مقاله برج خنک کننده

[HaMiD.CFD 20,379]

برج خنک کننده

 

در گزینش صحیح دستگاه خنک کننده آب متناسب با مقتضیات یک پروژه معین باید چند عامل اصلی را لحاظ کرد

توان خنک کنندگی , مسائل اقتصادی , سرویسهای مورد نیاز و شرایط طبیعی و . . .

این عوامل اغلب به هم وابستگی متقابل دارنداما هر یک بایستی جداگانه مورد بررسی قرار گیرند از آنجا که ممکن است انواع زیادی از دستگاهها توانایی تامین مقصود را داشته باشند عواملی همچون ابعاد دستگاه , مساحت محل نصب , حجم هوای جریانی , میزان مصرف انرژی فن و پمپ , موارد بکار رفته در ساخت دستگاه , سهولت یافتن دستگاه در بازار بر انتخاب نهایی تاثیر گذار خواهد بود.

برجهای خنک کن در اندازه های مختلف برای دفع حرارت از یک تا چند تن تبرید ساخته می شوند, برجهای بزرگ برای کاربردهای معین ساخته می شوند و معمولا از چندین سلول تشکیل می شوند که هر یک اجزای خاص خود را دارند.

محل نصب :

اگر بتوان برج خنک کن را در فضای باز با جریان هوای آزاد قرار داد در حصول یک بازده مناسب از برج مشکلی وجود نخواهد داشت اما چنانچه قرار باشد برج در داخل ساختمان و محصور بین دیوارها نصب شود موارد زیر بایستی مورد توجه قرار گیرد :

1) باید فضای کافی و بدون مانع مزاحم در اطراف برج وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد

2) هوای گرم خروجی از برج باید به گونه ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج دمای مرطوب هوای ورودی به برج را افزایش می دهد و باعث گرم ماندن آب در خروج از برج می شود

گردش مجدد هوا به داخل برج هنگامی مورد توجه قرار می گیرد که چند برج در مجاورت هم باشند

تعیین محل نصب برج به عوامل دیگری هم بستگی دارد از قبیل استحکام محل نصب , تجهیزات اضافی برای تقویت آن , هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و …

لوله کشی :

سیستم لوله کشی برج خنک کن بایستی به گونه ای طراحی شود که امکان انبساط و انقباض بین لوله ها فراهم باشد و چنانچه برج بیش از یک اتصال ورودی باشد باید جهت متعادل کردن جریان آب به هر یک از سلولهای برج شیر متعادل کننده نصب شود و چنانچه لازم باشو یکی از سلولهای برج جهت تامیرات از مدار خارج شود باید دارای شیر مسدود کننده جریان باشد

اگر دو یا چند برج بصورت موازی نصب شده باشند باید از یک لوله مشترک بین دو تشت برج جهت متعادل کردن آب داخل برج استفاده شود

به منظور ممانعت از سرریز آب داخل برج هنگام توقف کار تمامی مبدلها بایستی پایین تر از سطح آب برج قرار داشته باشند .

کنترل ظرفیت :

بیشتر برجهای خنک کن در معرض تغییرات قابل توجه دمای مرطوب هوا و بار در طول فصل گرم می باشند بدین لحاظ ممکن است جهت ابقای شرایط تجویز شده برای کارکرد مطلوب برج بعضی از روشهای کنترل ظرفیت به کار گرفته شود .

ساده ترین روش کنترل ظرفیت برجها تغییر سرعت فن می باشد که اغلب در برجهای چند سلولی به کار می رود با موتورهای دور متغییر میتوان این کار را انجام داد

روش دیگر در کنترل طرفیت استفاده از دمپر تنظیم کننده در دهانه خروجی فن سانتریفوژ می باشد

روش دیگر بای پاس کردن آب می باشد .

کار زمستانی برج خنک کننده :

اگر قرار باشد برج در دمای زیر صفر درجه کار کند باید موارد زیر بحث شود :

گردش باز آب در برج خنک کن

گردش بسته آب در یک سرد کننده تبخیری مدار بسته

آب تشت در برج خنک کن

[TABLE]

[TR]

[TD]

 

[TABLE]

[TR]

[TD] درباره برج خنک کن

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] [TABLE]

[TR]

[TD]

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD] کارایی این قسمت برای بهره برداری موثر و اقتصادی بسیار پر اهمیت می باشد. برای اطمینان از حداکثر انتقال حرارت، سطوح اننتقال حرارت باید در حد امکان تمیز نگه داشته شود. اگر غلظت مواد معدنی در برج خنک کن افزایش یابد، امکان تجمع رسوب و خوردگی افزایش می یابد، بنابراین تصفیه آب موجب بهره برداری موثرتر از واحد انتقال حرارت خواهد بود.

سطوح انتقال حرارت، گرمترین نقطه ای است که آب خنک کننده به آن می رسد. حلالیت کربنات کلسیم در آب (CaCO2که در برج خنک کن وجود دارد)، با دما رابطه معکوس دارد، در نتیجه در سطوح انتقال حرارت، امکان نشست رسوب کربنات کلسیم، به وجود می آید. انباشته شدن لایه های رسوب کربنات کلسیم انتقال حرارت را کاهش می دهد و این مساله موجب خوردگی شده و نقاط داقی به وجود می آورد که خود موجب تنش حرارتی خواهند شد، همه این موارد روی بازدهی و عمر مبدل حرارتی تاثیر خواهند گذاشت.

یک روش ابتدایی برای جلوگیری از تشکیل رسوب ، تخلیه بخشی از آب گردش کننده در مدار و جایگزین کردن آن با مقداری آب تازه است که غلظت مواد معدنی در آن کمتر باشد. برای تعیین حداکثر غلظت مواد معدنی که می تواند بدون ایجاد رسوب در آب موجود باشد باید آب جبرانی کاملاً مورد برسی قرار گیرد. هههدف از برنامه تصفیه ی آب این است که تعداد که تعداد سیک های غلظت به حداکثر ممکن رسانده و در این حال تشکیل رسوب، خوردگی و رشد میکروبی را به حداقل برساند. مهمترین عاملی که باید کنترل شود تشکیل رسوب است که به طور معمول به دلیل اشباع ترکیبات کلسیم در آب خنک کن ایجاد می شود.

خدمات رفاهی شهری پالایشگاه نفت، صنایع شیمیایی و بیشتر صنایع دیگر در سیستم های تهویه مطبوع خود و یا براسی خنک کردن یک سیال فرایندی در مبدل حرارتی به مقادیر زیادی آب خنک کن احتیاج دارند. در گذشته، خنک کنندگی با استفاده از از آب های موجود در دریاچه ها، رودخانه ها و یا سیستم های آب شهری نزدیک، بر اساس یک روش ((یک بار گذر)) انجام می گرفت. مشکلاتی مه در این روش به چشم می خورد، مسدود شدن مبدل حرارتی با جامدات معلق (گل ولای) و رشد بیولوژیکی در این تجهیزات بود. هزینه های ناشی از خرابی تجهیزات و محدودیت های فزاینده ی سازمان محیط زیست، موجب شد صنایع به تصفیه آب و استفاده مجدد از آن به کمک برج های خنک کن روی بیاورند. این امر موجب شد که نیاز صنایع به آب تازه کاهش چشمگیری داشته باشد و مقدار گنداب تشکیل شده ی آنها نیز کاهش یابد.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[HaMiD.CFD 20,379]

[h=2]بهبود بخشیدن کیفیت آب برج های خنک کننده توسط اوزون[/h]

بهبود بخشیدن کیفیت آب مهم ترین و موثر ترین فاکتور در کارکرد بهتر و طول عمربیشتر برج های خنک کننده ، هوا شورها ، کمپرسورها و دیگر وسایل تبادل گرما می باشد.برنامهء بهبود بخشیدن کیفیت آب توسط اوزون قابل اطمینان ، مودولار و در بیشتر مواقع اقتصادی تر از یک برنامهء خوب شیمیایی برای بهبود بخشیدن به وضعیت آب می باشد. بهبود بخشیدن کیفیت آب توسط اوزون یعنی عدم نیاز به تخلیه مواد شیمیایی در سیستم فاضلاب بهداشتی .

فوائد استفاده از اوزون

اوزون یک بایوسید (زیست کش) اکسید کننده است که سه بار قوی تر از کلر بوده و هزاران بار سریعتر از آن عمل می کند. اوزون به سرعت تبدیل به اکسیژن می شود و بقایای بسیار ناچیزی در آب به جای می گذارد. ای. پی . ای . کالیفرنیا استفاده از اوزون در برج های خنک کننده را به عنوان " تکنولوژی پیش گیری از آلودگی" قلمداد می کند و استفاده از آن را همواره امن می داند. ( تآئیدیه ء جی . آر. ای. اس. )

مراکز کنترل بیماری ها ثابت کرده اند که برای نابود کردن سریعتر و کاملتر باکتری لژیونلا برای عملکرد ایمن تر برج های خنک کننده اوزون و مکش آب به سمت پائین تنها راه بهبود کیفیت آب بدون اضافه کردن هیچ مادهء شیمیایی در اکثر موارد می باشد.

Water Treatment of Cooling Towers With Ozone

Water treatment is the single most important factor effecting the operation and longevity of cooling towers, air washers, compressors and other heat exchange equipment.· Ozone water treatment equipment is modular, very reliable and in most cases more economical than a good chemical water treatment program.· Ozone water treatment means NO chemical discharge into sanitary sewer systems.

BENEFITS

Ozone is an oxidizing biocide approximately 3 times more powerful than chlorine but acts 1,000's of times faster.

Ozone reverts back to oxygen in a very short time with only a small residual retained in the water.

The California EPA considers the use of ozone on cooling towers a "Pollution Prevention Technology" and is generally regarded as safe, (GRAS Approval).

It has been proven by the Centers For Disease Control to kill Legionella bacteria faster and more completely for safer cooling tower operation.

Ozone and tower water blowdown will provide the sole treatment with no additional chemicals added in most cases

Unlike non-oxidizing biocides bacteria cannot develop immunity to ozone. Alternating chemical treatment programs, (biocides) is not necessary.

When properly dissolved and diluted ozone does not harm cooling system metals, pump or valve components.

Cleaning the chiller tubes, (to remove biofouling) is eliminated, completely.

No chemical residual in the blowdown means environmentally friendly operation with no environmental impact or discharge permit requirements.

No chemical storage, handling, transportation, liabilities, secondary containment, MSDS records, eye wash stations or concerns for workers on site.

Automated equipment can be tied into Building Management System for remote monitoring of ORP and water conductivity if required.

بر عکس زیست کش های غیر اکسید کننده ، باکتری نمی تواند در مقابل اوزون مقاوم شود و دیگر تغییر دادن برنامه مواد شیمیایی مختلف برای بهبود بخشیدن وضعیت آب لازم نیست. اوزون پس از حل شدن و رقیق شدن به فلزات، پمپ یا اجزاء دریچهء سیستم خنک کننده آسیبی نمی رساند. پاکسازی لوله های چیلر ، (برای از بین بردن بایوفولینگ) کاملآ حذف می شود. عدم وجود پسماند شیمیایی به معنای عملکرد دوستانه با محیط زیست بدون آسیب رساندن به محیط زیست یا نیاز به مجوز تخلیه. عدم نیاز به انبارداری مواد شیمیایی، هندلینگ، حمل و نقل، مهار ثانویه ،مراکز شستشوی چشم یا دیگر نگرانی ها در مورد کارگران حاضر در سایت.

نصب آسان

MISCONCEPTIONS

Is ozone gas corrosive?

Yes in high concentrations it is as corrosive as concentrated chlorine, bromine and any one of the many biocides used in the industry. When properly applied, (diluted and distributed) it is no more corrosive than waters aerated by a cooling tower system or the air washer system.

تصورات غلط:

آیا اوزون گاز خورنده ای است؟

بله در غلظت های بالا اوزون به همان اندازه که کلورین ، برومین و یا دیگر زیست کش هایی که در صنعت استفاده میشود خورنده است. اما در زمانی که از آن استفاده صحیح شود ( رقیق شده و کاملآ پخش شود) بیشتر از آبی که توسط سیستم برج های خنک کننده یا سیستم های شویندهء هوا خورنده نیست.

Does ozone have any direct effect on corrosion rates?

No; ozone does not act in the same way as corrosion inhibitors except that it will completely eliminate organically induced corrosion, (the most aggressive form).

Does ozone act as a scale inhibitor on my heat transfer system?

No; ozone has no direct effect on scale but makes scale formation difficult under normal operating conditions. Because of the near complete absence of organic material in the water scale has a difficult time seeding or adhering to surfaces.

آیا اوزون تآثیر مستقیمی بر میزان خوردگی دارد؟

نه، اوزون مانند یک مهار کننده خوردگی عمل نمی کند به غیر ازمواردی که خوردگی منشآ اورگانیک داشته باشد که با قدرت هر چه بیشتر آن را از بین می برد.

آیا اوزون به عنوان مهار کننده رسوب آهکی (اسکیل) در سیستم انتقال حرارت عمل می کند؟

خیر، اوزون تاثیر مستقیمی بر روی (اسکیل) ندارد ، اما باعث میشود که تشکیل اسکیل در شرایط طبیعی موجود سخت شود. زیرا به دلیل غیبت تقریبآ کامل مواد آلی در آب ، اسکیل به سختی می تواند خود را به سطح برساند.

Does ozone treatment provide a residual in the cooling waters?

Yes but most of the reaction takes place in a side stream from the tower with only a very small residuals, (0.05 -0.1 ppm) circulating throughout the water system. Unlike chemical treatment a substantial residual is not necessary to keep the water pristine.

Does producing ozone gas harm our atmosphere?

آیا بهبود بخشیدن به کیفیت آب توسط اوزون بقایایی در برج های خنک کننده به جا می گذارد؟

بله اما بیشتر عکس العمل در یک جریان جانبی اتفاق می افتد با بقایای بسیار ریز (0.05 -0.1 پی.پی.ام) درگردش در سیستم آب . بر خلاف مواد شیمیایی که برای بکر نگه داشتن آب نیازی به بقایای قابل توجه نیست.

The ozone produced for water treatment does not harm or help the ozone layer in the earth's atmosphere. Ozone gas is produced from either straight compressed air or oxygen concentrators. The EPA in the Southern Basin of California has labeled ozone production for cooling towers a "Pollution Prevention Technology".

آیا تولید گاز اوزون به اتمسفر آسیب می رساند؟

اوزون تولید شده جهت بهبود بخشیدن کیفیت آب هیچ آسیب یا کمکی به لایهء اوزون کرهء زمین نمی کند و باید به خاطر داشت که ای. پی. ای . در کالیفرنیا تولید اوزون برای بهبود بخشیدن کیفیت آب برج های خنک کننده را (تکنولوژی پیش گیری از آلودگی) نام نهاده است.

Are ozone generators power hungry machines?

No in fact 70% of the energy consumption of an ozone system is the side stream water pump. The ozone electrodes operate at high voltage with very little current being consumed. Why is a large pump needed? Henry's law of dissolved gasses states that only so much gas can be dissolved in a certain volume of water at a certain temperature. Pump more water, dissolve more gas, waste less ozone in off gassing.

آیا ژنراتور های اوزون مصر ف برق زیادی دارند؟

خیر در حقیقت 70 در صد مصرف برق سیستم اوزون پمپ آب جریان جانبی آن می باشد. الکترودهای اوزون با ولتاز بالا کار میکند و با جریان برق مصرفی بسیار پائین. چرا باید از یک پمپ استفاده کرد؟ قانون هنری درمورد گازهای محلول می گوید در یک دمای خاص فقط مقداری گاز می تواند در حجم خاصی از آب حل شود. آب بیشتری پمپ کنید و مقدار بیشتری گاز در آن حل می شود، بنابراین مقدار کمتری اوزون به هدر می رود.

Can I treat chilled close loop system?

You can but the benefit is minimal because closed loop systems are not continually contaminated like towers. Also unless you can increase the mineral content of the water there is no way to reduce corrosion. Corrosion inhibitors do exist that are compatible with strong oxidizing biocides. Ozone is applied to de-ionized loops on occasion to decontaminate these lines.

آیا می توان از اوزون در سیستم های چیلر بسته حلفه ای استفاده کرد؟

بله می توان اما فایدهء آن حداقل می باشد زیرا سیستم بستهء حلقه ای دائمآ مانند برج های خنک کننده در حال آلوده شدن نیستند. در ضمن فقط در صورتی که شم در صد مواد معدنی را در آب بالا ببرید می توان میزان خوردگی را پائین آورد. مهارکنندگان خوردگی که با بایوسید های اکسید کنندهء بسیار قوی سازگار هستند وجود دارند. اوزون را معمولآ برخی مواقع در سیستم های حلقه ای که فاقد یون هستند برای از آلودگی مبرا کردن استفاده می کنند .

Do I need filtration when ozone is properly applied?

On 98% of ozone installations filtration is NOT required. This implies that 99% of all suspended solids in tower waters are organically based. Ozone will chemically burn these organics to ash where it would mostly be carried away in the tower blowdown. Other areas of the country that have very hard water will require filtration if tower waters are cycled high. The water becomes saturated and calcium carbonate will precipitate out in the basin of the tower.

آیا وقتی اوزون درست مورد استفاده قرار می گیرد نیازی به *****اسیون هست؟

در 98% موارد خیر در جایی که ژنراتور اوزون نصب شده باشد نیازی به *****اسیون نیست. این بدین معناست که 99% مواد جامد معلق در برج های خنک کننده ریشهء ارگانیک دارند، اوزون به صورت شیمیایی ارگانیک ها را می سوزاند و تبدیل به خاکستر می کند و در بیشتر مواقع این خاکستر ها به زیر آب برج کشیده می شوند. سایر مناطق کشور که آب بسیار سخت دارند در صورتی که در برج آب زیادی در گردش باشد به *****اسیون نیاز خواهد بود. اب اشباع خواهد شد و کربنات کلسیم به شدت به ته برج پرتاب خواهند شد.

HOW DOES IT WORK

Biologically

Cooling towers are monster air washers. Anything moving by the air inlet side of a cooling tower is going to end up in the water. Bugs, pollen, spores, dust, road dirt, leaves, the list is endless. This organic material in itself is not harmful to heat exchange equipment but is an excellent food source for bacteria/slime, spores and virus to feed on. With an endless supply of food and warm water bacteria multiplies quickly forming a slime on all surfaces associated with the cooling system. Left uncontrolled heat transfer efficiency reduction is inevitable.

Molecular ozone 03 does not last long after it is diluted into the tower water basin. Ozone residual tests using a colorimeter with the Indigo Trisulfonate method will show that 85% of the ozone gas dissolved in a side stream of the tower basin of a cooling tower reverts back to oxygen in less than a few seconds. Most the reaction takes place between the point of ozone gas injection at the Venturi and the manifold in the cold basin of the tower. Kept above 10-psi backpressure the water in the side stream piping holds the gas in contact longer where the oxidation of bacteria and organic matter takes place.

اوزون چگونه کار می کند

از نظر بیولوژیکی

برج های خنک کننده هوا شورهای عظیمی هستند. هر چیزی که از طریق هوای ورودی برج های خنک کننده وارد می شود در نهایت وارد آب می شود. حشرات، گردهء گیاهان، اسپورها، غبار ، خاک جاده ها، برگ ها و... لیست آن پایانی ندارد. این مواد آلی به تنهایی آسیبی به دستگاه تبادل حرارت نمی رسانند اما بهترین منبع غذا برای باکتری/ گل و لجن، اسپورها و ویروس ها هستند که از آنها تغذیه کنند. با یک ذخیرهء غذایی بی انتها و آب گرم باکتری ها به سرعت تکثیر می کنند و تشکیل گل و لجن در سطوح سیستم خنک کننده می دهند، بنابر این به دلیل غیر قابل کنترل شدن تبادل حرارت بهره وری به صورت اجتناب ناپذیری پائین می آید. مولکول اوزون مدت زمان طولانی ای پس از رقیق شدن در حوضچه برج آب دوام نمی آورد. تست کلرو میتر با متد ایندیگو تریسولفونیت مشخص می کند که 85% گاز اوزون حل نشده در جریان جانبی حوضچه برج خنک کننده درکمتر از چند ثانیه تبدیل به اکسیژن می شود. بیشترین عکس العمل در نقطه ای که گاز از طریق ونچوری تزریق می شود صورت می گیرد و در حوضچهء سرد برج چندین برابر می شود.با داشتن یک فشاربیشتر از 10 پی اس آی از پشت جریان آب جانبی تماس طولانی تری با گاز در جایی که اکسیداسیون باکتری ومواد ارگانیک صورت می پذیرد خواهد داشت.

A 500-ton cooling tower circulates 3 GPM per ton at standard A/C conditions. The total flow rate is important in sizing a system and generally not the total volume of water. The side stream pump would continuously circulate approximately 50 GPM. Over the course of an entire day the ozone pump has circulated 72,000 gallons of water back to the tower with a "near 0" bacteria count. This is akin to completely draining and filling the entire condenser water system 10 times a day with clean chlorinated drinking water. With that analogy in mind we can readily see how difficult it would be for any substantial bacteria count to accumulate.

یک برج خنک کننده500 تنی 3 جی پی ام /تن در شرایط استاندارد ای/سی گردش می کند. در یک سیستم مقدار جریان برای اندازه گیری مهم است و نه حجم آب. جریان جانبی پمپ دائمآ تقریبآ 50 جی پی ام را به گردش در می آورد. در طی یک روز پمپ اوزون 72.000 گالن آب را با میزان باکتری تقریبآ 0 (بدون هیچ باکتری) به برج باز می گرداند . این عمل مشابه این است که کل آب سیستم کوندانسور ده بار در روز با آب آشامیدنی کلر زده شده ء تمیز پر و خالی کنیم. با داشتن این مقیاس در ذهن می بینیم که چقدر برای انباشته شدن باکتری شرایط دشوار می باشد.

When ozone is properly applied to an existing tower where a poor treatment program has been in place the water actually gets dirtier for the first few weeks. All of the dirt, slime, rust and deposits glued by slime bacteria to the inside of the piping starts to come off. This debris is held together on the surface by biological glue. Ozonating the water destroys the food source for the biological glue. If the bacteria have no food it can't multiply and if it can't multiply it will die. Some researchers believe that the small ozone residual on a continuous basis is sufficient to produce this effect. After several months of treatment the inside of the pipes are as clean as the day they were made excluding some corrosion that may have previously taken place.

زمانی که اوزون به صورت صحیح مورد استفاده یک برج که از قبل مشغول به کار بوده و از رسیدگی کافی بی بهره بوده قرار گیرد ، برای چند هفتهء اول آب کثیفتر به نظر می آید. تمام خاک ، گل و لجن، زنگ زدگی هاو رسوب هایی که با چسب بیولوژیکی لجن و باکتری که درداخل لوله ها از قبل چسبیده شروع میکنند به جدا شدن. این بقایا روی سطوح توسط چسب بیولوژیکی چسبیده است. آب اوزون زده شده منبع تغذیهء چسب بیولوژیکی را نابود می کند. اگر باکتری غذا نداشته باشد نمی تواند تکثیر کند و وقتی نتواند تکثیر کند می میرد. برخی محققان بر این باورند که میزان کمی از بقایای اوزون به صورت مداوم کافی است تا این اثر را بوجود آورد. پس از گذشت چندین ماه رسیدگی داخل لوله ها مثل روز اولشان تمیز خواهد شد بجز مقداری خوردگی که از قبل صورت گرفته است.

Ozone dosage is controlled by ORP, oxidation-reduction potential, a suitable and economical means that has proven reliable for many years. It is a loose reference to the quantity of ozone in the water but not the concentration. Unlike pH and other ion-selective electrodes which are highly specific in nature, ORP electrodes are inert elements which measure the ratio of the activities of the oxidized to the reduced forms of various ions in solution. Although many things including chemicals and pH can affect ORP none of those present a problem in cooling waters.

میزان اوزون توسط او . آر. پی. ، یک روش مناسب و اقتصادی که سالهاست قابل اعتماد بودن خود را ثابت کرده است. این یک مرجع ساده برای مقدار اوزون در آب است نه تراکم آن. بر خلاف پ – هاش و سایر یون ها و برخی الکترودها که در طبیعت کاملآ مشخص هستند. الکترودهای او-آر-پی عناصر بی اثر هستند که نسبت فعالیت مواد اکسید شده را با یونهای مختلف محلول در آب مقایسه می کنند. با اینکه مسائل زیادی از جمله مواد شیمیایی و پ. هاش. می توانند روی او.آر.پی. اثر بگذارند هیچ یک از آنها نمی تواند برای سیستم خنک کننده آب مشکلی بوجود آورد.

In the 1970's the World Health Organization determined that if water was treated with chlorine, bromine, hydrogen peroxide, or ozone and reached 650 ORP that the water was drinkable from a bacterial and viral perspective. Properly treated cooling waters must maintain a set point of between 550 and 600 ORP with ozone. You couldn't say the tower water is clean enough to drink but it's not far from it.

در سالهای 1970 سازمان بهداشت جهانی اعلام کرد که اگر آب با کلر، برومین ، پروکسید هیدروژن یا اوزون تصفیه شود و او.آر.پی. آن به 650 برسد آب از نظر باکتری و ویروسی پاکیزه بوده و آشامیدنی است . سیستم های خنک کننده ای که به آنها به درستی رسیدگی می شود می بایست میزان 550 و 600 او.آر.پی. را حفظ نمایند. نمی توان گفت که آب برج آنقدر پاکیزه است که می توان آن را نوشید اما خیلی هم از آن نقطه دور نیست.

If ozone is not a corrosion inhibitor how do you get corrosion rates of

اگر اوزون مهار کننده ء خوردگی نیست چگونه میزان خوردگی در استیل ≤2.0 ود ر مس ≥ 0.2 میل در سال می باشد؟ یک توضیح از " پ.هاش. تکنولوژی اکلاین" می تواند مفید باشد.

Corrosion

When tower waters are "cycled up" (increased mineral content due to evaporation) and the pH exceeds 8.0 with an elevated calcium carbonate content greater than 150-PPM CaC03 the water is said to be less aggressive. This condition provides a perfect balance between scale and corrosion control. When the surfaces of pipes and other heat exchange metals are exposed to this condition there is a strong tendency for crystalline calcium carbonate films to form on these surfaces. This reduces the interaction of iron and copper with oxygen. Corrosion analysis over the past 15 years on cooling tower metals confirms that manipulating the water chemistry is solely responsible for excellent corrosion rates

Years of research have shown that this microscopic crystalline film will form on metal surfaces in clean water regardless of the presence of dissolved ozone. With soft waters cycled up it is common to see steel and copper corrosion rates less than 1.5 mils/year and 0.15 mils/year respectively. This phenomena referred to as pH/alkaline technology has been confirmed in lab results, case studies and operator experience by ASHRAE, CTI, Nalco, Puckorius and Associates, Dept. of Energy, SRS, and the Kennedy Space Center.

خوردگی

زمانی که آب برج به سمت بالا در گردش است ( میزان بالای مواد معدنی به دلیل بخار) و پ.هاش. از 8.0 می گذرد با میزان بالاتری کربنات کلسیم 150 پی.پی.ام . کربنات کلسیم که اصطلاحآ می گویند آب از تهاجم کمتری برخوردار است. این شرایط یک تعادل کامل بین رسوبات و کنترل خوردگی بوجود می آورد. زمانی که سطوح لوله ها و سایر فلزات دستگاه تبادل حرارت تحت این شرایط قرار می گیرند تمایل شدید به تشکیل فیلم های کریستال کربنات کلسیم بر روی این سطوح بوجود می آید. این امر باعث میشود که میزان تعامل آهن و مس با اکسیژن کاهش یابد. آنالیز خوردگی طی پانزده سال گذشته در فلزات برج خنک کننده تآئید می کند که دستکاری شیمیایی آب به تنهایی مسئول میزان عالی خوردگی می باشد.

سالها تحقیق نشان می دهد که این فیلم کریستالی میکروسکوپی بر روی سطوح فلزی در آب تمیز شکل می گیرد بدون توجه به حضور محلول اوزون . درگردش آبهای نرم کاملا عادی اشت که میزان خوردگی در استیل و مس کمتر از 1.5 میل در سال و 0.15 میل در سال باشد. این فنومن را که به آن پ.هاش. الکلاین تکنولوژی لقب داده اند نتایج آزمایشگاهی مراکز زیر می باشد:

ASHRAE, CTI, Nalco, Puckorius and Associated Dept. of Energy, SRS, and the Kennedy Space Center.

Scaling

It is important to analyze for pH, hardness (Ca), total hardness, chloride, silica, alkalinity (P), total alkalinity, TDS and conductivity. Obtain a program to calculate the Langelier and Ryznar indexes. With that increase the tower water conductivity to find the balance between good corrosion rates and 0 scaling. With low enough water velocities (135ºF) and extensive calcium carbonate levels there will be a tendency to form scale. Most of these conditions do not exist in a tower a/c application. On towers used to cool compressors with higher surface temperatures as long as we keep the mineral content below 2,000 us/cm scaling will not occur.

Operate the tower cycles high enough with all other conditions being the same and it will move into a precipitation mode where the water becomes saturated with minerals.

Because operating cost of an ozone system are considerably less than chemical treatment programs running fewer cycles on a tower only cost the customer additional water and sewer charges. In some counties discharging ozonated tower water to storm is permitted, (after all its cleaner than what typically comes off of a parking lot surface in a rain storm).

جرم گرفتگی

خیلی مهم است که پ.هاش . ، درجهء سختی (کلسیم) ، سختی کل ، کلراید، سیلیکا، آلکلانیتی ، تی.دی. اس. اندازه گیری شوند. یک برنامه ای را در نظر بگیرید که در آن شاخص های Langelier and Ryznar محاسبه شود.

سپس میزان آب رسانی برج را افزایش دهید تا تعادل بین میزان خوردگی در حد خوب و جرم در حد صفر را پیدا کنید. با سرعت پائین آب در135 در جهء فارنهایت و میزان بالای کربنات کلسیم میل زیادی برای تشکیل جرم وجود دارد. اغلب این شرایط در برج های ای/سی وجود ندارد. در برج هایی که کمپرسورهای خنک کننده با حرارت بالا در سطوح تا زمانی که مواد معدنی را زیر 2000 us/cm نگه داریم جرمی تشکیل نمی شود.عملکرد بالای گردش در برج با همان شرایط ، وارد مود بارشی شده و در آن آب از مواد معدنی اشباع می گردد.

از آنجایی که هزینهء کار با سیستم اوزون بسیار پائین تر از برنامهء استفاده از مواد شیمیایی می باشد با در نظر گرفتن اینکه مواد شیمیایی به دلیل گردش های محدودتر فقط با عث هزینهء آب اضافی و هزینهء فاضلاب می گردد. حال آنکه در برخی بخش ها تخلیهء آب برج های خنک کننده که از اوزون استفاده میکنند به خیابان مجازمی باشد ( به هر حال این آب خیلی از آبی که از یک پارکینگ پس از باران جاری می شود تمیزتر است).

Because ozone is so short lived and reactive waters above 140ºF are not very economical to treat. The coldest water in the system is always treated prior to it entering the chiller or heat exchanger.

Older ozone systems did have failures due to poor design and maintenance and many companies who tried ozone 15 years ago were disappointed with the results. Improvements

in the reliability of the air preparation devices for the ozone generators has been the greatest boost to the reliability of these systems.

Presently 95% of all large aquariums in the US purify the main exhibits with ozone. 75% of all bottling plants in the US purify their systems with ozone. Over 400 municipal drinking water plants use ozone as the primary biocide.

An estimated 3,000 cooling towers in the US use ozone as a standalone water treatment program.

از آنجایی که زندگی اوزون بسیار کوتاه است و برای آبهای بالای 140 درجهء فارینهایت اقتصادی نیست که از این طریق تصفیه شود. سردترین آب در سیستم همیشه میبایست قبل از ورود به چیلر یا دستگاه تبادل حرارت توسط اوزون تصفیه شوند.

سیستم های اوزون قدیمی تر مشکلاتی به دلیل طراحی ضعیف داشته اند و شرکتهایی که اوزون را در 15 سال پیش امتحان کرده اند مشکلات بیشتری داشته اند . بهبود وضعیت دیوایس های هوا برای ژنراتورهای اوزون بهترین روش برای بالا بردن میزان قابل اعتماد بودن این سیستم ها می باشد.

در حال حاضر 95% آکواریم های بزرگ در آمریکا از طریق اوزون تصفیه و نگهداری می شوند. 75% آبهای آشامیدنی شیشه ای در آمریکا از طریق سیستم های اوزون تصفیه می شوند. بیشتر از 400 شهرداری ، پلانت های آب آشامیدنی برای از بین بردن بایوسید های اولیه از اوزون استفاده میکنند.

حدود 3000 برج خنک کننده در در آمریکا از اوزون به تنهایی برای بهبود بخشیدن به برنامهء آب خود استفاده می کنند.

Gregg Sanders

President, Water Tech Solutions, Inc.