برج خنک کننده در صنعت بسیار گسترده می باشد؛ از جمله در صنایع نفت، پالایشگاه، پتروشیمی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه اتمی، کارخانجات شیمیایی، غذایی، دارویی، صنایع ذوب فلزات، ریخته گری، کوره‌های القایی، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک، صنایع تولید شیشه، صنایع تولید سرامیک و کاشی، صنایع تولید خودرو، صنایع رنگ، کارخانجات تولید لبنیات و مواد غذایی، صنایع تولید کاغذ و تقریباً هر جایی از صنعت که در پروسه تولید و ساخت نیاز به آب خنک باشد از پکینگ برج خنک کننده استفاده می شود.
کاربرد برج خنک کننده در صنعت نیروگاه
همانطور که در مطلب برج خنک کننده نیروگاه ذکر شد، در یک نیروگاه حرارتی برای خنک کردن بخار خارج شده از توربین در کندانسور استفاده می شود. در نیروگاه‌های حرارتی، آب داغ تأمین شده حاصل از گاز طبیعی، ذغال سنگ، نفت و یا انرژی هسته ای، توربین ها را به حرکت درمی آورد. آب داغ پس از اینکه به بخار اشباع تبدیل شد حال به سمت توربین که به ژنراتور متصل است رفته و با استفاده از انرژی جنبشی خود، آن را به حرکت در می آورد و پس از عبور بخار از توربین وارد کندانسور می شود. در این مرحله برج خنک کننده نیروگاه با کاهش دمای بخار آن را به آب اشباع تبدیل می نماید.
کاربرد برج خنک کننده در صنعت نفت و پالایشگاه
نفت خام را ابتدا تا 400 درجه سانتیگراد گرم نموده و سپس در برج تقطیر به صورت مرحله به مرحله با استفاده از آب خنک به برش های نفتی تقسیم می کنند. از برج خنک کننده برای خنک کردن مبدل های حرارتی و دیگر تجهیزات نیز استفاده می شود. برج خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک نیز یکی دیگر از کاربردهای صنعتی کولینگ تاور است. دستگاه تزریق پلاستک از دو قسمت اصلی قالب گیری و تزریق تشکیل شده است. ابتدا دانه های ریز پلاستیک داخل قیف ریخته شده و و به داخل سیلندر می رود و با گردش دورانی به جلو رانده می شود.
در پوسته سیلندر المنت های حرارتی قرار گرفته است که دانه های جامد پلاستیک را به مایع تبدیل کرده و به داخل قالب تزریق می کند. قیمت قالب از دو بخش متحرک و ثابت تشکیل شده است که نیروی فشار دهنده آنها به روی هم با مقدار تن اعلام می شود. پس از تبدیل پلاستیک جامد به مایع و تبدیل آن به قطعه نهایی نیاز است تا حرارت از قطعه گرفته شود. برج خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک، آب خنک را از لوله های انعطاف پذیر وارد دالان های مخصوص تعبیه شده بروی قالب کرده و مجموعه قطعه و قالب را خنک نماید.
تفاوت پتروشیمی و پالایشگاه
برای اینکه از حوزه واژه های تخصصی و فرآیند های پیچیده شیمیایی خارج شویم، می توانیم به زبان ساده بگوییم پالایشگاه با استفاده از برج تقطیر، نفت خام را در اکثر موارد به سوخت های مختلف، روغنهای پایه صنعتی و مواد شیمیایی مانند بنزن و تلوئن تبدیل می کند. مواد اصلی سوختی که از پالایشگاه بدست می آید عبارت است از : قیر، مازوت(نفت کوره)، گازوئیل، نفت سفید(سوخت هواپیما)، نفتا، بنزین و گاز
در مقابل پتروشیمی با استفاده از خوراک گاز طبیعی یا متان، اتان یا نفتا، معمولا محصولات شیمیایی تولید می کنند که کاربرد آن برای شرکت های تولیدی و استفاده های غیر سوختی است. پلیمر ها مثل پلی اتیلن یا PE، پلی استایرن یا PS، پلی پروپیلن یا PP، آکریلونیتریل بوتادین استایرن که ما آن را با نام ABS می شناسیم، پلی وینیل کلراید یا PVC و اوره و آمونیاک جزو تولیدات اصلی پتروشیمی ها هستند
کار کولینگ تاور در پتروشیمی
یکی از تجهیزات مهم در پالایشگاه و پتروشیمی، برج خنک کننده نام دارد. کولینگ تاور(Cooling tower) در صنایع نفت و گاز بدلیل ارزش افزوده قابل توجه این صنعت اهمیت دارد. حجم تولید و کارکرد شبانه روزه پالایشگاه و پتروشیمی، باعث می شود ضرورت عملکرد مداوم و صحیح این تجهیز، بسیار حیاتی باشد. کار کولینگ تاور در پتروشیمی و پالایشگاه خنک کردن آب برای انتقال حرارت ایجاد شده توسط فرآیند(پروسس)، دستگاه ها و خط تولید است.
در پتروشیمی-Petrochemical plant و پالایشگاه-Refinery معمولا بخاطر الزامات خاص صنعت نفت و گاز، از کولینگ تاور بتنی استفاده می کنند. جالب است بدانید که برج خنک کننده فایبرگلاس پکیج در صورتیکه کیفیت مناسبی داشته باشد، می تواند در پالایشگاه و پتروشیمی مورد استفاده قرار بگیرد. این نوع از برج های خنک کن(بتنی) همانگونه که در مطالب قبلی اشاره کردیم، اکثرا طول، عرض و ارتفاع قابل توجهی داشته و همچنین ظرفیت سرمایشی(تن تبرید) زیادی را فراهم می کنند.
در برخی موارد بدلیل شرایط ویژه آب خنک کاری(سختی، آلودگی و ذرات معلق)، از پکینگ برج خنک کننده اسپلش در پالایشگاه و پتروشیمی استفاده می شود. به بیان دیگر می توانیم بگوییم عموما بخاطر حساسیت و سختی آب، استفاده از انواع پکینگ ضد رسوب و اسپلش رایج است.
بهینه سازی کولینگ تاور بتنی پالایشگاه و پتروشیمی
با توجه به ماهیت برج های خنک کن بتنی و نیز اقلیم نسبتا خشک ایران، کاهش مصرف آب برج خنک کننده پتروشیمی و پالایشگاه یکی از مسائلی است که امروزه مورد توجه ویژه ای قرار گرفته. بخاطر اهمیت کاهش میزان آب مصرفی برج خنک کن، شرکت آراکو علاوه بر تامین قطعات و تجهیزات کولینگ تاورهای صنعتی، آمادگی دارد در قالب پروژه های مطالعاتی و با توجه به وظیفه تاور در پتروشیمی، به بررسی روش های کاهش مصرف آب پتروشیمی ها و پالایشگاه ها پرداخته و در انتهای پروژه با ارائه راهکارهای اجرایی که بر حسب اولویت های مالی و اجرایی طبقه بندی می شود، خدمت ویژه ای را به صنعت نفت و گاز ارائه دهد.
موارد مهمی که در برج خنک کننده بتنی و فایبرگلاس پالایشگاه و پتروشیمی باید در نظر گرفت عبارت است از :
– شرایط پکینگ و فیلینگ با توجه به سختی آب و رسوب
– وضعیت فن و پره کولینگ تاور
– شرایط و وضعیت موتور، گیربکس و درایو شفت برج خنک کننده
– نحوه چیدمان و کیفیت لوور و قطره گیر
مساله دیگری که می تواند در کاهش مصرف انرژی برج خنک کن تاثیر داشته باشد، استفاده از سیستم کنترل هوشمند دور فن است. سیستم کنترل هوشمند برج خنک کننده ابتدا اطلاعاتی مانند دمای حباب مرطوب، دمای هوای محیط، دمای آب خروجی کولینگ تاور و سرعت چرخش فن را دریافت می کند. بر اساس این اطلاعات، در زمان هایی که دمای هوا کاهش پیدا می کند مثل عصر و شب، و در فصلهای سرد مثل پاییز و زمستان، با کم کردن دور فن، در مصرف آب میک-آپ برج و برق، صرفه جویی قابل توجهی ایجاد خواهد نمود. کم کردن ملایم دور فن و پره کولینگ تاور، به غیر از کاهش مصرف آب، باعث افزایش عمر الکتروموتور و مجموعه کاهش دور پروانه(گیربکس) خواهد شد.
کاربرد برج خنک کننده در صنعت امروز به چه شکل است؟
هر کارخانه بزرگ و کوچک امروزه نیاز مبرم به استفاده از تجهیزی با نام کولینگ تاور می باشد چرا که بواسطه آن می تواند گرمای اضافی تجهیزات خود را به بیرون انتقال دهد. کارخانجات قند، کارخانه رب، کارگاه های تزریق پلاستیک، شرکتهای فولاد و نیروگاه از مهمترین مصرف کنندگان این دستگاه حساب می شوند. لازم به ذکر است که هم اکنون کمتر صنعتی را می توان نام برد که از وجود برج خنک کن در مجموعه خود بهره نجسته باشد. بهتر است برای خرید و اطلاع از قیمت برج های خنک کننده فقط از منابع رسمی مثل تبادل گستر هیراد استفاده نمایید.
رشد و نموی صنعت تولید برج خنک کننده هم به واسطه همین موضوع پیشرفت چشمگیری داشته است. برجهای خنک کننده امروزه در محیط بیرون و در هوای آزاد قرار می گیرند و دلیل اصلی این موضوع هم نحوه کارکرد کولینگ تاور قلمداد می شود. یک برج خنک کننده با جذب هوای آزاد و ایجاد درصدی تبخیر موجب خنک کاری آب می شود که در ادامه به توضیح مفصل نحوه کارکرد ان خواهیم پرداخت.
برج خنک کننده چگونه آب را خنک می کند؟
بسیاری از ماشین آلات سرد کننده امروزه بر پایه علوم ترمودینامیک و انتقال حرارت عمل می نمایند. کولینگ تاور هم یکی از ماشینهای خنک کننده بوده که با بهره گیری از عمل تبخیر و ترکیب انتقال حرارت و انتقال جرم کار خود را به ثمر می رساند. حال وابسته به شرایط محیط اقلیم نصب می تواند دارای بدنه ای بتنی، فلزی و یا فایبرگلاس (فایبرگلس) باشد. در برخی موارد مشاهده می شود که به منظور کاهش میزان مصرف آب از نوع مداربسته این تجهیز بهره برده می شود.
در واقع به بیان ساده فارغ از نوع برج خنک کننده و یا جنست بدنه، وظیفه اصلی کولینگ تاور خنک کردن آب با تماس دائمی با هوای آزاد و ایجاد درصد کمی تبخیر می باشد. البته باید دقت نمود که در مناطق مختلف کارایی برجهای خنک کننده نیز متفاوت خواهد بود. مثلاً در شهری مثل اصفهان که آب و هوای نسبتاً معتدل دارد کار کولینگ تاور آسوده تر خواهد بود تا شهری مثل بوشهر. بوشهر شهری است با اقلیم مرطوب و از این رو یک برج خنک کننده نمی تواند کار خود را به خوبی انجام بدهد.