پکینگ برج خنک کننده

اهمیت پکینگ برج خنک کننده :همانطور که میدانید برج خنک کننده به عنوان یکی از اصلی ترین تجهیزات در سیستم خنک کاری خطوط تولید و دستگاه های تهویه مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد. از همین رو برای همه کارفرمایان و مهندسین فنی، عملکرد درست و راندمان حداکثری این دستگاه اهمیت بالای دارد. در همین راستا برای رسیدن به حداکثر رضایت از نحوه کار کولینگ تاور باید توجه خاصی به یکی از اصلی ترین قطعات برج خنک کننده یعنی پکینگ برج خنک کننده (فیلینگ یا مدیا) شود.
پکینگ برج خنک کننده چیست ؟ یکی از مهمترین اجزاء برج خنک کننده که عملکرد موثر و کارآمد کولینگ تاور، تحت تاثیر آن می باشد، پکینگ برج خنک کن ( Cooling tower packing ) یا همان سطوح پر کننده  می باشد. وظیفه اصلی پکینگ مدیا برج خنک کننده انتقال حرارت بیشتر از طریق افزایش سطح تماس آب و هوا و همچنین بالا بردن مدت زمان تماس این دو سیال با هم می باشد. برای انتخاب درست پکینگ برج خنک کننده باید به نوع کاربری و خصوصیات آب (دما ، سختی و املاح آب) توجه داشته باشیم.
براساس مکانیزم عملکرد پکینگ های برج خنک کننده می توان آنها را به دو دسته کلی تقسیم نمود:
1- پکینگ فیلم ( film filling ) پکینگ آبشاری / پکینگ لانه زنبوری 
2- پکینگ اسپلش ( splash filling ) / پکینگ پاششی 

اهمیت استفاده از پکینگ در برج خنک کننده :

همانطور که می دانید راندمان برج خنک کننده با توجه به میزان خنک کاری سیال و دمای آب سرد خروجی سنجیده می شود. پکینگ مدیا در واقع اصلی ترین قسمت کولینگ تاور برای تبادل حررات بین دو سیال به شمار می رود. در طراحی برج خنک کننده برای افزایش میزان خنک سازی سیال گرم ، دو عامل افزایش سطح ویژه سطوح خنک کننده و افزایش زمان تماس بین دو سیال آب و هوا مد نظر قرار می گیرد. شما به اهمیت استفاده از پکینگ در برج خنک کننده در زمان رسوب گرفتگی یا نقص و خرابی این تجهیزات پی خواهید برد. وقتی که پکینگ ها دچار رسوب گرفتگی می شوند در واقع سطح تماس خنک کننده کاهش یافته و از این رو دمای آب خروجی افزایش می یابد. پکینگ برج خنک کننده در واقع نقش پوشال های سلولزی موجود در کولرها را ایفا می کنند. پکینگ های کولینگ تاور علاوه بر اینکه در برج خنک کننده به کار برده می شوند در اسکرابرها با هدف خنک سازی اسید مورد استفاده قرار می گیرند. حتی ممکن است شما شاهد حضور پکینگ ها در چربی گیرها و سیستم های تصفیه خانه باشید که در این کاربری با هدف حذف چربی ها و ذرات جامد و میکروارگانیسم ها مورد استفاده قرار می گیرند. اما در برج خنک کننده و اسکرابر با هدف خنک سازی یک سیال که ممکن است آب یا اسید باشد، مورد استفاده قرار می گیرند. 

تعویض پکینگ برج خنک کننده :

تعویض پکینگ برج خنک کننده باید بطور اصولی و در فواصل زمانی مناسب و منظم انجام شود تا بتوان در فصول گرم سال بهترین راندمان را از عملکرد کولینگ تاور انتظار داشت. بطور دقیق نمی توان زمانی را برای تعویض پکینگ های برج خنک کننده اعلام نمود چون خصوصیات آب و هوای و نوع آب مورد استفاده در صنایع مختلف خیلی متفاوت است و به همین خاطر میزان رسوب گذاری و گرفتگی چشمه های پکینگ متغییر است . ولی باید نظافت و اسید شوی سالانه حدا قل یک بار صورت پذیرد و در صورت پوسیدگی  و مستهلگ شدن پکینگ مدیا باید اقدام به خرید و تعویض پکینگ های قدیمی با پکینگ های جدید نمود . در ادامه درمورد انواع پکینگ برج خنک کننده و مشخصات و قیمت پکینگ کولینگ تاور مواردی را عنوان خواهیم نمود.

پکینگ فیلم یا لانه زنبوری :

پکینگ فیلمی که به پکینگ آبشاری و یا لانه زنبوری نیز معروف می باشد، آب را بصورت لایه ای نازک از خود عبور می دهد. در پکینگ فیلمی، ورقه های پی وی سی ( PVC ) و یا پلی پروپیلن ( PP ) که ممکن است دارای سطح صاف یا فرم داده شده باشد در کنار یکدیگر با فاصله های معین( فاصله بین ورق های پلاستیکی نماد و بیانگر گام پکینگ فیلمی می باشد)  چینش می شوند. اساسا ورق های مورد استفاده در ساخت انواع پکینگ برج خنک کننده صنعتی از نوع فیلمی برای ایجاد اغتشاش در مسیر آب و هوا و افزایش سطح تماس بهتر بصورت چین دار و لانه زنبوری شش گوشه فرم داده می شوند. پکینگ لانه زنبوری در نیمی از برج های خنک کننده جریان متقاطع تولیدی با ضخامت 300 تا 650 میکرون و تمام برج های خنک کننده جریان مخالف با ضخامت 300 تا 1500 میکرون در اشکال مدور و مکعبی مورد استفاده قرار می گیرند . عملکرد این دسته از پکینگ ها جهت خنک سازی آبهای با کیفیت و دارای میزان املاح و سختی کمتر بسیار مورد تایید می باشد. کاربرد پکینگ های PVC برج خنک کننده نسبت به نوع PP به دلیل مقرون به صرفه بودن آن امروزه بیشتر می باشد. پکینگ فیلم متناسب با گام ها در گریدهای مختلفی تولید می گردد که  از رایج ترین مدل های پکینگ فیلم می توان به پکینگ های فیلمی گام 12، گام 14، گام 19، گام 24 و گام 30 اشاره نمود. در این بین پکینگ فیلمی گام 19 ( ¾ اینچی یا 19 میلیمتری  ) یکی از مناسب ترین و پرکاربردترین مدل پکینگ فیلم می باشد. فاصله بین ورقها با سطح ویژه و راندمان برج خنک کننده رابطه معکوس دارد؛ یعنی هر چه فاصله بین ورقه های پلاستیکی بیشتر باشد قطعا سطح ویژه سطوح تبادل حرارت کاهش یافته و تبعا پیرو آن میزان تبادل انرژی حرارتی در برج خنک کننده کاهش می یابد.  بنابراین کاهش گام پکینگ سبب افزایش سطح انتقال حرارت بین آب و هوا می باشد.

نکته مهم در ارتباط با گام و فواصل ورقه های تشکیل دهند پکینگ فیلمی این است که  کاهش بیش از حد گام سبب رسوب و گرفتگی زیاد پکینگ در زمان کوتاهی می شود. در نتیجه تعیین گام پکینگ فیلم برای استفاده در برج خنک کننده بر اساس استاندارد خاصی در نظر گرفته می شود که پایین تر از آن گام یا بالاتر از آن قطعا به نفع سیستم شما نخواهد بود. در انواع کولینگ تاور مکعبی از پکینگ های گام 19 و گام 14 استفاده می شود و گام 12 نیز در شرایط خاص و ویژه  مورد کاربرد قرار می گیرد. از پکینگ های گام 23 تا 30 نیز بیشتر در سیستم های تصفیه خانه فاضلاب جهت رشد باکتری های مفید استفاده می‌کنند. ورقه های پلاستیکی مورد استفاده در ساخت پکینگ فیلمی با استفاده از چسب و جوش پلاستیکی به یکدیگر متصل می گردند.   

مزایای پکینگ لانه زنبوری( فیلم ) :

1-بازده بالا در ابعاد کوچک نسبت به نوع پکینگ اسپلش
2-چیدمان راحت درون برج و اسید شویی آسان
3-قابل تولید برای دو مدل برج با جریان مخالف و جریان متقاطع
4-مجهز به قطره گیر سرخود 
5- قابلیت تولید در بلوکهای مختلف و سفارشی سازی 
6-راندمان بالا و قیمت مناسب
7-عمرمفید بین 5 تا 7سال
8-قابلیت برش کاری و استفاده در برج های خنک کننده گرد

انواع پکینگ فیلمی ( لانه زنبوری ) :

انواع پکینگ کولینگ تاور  از نوع لانه زنبوری در مدل های زیر توسط تولید کنندگان برج خنک کننده طراحی و تولید می گردد 

•     پکینگ بلوکی 
•     پکینگ شانه تخم مرغی
•    پکینگ موشکی 
•    پکینگ هات رول

پکینگ بلوکی فیلمی به لحاظ شکل ظاهر بسیار شبیه پکینک نت اسپلش می باشد و این دسته از پکینگ ها قابلیت برشکاری دارند و از اینرو هیچ دغدغه ای برای کارفرمایان ندارد. پکینگ شانه تخم مرغی متشکل از چند صفحه پلاستیکی شیاردار می باشد که توسط چسب به یکدیگر متصل شده اند و در برج خنک کننده کراس فلو ( جریان متقاطع ) و برج ابارا از آن استفاده می شود. پکینگ شانه تخم مرغی گام 24 یکی از رایجترین پکینگ لانه زنبوری در برجهای کراس فلو می باشد. پکینگ شانه تخم مرغی آذین تهویه تحمل دمایی و شیمیایی بالایی دارد. همچنین این نوع از پکینگ های  فیلمی قابلیت شستشو و پاکسازی را داشته و برای آب هایی با کیفیت متوسط و یا با سختی بالا نیز می تواند عملکرد مورد انتظار و قابل قبول را داشته باشد.این پکینگ ها هم بصورت ساده و هم بصورت پکینگ قطره گیر دار تولید میشود ابعاد بلوک کالیبره این نوع 100*50*50 می باشد. البته بصورت سفارشی در ابعاد دلخواه قابل تولید می باشد.
پکینگ برج خنک کننده موشکی نیز در ضخامتهای 400 ، 450 و 500 میکرون با سطح ویژه 150 M2/M3 تولید می گردد که میزان رسوب پذیری کمتری داشته و به پکینگ آلمانی یا پکینگ عمودی در بازار معروف می باشد. البته در سال های اخیر کمتر تولید می شود ومصرف چندانی ندارند.
پکینگ های هات رول نیز در قطرهای مختلف از طریق پیچش ورقهای پی وی سی تولید میشوند. این نوع از پکینگ ها نیز با ارتفاع 20 و 30 سانت قابل سفارش هستند و با توجه به ظرفیت برج از قطر 80  تا 200 سانتی متر بصورت یکپارچه تولید میگردد.

مزیت های پکینگ لانه زنبوری PP :

1-مقاومت دمایی بالاتر پلیمر پلی پروپیلن (PP) 
2-قابلیت اسیدشویی پکینگ های لانه زنبوری PP در هر دوره آورهال برج خنک کننده
3-استفاده از جوش حرارتی اولتراسونیک به جای چسب در پکینگ های لانه زنبوری پلی پروپیلن
4-طول عمر بالاتر و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری دشوار و تعویض سالیانه

پکینگ رولی(Hot rolling pacing) :

همانطور که در بالا اشاره شده پکینگ هات رول یا پکینگ رولی برج خنک کننده یکی دیگر از انواع پرکننده های مورد استفاده در کولینگ تاور می باشد. پکینگ رولی همانطور که از نامش پیداست برخلاف دیگر پکینگ ها بصورت بلوک مکعبی نیست و بصورت ورق رول شده در قطرهای 80 سانتی متر تا 250سانتی متر بصورت یک پارچه تولید می شوند. در واقع این نوع پکینگ ها از خانواده پکینگ های فیلمی و آبشاری می باشند که از ورق های پی وی سیpvc با ضخامت های 300تا 450میکرون تولید می شود. سطح ویژه این نوع مدیا در حدود 140 تا 190 متر مربع در هر متر مکعب می باشد.
در برج های مخروطی با قطر کمتر از 2متر می شود از بلوک های یک پارچه این نوع پکینگ مدیا استفاده نمود ولی در قطرهای بالای دو متر به علت مشکلات زیاد درحمل و نقل و جاگذاری از رول های کوچک تر به قطر100 تا150 سانت متر در کنار هم استفاده می شود.
ارتفاع پکینگ هات رول معمولا 30 سانتی متر می باشد که باتوجه با مشخصات برج خنک کننده می توان از دوتا 4 ردیف پکینگ برای چیدمان بر روی هم استفاده نمود. در زمان تولید این مدل فیلینگ( پکینگ) از یک میله اصلی برای پیچش و استحکام بیشتر استفاده می شود. البته برای نگهداری از پکینگ هات رول ایجاد شده از تسمه های پلاستیکی و بست فلزی در چهار طرف استفاده میشود که در طول زمان رول ایجاد شده از هم نپاشد. هر چه فشرده گی رول پکینگ بیشتر باشد گام یا فاصله لایه ها کمتر می شود و در نتیجه راندمان آن بالاتر می رود. بطور کلی پکینگ هات رول آذین تهویه در دو نوع گام 14 و گام 19 تولید می شود.
قیمت پکینگ رولی با توجه به قطر و ارتفاع آن متغییر است و معمولا بر اساس وزن می توان ب قیمت پکینگ هات رول را مشخص نمود.

پکینگ ابارا(ebara packing) :

پکینگ ابارا یا پکینگ شانه تخم مرغی در برج های خنک کننده از نوع جریان متقاطع که به نام برج ابارا شناخته میشوند استفاده میگردد. نام گذاری پکینگ شانه تخم مرغی به علت شکل ظاهری ورق های آن می باشد که دارای پستی و بلندی های مانند صفحه شانه تخم مرغ می باشد. این نوع فیلینگ برج خنک کن قابلیت گردش هوا از قسمت کنار و امکان گردش آب از سمت بالا و پایین را دارد. متریال بکار رفته در ساخت پکینگ ابارا از پلیمر پی وی سی ، با ضخامت ورق های 500تا 600 میکرون می باشد که در زمان مونتاژ بصورت بلوک های 100*50*50 سانت آماده می شوند. البته برای چیدمان در ظرفیت های مختلف کولینگ تاور می توان بلوک های پوشال یا پکینگ را به ابعاد دلخواه برش کاری نمود.
لازم است بدانید این نوع پکینگ برج خنک کننده به دو صورت قطره گیر دار و بدون قطره گیر در بازار موجود می باشد که با توجه به ابعاد برج و شرایط نصب پکینگ مدیا می توان از هرکدام از آنها استفاده نمود. در برج خنک کننده ابارا یا کراس فلو دو ردیف پکینگ شانه تخم مرغی در هر طرف برج نصب می شود. معمولا ردیف بالا که در زیر تشتک آب پخش کن قرار میگیرد دارای ارتفاع کمتر و ردیف پایین دارای ارتفاع بیشتر می باشد.

مزایایی پکینگ شانه تخم مرغی کولینگ تاور:

قابل تولید در دو گرید مشکی و طوسی 
قابلیت تولید در بلوکهای قطره گیر دار وبدون قطره گیر در دو سایز
مقاومت مکانیکی و شیشمیای بالا در مقابل شرایط محیطی
راندمان بالا همراه با سطح ویژه مطلوب
حمل ونقل و نصب آسان پکینگ 
تحمل آب داغ تا دمای حدود 60 درجه 

قیمت پکینگ شانه تخم مرغی :

این نوع از پکینگ ها به علت ساختار متمایزی که دارند و نوع ضخامت ورق استفاده شده در تولید آن، به نسبت پکینگهای معمولا فیلمی گام 19 قیمت بالاتری دارند. به علت نوسان مواد اولیه نمی توان قیمت مشخصی را اعلام نمود ولی در حال حاضر قیمت هر متر مکعب پکینگ شانه تخم مرغی ساده رنگ مشکی در حدود 2.800.000تا 3.000.000 تومان می باشد. پکینگ برج خنک کن قیمت های مختلفی دارد که با توجه به نوع مواد و گرید آن می توان به آن دست پیدا کرد.

>>>>>برای اطلاع از روش انتخاب برج خنک کننده این مطلب را مطالعه بفرمایید.

پکینگ اسپلش (Packing Splash ):

پکینگ اسپلش قطرات آب را بصورت ریز و پاششی به سمت تشتک هدایت می کند. اسپلش به معنای پاشش می باشد. پکینگ اسپلش بازده تبخیری کمتری نسبت به مدل فیلمی دارد. ضمنا پکینگ اسپلش میزان رسوب پذیری کمتری دارد. و مدت زمان تعویض آنها تقریبا طولانی تر از مدل فیلمی می باشد. پکینگ اسپلش در انواع زیر طراحی و تولید می گردد :
•    پکینگ نت اسپلش (Net Splash)
•    پکینگ تیوب اسپلش (TUBE SPLASH PACKING)
•    پکینگ توربو اسپلش (Turbo Splash)
•    پکینگ برج خنک کننده اسپلش بار (Bar spalsh fill)
•    پکینگ گرید اسپلش (Grid Splash)
•    پکینگ رندوم اسپلش یا پال رینگ (Random Splash fill)
•    پکینک NC و پکینگ VC
در زیر به توضیح چند نمونه از پکینگ های اسپلش خواهیم پرداخت:

پکینگ نت اسپلش : 

پکینگ نت اسپلش به سبب ریزتر کردن قطرات آب نسبت به مدلهای دیگر اسپلش تقریبا از لحاظ راندمان حرارتی بالاتر و شبیه به پکینگ فیلمی بلوکی عمل می کند. پکینگ نت اسپلش آذین تهویه در بلوک های به ابعاد 120*30*30سانتی متر و 100**30*30سانتی متر تولید میگردد. پکینگ نت اسپلش تحمل دمایی 90 درجه سانتیگراد را دارد و از متریال پلی پرو پیلن ساخته می شود. در اتصال صفحات این مدل پکینگ از چسب استفاده نمی شود و قطعات آن بصورت دکمه ای (پین های نر و ماده) داخل هم محکم می شوند. البته در بعضی موارده سفارش مشتری برای استحکام بالاتر از دو تسمه در طول و عرض بلوک برای استحکام بالاتر و نگهداری صفحات در کنار هم استفاده میگردد. نکته مهم این نوع پکینگ ها قابلیت اسید شوی آن می باشد.

             
پکینگ رندوم اسپلش یا پال رینگ : پکینگ رندوم اسپلش یا پال رینگ شکلی استوانه ای دارد که مشابه استکان می باشد. نحوه قرار گیری این نوع پکینگ ها در داخل کولینگ تاور به این صورت می باشد که در داخل برج خنک کننده محفظه یا سبد فلزی تعبیه می گردد و قطعات با قطر 25، 50 و 75 میلیمتر( که جزو ابعاد پرمصرف می باشد ) بطور نامرتب در داخل آن ریخته می شود. در ساخت این نوع از پکینگ ها از متریال پلی پروپیلن ، پلی اتیلن ، ترموپلاستیک تقویت شده ، پلی وینیل کلراید و غیره استفاده می شود.
 به دلیل مقاومت بالا و قابلیت اسیدشویی در پکینگ رندوم اسپلش کاربرد زیادی در برج های خنک کننده  مورد استفاده در صنایع مختلف اعم از پالایشگاهها ، پتروشیمی ها ، نیروگاهها و دستگاه اسکرابر دارد. 
مزایای پکینگ رندوم اسپلش ( پال رینگ ) :
1-مقاومت بالا در برابر حرارت ( حدود 120 درجه سانتیگراد )
2-وزن سبک و حمل ونقل آسان
3-مقاومت بالا در برابر خوردگی و تغییر شکل در واکنش های شیمیایی
4-انعطاف پذیری بالا در برابر شوک مکانیکی و ضربه
5-افت فشار کم
6- قابلیت اسیدشویی
7- قابل استفاده در آبهای سخت و رسوب بالا
8- دارای خاصیت سازگاری زیست محیطی و خود خاموشی 

پکینگ اسپلش بار : پکینگ اسپلش بار(Splash bar fill) که یکی دیگر از نمونه ای اسپلش می باشد در موارد خاصی استفاده میگردد. از این نوع پکینگ برای آب های نسبتا آلود با دمای بالا استفاده می شود. معمولا از پکینگ اسپلش بار در برج های خنک کن نیروگاهها و کارخانه ها رب سازی و مشابه اینها استفاده می شود. این نوع پکینگ ها بصورت معلق از بالای کولینگ تاور آویزان میشوند و از این طریق به تبادل حرارت کمک میکنند متریال بکار رفته در ساخت پکینگ اسپلش باز از پ پ و پی وی سی می باشد که مقاوت بالای دارد و لی بخاطر مشکلات نصب و پایین بودن سطح ویژه در موارد خاص استفاده میگردد. کاربرد این نوع پکینگ هم در برج خنک کننده کراس فلو و هم کانترفلو می باشد.
پکینگ گرید اسپلش : از پکینگ گرید اسپلش در کاربری های که آب بسیار نامناسب است و آلودگی بالا ی دارد استفاده میگردد. یکی از مدل های معروف این نوع پکینگ مربوط به شرکت ENEXIO  آلمان می باشد که در حال حاضر در داخل ایران موجود نمی باشد و نمونه های مشابه تولید میگردد. این نوع پکینگ ها به دوصورت آویز و چیدمانی در داخل برج نصب میشوند.

مزیت های  پکینگ گرید اسپلش برج خنک کننده :
قابل استفاده در آب های کثیف و بسیار آلوده
تحمل دمای آب داغ تا 110درجه سانتیگراد
قابل استفاده در مصارف صنعتی و پالایشگاهها
استحکام بالا و قابلیت اسید شوی 
طول عمر بالا به دلیل ساختار و شکل طراحی مناسب
حمل و نقل و نصب آسان
در طول زمان استفاده کمتر دچار رسوب و گرفتگی می شود
مناسب استفاده در برجهای جریان مخالف

پکینگ تیوب اسپلش برج خنک کننده : پکینگ تیوب اسپلش (tube splash packing) که در اصطلاح به آن پکینگ پاششی لوله ای نیز گفته می شود یکی دیگر از انواع پرکن های کولینگ تاور می باشد. بسته بندی های تیوب اسپلش برج خنک کننده در انواع کولینگ تاور کراس فلو  و کانتر فلو مورد استفاده قرار میگیرند. این نوع از پکینگ های نیز بصورت بلوکی و بوسیله جوش پلاستیک تولید و مونتاژ می گردد.
 معمولا از پکینگ های تیوب اسپلش در انواع برج خنک کننده بتنی یا سیمانی دست ساز استفاده می شود. اصلی ترین اشکال این نوع از پکینگ مدیا وزن زیاد آن می باشد که موجب می شود حمل و نقل آن مشکل شود و در ضمن مصرف مواد اولیه زیاد باعث افزایش قیمت این قطعه میگردد. بلوک های پکینگ تیوب اسپلش در ابعاد 50*50*50 سانتی متر تولید می شوند و متریال اصلی آن پلی پرو پیلن PP نی باشد.
مزایای پکینگ تیوب اسپلش برج خنک کن :
قابل استفاده برای آب هایی با TDS بالا (آب های کثیف و پالایشگاهی)
حداقل رسوب گرفتگی در آب های با املاح و TH  بالا
عمر مفید بالا و قابلیت اسید شوی 
جابجای و تعویض راحت بخاطر شکل بلوکی و مکعبی آن

انتخاب پکینگ برج خنک کننده :

همان طور که در بالا انواع پکینگ را برای شما نام بردیم و توضیح دادیم مشخص شد که پکینگ های فیلمی سطح تماس بیشتری را بین آب و هوا ایجاد می کننده و در گام های مختلف پکینگ فیلمی آبشاری، این سطح ویژه بر اساس هر متر مربع در متر مکعب متفاوت است .
درانواع پکینگ های اسپلش سطح ویژه کمتری را در مقایسه با پکینگ فیلمی داریم ولی مزیت پکینگ های نت اسپلش ، رندم اسپلش و گرید اسپلش تحمل دمای آب بالا و قابلیت استفاده در آب های کثیف می باشد . در جدول زیر مشخصات چند نوع از پکینگ های پی وی سی و پلی پرو پیلن را آوردایم که برای انتخاب پکینگ مناسب با نوع کاربری خود می توانید از آن استفاده نمایید.