پکینگ ها یا پرکننده ها از اجزای حیاتی و اصلی برج های خنک کننده محسوب می شوند و نقش مهمی در افزایش راندمان این تجهیزات دارند. وظیفه اصلی آن ها، افزایش سطح تماس موثر میان جریان آب گرم ورودی و هوای خنک است تا فرآیند انتقال حرارت به بیشترین حد ممکن برسد.
در فرآیند طراحی و ساخت برج تقطیر، توزیع یکنواخت سیال بر روی پکینگ ها باعث تسریع تبخیر شده و به عنوان عامل اصلی خنک سازی، کاهش محسوس دمای سیال را به همراه دارد. نوع طراحی و جنس پکینگ ها تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم، مصرف انرژی و هزینه های بهره برداری برج های صنعتی دارد.
پکینگ برج خنک کننده چیست؟
یکی از مهم ترین اجزای برج خنک کننده که تاثیر مستقیمی بر عملکرد مولینگ تاور دارد، پکینگ برج خنک کن است. وظیفه اصلی این قطعه انتقال بیشتر حرارت از طریق افزایش سطح تماس آب و هوا و بالا بردن مدت زمان تماس دو سیال با یکدیگر می باشد.
چنانچه متوجه وجود ایراد در هریک از این قطعات شدید، بهترین کار، عیب یابی سیستم هیدرولیک توسط تعمیرکار حرفه ای، برای حل مشکل است. به طور خلاصه، پکینگ برج خنک کن با افزایش سطح تماس بین آب و هوا، شرایط لازم برای کاهش دمای آب ورودی و خنک سازی موثر آن را فراهم می کند.
انواع پکینگ برج خنک کننده
راندمان برج های صنعتی به میزان سطح تماس ایجادشده میان سیال و هوا یا بخار وابسته است؛ به این معنا که هرچه این سطح تماس بیشتر باشد، فرآیند انتقال حرارت و جرم با بازده بالاتری انجام می شود. علاوه بر سطح تماس، زمان تماس میان سیال و جریان گازی نیز عامل مهمی در بهبود عملکرد سیستم به شمار می رود. هرچه مدت زمان تماس افزایش یابد، میزان انتقال حرارت بیشتر شده و راندمان کلی سیستم بهبود پیدا می کند.
در گذشته، افزایش ارتفاع برج به عنوان راهکاری برای افزایش زمان تماس مطرح بود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نبود. امروزه با استفاده از پکینگ در برج تقطیر و برج های خنک کننده، این هدف بدون افزایش ابعاد سازه و تنها با بهینه سازی طراحی داخلی برج محقق می شود. پکینگ برج خنک کننده بر اساس عملکرد، به دو دسته کلی شامل پکینگ فیلمی (لایه ای) و اسپلش (پاششی) می شوند.
پکینگ فیلمی یا لانه زنبوری
پکینگ فیلمی، یکی از ساده ترین انواع پکینگ برج خنک کننده به شمار می آید. این پکینگ از ورق های نازک فلزی یا پلاستیکی تشکیل شده است که به صورت عمودی در برج قرار می گیرند، این قطعات همچنین به دلیل اینکه به شکل 6 گوشه نیز تولید می شوند، در صنعت به پکینگ های لانه زنبوری معروف هستند.
- پکینگ فیلمی از دو عنصر اصلی پلیمری PVC (پلی وینیل کلراید) و (پلی پروپیلن) تشکیل شده، که در صنعت به دلیل قیمت ارزان تر و مقرون به صرفه بودن معمولا از پکینگ های PVC برج خنک کننده استفاده می کنند. در این قطعه با توجه به چندین فاصله بین ورقه های مورب و نوع گامشان به چندین گرید تقسیم می شوند.
- به صورت کلی با کاهش گام های پکینگ سطح تبادل حرارت بین آب و هوا افزایش خواهد یافت و از طرفی این افزایش باعث ایجاد رسوب گرفتگی پکینگ در بازه های زمانی کوتاه می شود، بنابراین یکی از مهم ترین اصول طراحی برج های خنک کننده انتخاب درست گام پکینگ است.
- در بازار مرسوم است که از برج های خنک کننده از پکینگ های گام 19 و گام 14 استفاده شود و گام 12 نیز در شرایط محدود مورد استفاده قرار میگیرد. ولی از پکینگ های گام 23 تا 30 برای رشد باکتری های مفید در سیستم های تصفیه خانه فاضلاب استفاده می کنند.
مزایای پکینگ فیلمی (Film Fill)
برخی از مزایای پکینگ فیلمی عبارتند از:
- بازده بالا در ابعاد کوچک
- اسید شویی آسان و چیدمان راحت
- قابل تولید برای دو مدل برج با جریان مخالف و جریان متقاطع
- مجهز به قطره گیر سرخود
- قابلیت تولید در بلوکه های مختلف و سفارشی سازی
- مقرون به صرفه بودن
- عمرمفید بالا نسبت به قیمت
- قابلیت برش کاری و استفاده در برج های خنک کننده گرد
پکینگ اسپلش (Splash Fill)
پکینگ پاششی یا اسپلش دارای ساختاری متفاوت بوده و از میله ها یا شبکه هایی منظم تشکیل شده اند که در مسیر ریزش آب قرار می گیرند. همان طور که از نام آن ها پیداست، وظیفه اصلی این پکینگ ها شکستن جریان آب و تبدیل آن به قطرات ریزتر است. با هر بار برخورد آب به این موانع، جریان شکسته شده و سطح تماس لحظه ای آن با هوا افزایش می یابد. این فرآیند به صورت پیوسته در لایه های مختلف پکینگ تکرار می شود و با افزایش زمان ماند آب در برج، به خنک سازی موثر آب کمک می کند.
مهم ترین مزیت پکینگ اسپلش، مقاومت بسیار بالا در برابر گرفتگی و رسوب است. به دلیل ساختار باز و فواصل بزرگ، این پکینگ ها به راحتی در شرایطی با آب دارای سختی بالا، کیفیت پایین و ذرات معلق زیاد عملکرد مطلوبی دارند، بدون آنکه دچار افت راندمان شوند. این ویژگی موجب کاهش چشمگیر هزینه های نگهداری شده و نیاز به سیستم های پیچیده تصفیه آب را به حداقل می رساند.
زمان تعویض پکینگ برج خنک کننده
زمان تعویض برج خنک کننده از اهمیت ویژه ای برخورد دار است و این کار باید در فواصل زمانی مناسب و منظم انجام شود. در حالت کلی ما نمی توانیم به طور دقیق یک زمان را برای تعویض پکینگهای برج خنک کننده مشخص کرد. چرا که عوامل مختلفی از جمله خصوصیات آب و هوا و نوع آب مورد استفاده در هر صنعت در این بازه زمانی دخیل هستند.
ولی در حالت کلی پیشنهاد می شود که سالانه یک بار نظافت و اسید شوی برای پکینگ برج خنک کننده انجام گیرد و در حین تشست و شو اگر متوجه پوسیدگی یا مستهلک شدن پکینگ مدیا شدید باید برای تعویض و یا خرید قطعه جدید اقدام کنید.
نوع مناسب پکینگ برج خنک کننده چیست؟
در انتخاب نوع پکینگ مناسب عوامل مختلفی دخیل هستند برخی از این عوامل عبارتند از:
- نوع سیال
- میزان جریان سیال
- میزان حرارت مورد نیاز
- هزینه
- پکینگ باید به طور منظم تمیز شود تا از مسدود شدن آن جلوگیری شود.
- در صورت خرابی پکینگ، باید آن را تعویض کرد.
نتیجه گیری
پکینگ برج خنک کننده سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می دهد و در نتیجه، انتقال حرارت بین این دو سیال را بهبود می بخشد. انتخاب نوع پکینگ مناسب، به عوامل مختلفی، از جمله نوع سیال، میزان جریان سیال، میزان حرارت مورد نیاز و هزینه، بستگی دارد.
این قطعه باید به طور منظم تمیز شود تا از مسدود شدن و خرابی آن جلوگیری شود، در صورت مشاهده خرابی و یا پوسیدگی پکینگ، باید اقدام به تعویض آن کنیم. با انتخاب نوع پکینگ مناسب، ما با ارائه خدمات سایت نیرونماد می توانیم عملکرد برج خنک کننده را افزایش و بهبود دهیم تا از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری کنیم.
من متخصص مهندسی مکانیک هستم و چندین سال در حوزه تصفیه روغن و تجهیزات صنعتی تجربه دارم. هدف من از نوشتن مقالات در «نیرو نماد» این است که دانش فنی را به شکل کاربردی و قابل استفاده برای حرفهایها و علاقهمندان به اشتراک بگذارم.
