اصول نگهداری از برج های خنک کننده ( کولینگ تاور )

برای ورود به بحث اصول نگهداری از برج های خنک کننده بهتر است با توضیح مختصری از چیستی این سیستم شروع کنیم. برج خنک کننده یا کولینگ تاور یک سیستم تبادل حرارتی پرکاربرد در صنایع شیمیایی است که هدف آن کاهش دمای آب و سیالات با ظرفیت گرمایی بالا است. این سیستم ها در پتروشیمی ها ، پالایشگاه ها و نیروگاه ها در حجم های بسیار بالا کاربرد دارند. نگهداری و مراقبت منظم و دقیق از این تجهیزات باعث افزایش راندمان و طول عمر آن خواهد شد. عملکرد نامناسب برج خنک کننده باعث بروز مشکلات در تاسیسات حرارتی مانند مبدل ها و کندانسورها و در نتیجه افزایش دمای آب خروجی خواهد شد. به همین دلیل باید به تمامی اصول نگهداری از برج های خنک کننده دقت کنیم.

مشکلات سیستم کولینگ تاور ( برج خنک کننده )

نقطه شروع در اصول نگه داری از برج خنک کننده ، آگاهی داشتن از مشکلات آن می‌باشد. سیستم کولینگ تاور به علت وجود تماس مستقیم آب با هوا ، تغلیظ نمک ها ، تبخیر ، حضور اکسـیژن محلـول در آب ، ورود آلودگی و گرد و غبار از طریق هوا و آب به سیستم و حضور میکروارگانیسم ها دچار مشکلاتی نظیر تشکیل رسوب ، خوردگی و گرفتگی میکروبی می شود. در برج های خنک کننده باز خوردگی شیمیایی ، الکتروشیمیایی و بیولوژیکی اتفاق می افتد که شایع ترین نوع خوردگی در این سیستم خوردگی الکتروشیمیایی است که باعث اکسید شدن فلز می شود. تشکیل پیل های اکسیژن نوع دیگری از خوردگی متداول در برج خنک کننده است که نقاطی از فلز با میزان اکسیژن کمتر به آند تبدیل شده و خورده می شود. این نوع خوردگی بیشتر در مکان هایی از برج خنک کننده اتفاق می افتد که دارای لجن ، رسوبات غیر یکنواخت و خوردگی باشند و میزان اکسیژن کمتری به سطح فلز می شود. قابل ذکر است که تغلیظ پیل های غلظتی و تولید اسید در حالت هیدرولیز باعث کاهش pH در سیستم شده و باعث ایجاد خوردگی شیاری می شود.

ایجاد رسوب کلسیم کربنات در کولینگ تاور

کلسیم کربنات مهم ترین رسوب ایجاد شده در برج های خنک کننده است. با افزایش دما حلالیت کلسیم کربنات کاهش یافته و محلول به حالت فوق اشباع نزدیک شده و رسوبات کلسیم کربنات در سیستم ایجاد می شود. همچنین ایجاد رسوبات کلسیم سولفات نیز در برج خنک کننده بسیار شایع است که به دلیل کریستال های کوچک این نمک ، رسوبات متراکم تر و سخت تر از کلسیم کربنات ایجاد می کند.

کاهش انتقال حرارت در سیستم برج خنک کننده

کاهش انتقال حرارت در کولینگ تاور یکی از مشکلات مهم این سیستم می‌باشد که میتوان با بکار گیری دقیق اصول نگه داری از کولینگ تاور از بوجود آمدن این مشکل پیشگیری نمود. در برج خنک کننده به علت استفاده از آب جبرانی ، ممکن است شن ، مواد بیولوژیکی ، گل و لای ، خاک رس و محصولات خوردگی همراه با این آب به سیستم وارد شود و در قسمت هایی که سرعت آب کم است ته نشین شود و انتقال حرارت را در آن نقاط کاهش دهد.

ورود میکروارگانیسم ها به کولینگ تاور

از طرفی میکروارگانیسم ها از طریق هوا و آب جبرانی می توانند به کولینگ تاور یا برج خنک کننده وارد شوند و با توجه به درجه حرارت سیستم ، pH و تغذیه میکروارگانیسم ها از مواد معدنی و آلی آب رشد و تکثیر شوند ، لذا باید با برنامه ریزی دقیق و منظم از تکثیر میکروارگانیسم ها جلوگیری کرد. گندزدایی یک روش بسیار رایج در حذف این میکروارگانیسم ها می باشد.

دسته ای از میکروارگانیسم ها که به صورت غیرهوازی و هوازی در برج های خنک کننده وجود دارند ، باکتری ها هستند. گندزدایی با استفاده از کلر و گندزداهای غیر اکسنده روی بعضی از باکترهای بسیار موثر بوده و روی بعضی از آن ها اثری ندارد. لذا باید نحوه استفاده از مواد گندزدا به طور دقیق مدیریت شود ، زیرا استفاده بیش از اندازه از این مواد باعث بروز مشکلات دیگر در داخل سیستم خواهد شد.

شایع ترین باکتری ها در سیستم برج خنک کننده

باکتری های سولفور ، باکتری های کاهنده ی سولفات ، باکتری های آهنی و باکتری های کاهش دهنده لجن از شایع ترین باکتری ها در برج های خنک کننده هستند. همچنین باکتری های غیرهوازی SBR از جمله باکتری های زیان بخش در این سیستم می باشند.

بنابراین راهکارهایی باید به صورت دقیق و منظم اعمال شود تا از مشکلات ذکر شده در برج های خنک کننده پیشگیری به عمل آید.