برج خنک کن سازه کامپوزیتی سری RF
سازه کامپوزیت FRP برای پروژههای بزرگ
برج خنک کن کامپوزیتی سری RF به عنوان یک راهحل تخصصی ساخت در محل (Field-Erected)، با هدف ارائه حداکثر مقاومت در برابر خوردگی و نصب ماژولار در ابعاد بزرگ طراحی و تولید شده است. این برجها با استفاده از سازه و پنلهای کامپوزیت فایبرگلاس (FRP)، برای پروژههای بزرگ صنعتی که نیازمند دوام فوقالعاده در برابر شرایط محیطی و شیمیایی سخت هستند، انتخابی ایدهآل محسوب میشوند. سری RF با ساختار چهارگوش (Rectangular) و جریان مخالف (Counterflow) طراحی شده است تا ضمن تضمین راندمان حرارتی بالا، بهینهسازی در اشغال فضا را نیز فراهم آورد.
این سیستمهای Field-Erected بر اساس آخرین استانداردهای جهانی برج خنک کن (CTI) و برای کارکرد در شرایط سخت نظیر تابش آفتاب شدید، محیط غبارآلود و آلوده، و آب گردشی با سختی و آلودگی بالا ساخته میشوند. مزیت کلیدی سری RF در انعطافپذیری روش نصب و ساختار مقاوم آن نهفته است: این برجها به صورت قطعات منفصله به محل حمل شده و مستقیماً بر روی حوضچه بتونی یا فونداسیون نصب میشوند، که این امر نصب سریع و آسان را امکانپذیر میسازد و هزینههای مربوط به حمل و نقل واحدهای عظیم را حذف میکند. گروه آریا بنیز با به کارگیری مهندسی ارزش در طراحی و رعایت اصول نوین برج خنک کننده فایبرگلاس، قیمت استثنایی این دستگاهها را با حفظ کیفیت ساخت بالا، میسر ساخته است و این اطمینان را به مشتریان میدهد که سیستم آنها برای یک کارکرد بهینه و طولانیمدت آماده است.
مزایای کلیدی
عدم انتقال جریان الکتریسیته
سازه FRP (پولتروژن)
مقاومت مطلق در برابر خوردگی
نصب سریع و آسان
عملکرد برج خنک کن سری RF که از سیستم جریان مخالف (Counterflow) بهره میبرد، بر اساس اصل بهینهی تبادل حرارت تبخیری استوار است. این الگوی جریان، با ایجاد حداکثر زمان تماس بین آب و هوا، راندمان حرارتی فوقالعادهای را تضمین میکند.
فرآیند خنککاری و حرکت سیالات
این فرآیند با ورود آب گرم فرآیند آغاز میشود. آب گرم ورودی، از طریق نازلهای اسپری به صورت قطرات ریز و یکنواخت بر روی سطوح تبخیر (پکینگها) پاشیده شده و به صورت عمودی به سمت پایین ریزش میکند. همزمان، فن مکانیکی برج، هوای تازه محیط را از طریق دریچههای ورودی (لوورها) به داخل دستگاه مکش کرده و آن را به صورت عمودی رو به بالا از میان همان پکینگها عبور میدهد. به دلیل حرکت آب و هوا در خلاف جهت یکدیگر، بیشترین اختلاف دمای متوسط لگاریتمی (LMTD) فراهم شده و بالاترین سطح انتقال حرارت در کوتاهترین زمان ممکن حاصل میگردد.
اثر تبخیر و کنترل قطرات
در این ناحیه تبادل، لایههای رویی آب با جذب گرمای نهان تبخیر، رطوبت هوای ورودی را افزایش داده و آن را به حالت اشباع میرسانند، در نتیجه آب گرم ورودی به صورت مؤثر خنک میشود. در مرحله نهایی، مقداری از قطرات ریز آب که تمایل دارند همراه با هوای گرم از برج خارج شوند، توسط قطرهگیرهایی که در بالای لولههای توزیع آب گرم نصب شدهاند، مجدداً به درون چرخه برج برگردانده میشود تا اتلاف آب (Drift Loss) به حداقل برسد.
توجه: برجهای جریان مخالف، در هر دو مکانیزم جریان مکانیکی مکشی (Induced Draft) و دمشی (Forced Draft) طراحی و ساخته میشوند. سری RF آریا بنیز معمولاً از مکانیزم جریان مکشی برای تضمین راندمان بالاتر استفاده میکند.
برجهای خنک کن سری RF به عنوان سازههای Field-Erected
(نصب در محل) با استفاده از مواد FRP (کامپوزیت) با کیفیت مهندسی بالا ساخته میشوند. هستهی اصلی ساختار برج را پروفیلهای فایبرگلاس تولید شده به روش پولتروژن (Pultrusion) تشکیل میدهند.
۱. ساختار اصلی و بدنه (FRP پولتروژن)
قطعات سازه و بدنه این برجها شامل ستونها، تیرها، فریم لوورها، پنلهای بدنه و فن دک از مواد کامپوزیتی تهیه شده است.
ستونها، تیرها و فن دک: این اجزا از پروفیلهای پولتروژن فایبرگلاس با تنوع بالا در شکل، ضخامت و رنگ ساخته شدهاند. فرآیند پولتروژن، پروفیلهایی با دقت بالا و عملکرد قابل اندازهگیری تولید میکند که استحکام آنها در حد فولاد در مقابل فشار یا کشش است.
بدنه برج: بدنه از ورقهای لمینیت شده فایبرگلاس (به روش پیوسته و تحت فشار) با اشکال و رنگهای متنوع و سفارشی تشکیل شده است.
مزایای کلیدی مقاومت: پروفیلها و پنلهای بدنه هر دو دارای خاصیت مقاومت عالی در برابر خوردگی، رطوبت، اشعه UV خورشید و همچنین پایین بودن خطر انتقال جریان الکتریسیته در مقایسه با فلزات هستند. مقاومت در برابر آتشسوزی نیز به عنوان یک آپشن سفارشی ارائه میشود.
۲. اجزای اتصالی و فلزی
اتصالات و پیچ و مهرهها: کلیه اتصالات فلزی و پیچ و مهرههای مورد استفاده در برجهای سری RF، بر حسب سفارش از جنس گالوانیزه گرم، استیل ضد زنگ 304 و یا 316 انتخاب میشوند.
شاسی موتور و گیربکس: این شاسی از جنس پروفیلهای استاندارد ساخته شده و پس از اتمام، گالوانیزه گرم میگردد.
نردبانها، راهروها و پلتفرمها: نردبان اضطراری، نردبانهای داخلی، راهروها و پلتفورمهای داخلی جهت دسترسی به گیربکس، قطرهگیر و پکینگها، بر اساس سفارش و شرایط پروژه از جنس گالوانیزه گرم و یا پروفیلهای پولتروژن فایبرگلاس ساخته میشوند.
۳. روش اجرا و نصب حوضچه
حوضچه بتونی: حوضچه دستگاه با توجه به شرایط طراحی از جنس بتون مسلح بوده که معمولاً بر اساس نقشههای مهندسی، توسط خریدار در محل پروژه ساخته میشود.
نصب در محل: قطعات سازه و بدنه پس از اتمام حوضچه بتونی، توسط کارشناسان آریا بنیز در محل پروژه نصب میگردند. قابلیت برش، سوراخکاری و اندازهگیری پروفیلهای پولتروژن در کارخانه، نصب نهایی در محل پروژه را بسیار ساده و دقیق میسازد.
- موتور
- گیربکس
- پمپ
- فن
- قطره گیر
- لوور
- نازل
- لوله
- . پنل پولتروژن
- فن استک
- درایو شفت
- پروفیل فلزی
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
ابعاد نامی برجهای خنک کن سری RF بر اساس نقشههای شماتیک استاندارد در جدول زیر ارائه شده است. توجه داشته باشید که این ابعاد صرفاً نامی (Nominal) بوده و با هدف اطلاعرسانی اولیه به طراحان و مهندسان ذکر شده است. شرکت
آریا بنیز هیچ الزامی مبنی بر اجرای دقیق این ابعاد اعلام شده ندارد، چرا که طراحی نهایی ابعاد برج خنک کن برای هر پروژه بنا به شرایط کارکرد و ملاحظات نصب، کاملاً متفاوت و سفارشی خواهد بود.
این جدول بر اساس چیدمان برجهای خنک کن به صورت In-Line (پشت سر هم) محاسبه شده است. در صورتی که نیاز به استقرار برجها به صورت Back-to-Back (پشت به پشت) باشد، به دلیل تغییرات اساسی در شرایط طراحی (نظیر ورودی هوا)، دادههای جدول زیر صادق نخواهند بود. برای چیدمان Back-to-Back، تعداد سلولها باید عددی زوج و حداقل چهار دستگاه باشد.
| Model | L (mm) | W (mm) | H (mm) | P (mm) | Min. F (mm) | Motor Power (kW) | Fan Diameter (Ft) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| RF-003 | 1,800 | 1,800 | 3,700-5,100 | 3,300-4,800 | 1,000 | 2.2-5.5 | 8 |
| RF-012 | 3,600 | 3,600 | 4,900-7,000 | 4,200-6,400 | 1,200 | 7.5-18.5 | 8 |
| RF-019 | 5,400 | 3,600 | 4,900-7,000 | 4,200-6,400 | 1,200 | 30-Nov | 9 |
| RF-029 | 5,400 | 5,400 | 6,100-8,900 | 5,100-8,000 | 1,200 | 15-37 | 12 |
| RF-038 | 7,200 | 5,400 | 6,200-8,600 | 5,100-7,600 | 1,500 | 18.5-45 | 14 |
| RF-051 | 7,200 | 7,200 | 7,300-10,200 | 6,000-9,000 | 2,000 | 20-75 | 16 |
| RF-064 | 9,000 | 7,200 | 7,400-10,400 | 6,000-9,000 | 2,000 | 30-75 | 18 |
| RF-081 | 9,000 | 9,000 | 8,500-12,000 | 6,900-10,400 | 2,000 | 37-90 | 20 |
| RF-097 | 10,800 | 9,000 | 8,500-12,000 | 6,900-10,400 | 2,000 | 45-110 | 20 |
| RF-116 | 10,800 | 10,800 | 9,500-13,600 | 7,800-11,900 | 2,000 | 55-132 | 22 |
| RF-136 | 12,600 | 10,800 | 9,700-13,700 | 7,800-11,900 | 2,500 | 75-160 | 24 |
| RF-158 | 12,600 | 12,600 | 10,700-15,300 | 8,700-13,300 | 2,500 | 75-200 | 26 |
| RF-181 | 14,400 | 12,600 | 10,900-15,500 | 8,700-13,300 | 2,500 | 90-200 | 28 |
| RF-207 | 14,400 | 14,400 | 11,900-17,000 | 9,600-14,800 | 2,500 | 90-250 | 30 |
| RF-233 | 16,200 | 14,400 | 12,100-17,000 | 9,600-14,800 | 2,500 | 110-250 | 32 |
| RF-262 | 16,200 | 16,200 | 13,100-17,000 | 10,500-14,800 | 3,000 | 110-250 | 34 |
| RF-291 | 18,000 | 16,200 | 13,300-17,000 | 10,500-14,800 | 3,000 | 132-250 | 36 |
| RF-324 | 18,000 | 18,000 | 14,300-17,000 | 11,400-14,800 | 3,000 | 160-250 | 38 |
| RF-356 | 19,800 | 18,000 | 14,500-17,000 | 11,400-14,800 | 3,000 | 160-250 | 40 |
| RF-392 | 19,800 | 19,800 | 15,500-17,000 | 12,300-14,800 | 3,000 | 160-250 | 42 |