برای طراحی صحیح در برج های خنک کننده ، باید اصول کار برج خنک کننده و مفاهیم کاری که برج خنک کننده انجام می دهد را دانست.
ظرفیت برج خنک کن علاوه بر دانستن ظرفیت بر حسب کیلوکالری یا کیلووات؛
دمای آب ورودی برج (درجه سانتیگراد)،
دمای آب خروجی برج (درجه سانتیگراد)،
سرعت جریان (m³/h) (مقدار آب در حال گردش در سیستم)،
دماسنج مرطوب تابستانی (درجه سانتیگراد) محلی که برج در آن کار می کند،
ارتفاع مکانی که برج خنک کننده آب در آن کار می کند (Altitude)
این داده ها باید دقیقاً شناخته شوند، نه تقریبی.زیرا می خواهیم در زمان نصب کولینگ تاور آن مزان گرمای که نیاز داریم از آب ورودی گرفته شود..
مقاله روش انتخاب برج خنک کننده را بخوانید.
با توجه به قانون ترمودینامیک که در این زمینه به ما کمک می کند، "گرمای گرفته شده در رویدادهای با تبادل حرارت باید همیشه برابر با گرمای داده شده باشد."
Q = m * c * Δt
س: گرما نامیده می شود و واحد آن کیلو کالری (کیلو کالری) یا کیلو وات (کیلووات) است.
m جرم نامیده می شود و واحد آن کیلوگرم در ساعت (کیلوگرم در ساعت) است.
ج : گرمای مخصوص نامیده می شود و واحد آن cal/gr°C (کالری/گرم درجه) است.
Δt: به آن دلتا t می گویند و اختلاف دمای ورودی و خروجی و واحد آن درجه سانتی گراد (درجه) است.
با توجه به توضیحات فوق، با یک مثال واقعی، رویداد به راحتی روشن خواهد شد.
مثال 1:
در برج مورد نظر دمای آب ورودی 43 درجه سانتی گراد و دمای آب خروجی 32 درجه سانتی گراد خواهد بود. اگر مقدار آب برگشتی در سیستم 30 تن در ساعت (m³/h) باشد، ظرفیت آن چند کیلوکالری خواهد بود؟
راه حل:
ابتدا داده شده را بنویسیم
tg : 43 ° C tç : 32 ° C c : 1 برای آب m : 30 m³/h : 30,000 kg / ساعت Q : ?
Q = m * c * Δt
Q = 30000 * 1 * (43-32)
Q = 30000 * 1 * 11
Q = 330000 کیلو کالری
بیشتر بدانید >>>>>بر ج خنک کننده چیست و چگونه کار می کند
مثال 2:
در برج مورد نظر دمای آب ورودی 61 درجه سانتی گراد و دمای آب خروجی 30 درجه سانتی گراد خواهد بود. اگر دبی برج 250 تن در ساعت (m³/h) باشد، ظرفیت برج چند کیلووات خواهد بود؟
راه حل:
ابتدا داده شده را بنویسیم
tg : 61 °C tç : 30 °C c : 1 برای آب m : 250 m³/h : 250.000 kg / ساعت Q : ?
Q = m * c * Δt
Q = 250000 * 1 * (61-30)
Q = 250000 * 1 * 31
Q = 7.750.000 کیلو کالری
Q = 7.750.000 کیلو کالری = (7.750.000 / 0.859 / 1000) کیلو وات = 9022 کیلو وات
باز هم اگر با مثال توضیح دهیم آسان و قابل فهم خواهد بود.
برج خنک کننده چند درجه است؟ :
در برج مورد نظر دمای آب ورودی 36 درجه سانتی گراد و دمای آب خروجی 31 درجه سانتی گراد خواهد بود. ظرفیت برج 260000 کیلوکالری است که چند تن در ساعت مقدار آب در گردش در برج است.
راه حل:
ابتدا داده شده را بنویسیم
tg : 36 °C tç : 31 °C c : 1 برای آب Q : 260.000 kcal m : ?
Q = m * c * Δt
260000 = متر * 1 * (36-31)
متر = 260000 / 5
متر = 52000 کیلوگرم در ساعت = 52 تن در ساعت
مثال 2:
در برج مورد نظر دمای آب ورودی 41 درجه سانتی گراد و دمای آب خروجی 33 درجه سانتی گراد خواهد بود. ظرفیت برج 3000 کیلووات و دبی برج m³/h است.
راه حل:
ابتدا داده شده را بنویسیم
tg : 41 °C tç : 33 °C c : 1 برای آب Q : 3000 kW m : ?
ابتدا باید kW - kcal را تبدیل کنیم.
3000 کیلو وات = (3000 * 0.859 * 1000) کیلو کالری = 2.577.000 کیلو کالری
Q = m * c * Δt
2,577,000 = متر * 1 * (41-33)
m = 2.577.000 / 8
متر = 322.125 کیلوگرم در ساعت = 322 تن در ساعت
به جز آب تخلیه شده به دلیل اشتباهات طراحی، کمبودهای فیزیکی و نارسایی در برج های خنک کننده، میزان آبی که برج در انتقال حرارت استفاده می کند و با تبدیل آن به رطوبت نسبی 100% مطابق با اصل کار خود به طبیعت رها می شود. به طور مستقیم به ظرفیت برج بستگی دارد.
محاسبه این مقدار به آسانی ضرب در یک ثابت است.
تلفات آب (کیلوگرم در ساعت) = ثابت (0.00153) * ظرفیت (کیلو کالری)
را می توان به صورت فرموله کرد
بیایید با یک مثال آن را تقویت کنیم.
مثال 1:
اگر مقادیر عملیاتی یک برج با دمای آب ورودی 51 درجه سانتیگراد و دمای آب خروجی 37 درجه سانتیگراد، دبی 76 متر مکعب بر ساعت باشد، تلفات آب در این برج کیلوگرم در ساعت خواهد بود.
راه حل:
در واقع ناشناخته در این سوال هم ظرفیت و هم اتلاف آب است. برای محاسبه تلفات آب کولینگ واتر ابتدا باید ظرفیت را محاسبه کنیم.
ابتدا داده شده را بنویسیم
tg : 51 درجه سانتی گراد tç : 37 درجه سانتی گراد c : 1 برای آب متر : 76 m³/h : 76000 کیلوگرم در ساعت
س:؟ از دست دادن آب : ?
Q = m * c * Δt
Q = 76000 * 1 * (51-37)
Q = 76000 * 1 * 14
Q = 1,064,000 کیلو کالری
تلفات آب (کیلوگرم در ساعت) = ثابت (0.00153) * ظرفیت (کیلو کالری)
تلفات آب (کیلوگرم در ساعت) = 0.00153 * 1.064.000
تلفات آب (کیلوگرم در ساعت) = 1627.9 کیلوگرم در ساعت
بیشتر بخوایند : محاسبه میزان مصرف آب برج خنک کننده
