد.
ولاعجب في ان برج التبريد يستخدم أيضا في الأماكن البعيدة عن العمران او الصحراوية فنجده مثلاً مستخدم في المعسكرات العسكرية التي تبعد عن المدن العامرة بالسكان ومن ثم فالمياه هناك تكون نادره او قليله لذا يكون استخدام برج التبريد هو الاختيار الانسب لتقليل الهدر في استخدام الماء فأبراج التبريد لا تهدر المياه.
مكونات برج التبريد
المكونات الرئيسة او الأساسية في برج التبريد هي :الغلاف الخارجي
غلاف البرج الخارجي يتكون من المعدن أو ألياف الزجاج أو الاسبستوس أو الخشب الأحمر أو الخرسانة أو من مجموعة من هذه المواد . ويفضل استعمال أقل المواد عرضه للصدأ لغلاف البرج.الحواجز (eliminator)
يوضع قبل مخرج البرج حواجز من المعدن المعرج الغير قابل للصدأ وذلك بهدف منع خروج قطرات الماء مع الهواء الخارج من البرج حيث يتم إعادة تكثيفها لتسقط مرة أخري الي داخل البرج.الرشاشات (Cooling Tower Nozzles)
هي عبارة عن رشاشات تقوم بإخراج المياه علي هيئة رذاذ و توجيها الي داخل البرج لتسقط بعدها في الحشو لتتبادل الحرارة مع الهواء.الحشو( fil )
يصنع من الخشب الجيد الذي لا يتأثر بالماء بسهولة أو الألمونيوم أو البوليمر. ويستخدم لزيادة مسار المياه حتي تطول فترة تعرضها للهواء فتقل درجة حرارتها .
أي يمكن ان يكون طول البرج بالكامل يساوي 3 متر مثلا ولكن المسافة التي تقطعها المياه مع وجود الحشو تصل الي 6 متر أو 6 متر.
الحشو له حجم أساسي متعارف عليه (standard ) وهو cm 120*30*30
,يصل طول الحشو الي90 سم أي ثلاث طبقات فوق بعضهم لأن كل طبقة من الحشو ارتفاعها 30 سم.
المروحة ( fan)
تقوم المروحة بتحريك الهواء داخل برج التبريد. حيث تعمل المروحة علي دفع و سحب الهواء إلى داخل البرج وهى ذات محرك يمكن التحكم في سرعته للتحكم في تدفق الهواء خلال البرج.يتم تحديد المروحة علي حسب مساحة البرج حتي تغطي مساحة البرج .ولكن بشرط ألا تقل المسافة بين المراوح عن 30 سم ولاتقل المسافة بين المروحة وجدار البرج عن 20 سم .
خط التعادل
هو عبارة عن خط لموازنة المياه الموجودة في أبراج التبريد للمحافظة علي مستوي المياه المطلوب .حوض تجميع المياه الباردة:
يوجد حوض أسفل البرج لتجميع الماء المبرد وهو مجهز بصمام بعوامة لتعويض كمية الماء عند الضرورة.ملحوظة : العلاقة بين طول وعرض برج التبريد ( length & width ) تكون 3:1 أي أن طول البرج يجب ألا يزيد عن 3 أضعاف عرضه.
طريقة عمل برج التبريد
يضخ الماء الساخن إلى قمة البرج ويرش إلى أسفل بواسطة رشاشات تعمل على تذريته على ألواح من الخشب أو البلاستيك (الحشو) لزيادة مساحة سطح التلامس بين الهواء والماء بزيادة مسار الماء ، حيث يتلامس الماء المرذذ مع الهواء المندفع إلى البرج بواسطةالرياح أو بواسطة المروحة ، فيحدث تبادل حراري بين الهواء والماء فيتبخر جزء من الماء ويبرد الجزء المتبقي منه ويتجمع في أسفل البرج ومنه إلى مصفاة دقيقة لحجز الشوائب التي قد تكون عالقة بالماء.
وتوجد حواجز في أعلي البرج للعمل علي منع خروج المياه المتبخرة مع الهواء الخارج من البرج.
ويجب ملاحظة انه في كثير من الأحيان يجب معالجة المياه قبل دخولها إلى برج التبريد، لأنها تحتوي على كائنات عضوية كالطحالب والبكتيريا والفطريات، ونتيجة تعرضها للهواء الجوي فإن الكائنات العضوية تنمو وتؤدي إلى تقليل كفاءة أبراج التبريد، وتسبب حاجزا لتدفق الماء. ويمكن معالجة المياه بطرق عدة منها إضافة الكلور بكميات منتظمة ومنع الضوء من الدخول.