برج‌های خنک‌کننده: صرفه‌جویی در مصرف آب، صرفه‌جویی در هزینه

برج‌های خنک‌کننده به طور گسترده در تأسیسات تجاری و صنعتی در چیلرها، سیستم‌های تهویه مطبوع و تجهیزات خنک‌کننده فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها با حذف گرما از آب در گردش، عمدتاً از طریق تبخیر، دما را تنظیم می‌کنند. برج‌های خنک‌کننده با طراحی خود، مقدار قابل توجهی آب مصرف می‌کنند. مدیریت صحیح آن آب می‌تواند راندمان و طول عمر برج خنک‌کننده را افزایش داده و هزینه‌های عملیاتی و نگهداری شما را کاهش دهد.

با جریان همراه شدن

آب از برج خنک کننده به چهار روش خارج می شود:

1. تبخیر. این عملکرد اصلی برج و نحوه انتقال گرما از آب در گردش به محیط است.
2. بلودان (Blowdown) در طول تبخیر، مواد جامد محلول باقی می‌مانند و باعث رسوب‌گذاری و خوردگی می‌شوند. تخلیه آب از سیستم، تشکیل خوردگی را کنترل می‌کند.
3. رانش مقدار کمی آب ممکن است به صورت مه یا قطرات کوچک از برج خارج شود. تلفات ناشی از رانش در مقایسه با تبخیر و تخلیه آب از زیر سطح، ناچیز است.
4. نشتی و سرریز شدن. نشت یا سرریز از حوضچه یا سازه برج می‌تواند منجر به هدررفت قابل توجه آب شود.

تلفات آب ناشی از تبخیر، تخلیه، رانش و نشت باید با آب جبرانی جایگزین شود.

کاهش تقاضای آب

یکی از معیارهای کلیدی عملکرد برج خنک‌کننده، چرخه‌های غلظت است، که نسبت جامدات محلول در آب تخلیه شده در مقایسه با آب جبرانی است. افزایش چرخه‌های تغلیظ (قبل از تشکیل قابل توجه رسوب) باعث کاهش تخلیه آب و همچنین نیاز به آب جبرانی شده و راندمان کلی آب را بهبود می‌بخشد. اقدامات زیر می‌تواند به افزایش چرخه‌های تمرکز کمک کند:

• یک سیستم نرم‌کننده جریان جانبی نصب کنید تا به طور مداوم مواد جامد را از آب جبرانی حذف کند.
• یک برنامه جامع برای تمیز کردن و نگهداری کویل‌های هواساز اجرا کنید. کویل‌های کثیف، سیستم آب سرد را مجبور می‌کنند تا برای حفظ دمای تنظیم‌شده، سخت‌تر کار کند و در نتیجه مصرف انرژی و آب افزایش می‌یابد.
• گزینه‌های جایگزین تصفیه آب، مانند ازن‌زنی یا یونیزاسیون، راکتورهای الکتروشیمیایی، اکسیداسیون، تبادل یونی یا مهارکننده‌های مبتنی بر پلیمر را برای کاهش مصرف آب و مواد شیمیایی در نظر بگیرید.
• برای جلوگیری از نفوذ نور خورشید، پوشش‌هایی نصب کنید. کاهش میزان نور خورشید بر روی سطوح برج می‌تواند به طور قابل توجهی رشد بیولوژیکی مانند جلبک‌ها را کاهش دهد و همچنین تبخیر را نیز کم کند.
• برای برج‌های بزرگتر (۱۰۰ تن یا بیشتر) به سیستم تغذیه شیمیایی خودکار ارتقا دهید. این سیستم‌ها ضمن کنترل خوردگی ناشی از رسوب، مصرف آب را کاهش می‌دهند.
• در صورت لزوم، از اسیدپاشی، مانند اسید سولفوریک یا اسید اسکوربیک، استفاده کنید. اسید می‌تواند با کنترل تشکیل رسوب، راندمان را بهبود بخشد. مدیریت صحیح برای اطمینان از ایمنی و جلوگیری از آسیب به سیستم ضروری است.

استفاده مجدد از آب

شما می‌توانید با استفاده از منابع جایگزین برای آب جبرانی، راندمان آب برج خنک‌کننده را بهبود بخشید. به عنوان مثال می‌توان به جمع‌آوری میعانات از دستگاه‌های هواساز و سپس پمپاژ مجدد آن به سیستم برج خنک‌کننده یا اجرای سیستم اسمز معکوس برای تخلیه از زیر (blowing down) اشاره کرد.

آب تغلیظ شده جمع‌آوری‌شده از دستگاه‌های هواساز، منبع خوبی برای آب جبرانی با کیفیت بالا است، زیرا نسبتاً خالص است و نیاز به تصفیه اضافی کمی دارد. این سیستم‌ها معمولاً طراحی ساده‌ای دارند و نصب آنها مقرون به صرفه است.

اسمز معکوس (RO) در کاربردهایی که نیاز به خلوص بالای آب دارند، رایج است. آب خروجی به سیستم RO فرستاده می‌شود که بیشتر آب را برای استفاده مجدد تصفیه می‌کند و مواد جامد محلول را در جریان فاضلاب کوچک‌تری متمرکز می‌کند. سیستم‌های RO پیچیده و گران‌قیمت برای نصب و راه‌اندازی هستند. آنها می‌توانند در مناطقی که منابع آب محدود است یا مقررات تخلیه، تخلیه آب از طریق چاه را محدود می‌کند، گزینه‌ای مقرون به صرفه باشند.