وقتی که در مناطق با آب و هوای گرم دمای هوای محیط به بیش از 30 درجه سانتی گراد می رسد فرآیند بتن ریزی با مشکل مواجه می شود و بتن تولید شده کیفیت لازم برای استفاده در ساختمان یا پل یا سد یا هر سازه در حال ساخت دیگری را ندارد و این مشکل در پروژه هایی که در کشور ما نیز اجرا می شود به علت بالا بودن دمای محیط به طور گسترده وجود دارد. هر چه دمای هوا از 30 درجه سانتی گراد بیشتر می شود به همان میزان هم کیفیت کار کاهش پیدا می کند و ترک های زیادی در بتن ریخته شدن ظاهر می شود. علی الخصوص بتنی که در پروژه های حساس مثل پل سازی ، ساخت بیمارستان ، سدسازی و … مورد استفاده قرار می گیرد باید از نظر دما تحت کنترل باشد تا کیفیت ، عمر و استحکام سازه افزایش یافته و ترک ها به مینیمم ترین حالت کاهش پیدا کنند. وقتی که دمای بتن در حال میکس و ریختن بیشتر از این دما باشد باید فرآیند ساخت متوقف گردد. در این مواقع معمولا از دستگاه یخ ساز یا دستگاه چیلر برای خنک کاری و کاهش دمای فرآیند میکس بتن استفاده می شود. یکی دیگر از مزایای خنک کاری مخلوط بتن این است که سرعت سفت شدن بتن را کاهش داده و در نتیجه بازه زمانی بین میکس تا ریختن بتن را بیشتر می توان در نظر گرفت.
همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید یک دستگاه چیلر به همراه یک مخزن در مسیر آب ورودی به فرآیند میکس بتن در نظر گرفته می شود و این آب ابتدا به چیلر فرستاده شده و پس از سرد شدن به سمت مخزن هدایت می شود و بعد از چند بار گردش آب بین چیلر و مخزن ، دمای آب به دمای مورد نیاز رسیده و از یک مسیر به سمت تاسیسات بچینگ بتن و تانکرها هدایت می گردد.
روش های مختلف خنک کاری و کاهش دمای فرآیند میکس بتن عبارتند از :
1 . استفاده از دستگاه چیلر برای خنک کردن آب میکس
بهترین و دقیق ترین کار برای کاهش دمای فرآیند میکس بتن استفاده از یک دستگاه چیلر تراکمی است که چیلر در واقع دمای آبی که قرار است به مخلوط ماسه و سیمان و غیره افزوده شود را کاهش می دهد. به هر میزان کاهش دما که نیاز باشد چیلر می تواند این کار را انجام دهد. معمولا برای میکس بتن در تاسیسات بچینگ ، آب با دمای بین 2 تا 7 درجه سانتی گراد نیاز است که چیلر به بهترین ، سریع ترین و دقیق ترین شکل ممکن می تواند دمای آب را تا این حد خنک کند. نکته اینکه بتن خنک تولید شده در هنگام حمل و ریختن بر اثر تبادل حرارت با محیط اطراف دچار افزایش دما می شود که معمولا موقع ریختن ، دمای آن به 10 تا 15 درجه سانتی گراد خواهد رسید که هر چه مدت زمان حمل و ریختن کاهش داده شود ، بتن در حین ریختن دمای پایین تری خواهد داشت و هر چه دما کمتر باشد میزان تبخیر نیز کاهش یافته و ترک های کمتری در بتن ریخته شده به وجود خواهد آمد. ظرفیت چیلر انتخابی علاوه بر دمای مورد نیاز به حجم آب مورد نیاز و نیز زمان مورد نیاز برای خنک کاری هر مخزن و تعداد مخازن بستگی دارد که بایستی این دبی آب در ماکزیمم ترین حالت ممکن برآورد شود و سپس ظرفیت چیلر بر اساس دمای مورد نیاز و دبی محاسبه و سپس چیلر مورد نظر ساخته شود. برای آشنایی بیشتر با نحوه محاسبه ظرفیت چیلر و برآورد اولیه ظرفیت مورد نیاز ، این مقاله ⇐ محاسبه ظرفیت چیلر را مطالعه کنید.
حال سوالی که مطرح می شود این است که چیلر تراکمی به چه نحوی و با چه تجهیزاتی در واقع باعث خنک کاری آب می شود؟ در پاسخ باید گفت که مطابق شکل زیر سیستم سرمایشی چیلر به این شکل عمل می کند که مبرد (گاز فرئون) در یک مسیر بسته و بین اجزای مختلفی مثل کمپرسور (ماشین متراکم کننده گاز فرئون که با انرژی الکتریکی کار می کند) ، کندانسور (محل دفع گرما به اتمسفر) ، شیر انبساط (محلی که در آن مبرد مایع به مبرد گازی تبدیل می شود) و اواپراتور دائما جریان می یابد و در نهایت در اواپراتور دستگاه است که این مبرد در واقع حرارت آب را گرفته و منجر به خنک شدن آب می شود و سپس این آب سرد به مخزن یا تانکر ذخیره آب سرد منتقل می گردد تا در محل میکسر یا مخلوط کن بچینگ بتن به مخلوط ماسه و سیمان و … اضافه شود و فرآیند میکس بتن با آب سرد اتفاق بیفتد. برای آشنایی بیشتر با اجزا ، نحوه کار ، مزایا و مصرف انرژی چیلرهای تراکمی پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ چیلر تراکمی را مطالعه کنید.
2 . استفاده از یخ
در برخی موارد با روش های جایگزینی مثل استفاده از ماشین یخ ساز هم می توان یخ تولید کرد و آن را به مخلوط بتن افزود تا دمای محصول کاهش یابد. دقت خنک کاری این روش نسبت به چیلر کمتر است و از طرفی نیز یخ افزوده شده به آب (به عنوان جایگزین بخشی از آب یا همه آن) نیز می تواند درصد اختلاط آب با سیمان و ماسه و … را بر هم بزند. همچنین هزینه خنک کاری میکس بتن با یخ نسبت به چیلر بیشتر است. در این روش از قالب های یخ و یا دستگاه یخ سازی استفاده می شود که دائما یخ را تولید و خرد کرده و معمولا با یک نوار نقاله این یخ به محل میکس بتن منتقل می شود. همانطور که در شکل زیر می بینید یک دستگاه و مخزن تولید یخ در محل مستقر می شود و یخ ایجاد شده با نوار نقاله به محل اختلاط بتن منتقل می گردد تا با مواد تشکیل دهنده بتن مخلوط شده و دمای آن را کاهش دهد.
3 . استفاده از طرحی برای خنک کردن مصالح
در برخی طرح ها دیده می شود که به جای کاهش دمای آب میکس بتن ، سنگدانه ها (شن و ماسه) مورد استفاده در تاسیسات بچینگ توسط یک سیستم خنک کننده ، سرد می شوند. در اینجا هم برای خنک کردن سنگدانه ها به آب سرد یا یخ و یا هوای سرد نیاز است تا بتوان دمای مصالح را قبل از اختلاط کاهش داد که در اینجا هم برای ایجاد آب سرد و یا هوای سرد باید از چیلر استفاده شود. برای مثال در یک طرح برای خنک کردن سنگدانه ها ، تعداد زیادی لوله از درون مخزن ذخیره سنگدانه عبور داده می شود که آب سرد چیلر از درون این لوله ها عبور کرده و حرارت سنگدانه را جذب و به بیرون منتقل می کند.
علاوه بر این ها پوشش مناسب (رنگ های منعکس کننده نور) و محافظت سیلوهای سیمان ، محل و تجهیزات تولید بتن در برابر نور مستقیم آفتاب و در سایه قرار دادن آنها ، پاشش آب بر روی سنگدانه ها نیز کمک زیادی به کاهش دمای بتن تولیدی می کند. در واقع این اقدامات جانبی به کاهش ظرفیت چیلر خنک کننده آب یا دستگاه یخ ساز کمک می کند که در نهایت با صرف انرژی کمتر می توان دمای فرآیند میکس بتن را کاهش داد.
در شکل زیر نمونه ای از یک دستگاه چیلر هوایی 2 مداره در حال تولید در محل کارخانه شرکت ماخ را مشاهده می کنید که به منظور استفاده در خنک کاری فرآیندی صنعتی طراحی شده و در حال ساخت است. چیلرهای صنعتی با ویژگی های خاصی (در مقایسه با چیلرهای تهویه مطبوع) طراحی و ساخته می شوند که پیشنهاد می کنیم که حتما برخی از مهمترین این ویژگی ها را در این مقاله ⇐ چیلر صنعتی مطالعه بفرمایید تا در هنگام خرید بتوانید مناسب ترین دستگاه را انتخاب نمایید.
ما در شرکت ماخ انواع چیلرهای تراکمی برای مصارف صنعتی و نیز تهویه مطبوع را طراحی و تولید می کنیم. هر چیلری که در کارخانه ما ساخته می شود به صورت خاص برای پروژه مورد نظر طراحی شده و سپس ساخته می شود. قطعات مورد استفاده در هر دستگاه نیز بر مبنای نیازهای اساسی هر پروژه به طور خاص انتخاب شده تا هم از نظر اقتصادی به صرفه باشد و هم از نظر کارایی بیشترین دوام را داشته باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع چیلرها ، محاسبه ظرفیت دستگاه مورد نیاز و استعلام قیمت روز محصولات با مهندسان ما تماس بگیرید.
مهندس احمدی : ۰۹۱۲۷۶۷۵۱۱۷ – ۰۹۱۹۴۴۲۷۴۷۰
مهندس خورانی : ۰۹۱۹۱۶۳۹۳۶۳