نازل برج خنک کننده

نازل، افشانک یا آب پخش کن یکی از اجزای مهم در سیستمهای خنک کاری بوده که موظف به پخش نمودن آب گرم ورودی روی سطح پکینگ ها می باشد. نازل ها باید آب را بطور یکنواخت بر سطوح پکینگ اسپری نمایند تا جایی که قسمتی خشک باقی نماند چرا که در صورت خشک بودن سطح پکینگ ها، سیستم خنک کننده عملکرد مناسبی نخواهد داشت.

سیستم توزیع آب گرم به درون برج از دو بخش تشکیل شده است:

1. سیستم پایپینگ و اتصالات: این بخش متشکل از لوله‌های ورودی و فلنچ ها می باشد که سایز این آنها بر اساس دو پارامتر دبی آب ورودی و فشار آب تعیین می گردد.
2. سیستم نازل و افشانک: در این بخش آب پس از عبور از لوله‌های پایپینگ وارد تعدادی از نازل‌ها شده که به صورت ثابت و در فاصله‌های مشخص از هم قرار دارند. بدین شکل آب بطور یکنواخت بر روی پکینگ‌ها پاشیده می شود.

نازل برج خنک کننده چیست؟

یکی از قطعات درون کولینگ تاورهای مکعبی است که آب داغ برگشتی را به صورت یکنواخت بر روی پکینگها میپاشند و زمینه خنک کاری سیال با سرعت بالا را فراهم می کنند.

در حقیقت وظیفه نازل بالا بردن سرعت خنک کاری می باشد؛ جنس آنها در اغلب موارد از پلی پروپیلن بوده و در انواع مارلی، دک اسپری، حلزونی، مربع پاش، اکوجت (توربو)، چپقی، بالتیمور، پروانه ای، هامون، پلکانی و خورشیدی قابل تولید می باشند.

نازل‌های آبپاش در برجهای خنک کننده وظیفه توزیع آب و پاشش آب را بر عهده دارند؛ فرآیند توزیع و پاشش آب به سه روش کلی انجام می شود که در ذیل به آن اشاره می نماییم:

1. استفاده از اسپرینکلرهد
2. استفاده از افشانک دوش پاش
3. استفاده از کانال آبرسانی

اصولا در برجهای بزرگ بدلیل فعالیت دائمی ضروری است از تعداد زیادی نازل جهت توزیع آب استفاده شود تا وجود نقص در یکی از آنها خللی در عملکرد و راندمان دستگاه ایجاد ننماید.

اولین نازل‌ها یا افشانک‌ها طوری طراحی شده بودند که تقریبا عملکردی شبیه به دوش‌های حمام داشتند. در این نوع نازل‌ها که اصولا در برج خنک کننده چوبی و بتنی استفاده می شد از سطح مقطع بزرگ جهت پاشش آب برخوردار بودند که فشار زیادی باید به آن وارد می شد تا آب با شعاع کمی بر سطح پکینگ ها پاشیده شود. اما به مرور زمان متخصصان نازل‌های پرفشار را تبدیل به نوع کم فشار و برد یا پرتاب بالا نمودند.

در همین راستا افشانک‌های اوریفیس یا پلکانی وارد چرخه تولید شدند. اولین نازل‌های برجهای خنک کننده از جنس چدن یا برنج بودند اما با پیشرفت صنعت پلاستیک و تزریق، این نوع نازل‌ها جای خود را به مدلهای پلی پروپیلن، ABS و پلی اتیلن دادند.

مکانیزم عملکرد

آنها با ایجاد تلاطم در جریان آب و افزایش سرعت و فشار بر روی آب، موجب پاشیده شدن غیرمتمرکز آب بر روی پکینگ می گردند. این قطعات یا بصورت مربعی پاش و یا دایره ای پاش عمل می کنند. نازل فرآیند پاشش آب را یا بصورت ثابت (افشانک) و یا بصورت متحرک (Rotory water) انجام می دهد.

آبِ گرم توسط لوله‌های ورودی به سمت نازلها حرکت می کند و در آنجا تحت زاویه معینی به روی پکینگ اسپری می گردد. فاصله نازل ها از یکدیگر معادل نصف شعاع پاشش می باشد. طبق رابطه برنولی هرچه سطح مقطع بخش خروجی نازل برج به سمت افشانک‌ها کمتر شود، فشار و سرعت خطی جریان آب افزایش می یابد و هرچه نازل‌ها دارای سوراخهای ریزتری باشند سطح تماس آب با هوا افزایش یافته و در نتیجه عملکرد برج در بهینه ترین وضع خود قرار می گیرد. البته باید دقت نمود هرچه سوراخ نازل ریزتر می گردد میزان دریفت قطعات بیشتر می باشد که حتما باید از قطره گیر استفاده نمود تا میزان آب کمتری هدر رود.

جنس نازلها

بر اساس متریال و مواد اولیه مورد استفاده در ساخت، این قطعات را به انواع مختلفی دسته بندی می کنند. مهمترین متریال مورد استفاده در ساخت نازل شامل پلی پروپیلن (pp)، پلی اتیلن، pvc و ABS می باشد.

استفاده از نازل‌هایی از جنس پروپیلن به سبب مقاومت بالا در برابر طیف گسترده ای از مواد شیمیایی در برج ها و تحمل دمایی تا 80 درجه سانتیگراد بیشتر رایج می باشد. سطح این نوع نازل‌ها صاف بوده و مانع از گرفتگی و رسوب می شود. زاویه پاشش آب توسط نازل ها بر سطح پکینیگ 120 درجه می باشد. اصولا نازل ها با صفحات لمسی از جنس فولاد ضد زنگ ساخته می شوند.

مزایا

استفاده از نازل که نوعی سیستم پاشش ثابت آب می باشد موجب افزایش راندمان و کاهش مصرف انرژی می گردد که علت آن را در بحث مزایای نازل مطرح می کنیم:

1. رسوب کمتر به سبب نوع طراحی
2. این قطعات به سبب وجود فشار آب بطور خودکار بدنه خود را رسوب زدایی می کنند.
3. بخاطر طراحی چند ضلعی به راحتی بر روی لوله ورودی نصب می گردند.
4. مقاومت بالا در برابر مواد خورنده و شیمیایی
5. عدم قطع فعالیت دستگاه در صورت نقص در یکی از نازل ها
6. کاهش فشار وارده بر دستگاه به سبب توزیع فشار آب توسط تعداد نازل های متراکم
7. مقرون به صرفه می باشند.

انواع نازل کولینگ تاور

آنها به لحاظ نوع و نحوه عملکرد، بر اساس فشار کاری و بر مبنای نحوه پاشش به انواع مختلفی تقسیم می گردند. انواع نازل های موجود در بازار عبارتند از:

• نازل طرح مارلی ns
• دک اسپری
• نازل پاشش آب چپقی
• مربع پاش
• نازل حلزونی
• افشانک اکوجت
• نازل مرحله ای
• افشانک ثقلی
• نازل بالتیمور
• نازل 2h
• نازل اوریفیس
• نازل CF
• افشانک دایره پاش H
• پروانه ای
• خورشیدی
• آب پخش کن پلکانی
• اسپری کننده آب برج مدل هامون
• کریسمسی
• مارلی
• و افشانک محوری

که ذیلا به توصیف چند مورد از این نازل ها می پردازیم. نازل‌های برج خنک کننده بر اساس نوع عملکرد به سه دسته تقسیم می‌شوند:

• نازل مه‌پاش: آب را به صورت ذرات ریز و مه غلیظ پاشش می‌کند. این نوع نازل بیشتر در ایرواشر و کندانسورها کاربرد دارد.
  نازل قطره‌ای: آب را به صورت قطرات ریز به سطح پکینگ‌ها می‌پاشد. زاویه پاشش نازل‌های قطره‌ای 30 تا 60 درجه است. برخی از انواع نازل قطره‌ای عبارتند از: نازل چپقی، حلزونی، خورشیدی و فانوسی.
• افشانک اکو اسپری: زاویه پاشش نازل‌های اکو اسپری 60 تا 100 درجه است. برخی از انواع نازل اکو اسپری عبارتند از: نازل مربع پاش 2H و مدل بالتیمور.

نازل‌های برج خنک کن بر اساس ساختار به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• نازل ثابت: این مدل دارای یک روتور (پره) است که جریان گردشی در آب ایجاد می‌کند. این نوع نازل معمولاً برای برج‌های خنک کننده با ابعاد کوچک و دبی آب کم استفاده می‌شود.
• نازل چرخشی: نازل چرخشی دارای یک دیسک چرخشی است که آب را به صورت چرخشی بر روی پکینگ‌ها می‌پاشد. این نوع افشانک معمولاً برای برج‌های بزرگ و دبی آب بالا استفاده می‌شود.

از نظر نوع پاشش نیز نازل‌ها به دو مدل مربع پاش و دایره پاش تقسیم بندی میشوند:

• نازل مربع پاش: قطرات خروجی از دهانه این نازل به‌ صورت مربع شکل بر روی پکینگ‌ها پاشیده می‌شود.
• افشانک دایره پاش: در این نوع نازل‌ها آب‌ پاششی به‌ شکل مدور از دهانه خروجی به روی پکینگ ها پاشیده میشود.

نازل چپقی

این نوع نازلها از جنس PVC یا ABS در دو سایز 1/2 تا 3/4 اینچ ساخته می شوند و دمای کاری آنها بین منفی 30 درجه سانتیگراد تا مثبت 120 بوده و در برابر خوردگی و سایش مقاوم بوده و انرژی کمی مصرف می کنند. سوراخ خروجی آنها از 4 تا 7 میلیمتر متغیر است. این نازل جزء افشانک‌های قطره پاش به حساب می آید. شعاع پاشش بین 25 تا 40 سانتیمتر منظور می گردد. این مدل نازل در برجهای با ظرفیت کمتر از 80 تن تبرید استفاده می شوند.

نازل مربع پاش

جنس نازل های مربع پاش پلی پروپیلن بوده و سایز آنها 2 و 2.5 اینچ می باشد. قیمت هر عدد از این مدل آب‌پاش در حدود 70 تا 220.000 می باشد. میزان نازل مورد نیاز برای یک برج مکعبی با ظرفیت 200 تن تبرید حدودا 18 عدد می باشد. مساحت سطح پاشش آنها حدودا 90 سانتیمتر مربع می باشد.

دقت کنید بهنگام نصب، بیش از حد آنها را به هم نزدیک نکنید چرا که این عمل در پاشش نازل‌ها اختلال ایجاد کرده و عملیات خنک کاری دقیق انجام نمی شود. نازل مربع پاش با بست کمری بر روی لوله پلی اتیلن فشار قوی نصب می شود.

نازل دایره پاش

نازل دایره پاش نیز سطحی در حدود 90 سانتیمتر مربع را آب‌پاشی میکنند. مکانیزم عملکرد آنها دقیقا شبیه مدل‌های مربع‌پاش می باشد با این تفاوت که سطح مقطع مورد پاشش آب دایره می باشد. جنس آنها pp بوده و قیمت آنها هم معادل 70 تا 140.000 می باشد. در حقیقت صرفا ظاهر این دو مدل نازل با هم متفاوت است.

افشانک بالتیمور

 از جنس pp و ABS بوده و سایز اتصالات 1/2 و 3/4 و از نوع رزوه ای می باشد و جزء نازل‌های اسپری کننده است.

نازل داک اسپری

در ساخت نازل دک اسپری از متریال PP و ABS استفاده می شود و در گروه نازل های مربع پاش قرار می گیرد. سایز اتصالات ورودی آن بین 1 تا 3 اینچ بوده و بصورت رزوه ای داخل بست کمربندی فیکس می گردد. این نازل بسیار سبک و مقاوم در برابر خوردگی می باشد و بسیار مقرون به صرفه می باشد. دبی آب ورودی به این نازل بین 16 تا 20 مترمکعب بر ساعت با افت فشار 1/5 بار است. این نازل از دو بخش توبور لاتور و قسمت ثابت تشکیل شده است.

نازل درخت کریسمسی

 از نوع نازل‌های اسپری بوده و بصورت 3 لایه جهت استفاده در برجهای کانترفلو و کراس فلو طراحی شده اند. سایز اتصالات آن 1/2 تا 1 اینچ و از جنس PP می باشد.

نازل مارلی یا NS

سایز اتصالات نازل های مارلی 1/2تا 3 اینچ بوده و از جنس PP و با شعاع پاشش 80 تا 100 سانتیمتر توسط تولیدکنندگان تولید می گردد. از مزایای آن می توان به مقاومت بالا در برابر خوردگی ناشی از مواد شیمیایی و عملکرد حرارتی مطمئن و نصب آسان اشاره نمود.

افشانک محوری

 این نوع نازل ها شبیه مخروط مارپیچ بوده و از دو لایه تشکیل شده است و با زاویه 120 درجه آب را اسپری می کند.

نازل برج خنک کن 2H

 این نازل از نوع دایره پاش بوده که در دو مدل SPN20 و SPN30 با متریال pp در سایز 2 تا 3 اینچ تولید و عرضه می گردد و در برابر مواد شیمیایی و خورنده مقاومت بالایی می نماید و از عملکرد دمایی خوبی برخوردار است.

طریقه نصب افشانک

اولین موردی که برای نصب نازل باید مد نظر قرار داده شود این است که توجه نمائید شکل پاشش آب ثابت است یا بصورت چرخشی. چنانچه سیستم پاشش آب بصورت چرخشی باشد از نازل چرخشی یا همان پروانه ای استفاده میشود. این مورد در دستگاه‌های مخروطی استفاده میشود.

ولی در صورتی که سیستم پاشش آب به صورت ثابت باشد، جهت نصب و اتصال نازل ها از بستهای کمربندی استفاده میشود. البته به منظور آب بند کردن افشانک ها توصیه میشود از نوار تفلون و واشر پلاستیکی (اورینگ) استفاده شود.

قیمت نازل برج خنک کننده

به دلیل ساخت در مدلهای مختلف و استفاده از متریال مختلف در ساخت انواع نازل کولینگ تاور، قیمت آنها می تواند متغیر بوده و وابسته به عواملی همچون نوع آن، جنس، سایز، کیفیت ساخت و… باشد. پارامترهای مهم و موثر در قیمت انواع نازل عبارتند از:

1. دبی آب ورودی که هر مقدار بیشتر باشد بصورت طبیعی قیمت نازل نیز بیشتر می شود.
2. فشار آب نیز تاثیر مستقیمی بر قیمت نازل اسپری کننده آب دارد.
3. هر چه شعاع پاشش آب بیشتر قیمت افشانک بالاتر
4. جنس نازل
5. سایز ورودی و خروجی ها
6. نحوه اتصالات آن