كيفية حساب عدد دورات التبريد فى ابراج التبريد

Cycles of concentration
Calculations
Recirculation rate
Is the rate of water circulate through the process exchangers and over the cooling tower
Is the water lost from system through evaporation and blowdown
دورات للتركيز
الحسابات
معدل تدوير المياه
هو معدل تعميم المياه من خلال عملية المبادلات وعلى مدى برج التبريد
هو نظام المياه المفقودة من خلال التبخر والتفوير
Blowdown
Is all nonevaporate water losses
Windage
Drift
Leaks
1000btu of heat lost from water for every pound of water evaporated=
Evaporation of about 1% of cooling water for each fehrenhite temperature drop across the cooling tower
التفوير
هو كل الفاقد من المياه
الرياح
الانجراف
تسرب
1000btu من الحرارة المفقودة من الماء لكل رطل من تبخر الماء =
تبخر حوالي 1 ٪ من مياه التبريد لكل انخفاض درجة الحرارة فهرنهيتى في جميع أنحاء برج
E=RR(AT)E/1000
E=EVAPORATION/GPM
RR=RECIRCULATION/GPM
AT=COOLING RANGE
E=EVAPORATION FACTOR=1=when all cooling comes from evaporation=varies with relative humidity+dry bulb temperature=(0.6-0.75-1.0)
معدل التبخير=معدل دوران المياهXمعدل التبريدXمعامل التبخير/1000
معامل التبخير يتراوح من 0.6-0.75-1.00
وهذا بناءا على الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة
Cycles of concentration
Comparison of:-
The dissolved solids levels of blowdown
With
The make up water(evaporation+blowdown water)

So at the 3 cycles of concentration=
The 3 times the solid concentration of make up=
The 3 times of blowdown

Comparison of
The concentration of soluble component in the make up
+
Blowdown streams
Depends on the chloride+sulphate concentrations which are soluble at very high concentration
Based on the conductivity which the easy way to automate blowdown

So
The cycles based on the conductivity slightly higher than the cyles based on the individual species
Due to
The addition of chloride/sulphate treatment chemicals
دورات للتركيز
هي المقارنة : --
والمواد الصلبة الذائبة لمستويات التفوير
مع
وتشكل المياه (التبخير+ مياه التفوير)

كل 3 دورات للتركيز =
3 مرات في تركيز قوي من تشكل المياه=
3 مرات من التفوير

وهى مقارنة بين
تركيز عنصر قابل للذوبان في تشكل المياه
+
التفوير
يعتمد على تركيزات كلوريد + الكبريتات التي هي قابلة للذوبان في تركيز عالية جدا
استنادا إلى الموصلية التي هى طريقة سهلة للتفوير اتوماتيكيا

لذلك
الدورات على أساس الموصلية أعلى قليلا من الدورات استنادا إلى العناصر الرئيسية
بسبب
إضافة المواد الكيميائية لمعالجة كلوريد / الكبريت

Cycles of concentration=concentration of blowdown/concentration of make up=MU/BD=MAKE UP(EVAPORATION+BLOWDOWN)/BLOWDOWN
عدد دورات التركيز=تركيز التفوير/تركيز على تشكل المياه

FACTORS LIMITING CYCLES OF CONCENTRATION
العوامل المقللة لدورات التركيز
Physical limitations
العوامل الطبيعية
Drift/windage/leakage losses 0.2% recirculation rate in older tower limit the cycles with 5-10/500 cycles
الانجراف/الانحراف/الترسيب يؤثروا بنسبة 0.2% فى معدل التدوير للدورة فى الابراج القديمة الصنع مما يؤدى الى فقد من 5 الى 10 دورات كل 500 دورة بالبرج
Chemicals limitations
العوامل الكيميائية
The dissolved solid level increasing is directly proportional to the corrosion/deposition tender level increasing is directly proportional to the conductivity increasing is directly proportional to electrochemical reaction increasing
كلما زادت نسبة الاملاح الذائبة كلما زاد معدل التاكل وزاد معدل القشور المتكونة فتزيد التوصيلية الكهربية ومعدلات التفاعلات الكيميائية
The specific conductance limit to 10000umho
So
The inhibition of corrosion will be failed
وعلى ذلك اذا وصل معدل التوصيلية الكهربية الى 10000 ادى الى فشل تاثير كيماويات مثبطات التاكل
Also
The temperature and PH have higher effect on limiting the cycles of concentration
Where
The higher temperature the higher PH due to less soluble salts form deposite on heat exchanger tube increasing and the scale priceptation increasing
ومن المعروف ايضا ان كلا من درجة الحرارة والرقم الهيدروجينى لهما اكبر تاثير على عدد دورات التبريد
فكلما زادت درجة الحرارة والرقم الهيدروجينى ادت الى انخفاض نسبة ذوبان الاملاح مؤديا الى ترسيبها بنسبة كبيرة فى منطقة المبادل الحرارى للبرج وتكوين القشور بنسب كبيرة
According to
Langelier saturation index/ryznar stability index
RSI & LSI= POSITIVE=TENDENCY OF CALCIUM CARBONATE TO DEPOSITE=0.6 OR LESS
وبناءا على نظرتى لانجلير ورايزنر وبحساب معاملى معادلاتهم لقياس القابلية لترسيب الاملاح=0.6=معناه وجود كميات كبيرة من كربونات/كبريتات الكالسيوم كقشور
The deposition control
1)scale formation
Can be controlled by
a)minimize cycles of concentration through blowdown control according to increase blowdown to limit cycles of concentration which depending on the water quality type
تكوين القشور من التحكم فيه بالتالى:-
تقليل عدد دورات التبريد من خلال التحكم فى التفوير وذلك بزيادة مرات التفوير التى تعتمد على نوعية المياه وجودتها وخلوها من الاملاح والقشور الذائبة

b)adding acid to prevent deposition as (magnesium/silica/zinc-hydroxide/calcium- phosphate) due to decreasing ph-value that by addingHCL OR H2SO4 as acid feed at high number of cycles
باضافة حامض مثل حمض الهيدروكلوريك او الكبريتيك لتقليل الرقم الهيدروجينى للتخلص من قشور واملاح الماغنسيوم/الكالسيوم/الزنك/الفوسفات) وذلك مع ابراج ذات دورات تبريدية كبيرة جدا عددا
HCL is good option but can increase the corrosion rate pitting stress cracking of stainless steel
يفضل استخدام حمض الهيدروكلوريك ولكن يخشى من زيادة التاكل لطبقات الجدار والمواسير الستانلس ستيل
H2SO4 lead to ca sulphate scaling
ويخشى من حمض الكبريتيك فى تكوين كبريتات الكالسيوم كقشور
Or
By injection carbon dioxide into circulating water to controlling the PH-VALUE by reducing it but cant controlling the alkalininty which adhust only by aeration
او باضافة ثانى اكسيد الكربون محقون فى دورات التبريد للتحكم فى الرقم الهيدروجينى ولكن لايتحكم فى درجة القلوية

So at reducing carbon dioxide concenteration in water to equalizing with its value in atmosphere
وتتم عملية الموازنة بخفض ثانى اكسيد الكربون فى المياه لتتلائم مع نسبته فى الهواء الجوى
So in open circuit cooling tower carbon dioxide not as main pratical means to controlling ph-value
ولكن لايعتبر ثانى اكسيد الكربون هو المنظم الرئيسى للتحكم فى الرقم الهيدروجينى فى ابراج التبريد
2)general fouling control
The species as iron/mud/silt/debris as suspended solids are more flow related than heat related tend to drop out in low flow area(water reservoir/heat exchanger/tower sump/exchanger leak which as settling basin which(removed/mitigate/minimize)perdiocally by:-
Vacuum methods
Shoveling methods
Naturals & synthetic polymers
Surfactants
التحكم فى العوامل الخارجية والتلوث البيولوجى
هذه العوالق تتحد لتكون كمية من المواد الذائبة الرغوية التى تمر فى دورات التبريد اكثر من العوالق الساخنة وخصوصا فى مناطق التبادل الحرارى/مداخن ومخارج البرج)
ويتم التخلص من هذه العوالق بالطرق التالية:-
طرق الافراغ الهوائى
طرق الكسح الهوائى
اضافة البوليمرات المروقة
اضافة الممتزات
So
The biological fouling control for open recirculating cooling tower provide favorable environment for biological growth which accelerate the corrosion
كلما زادت العوالق البيولوجية كلما زاد التاكل
So
The corrosion inhibitor/deposition control agent cant function effetivelly in biological growth presence
يقل تاثير مزيلات القشور والتاكل كلما زادت نسبة الرواسب البيولوجية

عقيد دكتور
بهاء بدر الدين محمود