تبادل حرارت در برج های خنک كننده به عوامل فيزيكي و شيميايي بسياري بستگي دارد كه بطور مستقيم يا غير مستقيم بر كارآيي سيستم مؤثر خواهند بود. درك هر چه بيشتر اين عوامل نيازمند شناخت مشخصات هر سيستم سردكننده است كه بطور خلاصه بصورت ذيل تعريف مي گردند :
1 . ظرفيت سيستم Handling Capacity
كل حجم آبي كه در Basin (سینی کف برج) و در لوله هاي رفت و برگشت در جريان است را ظرفيت سيستم مي گويند.
2 . افت درجه حرارت
هرچه اختلاف دماي آب ورودي و خروجي از برج های خنک كننده زياد باشد، تبخير بهتري صورت مي گيرد و در تبادل حرارت در برج های خنک كننده نقش بسزایی دارد.
3 . تبخير آب Evaporation Loss
Evaporation Loss مقدار آبي است كه بر اساس اختلاف دما به هنگام تبادل حرارت با هوا بخار مي شود. بطور متوسط يك درصد از آب در گردش براي هر 5.8 درجه سانتی گراد (10 درجه فارنهایت) از آب گردشي تبخير مي شود.
4 . آب از دست رفته بوسيله باد Wind Loss
مقدار آب از دست رفته بوسيله باد بستگي به طراحي و شرايط عمليات برج خنک كننده دارد. به طوركلي مقدار 0.05% تا 0.2% از حجم آب گردشي در سيستم هاي نوع دمنده را شامل می شود.
5 . آب دور ريز Blow Down
مقدار Blow Down به غلظت املاح آب تأميني ، غلظت بازدارنده مورد مصرف و نوع آن بستگي دارد . در سيستم برج خنک كننده همزمان با عمل تبخير ، تغليظ يون ها نيز در آب صورت مي گيرد. چنانچه غلظت املاح از حد مجاز خود كمتر باشد، سيستم تمايل به خورندگی و چنانچه غلظت املاح بيش از حد متعارف باشد سيستم رسوب گذار خواهد بود. براي موازنه غلظت املاح در برج های خنک كننده به طور پيوسته مقداري از آب را از سيستم خارج مي نمايند كه به اين آب ، آب دور ريز Blow Down گفته مي شود . مقدار Blow Down به غلظت املاح آب تأميني ، غلظت بازدارنده مورد مصرف و نوع آن بستگي دارد.
6 . مقدار آب جبرانی Make up Water
در سيستم هاي آب خنک كننده حجم كل سيستم تحت شرايط نرمال ثابت نگهداشته مي شود. بنابراين مقدار آب جبراني برابر است با حجم كل آب از دست رفته يعني تبخير Evaporation ، افت ناشي از باد Wind loss و دورريز Blow down .
7 . زمان ماند Retention Time
مدت زماني است كه آب make up بتواند حجم آب كل سيستم را تغيير دهد. اين زمان تابعي از ميزان Blow Down و ميزان Wind است. يعني اينكه زمان ماند يا كاهش حجم آب Blow Down (در درجه تغليظ بالا) افزايش مي بابد. در واقع مي توان گفت مواد شيميايي تزريقي به برج مدت زمان بيشتري در سيستم برج خنك كننده باقي مي مانند .
8 . زمان يك گردش Time Index
مدت زماني كه يك مولكول تمام سيستم را طي كرده و دوباره به نقطه اول خود برسد را زمان يك گردش گويند.
9 . دبی آب چرخشی circulation Water Quantity
مقدار حجم كل آبي كه توسط پمپ در ساعت در سيستم بچرخش درمي آيد كه هر چه ميزان آن بيشتر باشد، مقدار تبخير بيشتر خواهد بود.
تمام پارامترهاي فوق الذكر، پارامترهاي كنترل كمي آب هستند كه در محاسبات فني مهندسي جهت طراحي يا ساخت و بهره برداري از برج خنك كننده بكار مي روند. در سيستم هاي برج خنک کننده بسته ، محاسبات كمي تنها به ميزان نشتي آب ارتباط پيدا مي كند. در اين برجها مقدار آب تأميني فقط براي جبران آب نشتي مي باشد.
در ادامه سایر عوامل موثر در تبادل حرارت در برج های خنک كننده فقط به اختصار بیان شده است.
10 . پارامتر PH
11 . قليائيت Alkalinity
12 . قليائيت جزئی Partial Alkalinity
13 . نمك های محلول
14 . گازهای محلول در آب (گاز اكسيژن ، گاز دی اکسید کربن ، گاز كلر ، گاز آمونياك)
15 . مواد معدنی
16 . ارگانيزم های موجود در آب
17 . هدايت الكتريكی آب
18 . سختی كل Total Hardness
19 . آهن Total Fe
20 . دما
21 . نوع اسيد مصرفی
22 . سرعت گردشی آب Water Flow Rate
23 . كدورت آب
24 . غلظت و مواد بازدارنده (كرومات ها ، نيتريت ها ، نمك های فلزات دو ظرفيتی ، فسفات ها ، آمين ها و آزول ها و ديگر مواد محافظت كننده)
موليبدات ها و تنگستات ها و بعضي از نمك هاي اسيدهاي آلي مخصوصا در سيستم هاي بسته گردشي داراي قدرت محافظت كنندگي خوبي هستند. همچنين سيليكات ها به عنوان يك ماده محافظت كننده مطرح هستند ولي به دليل رسوبات سختي كه دارند، کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
مطالعه بیشتر ⇐ برج های خنک كننده