برج خنک کن سازه بتنی سری RC
استحکام بتنی برای ظرفیتهای فوق سنگین
برج خنک کن بتنی سری RC به عنوان راهحل نهایی ساخت در محل (Field-Erected)، با هدف ارائه بالاترین سطح دوام سازهای و طول عمر در پروژههای صنعتی عظیم طراحی و تولید شده است. این برجها با ساختار اصلی سازه بتنی اجرا میشوند که پایداری بینظیری را در برابر نیروهای باد، ارتعاشات عملیاتی و عوامل محیطی تهاجمی به همراه دارد. سری RC با طراحی چهارگوش (Rectangular) و جریان مخالف (Counterflow) تولید میشود تا ضمن تضمین بالاترین راندمان حرارتی، برای دفع حرارتهای فوق سنگین در مقیاسهای بزرگ ایدهآل باشند.
این سیستمها بر اساس آخرین استانداردهای جهانی برج خنک کننده (CTI) و برای کارکرد در شرایط سخت نظیر تابش آفتاب، محیط غبارآلود و آب گردشی با سختی و آلودگی بالا ساخته میشوند. مزیت کلیدی سری RC در مقیاسپذیری آن نهفته است: این برجها به صورت قطعات منفصله و تحت نظارت دقیق کارشناسان در محل پروژه نصب و راهاندازی میگردند، که این امر امکان اجرای طرحهای سفارشی و نامحدود در ظرفیت را فراهم میآورد. آریا بنیز با به کارگیری روش مهندسی ارزش و رعایت اصول نوین، این دستگاهها را با قیمتی استثنایی و حفظ کیفیت ساخت بالا عرضه میکند تا اطمینان حاصل شود که پروژه شما برای یک کارکرد سی ساله و بدون توقف، آماده است.
مزایای کلیدی
اجرای در محل (Field-Erected)
سازه اصلی بتن مسلح آببندیشده
طول عمر بسیار بالا
جریان مخالف (Counterflow)
برجهای خنک کن سری RC، با اتکا بر طراحی جریان مخالف (Counterflow)، فرآیند تبادل حرارت را با بالاترین راندمان ممکن انجام میدهند. در این سیستم، مسیر حرکت آب و هوا کاملاً در خلاف جهت یکدیگر قرار میگیرد تا حداکثر تماس حرارتی بین دو سیال ایجاد شود.
۱. مراحل اصلی فرآیند خنککاری
ورود و توزیع آب گرم: فرآیند با ورود آب گرم فرآیند (که نیاز به خنککاری دارد) به بالای برج آغاز میشود. این آب از طریق سیستم لولهکشی و نازلهای پاشش آب، به صورت یکنواخت و با الگوی اسپری مناسب بر روی سطوح تبخیر یا پکینگها پاشیده شده و به صورت عمودی به سمت پایین ریزش میکند.
جریان هوای خنک: همزمان، فنهای قدرتمند برج هوای تازه و خنک محیط را از طریق دریچههای ورودی (لوورها) به داخل دستگاه مکش کرده و آن را به صورت عمودی رو به بالا از میان پکینگهای مملو از آب عبور میدهند.
تبادل حرارت تبخیری: در این ناحیه تماس گسترده بین آب و هوا، پدیده تبخیر رخ میدهد. لایههای رویی آب با جذب گرمای نهان تبخیر از لایههای زیرین و انتقال آن به هوا، باعث خنک شدن مؤثر آب میشوند. هوای ورودی نیز با جذب رطوبت حاصل از تبخیر آب، دمایش افزایش یافته و به حالت اشباع میرسد.
۲. کاهش اتلاف آب و انواع سیستم فن
کنترل قطرات (Drift Eliminators): مقداری از قطرات ریز آب که تمایل دارند همراه با جریان هوای گرم و اشباع از برج خارج شوند، توسط قطرهگیرهای با راندمان بالا که در بالای لولههای توزیع آب گرم نصب شدهاند، مجدداً به درون چرخه برج برگردانده میشوند. این عمل به منظور کاهش اتلاف آب (Drift Loss) و حفظ منابع آبی حیاتی است.
سیستم فن: برجهای خنک کن جریان مخالف، قابلیت طراحی و ساخت در دو نوع سیستم فن را دارند:
جریان القایی (Induced Draft): که در آن فن در بالای برج قرار گرفته و هوا را از طریق پکینگها به سمت بالا میکشد (رایجترین و مؤثرترین نوع در سری RC).
جریان اجباری (Forced Draft): که در آن فن در پایین برج قرار گرفته و هوا را به داخل برج میدمد.
در نهایت، آب خنک شده در حوضچه آب سرد جمعآوری شده و مجدداً به سیستم فرآیند بازگردانده میشود. این چرخه مداوم، عملکرد بهینه و پایدار برج خنک کن سری RC را تضمین میکند.
برجهای خنک کن سری RC (سازه بتنی) به عنوان سیستمهای Field-Erected (نصب در محل) با هدف تضمین حداکثر طول عمر و پایداری سازهای طراحی شدهاند.
۱. ساختار اصلی (بتون مسلح آببندیشده)
سازه اصلی این برجها شامل ستونها، تیرهای اصلی و فرعی و فن دک برج خنک کن، همگی از بتون مسلح آببندیشده ساخته میشوند. حوضچه ذخیره آب سرد برج خنک کن نیز با توجه به ابعاد تأیید شده توسط خریدار، از همین جنس بتون مسلح آببندیشده اجرا میگردد. در شرایط استاندارد طراحی، بدنه برج نیز مشابه سازه و حوضچه، از جنس بتون مسلح آببندیشده ساخته میشود. این ساختار بتنی، دوام و مقاومت فوقالعادهای در برابر عوامل محیطی و لرزشهای عملیاتی فراهم میکند.
۲. انعطافپذیری در متریال بدنه و فن استک (آپشن سفارشی)
بدنه برج: در شرایط خاص یا با توجه به درخواست خریدار، بدنه برج میتواند از ورقهای لمینیت شده فایبرگلاس (FRP) ساخته شود. این ورقهای FRP که به روش پیوسته و تحت فشار تولید میشوند، دارای خاصیت مقاومت عالی در برابر خوردگی، مقاومت در برابر اشعه UV خورشید و مقاومت در برابر نفوذ آب میباشند. این ورقهای فایبرگلاس با استفاده از پیچهای فلزی بر روی سازه اصلی بتونی نصب میگردند.
فن استک: در شرایط استاندارد، فن استک برجهای سری RC از جنس فایبرگلاس در نظر گرفته میشود. با این حال، در صورتی که خریدار مایل به اجرای فن استک از جنس بتون مسلح باشد، طراحی آن بر اساس اجرای بتونی صورت میگیرد.
۳. اجزای اتصالی و پشتیبانی
اتصالات فلزی: کلیه اتصالات فلزی و پیچ و مهرههای مورد استفاده، بر حسب سفارش از جنس گالوانیزه گرم، استیل ضد زنگ 304 و یا316 انتخاب میشوند.
شاسی ماشینری: شاسی گیربکس و الکتروموتور از جنس پروفیلهای استاندارد فلزی ساخته شده و گالوانیزه گرم میگردد.
نردبانها و پلتفرمها: نردبان اضطراری، نردبانهای داخلی جهت دسترسی به گیربکس، قطرهگیر و پکینگ، راهروها و پلتفورمهای داخلی، بر اساس سفارش از جنس گالوانیزه گرم و یا پروفیلهای پولتروژن فایبرگلاس ساخته میشوند.
۴. فرآیند اجرا و مزایای FRP داخلی
پس از اتمام اجرا و ساخت حوضچه و سازه (و سایر قسمتهای بتونی) برج خنک کن، قطعات مورد نیاز (مانند نردبانها، پکینگها و قطرهگیرها) توسط کارشناسان شرکت آریا بنیز در محل پروژه نصب میگردد. مزایای استفاده از پروفیلهای FRP در ساخت نردبانها و پلتفرمهای داخلی شامل استحکام بالا در حد فولاد، وزن سبک (۸۰% کمتر از فولاد و ۳۰% کمتر از آلومینیوم)، مقاومت در برابر مواد خورنده و رطوبت، و پایین بودن خطر انتقال جریان الکتریسیته در مقایسه با فلزات میباشد.
- موتور
- گیربکس
- پمپ
- فن
- قطره گیر
- لوور
- نازل
- لوله
- فن استک
- درایو شفت
تجهیزات ATEX
در شرایط محیطهای پرخطر (Hazardous Area)، تمامی قطعات ماشینری برج خنک کن بر اساس استاندارد اروپایی ATEX طراحی و ارائه میگردند.
این تجهیزات تخصصی شامل الکتروموتور ضد انفجار (Ex)، گیربکس، درایو شافت و فن محوری میشوند تا از بروز هرگونه جرقه و احتراق در محیطهای مستعد انفجار (مانند پالایشگاهها) جلوگیری شود.
موتور دو سرعته ( Dual Speed Motor )
در شرایط استاندارد از موتورهای ۴ قطبی (4 Pole) استفاده میشود. موتورهای دو سرعته مورد استفاده، موتورهای ۴ به ۸ قطبی (4-8 Pole) هستند که توسط یک ترموستات مجزا بین دو سرعت (دور تند/کند) سوییچ میشوند. این قابلیت، کنترل دقیقتر دمای آب خروجی و صرفهجویی در مصرف انرژی را فراهم میکند.
فن Super Low Noise و Ultra Low Noise
این فنها از جنس فایبرگلاس با مقطع آیرودینامیک (Airfoil) و دارای پرههای قابل تنظیم هستند. این سیستم با صدای کارکرد بسیار کم، مناسب جهت پروژههایی است که آلودگی صوتی باید در حد بسیار پایینی باشد (مانند مراکز داده، بیمارستانها یا مناطق مسکونی مجاور سایت).
تجهیزات ضد حریق (Fire Retardant)
از آنجاییکه برخی از قطعات پلیمری برج خنک کن سری RF مستعد آتشسوزی هستند، میتوان در ترکیب مواد اولیه آنها از مواد خاصی با ویژگی "به تعویق اندازنده آتش" استفاده کرد. این مواد، کل مجموعه را در برابر حریق ایمن ساخته و تأخیر قابل توجهی در گسترش آتش ایجاد میکنند. این آپشن شامل سازه برج، پنلهای بدنه، لوورها، پکینگ، قطرهگیر، نازل، سیستم توزیع آب، درایو شافت و فن محوری میشود.
فن Low Noise و Ultra Low Noise
فنهای فایبرگلاس با مقطع Airfoil و پرههای قابل تنظیم، صدای کارکرد را به شدت کاهش میدهند و برای نصب در ساختمانهای مسکونی، هتلها و بیمارستانها ایدهآل هستند.
پوشش ضد خوردگی اپوکسی
در شرایطی که خورندگی آب بالا باشد یا برج در معرض محیطهای تهاجمی قرار گیرد، جهت محافظت بیشتر، پوشش اپوکسی براق بر روی قطعات ماشینری شامل گیربکس، فن و الکتروموتور اعمال میگردد.
دک کاهش صدای خروجی ( Discharge Silencer )
بر روی فن استک نصب میگردد و جهت کاهش صدای قطعات ماشینری برج خنک کن شامل فن، درایو شافت و گیربکس استفاده میشود.
دک کاهش صدای ورودی ( Intake Silencer )
بر روی لوورهای ورودی هوا نصب میگردد، جهت کاهش صدای ریزش آب و همچنین صدای هوای ورودی به برج خنک کن.
پد کاهنده صدای ریزش آب
از جنس مواد پلیمری بوده و بر روی حوضچه برج خنک کن نصب میگردد تا صدای ناشی از سقوط آب به داخل حوضچه را جذب و کاهش دهد.
تله غبار ( Sand Trap )
نصب شده بر روی لوورهای ورودی هوا، جهت حذف غبارات و ذرات معلق که به درون برج خنک کن وارد میشوند.
سیستم یخزدا ( De-icing )
جهت جلوگیری و یا حذف یخ که در زمستان بر روی لوورهای ورودی هوا نصب میگردد تا پایداری عملکرد برج در دماهای پایین تضمین شود.
دریچه بازرسی فن استک
شامل گریتینگهای گالوانیزه گرم و نردههای محافظ است تا دسترسی راحت به دک فن و همچنین اتصال ایمن به سایر برجهای خنک کن در صورت وجود آرایه سلولی ممکن گردد.
پلتفرم و نردبان دسترسی به گیربکس
این مجموعه شامل نردبان با نرده کناری و گریتینگهای فلزی است که جهت دسترسی آسان به قطعات مکانیکی (موتور و گیربکس) برای بازرسی و تعمیرات کاربرد دارد.
پلتفرم و راهروی قطره گیرها
این نردبان با ارتفاع بیشتر، نرده کناری و گریتینگهای فلزی، جهت دسترسی آسان به بالای فن استک برای بازرسی نصب میشود.
پلتفرم و راهروی پکینگ ها
این قطعات شامل گریتینگهای گالوانیزه گرم و نردههای محافظ هستند تا دسترسی ایمن و راحت به حوضچه در شاسیهایی با ارتفاع بالاتر از یک متر فراهم آید.
تابلوی خاموش و روشن
این تابلو برق با بدنه فلزی، شامل مدار فرمان کلیه تجهیزات کنترلی است و محل نصب تجهیزات جانبی مربوطه را در خود جای میدهد.
سوئیچ تعمیرات (Maintenance Switch)
شامل سوئیچ قطع کن جریان برق الکتروموتور است که بر روی فن دک نصب میگردد تا ایمنی پرسنل تعمیر و نگهداری هنگام کار بر روی قطعات الکتریکی و مکانیکی تضمین شود.
لامپ اضطراری فن دک
این قطعه بر روی فن دک نصب میگردد تا در شرایط تاریکی، قابلیت دید فن، موتور و گیربکس هنگام تعمیرات وجود داشته باشد.
اینورتر (Variable Frequency Drive - VFD)
از اینورتر جهت کنترل دور فن بر اساس دمای آب سرد خروجی از برج خنک کن استفاده میشود. در صورت استفاده از اینورتر، به الکتروموتور با ۱۰ درصد توان مصرفی بالاتر نیاز پیدا خواهیم کرد. اینورترهای مورد استفاده، ویژه فن برج خنک کن بوده و نیازی به کنترلر جداگانه ندارند.
کنترلر و سنسور دم
برای اندازهگیری دمای آب سرد خروجی و یا گرم ورودی برج خنک کن و ارسال فرمان به اینورتر، هیتر و یا PLC (کنترلر هوشمند)، از سنسور دما به جای ترموستات استفاده میگردد.
ترموستات فن
ترموستات تک مرحلهای جهت فرمان خاموش-روشن فن بر اساس دمای آب سرد خروجی از برج خنک کن به کار میرود. در صورت دوسرعته بودن موتور، ترموستات دو مرحلهای جهت فرمان خاموش، دور کند یا دور تند فن، بر اساس دمای آب سرد خروجی از برج خنک کن فرمان میدهد.
ترموستات هیتر
این ترموستات تک مرحلهای جهت فرمان خاموش-روشن هیتر حوضچه، بر اساس دمای آب درون حوضچه برج خنک کن بهره برده میشود.
پنل کنترل مرکزی (PLC)
این پنل شامل PLC برنامهریزی شده هوشمند با صفحه نمایش لمسی است که جهت کنترل کامل سیستم دمایی، هیترها، سنسورها و سایر تجهیزات کنترلی استفاده میشود.
سوئیچ قطع ارتعاش (Vibration Switch)
این قطعه بر روی موتور برج خنک کن نصب میشود و در صورتی که ارتعاش فن از حد مجاز عبور کند، به تابلوی برق فرمان خاموش شدن صادر میکند.
کنترل و سنسور ارتعاش
این سیستم جهت اندازهگیری لحظهای و پایش مداوم ارتعاشات غیرمجاز در قطعات ماشینری برج خنک کن شامل فن، موتور و گیربکس به کار میرود. در صورت عبور ارتعاش از حد مجاز، کنترلر به تابلوی برق فرمان خاموش شدن اضطراری را صادر میکند تا از آسیب جدی به تجهیزات جلوگیری نماید.
سنسور دمای روغن گیربکس
این سنسور دقیق جهت اندازهگیری و نظارت مستمر بر دمای روغن گیربکس هنگام کارکرد نصب میشود. کنترل دمای روغن برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد (Overheating) و تضمین طول عمر گیربکس، امری حیاتی است.
نشانگر سطح روغن گیربکس
این نشانگر جهت اندازهگیری و کنترل دقیق سطح روغن درون گیربکس استفاده میگردد. حفظ سطح صحیح روغن برای روانکاری مناسب و جلوگیری از سایش قطعات گیربکس ضروری است.
کنترل دمای الکتروموتور (PTC)
برای کنترل دمای الکتروموتور و قابلیت گرفتن فرمان خاموش شدن به هنگام گرمای بیش از حد، از مقاومت PTC استفاده میشود.
هیتر الکتروموتور
این هیتر بر روی سیمپیچی موتور نصب میگردد تا در شرایط زمستان، از کندانس شدن و نشستن بخارات درون موتور جلوگیری کند.
تابلو برق تخصصی
این تابلو برق با بدنه فلزی، شامل مدار فرمان کلیه تجهیزات کنترلی است و محل نصب تجهیزات جانبی مربوطه را در خود جای میدهد.
کنترلر و سنسور TDS
این سیستم جهت اندازهگیری و کنترل TDS (کل جامدات محلول) آب گردشی بوده و به شیر تخلیه برج خنک کن فرمان میدهد تا عملیات Blow Down خودکار را انجام دهد.
سوئیچ کنترل سطح آب حوضچه
این سوئیچ در داخل حوضچه آب سرد برج خنک کن نصب میشود. با تعریف حد حداقل و حداکثر سطح آب، سوئیچ فرمان باز و بسته شدن شیر برقی آب جبرانی (Make-up) را صادر میکند تا سطح آب همواره در محدوده مجاز حفظ شود.
پکیج کامل کنترل کیفیت آب
این پکیج شامل تجهیزات پیشرفتهای مانند دستگاه RO (اسمز معکوس) جهت تأمین آب جبرانی، فیلتر دیسکی و فیلتر شنی، جداکننده سیکلونی، انواع سختیگیر، چربیگیر و پمپها و اتصالات مربوطه است.
شیر برقی اتصالات حوضچه
شیر برقی On/Off است که با توجه به استفاده از قطعات کنترلی مربوطه، جهت کنترل خودکار آب جبرانی (Make-up) و یا تخلیه (Blow Down) برج خنک کن به کار میرود.
عملیات عمرانی
این عملیات شامل اجرای خدمات عمرانی مورد نیاز پروژه، نظیر آجرچینی، آمادهسازی فونداسیون، نصب شاسی فلزی، اجرای حوضچه بتونی و نقاشی سازه میگردد.
نصب مکانیکی
نصب نهایی برج خنک کن بر روی فونداسیون و شاسی آماده شده انجام میشود.
لوله کشی و اتصالات
فرآیند لولهکشی و اتصال کامل لولههای آب گرم، آب سرد، آب جبرانی (Make-up)، سرریز و تخلیه به برج خنک کن اجرا میگردد.
تهیه تجهیزات پمپاژ
تهیه پمپهای اصلی و سایر اتصالات شیر و لولهای مورد نیاز سیستم خنککاری فراهم میشود.
کابل کشی و نصب قطعات الکتریکی
کابلکشی و نصب قطعات الکتریکی، شامل موتورها و سنسورها در محل پروژه صورت میپذیرد.
تست و راهاندازی کنترلره
تست و راهاندازی سیستمهای کنترلی هوشمند و تابلو برق در محل پروژه انجام میشود.
تحویل پس از نصب
برای کنترل دمای الکتروموتور و قابلیت گرفتن فرمان خاموش شدن به هنگام گرمای بیش از حد، از مقاومت PTC استفاده میشود.
تحویل پس از تست عملکرد
تحویل نهایی برج خنک کن پس از انجام تستهای عملکردی سیستم در محل پروژه و تأیید کارایی، صورت میگیرد.
ملاحظات فنی ابعاد برج خنک کن سری
اطلاعات ابعادی برجهای خنک کن سری RC (سازه بتنی) به صورت مقادیر نامی (Nominal) در جدول پیوست آمده است. این ارقام صرفاً به منظور آگاهی و ارزیابی اولیه تیم طراحی و مهندسی پروژه درج شدهاند. باید توجه داشت که به دلیل ماهیت ساخت در محل و نیاز به انطباق با زیرساختهای سایت، شرکت آریا بنیز اجرای دقیق این ابعاد اعلام شده را تضمین نمیکند؛ چرا که نقشهی نهایی و ابعاد اجرایی برج خنک کن باید متناسب با الزامات خاص هر پروژه تغییر یافته و نهایی شود.
مقادیر ارائه شده در جدول، بر مبنای چیدمان برجها به شکل خطی (In-Line) محاسبه گردیدهاند. در صورتی که طرح سایت، استقرار برجها را به صورت پشت به پشت (Back-to-Back) ایجاب نماید، به دلیل تغییرات مهندسی در طراحی ورودی هوا، اطلاعات ابعادی موجود در جدول قابل استناد نخواهند بود. برای اجرای طرح Back-to-Back، رعایت این نکته ضروری است که تعداد سلولها باید عددی زوج باشد و حداقل تعداد برجهای قابل اجرا، چهار دستگاه است.
| Model | L (mm) | W (mm) | H (mm) | P (mm) | Min. F (mm) | Motor Power (kW) | Fan Diameter (Ft) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RC-029 | 5,400 | 5,400 | 6,100-8,900 | 5,100-8,000 | 1,200 | 15-37 | 12 |
| RC-036 | 6,000 | 6,000 | 6,200-8,200 | 5,100-8,300 | 1,500 | 18.5-45 | 12 |
| RC-043 | 6,600 | 6,600 | 7,300-10,200 | 6,000-9,000 | 1,500 | 22-55 | 14 |
| RC-051 | 7,200 | 7,200 | 7,300-10,200 | 6,000-9,000 | 2,000 | 22-75 | 14 |
| RC-060 | 7,800 | 7,800 | 7,400-10,400 | 6,900-10,400 | 2,000 | 30-75 | 16 |
| RC-081 | 9,000 | 9,000 | 8,500-12,000 | 6,900-10,400 | 2,000 | 37-90 | 18 |
| RC-092 | 9,600 | 9,600 | 8,500-12,000 | 6,900-10,400 | 2,000 | 45-110 | 20 |
| RC-104 | 10,200 | 10,200 | 9,500-13,600 | 7,800-11,900 | 2,000 | 45-110 | 22 |
| RC-116 | 10,800 | 10,800 | 9,500-13,600 | 7,800-11,900 | 2,000 | 55-132 | 22 |
| RC-129 | 11,400 | 11,400 | 9,700-13,700 | 7,800-11,900 | 2,500 | 75-160 | 24 |
| RC-144 | 12,000 | 12,000 | 10,700-15,300 | 8,700-13,300 | 2,500 | 75-160 | 24 |
| RC-158 | 12,600 | 12,600 | 10,700-15,300 | 8,700-13,300 | 2,500 | 75-200 | 26 |
| RC-174 | 13,200 | 13,200 | 10,900-15,500 | 8,700-13,300 | 2,500 | 75-200 | 28 |
| RC-190 | 13,800 | 13,800 | 11,900-17,000 | 9,600-14,800 | 2,500 | 90-200 | 30 |
| RC-207 | 14,400 | 14,400 | 12,100-17,000 | 9,600-14,800 | 2,500 | 90-250 | 32 |
| RC-225 | 15,000 | 15,000 | 12,100-17,000 | 9,600-14,800 | 2,500 | 110-250 | 32 |
| RC-243 | 15,600 | 15,600 | 13,100-17,000 | 10,500-14,800 | 3,000 | 110-250 | 34 |
| RC-262 | 16,200 | 16,200 | 13,100-17,000 | 10,500-14,800 | 3,000 | 110-250 | 34 |
| RC-282 | 16,800 | 16,800 | 13,300-17,000 | 10,500-14,800 | 3,000 | 132-250 | 36 |
| RC-302 | 17,400 | 17,400 | 14,300-17,000 | 11,400-14,800 | 3,000 | 132-250 | 36 |
| RC-324 | 18,000 | 18,000 | 14,300-17,000 | 11,400-14,800 | 3,000 | 160-250 | 38 |
| RC-345 | 18,600 | 18,600 | 14,500-17,000 | 11,400-14,800 | 3,000 | 160-250 | 38 |
| RC-368 | 19,200 | 19,200 | 15,500-17,000 | 12,300-14,800 | 3,000 | 160-250 | 40 |
| RC-392 | 19,800 | 19,800 | 15,500-17,000 | 12,300-14,800 | 3,000 | 160-250 | 42 |