در بسیاری از صنایع، برج خنک کننده بخش مهمی از سیستم تهویه و خنک سازی به شمار میرود. عملکرد بهینه این برجها ارتباط مستقیم با مصرف آب و بازده انتقال حرارت دارد. یکی از اجزای کلیدی که نقش تعیینکنندهای در کاهش مصرف آب و افزایش راندمان برج دارد، قطره گیر برج خنک کننده یا همان الیمیناتور است.
قطره گیرها وظیفه دارند تا ذرات ریز آب (دریفت) را که در اثر جریان هوا به بیرون از برج پرتاب میشوند را دوباره به چرخه ی گردش آب بازگردانند. در واقع، این قطعات به عنوان مانعی هوشمند بین بخش مرطوب و خروجی هوا عمل کرده و با کاهش هدررفت آب، باعث صرفه جویی قابل توجه در هزینهها و حفظ منابع آبی میشوند.
در این مقاله، به بررسی عملکرد قطره گیرها، نحوه تأثیر آنها بر مصرف آب، انواع طراحی، روشهای نصب و نگهداری و در نهایت ارتباط آنها با سایر قطعات برج خنک کننده خواهیم پرداخت.
نحوه عملکرد قطره گیر در برج خنک کننده
برای درک بهتر نقش قطره گیر، باید ابتدا فرآیند عملکرد برج را در نظر بگیریم. در برجهای خنک کننده، آب گرم از طریق نازلها بر روی پکینگ کولینگ تاور توزیع میشود تا در تماس با جریان هوای خنک، بخشی از حرارت خود را از دست دهد. در این فرآیند، مقداری از آب تبخیر شده و بخشی دیگر به صورت ذرات ریز در مسیر هوای خروجی به بالا رانده میشود.
این ذرات اگر کنترل نشوند، همراه با جریان هوا از برج خارج میشوند که علاوه بر افزایش مصرف آب، موجب رسوب و آلودگی در اطراف برج نیز خواهد شد. در اینجا نقش قطره گیر مشخص میشود.
قطره گیر برج خنک کننده با استفاده از صفحات منحنی یا تیغه ای طراحی شده، مسیر عبور هوا را به گونهای تغییر میدهد که قطرات آب بر اثر نیروی گریز از مرکز یا برخورد با سطوح داخلی به دام افتاده و مجدداً به چرخه آب بازگردند.
دلایل اهمیت استفاده از قطره گیر در برج خنک کننده
پیش از معرفی دلایل اصلی، لازم است بدانیم که در هر برج، حتی مقدار کمی هدررفت آب، در مقیاس صنعتی میتواند هزینههای بالایی ایجاد کند.
به طور میانگین، در یک برج صنعتی بزرگ، بین ۰.۱ تا ۰.۳ درصد از جریان آب در گردش ممکن است به صورت دریفت از سیستم خارج شود. این عدد در طول سال معادل هزاران لیتر آب است.
اهمیتهای اصلی استفاده از قطرهگیر
- کاهش مصرف آب: با جلوگیری از خروج قطرات ریز آب، نیاز به جبران آب از بینرفته کاهش مییابد.
- کاهش تشکیل رسوب و آلودگی در محیط اطراف: ذرات آب خروجی ممکن است حاوی مواد شیمیایی و املاح باشند که باعث آلودگی محیط اطراف برج میشوند.
- افزایش راندمان سیستم: حفظ تعادل آب در مدار باعث عملکرد پایدارتر پکینگ کولینگ تاور و سایر بخشها میشود.
- کاهش هزینههای بهره برداری: با صرفه جویی در مصرف آب، مواد شیمیایی ضدخوردگی و ضدجلبک وهزینههای نگهداری کاهش می یابد.
انواع قطره گیر و نحوه عملکرد هر کدام
در بازار، دو نوع طراحی اصلی برای قطره گیرها وجود دارد: تیغهای و سلولی (لانهزنبوری). پیش از معرفی تفاوتها، باید گفت که هر کدام بسته به شرایط کاری، نوع برج و میزان جریان هوا انتخاب میشوند.
۱. قطرهگیر تیغه ای
این نوع از قطرهگیر از چندین تیغه منحنی ساخته شده که مسیر هوای خروجی را چندین بار تغییر میدهند. در نتیجه، قطرات آب به سطح تیغهها برخورد کرده و در اثر گرانش، به پایین بازمیگردند.
پیش از معرفی ویژگیها، توجه داشته باشید که این نوع قطره گیر معمولاً در برجهای مدار باز و صنعتی که میزان جریان هوای بالایی دارند استفاده میشود.
ویژگیهای اصلی قطرهگیر تیغهای:
- راندمان بالای جداکنندگی (بیش از ۹۹٪)
- مقاومت مکانیکی بالا
- مناسب برای برجهای بزرگ و با فشار هوا زیاد
- نصب آسان و قابلیت شستوشو
۲. قطرهگیر سلولی (لانهزنبوری)
این مدل از صفحات با ساختار سلولی تشکیل شده که مسیر عبور هوا را به صورت منظم محدود میکند. عملکرد آن بر پایهی تغییر مکرر جهت جریان هوا و برخورد قطرات با دیوارههای سلولی است.
ویژگیهای اصلی قطرهگیر سلولی:
- کاهش نویز و جریان آشفته هوا
- وزن سبک و نصب آسان
- مناسب برای برجهای کوچک یا فایبرگلاس
- کارایی قابل قبول در شرایط نرمال جریان هوا
ارتباط بین قطره گیر و سایر قطعات برج خنک کننده
در برجهای خنک کننده، عملکرد هر قطعه با دیگری در ارتباط مستقیم است. برای مثال، اگر پکینگ برج خنک کننده یا پکینگ اسپلش دچار گرفتگی یا فرسایش شود، توزیع آب تغییر کرده و قطرات بیشتری به سمت بالای برج هدایت میشوند. در نتیجه، فشار بیشتری بر قطره گیر وارد میشود.
از سوی دیگر، عملکرد ضعیف قطرهگیر میتواند موجب خیس شدن فن و سایر قطعات برج خنک کننده شود که در بلندمدت باعث خوردگی و کاهش راندمان سیستم خواهد شد.
همچنین استفاده از الیمیناتور برج خنک کننده در کنار قطره گیر، میتواند نقش مکملی در کنترل مسیر هوا و جلوگیری از هدررفت آب ایفا کند. برندهایی مانند فیدار پلیمر کیان مهر با طراحی دقیق این قطعات، توانستهاند هماهنگی بین بخشهای مختلف برج را افزایش دهند.
تأثیر قطره گیر بر کاهش مصرف آب
پیش از معرفی اثرات کمی، باید بدانیم که مصرف آب در برجهای خنک کننده از سه بخش تشکیل میشود: تبخیر، دریفت (پاشش)، و تخلیه (بلودان). از این سه، تنها مورد دوم یعنی دریفت مستقیماً به عملکرد قطره گیر مرتبط است.
اگر قطره گیر بهدرستی طراحی و نصب شود، میزان دریفت میتواند از ۰.۳ درصد به کمتر از ۰.۰۱ درصد کاهش یابد. در یک برج صنعتی بزرگ، این مقدار برابر با صرفهجویی سالانه هزاران لیتر آب خواهد بود.
مزایای استفاده از قطرهگیر در کاهش مصرف آب:
- بازگشت قطرات به چرخه خنکسازی و جلوگیری از تبخیر غیرضروری
- افزایش بازده تبخیر واقعی به جای هدررفت آب
- کاهش نیاز به جبران آب تازه در سیستم
- جلوگیری از آلودگی محیط اطراف به دلیل خروج آب حاوی مواد شیمیایی
نگهداری و تمیزکاری قطره گیر
یکی از عواملی که موجب کاهش راندمان قطرهگیر میشود، تجمع رسوب، جلبک و ذرات معلق روی صفحات آن است. به همین دلیل، نگهداری صحیح آن از اهمیت بالایی برخوردار است.
پیش از معرفی لیست اقدامات، لازم است اشاره کنیم که جنس قطرهگیرها معمولاً از PVC یا PP در مقاومت آنها نسبت به شستوشو و مواد شیمیایی تأثیر دارد.
نکات مهم در نگهداری قطره گیر:
- بازبینی ماهانه برای تشخیص گرفتگی یا شکستگی
- شستوشوی دورهای با آب فشار بالا یا مواد ضد جلبک مجاز
- اطمینان از نصب صحیح و فاصله مناسب از پکینگ کولینگ تاور
- تعویض قطعات فرسوده با نمونههای مقاوم تر مانند محصولات شرکت فیدار پلیمر کیان مهر
جنس و طراحی بهینه برای کاهش هدر رفت آب
جنس قطره گیر تأثیر مستقیمی بر عملکرد آن دارد. استفاده از PVC باکیفیت یا PP تقویت شده، به دلیل سطح صاف و مقاومت در برابر خوردگی، بهترین انتخاب است.
شرکتهایی مانند فیدار پلیمر کیان مهر در تولید قطره گیرها و پکینگها، از مواد اولیه مقاوم به UV و دمای بالا استفاده میکنند تا عمر مفید سیستم افزایش یابد.
طراحی تیغهها نیز باید بهگونه ای باشد که جریان هوا به صورت کنترل شده عبور کند و در عین حال قطرات آب بدون مانع به سمت پایین بازگردند.
نتیجه گیری
در جمع بندی میتوان گفت که قطره گیر برج خنک کننده نقشی حیاتی در حفظ راندمان و کاهش مصرف آب برجهای خنک کننده دارد. این قطعه با جلوگیری از خروج قطرات آب و بازگرداندن آن به مدار گردش، باعث صرفهجویی قابل توجه در هزینهها و منابع آبی میشود.
همچنین عملکرد بهینه قطره گیر زمانی تضمین میشود که سایر اجزای برج از جمله پکینگ کولینگ تاور، پکینگ اسپلش، پکینگ مدیا ثابت و سایر قطعات برج خنک کننده نیز در شرایط مناسب نگهداری شوند.
استفاده از محصولات باکیفیت تولید شده توسط فیدار پلیمر کیان مهر، شامل الیمیناتور برج خنک کننده و قطره گیرهای مقاوم، میتواند عمر برج را افزایش داده و مصرف آب را به حداقل برساند.
سوالات متداول
۱. قطره گیر برج خنک کننده چه وظیفهای دارد؟
قطره گیر با جلوگیری از خروج قطرات آب همراه جریان هوا، موجب بازگشت آنها به سیستم و کاهش هدررفت آب میشود.
۲. تفاوت قطره گیر تیغهای و سلولی چیست؟
قطره گیر تیغهای برای برجهای بزرگ تر با جریان هوای قوی مناسب است، در حالی که نوع سلولی برای برجهای کوچک تر و فایبرگلاس کاربرد دارد.
۳. هر چند وقت یکبار باید قطرهگیر تمیز شود؟
بسته به شرایط آب و محیط، هر ۲ تا ۳ ماه یک بار باید قطرهگیرها شستوشو و بررسی شوند تا گرفتگی و رسوب مانع عملکرد آنها نشود.
