معلومات حول اختيار برج التبريد

Thread Content

معلومات حول اختيار برج التبريد: 1) كمية التبخر (WE) بالكيلوغرام في الساعة؛ في حالات التكييف العادية، يكون الفرق بين درجات الحرارة Tw1 وTw2 هو 5 درجات مئوية، وبالتالي فإن كمية التبخر تساوي 0.0083×L، أي أن 0.83% من كمية الماء المستخدم في الدورة يتبخر. 2) كمية الماء المتدفق (WD) بالكيلوغرام في الساعة: تختلف هذه الكمية حسب تصميم برج التبريد وسرعة التهوية، وعادةً ما تكون كالتالي: في الأنواع المفتوحة، 0.3% من كمية الماء المستخدم في الدورة، أما في الأنواع المغلقة، فهي 0.15% من كمية الماء المستخدم في الدورة.
3) كمية المياه المستهلكة في عملية التصريف (WB) بالكيلوغرام في الساعة: تختلف هذه الكمية حسب جودة المياه ومعدل التركيز. في الحالات العادية لاستخدام أجهزة التكييف، سواء كانت من نوع مفتوح أو مغلق، فإن كمية الماء المستخدمة في الدورة تكون 0.3%. كمية المياه المضافة (ΔL) كجم/ساعة، وهي مجموع القيم الثلاث المذكورة أعلاه. (ΔL = WE + WD + WB) كمية المياه المضافة هي مجموع القيم الثلاث المذكورة أعلاه. (ΔL = WE + WD + WB) في الأماكن المفتوحة: 1.43% من كمية المياه المتداولة؛ وفي الأماكن المغلقة: 1.28% من كمية المياه المتداولة. 　 برج التبريد هو جهاز حراري يُستخدم على نطاق واسع، ووظيفته هي تفريغ حرارة الماء الساخن إلى الغلاف الجوي من خلال تبادل الحرارة والمادة، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة الماء. يعتمد تأثير التبريد فيه بشكل أساسي على اختلاط السائلين الساخن والبارد داخل البرج، حيث يؤدي فرق ضغط بخار الماء بين السائلين إلى تبخر جزء من السائل الساخن وبالتالي تبريده. 　　ما هي الخطوات المحددة لاختيار برج التبريد؟ هل يكفي فقط وجود تدفق وفرق درجة الحرارة بين الماء الداخل والخارج؟ 　　في الوقت الحالي، توجد نوعان رئيسيان معروفان من أبراج التبريد، وهما نوع التبريد بالماء البارد ونوع التبريد بالهواء. وهناك نوعان من أبراج التبريد هذه، وهما أبراج التبريد ذات التهوية الطبيعية، وأبراج التبريد ذات التهوية الميكانيكية. 　　نظرًا لأن برج التبريد يتأثر بشكل أساسي بدرجة حرارة الهواء الرطب، ويعتمد في تبريده على تبخر الماء وانتقال الحرارة، فإن استهلاكه للماء كبير جدًا. 　　أما برج التبريد بالهواء، فيستخدم عملية النقل لامتصاص حرارة الهواء بهدف تبريده، ويتأثر بشكل أساسي بدرجة حرارة الهواء الجاف. نظرًا لارتفاع درجة حرارة الهواء الجاف، وانخفاض سعته الحرارية، ومحدودية قدرته على امتصاص الحرارة، بالإضافة إلى ضعف كفاءته في التبريد، فإن مبردات الهواء تحتاج إلى مساحة سطحية كبيرة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة تصنيعها. 　　تختلف معدات العمليات الخاصة بخدمات أبراج التبريد من صناعة إلى أخرى، والآن سنلقي نظرة على التغيرات المنطقية في أبراج التبريد بناءً على اختلافات معدات العمليات. تخدم أبراج التبريد المدنية أجهزة التبريد، وتتطلب أن تكون درجة حرارة الماء في البرج متساوية، أي: درجة حرارة الماء عند الدخول إلى البرج 37 درجة مئوية، ودرجة حرارة الماء عند الخروج من البرج 32 درجة مئوية. الفرق يكمن في أن سعة أجهزة التبريد مختلفة، وتتناسب السعات المختلفة مع أحجام مختلفة لأبراج التبريد؛ حيث أن كمية الماء المستخدمة في أبراج التبريد المخصصة للاستخدامات المدنية أقل مقارنة بكمية الماء المستخدمة في أبراج التبريد الصناعية. وهذا يعني أنه يمكن تصنيع الأبراج المدنية على شكل أبراج قياسية. ولتحسين الكفاءة، تم تقسيم درجات الحرارة المناسبة لاستخدام هذه الأبراج إلى فئتين؛ حيث تُحدد درجة الحرارة المناسبة في المناطق الجنوبية بناءً على درجة حرارة الكرة الرطبة والتي تبلغ 28 درجة℃ ； في الشمال، تبلغ درجة الحرارة وفقًا لدرجة الحرارة الرطبة 27 درجة مئوية. 　　تتكون معدات العمليات في صناعة الكهرباء من توربينات البخار، وتتطلب هذه التوربينات أن يكون درجة حرارة الماء في أبراج التبريد، في فصل الصيف وبمعدل ضمان 90%، أقل من 33 درجة مئوية، وتختلف فروق درجات الحرارة حسب المنطقة ونوع الوحدة. مقارنةً بالأبراج المدنية، فإن كمية الماء المستخدمة في التبريد لديه أكبر بكثير، وهو ما يحدد ضرورة استخدام أبراج تبريد بأحجام مختلفة لكل مجموعة من مجموعات المولدات. كما يجب أن يختلف حجم أبراج التبريد المستخدمة مع نفس مجموعة المولدات في مواقع جغرافية مختلفة أيضًا. على سبيل المثال، في المحطات التي تستخدم توربينات بقوة 200 ميجاوات، فإن كمية الماء المستخدمة في التبريد تصل إلى حوالي 36000 طن في الساعة. وفي منطقة بكين (حيث درجة حرارة الكرة الرطبة تبلغ 24.4 درجة مئوية)، يتم استخدام أبراج تبريد ذات تهوية طبيعية بمساحة 4500 متر مربع. نفس مجموعة المحركات في داتونغ بمقاطعة شانشي (حيث درجة حرارة الكرة الرطبة: 19.0 درجة مئوية) تحتاج إلى مساحة ري بالأبراج لا تتجاوز 3000 متر مربع فقط. تقع كل من شانشي وبكين في الشمال، وإذا تم الاعتماد فقط على معايير تصنيف الأبراج المدنية، فسيتعين على داتونغ استثمار 1500 متر مربع إضافي في أبراج التبريد. باختصار، 1) بشكل عام، تلك المُركبة مع نظام التكييف المركزي (الوحدة الرئيسية) تُسمى أبراج التكييف المدنية، وعادةً يكون فرق درجات الحرارة بينها من 5 إلى 6 درجات ； التركيبات المرتبطة بالصناعة (العمليات الإنتاجية)، والآلات، وخطوط التصنيع، تُسمى أبراجًا صناعية. عادةً ما يكون فارق درجة الحرارة 10 درجات مئوية، لكن هناك أيضًا حالات يكون فيها فارق درجة الحرارة أكبر (من 15 إلى 40 درجة مئوية أو أكثر) ； في الأساس، يمكن استخدام هذا التقسيم ； ٢) لا شيء مطلق، في الواقع، بالنسبة لخبرتنا في تصميم أبراج التبريد (بكافة أنواعها)، فلا يوجد فرق كبير بين الاستخدامات الصناعية والمدنية. عادةً، يتم تصنيف طاحونات الرياح حسب كمية المياه التي يمكنها معالجتها، أي ما يُسمى بالأبراج ذات السعة الكبيرة والسعة الصغيرة ； ٣) بعض المشاريع، مثل تلك التي تحتوي على نظام تكييف مركزي (الوحدة الرئيسية)، بسعة ٤٧٠٠ طن/ساعة لكل وحدة، وعدد الوحدات ٧ ； أما المشروع الآخر المخصص لصناعة الصلب، فإن معدل التدفق فيه يبلغ 215 طن/ساعة فقط، وهو عبارة عن عملية معالجة مياه الصرف الصحي عند درجات حرارة عالية. 1. كمية مياه التبريد Q (م3/ساعة) لا حاجة لشرح ذلك، تذكّر أنه عند اختيار البرج، يجب ضرب كمية مياه التبريد المحسوبة في معامل 1.15. 2. فرق درجة الحرارة بين المياه الداخلة والخارجة من البرج: يُعد هذا معيارًا مهمًا في اختيار أبراج التبريد. وبالنسبة للأبراج المستخدمة في التبريد المدني، فإن درجة حرارة المياه الداخلة تكون 37 درجة مئوية، بينما تكون درجة حرارة المياه الخارجة 32 درجة مئوية، وبالتالي فإن فرق درجة الحرارة بين المياه الداخلة والخارجة هو 5 درجات مئوية℃ ； تنقسم ظروف التشغيل المعتادة لأبراج التبريد الصناعية إلى فئات مثل 65°م – 45°م، و43°م – 33°م، و40°م – 32°م، حيث يتراوح فرق درجة الحرارة بين دخول وخروج الهواء من البرج بين 8°م و20°م. 3. درجة حرارة الكرة الرطبة τ (°م) يُطلق عادةً على الفرق بين درجة حرارة الماء الخارج من جهاز التبريد ودرجة حرارته الداخلية اسم نطاق التبريد، وهو يعتمد بشكل أساسي على درجة حرارة الكرة الرطبة في الهواء المحيط. يتم قياس فعالية الماء البارد في برج التبريد من خلال الفرق بين درجة حرارة الماء الخارج من البرج ودرجة حرارة الماء الداخل إليه، أو ما يُسمى بالفرق في درجات الحرارة. لذلك، فإن التغيرات في درجة حرارة الكرة الرطبة المحلية تؤثر بشكل مباشر على قدرة برج التبريد على التبريد. 4. درجة حرارة الهواء الجاف: 0 (°م) تعتمد برجات تبريد الهواء على نقل الحرارة لامتصاص حرارة الهواء، وتتأثر بشكل أساسي بدرجة حرارة الهواء الجاف. نظرًا لارتفاع درجة حرارة الهواء الجاف، وانخفاض سعته الحرارية، ومحدودية قدرته على امتصاص الحرارة، بالإضافة إلى ضعف كفاءته في التبريد، فإن مبردات الهواء تحتاج إلى مساحة سطحية كبيرة، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة تصنيعها.