عوامل و پارامترهای مهم و تعیین کننده در طراحی -ساخت و کنترل کیفی مبدلهای(کویلهای ) برج خنک کننده مداربسته
۱- نوع متریال
در طراحی مبدلهای (کویلهای ) برج خنک کننده مدار بسته با توجه به اهمیت ویژه پدیده انتقال حرارت متریال مس(COPPER )
بهترین گزینه و به عنوان پیش فرض مطرح است از آنجایی که این فلز در انتقال حررات از رتبه بالایی برخوردار است و دسترسی به اختلاف دماهای بالا را مقدور میسازد همیشه اولین انتخاب مهندسین و طراحان مبدل است ولی در برخی شرایط و وجود عوامل نامساعد محیطی و سختی و خورنده بودن سیالهای اولیه و ثانویه گزینه بعدی متریال استنلس استیل S.S و یا حتی به دلیل پایین آوردن قیمت تمام شده و آنهم در مواردی که نیاز به ایجاد اختلاف دمای چندانی وجود ندارد متریال کربن استیل به کار برده میشود .شایان ذکر است خواص ترمودینامیکی متریال مس نسبت به استنلس استیل و کربن استیل بسیار متفاوت و تعیین کننده است .
۲- انتخاب ضخامت جداره تیوبهای داخلی مبدل
بر خلاف باور غلط عامیانه که در بین صنعتگران فاقد تحصیلات آکادمیک وجود دارد که هرچه ضخامت تیوبها ی یک مبدل بالاتر باشد مبدل از کیفیت بالایی برخوردار است قاطعانه باید گفت که این باورو و پندارناصحیح باید از اذهان محوشده و واقعیتی که در ادامه مطلب بیان خواهد شد جایگزین این پندار غلط شود و آن واقعیت انکار ناپذیر اینست که با در نظر گرفتن جمیع جهات و شرایط کارکرد یک مبدل اعم از فشار کاری-نوع سیال خنک کننده و خنک شونده –عوامل موثر محیطی و غیره لوله هایی برای ساخت مبدل استفاده شوند که با در نظر گرفتن شرایط مذکور ضمن داشتن توان تحمل فشار و مقاومت در برابر خوردگی و عوامل محیطی دارای کمترین ضخامت جداره باشند که سیال خنک کننده و خنک شونده بهترین مبادله انرژی را داشته باشند .
۳-مدار بندی و آرایش (چیدمان )
برترین و متداولترین تکنیک موجود در صنعت ساخت مبدلها آرایش مثلث است بدین معنی که موقعیت سوراخ شماره ۱ در ردیف یک نسبت به موقعیت سوراخ شماره یک در ردیف ۲ یک خط عمود ۹۰ درجه نیست بلکه یک خط مورب ۴۵ درجه است که در این نوع آرایش سیال خنک کننده و خنک شونده بهترین و بیشترین سطح تماس را دارا می باشند و بهترین راندمان را دریافت خواهیم کرد وبالعکس در آرایش مربع شکل بخشی از سیال خنک شونده دائما خارج از دسترس یا به اصطلاح خارج ارز تیررس سیال خنک کننده مانده و سطح راندمان در این نوع مبدل پایین خواهد بود و از نظر فنی دارای مشکل بسیار برجسته و مهمی است .
نکته بسیار مهمی که یادآوری آن بسیار حائز آهمیت است نوع مداربندی است در این مبدلها منظور از مدار بندی صحیح امکان ایجاد وففقه و تاخیر در ورود و خروج سیال خنک شونده است و منطقی آن است که با ایجاد مدار گردش طولانی در مسیر چرخش سیال خنک شونده این امکان و فرصت به سیال دو طرف داده شود که تایم بیشتری جهت مبادله حرارات در مجاورت یکدیگر قرار گیرند.
۳- کیفیت مطلوب نقاط جوش و تست عدم نشت مبدل
به لحاظ اینکه یک مبدل پس از ساخت و نصب در معرض آبهای سخت و سایر سیالات خورنده قرار میگیرد لازم و ضروری است نقاط جوش و نقاط اتصال قطعات فاقد هرگونه پلیسه و به اطلاح گل یا اضافات مذاب فیلر باشند در حین جوشکاری شایسته است با انتخاب فیلر مناسب و تنظیم دمای پیک جوشکاری و ایجاد حوضچه مذاب بتوان به این سطح از کیفیت نائل آمد .
پس از اتمام ساخت ضروری ترین و حیاتی ترین آزمایش تست عدم نشت کویل با گاز ازت تحت فشار psi250 است .
سوال اینست چرا گاز ازت؟ مگر گازهای دیگر این توان را ندارند ؟
باید قاطعانه پاسخ داد که گاز ازت به لحاظ داشتن خواصی مانند خنثی بودن –درایر بودن و دارابودن فشار بالا میتوان نمره قبولی بهتری در خصوص عدم نشت به یک مبدل داد زیرا مبدلها پس از قرار گرفتن در مدار به دلیل بسته بودن سیکل چرخش سیال خنک شونده و حتی در اغلب موارد که سیال خنک شونده چیزی غیر ازآب است مثلا روغن –الکل و هر چیزی مانند آن که در صورت وجود نشت در کویل بحران و فاجعه اخطلاط و اتلاف سیال خنک کننده و خنک شونده و در نهایت توقف تولید در یک مجتمع تولیدی حتمی و قطعی است .
بشر قرن ۲۱ بی وقفه و به سرعت در تکاپوی توسعه ی همه جانبه ی مرزهای دانش در تمامی حوزه هاست و در این مسیر از تلاش باز نمی ایستند؛ چرا که اثرگذارترین ابزار برتری جویی در فضای رقابتی امروز را دست یابی به فناوری های پیشرفته،علوم نوین و گسترش صنایع پیشرفته،کارآمد و منحصر به فرد یافته است.براساس چنین نگرشی است که رشد سریع علوم و فنون کاربردی در گستره ی عظیمی از زمینه های تحقیقاتی در دستور کار بازی گردانان نظام جهانی قرار گرفته است(ابوالمعالی،۱۳۹۴:۱).تجهیزات مورد استفاده در انتقال حرارت با توجه به عملی که در فرآیند انجام می دهند تعریف می گردند.(دونالد کرن،۱۹۵۰)بی شک برج های خنک کننده مدار بسته اجزای جداناپذیر و پرکاربرد صنعت هستند.این تجهیزات به طور گسترده در صنایع تهویه ی مطبوع،صنایع غذایی،خودرو،نفت و گاز،فرایندهای شیمیایی و بسیاری از صنایع دیگر استفاده می شوند
در بخش های قبلی نیز خدمتتان عرض کردیم که می توان در یک تعریف کلی برج های خنک کننده را دستگاه هایی توصیف کرد که از انها در جهت خنک سازی آب در گردش استفاده می کنند.در تمامی برج های خنک کننده می توان از یک مکانیزم کلی برای نحوه عملکرد دستگاه ها استفاده کرد و ان هم بدینگونه است که بر مبنای میزان سطح تماس اب ای گرم با هوای سرد است.در مورد انواع برج خنک کننده مدار بسته باید اینگونه توضیح داد که برای مناطق خشک و کم آب بسیار مناسب هستند و توصیه می شود اگر در چنین مناطقی قصد استفاده از برج های خنک کن را دارید حتما از این مدل ها استفاده نمایید.در این حالت به منظور صرفه جویی هر چه بیشتر در مصرف آب سیستم کار کمی نسبت به دیگر برج های خنک کن متفاوت است.در سیستم برج خنک کننده مدار بسته اب به جای اینکه بخواهد از پکینگ ا عبور کند از لوله های پرده داری که در واقع با هوای سرد در تماس هستند عبور خواهد کرد.در این حالت با کمترین مصرف آب عملیات خنک سازی صورت می گیرد. از معایب این روش می توان به گرم شدن بیش از اندازه محیط اشاره کرد و همین عامل باعث می گردد تا راندمان کار کمی نسبت به حالت های قبلی پایین تر باشد.اما به هر حال به نظر میرسد برای مناطق خشک به دلیل کمبود آب چاره ای جز استفاده از این روش نیست.
