آشنایی با اسپرینکلر هد یا آب‌پخش‌کن برج خنک کننده
اسپرینکلرهد (Sprinkler Head) یا هد آب‌پخش‌کن یکی از اجزای اصلی در برج خنک‌کننده مخروطی محسوب می‌شود که وظیفه پخش یکنواخت آب بر روی سطوح خنک‌کننده (پکینگ‌ها) را بر عهده دارد. این قطعه از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- بخش ثابت: که ورودی آب از طریق لوله عمودی برج به آن متصل می‌شود و به‌وسیله سیم بکسل از قسمت بالایی مهار می‌گردد.
- بخش متحرک یا دوار: با عبور جریان آب و ایجاد نیروی گریز از مرکز به چرخش در می‌آید. این بخش دارای ۴ تا ۸ خروجی است که هر یک به لوله‌ای متصل می‌شوند. با چرخش روتور، بازوها و لوله‌ها نیز به گردش درمی‌آیند.
بر روی این لوله‌ها، نازل‌های فانوسی در فواصل منظم نصب می‌گردند که وظیفه پاشش یکنواخت آب با زاویه‌ای مشخص بر روی پکینگ‌ها را بر عهده دارند. اسپرینکلر هد در سایزهای متنوعی تولید می‌شود؛ از ۲ اینچ با ۴ خروجی ۱ اینچ تا ۱۲ اینچ با ۸ خروجی ۴ اینچ. این تنوع باعث می‌شود انتخاب آن با توجه به ظرفیت، فشار و ابعاد برج به‌راحتی امکان‌پذیر باشد. اتصال اسپرینکلر به لوله‌های توزیع آب به دو صورت رزوه‌ای یا ساده (خاردار یا چسبی) انجام می‌گیرد. در نوع رزوه‌ای، برای جلوگیری از نشتی و افزایش عمر مفید، از نوار تفلون جهت آب‌بندی استفاده می‌شود. طراحی مهندسی‌شده این قطعه موجب توزیع یکنواخت آب، کاهش مصرف انرژی و افزایش راندمان خنک‌کاری برج می‌شود و آن را به یکی از قطعات کلیدی در عملکرد صحیح کولینگ تاورهای مدور تبدیل کرده است.
لیست محصول: آب‌پخش‌کن برج خنک کننده مخروطی – از جنس آلومینیوم
در برج‌های مخروطی با توجه به این که اسپرینکلر هد با فشار ورودی خط آب شروع به گردش می‌کند، بنابراین فشار آب در برج خنک کننده مخروطی بیشتر از برج خنک کننده مکعبی است و در اغلب طراحی‌ها فشار در نقطه ورودی اسپرینکلر حدود 2 تا 2.5 بار طراحی می‌گردد. مکانیزم عملکرد اسپرینکلر برج خنک کننده شبیه اسپرینکلر کشاورزی است.
اسپرینکلر هد یا هد آب‌پخش‌کن برج خنک کننده معمولاً از جنس‌های مختلفی مانند ABS، آلومینیوم، چدن و برنج تولید می‌شود. هر یک از این متریال‌ها دارای مزایا و معایب خاص خود هستند که در انتخاب نهایی تأثیرگذارند. با این حال، آلومینیوم به‌دلیل وزن سبک‌تر، قابلیت تراشکاری آسان، تنظیم و بالانس بهتر در هنگام چرخش، مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی و کاهش احتمال رسوب‌گرفتگی، به‌عنوان پرکاربردترین جنس در ساخت اسپرینکلر هد شناخته می‌شود. همچنین دوام بالا و عملکرد پایدار آلومینیوم در شرایط سخت کاری برج خنک کن، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های صنعتی و نیمه‌صنعتی تبدیل کرده است.
اجزای اسپرینکلر هد
- روتور یا بخش متحرک دوار.
- استاتور یا قسمت ثابت متصل به لوله آب ورودی به برج مخروطی.
- بخش روغ دان که جهت روغن کاری در سایزهای بالا استفاده می‌گردد.
- بازوهای آب‌پخش‌کن.
- مهارکش استیل و قلاب تنظیم زاویه.
- روکش شفت.
مکانیزم عملکرد اسپرینکلر هد برج خنک کننده
اسپرینکلر هد یا آب‌پخش‌کن برج خنک کننده فایبرگلاس مخروطی از طریق بخش ثابت (Stator) به لوله عمودی آب متصل می‌شود. پس از ورود آب، جریان وارد بخش متحرک (Rotor) شده و از طریق بازوهای سوراخ‌دار روی سطوح پکینگ پاشیده می‌شود. چرخش منظم روتور با فشار آب، توزیع یکنواخت را تضمین کرده و عملکرد خنک‌کنندگی برج را بهینه می‌سازد. مقاومت بالا در برابر خوردگی، عمر طولانی‌تری فراهم می‌کند.
تعداد خروجی‌های روی روتور اسپرینکلر بسته به سایز لوله و فشار آب، بین ۴ تا ۸ عدد متغیر است و این تعداد معمولاً در سایزهای ۲ تا ۱۲ اینچ به کار می‌رود. آب ورودی با فشاری حدود یک بار به لوله ورودی اسپرینکلر هد وارد می‌شود. (تعداد دقیق لوله‌های ورودی و خروجی متناسب با هر سایز در جدول مربوطه مشخص شده است.) اتصال این قطعه به لوله‌کشی برج، به دو صورت ساده (چسبی یا خاردار) یا رزوه‌ای انجام می‌شود.
بازوهای متصل به خروجی‌ها باید در جهت عکس جریان آب نصب شوند تا با ایجاد نیروی عکس‌العمل، روتور بتواند بچرخد. چرخش اسپرینکلر ارتباط مستقیمی با فشار آب دارد؛ به‌طوری‌که افزایش فشار، منجر به بالا رفتن سرعت چرخش می‌شود. به‌طور میانگین، عملکرد بهینه این قطعه معادل ۵ تا ۶ دور در دقیقه است. بازوها معمولاً از لوله پلیکا ساخته شده‌اند و هرچه سوراخ‌های تعبیه‌شده روی آن‌ها ریزتر باشند، سرعت چرخش افزایش خواهد یافت.
انواع آب‌پخش‌کن برج خنک کننده مدور یا مخروطی
آب‌پخش‌کن یا اسپرینکلر برج خنک کننده مخروطی در جنس‌های آلومینیومی، چدنی و برنجی تولید می‌شود. نوع آلومینیومی به‌دلیل سبکی، مقاومت در برابر خوردگی و بالانس بهتر، پرکاربردترین گزینه است. مدل‌های چدنی استحکام بالایی دارند اما سنگین‌ترند و احتمال زنگ‌زدگی بیشتری دارند. نوع برنجی نیز در برابر رسوب و خوردگی بسیار مقاوم است و بیشتر در سیستم‌های صنعتی حساس مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اسپرینکلرهد آلومینیومی
آب‌پخش‌کن آلومینیومی یکی از پرکاربردترین قطعات در برج‌های خنک کننده و صنعت تأسیسات محسوب می‌شود و بسته به نوع کاربرد و سفارش مشتری قابل تولید است. فرایند ساخت این قطعه با ذوب شمش خام آلومینیوم در دمای حدود ۷۵۰ درجه سانتی‌گراد آغاز شده و پس از افزایش دما تا حدود ۲۷۵۰ درجه، فلز به نقطه جوش می‌رسد. سپس قطعه از کوره خارج شده و برای دستیابی به سطحی صاف و یکنواخت، عملیات دقیق تراشکاری روی آن انجام می‌شود.
برای افزایش مقاومت در برابر رسوب، ابتدا پولیش نهایی (شات‌پلاس) و سپس رنگ‌آمیزی با رنگ اپوکسی صورت می‌گیرد. در ادامه، قطعه مجدداً در دمای حدود ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد پخت می‌شود تا سختی و دوام بالایی پیدا کند. لوله‌های ورودی و خروجی معمولاً از جنس PVC یا پلی‌اتیلن ساخته می‌شوند. همچنین درون این آب‌پخش‌کن، بلبرینگ‌هایی از آلیاژهای باکیفیت نصب می‌گردند تا چرخشی نرم و پایدار فراهم شود. این مدل از آب‌پخش‌کن در سایزهای ۲ تا ۱۲ اینچ توسط گروه صنعتی مهتاب گستر طراحی، تولید و عرضه می‌گردد.
مزایای اسپرینکلر هد آلومینیومی
در ادامه به برخی از مزایای اسپرینکلر آلومینیومی اشاره می‌شود که موجب استفاده گسترده آن در برج‌های خنک کننده مدور شده است:
- وزن بسیار کم در کنار دوام بالا، حمل و نصب آسان‌تری را فراهم می‌سازد.
- نیاز به فشار کاری پایین‌تر دارد، که در نتیجه موجب کاهش مصرف انرژی توسط پمپ سیرکوله می‌شود.
- از نظر اقتصادی، نسبت به مدل‌های چدنی و برنجی مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
- در سایزهای بالاتر از ۴ اینچ، دارای سیستم روغن‌کاری داخلی جهت عملکرد نرم و بدون اصطکاک است.
- نصب و تعویض آسان در زمان سرویس‌های دوره‌ای، باعث تسهیل نگهداری می‌شود.
اسپرینکلر هد چدنی
اسپرینکلر هد چدنی از جنس چدن و به روش ریخته‌گری تولید می‌شود. این نوع آب‌پخش‌کن به‌دلیل وزن بالا و تحمل فشار کاری بیشتر، برای استفاده در برج‌های خنک کننده با ظرفیت و دبی جریان بالا مناسب است. طراحی مستحکم آن امکان عملکرد مؤثر در شرایط سخت صنعتی را فراهم می‌سازد. آب‌پخش‌کن چدنی در سایزهای ۴ تا ۱۶ اینچ قابل تولید و عرضه است.
اسپرینکلر هد برنجی
- فاقد رسوب‌پذیری
- مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی
- طول عمر بالا
- مقاوم در فشار بار بالای آب ورودی
- مجهز به سیستم روغن‌کاری و روان‌کننده در سایز بیش از 3 اینچ
- مورد استفاده در برج خنک کننده ساختمانی و چیلرها
- اسپرینکلر هد پلاستیکی
این نوع از آب‌پخش‌کن‌ها از جنس پروپیلن ساخته می‌شوند و در تمام کولینگ واترها استفاده می‌گردد. میزان رسوب‌پذیری در آن کم است و در ضمن از دوام بالایی در دبی های مختلف برخوردار است. قدرت مقاومت در فشار بار بالا را ندارد و اغلب در سایز 2 تا 4 اینچ تولید می‌گردند.
عیب‌یابی و خرابی آب‌پخش‌کن برج خنک کننده
آب‌پخش‌کن به‌دلیل داشتن بخش‌های متحرک، یکی از قطعات آسیب‌پذیر در برج خنک کننده مدور محسوب می‌شود. از معایب اصلی برج‌های گرد، وابستگی سیستم توزیع آب به عملکرد صحیح این قطعه است؛ چرا که در صورت خرابی، ناچار به توقف کامل برج جهت تعمیر یا تعویض آن خواهید بود. این توقف می‌تواند تأثیر منفی قابل توجهی بر روند کاری تجهیزات صنعتی داشته باشد، بنابراین سرویس و بازرسی دوره‌ای آن بسیار ضروری است.
یکی از مشکلات شایع در آب‌پخش‌کن‌ها، رسوب‌گرفتگی و گریپاژ بخش چرخان (روتور) است که باعث توقف چرخش و کاهش راندمان می‌شود. برای جلوگیری از این مشکل، باید به‌صورت منظم عملیات بازدید و رسوب‌زدایی انجام گیرد. مشکل دیگر، افت فشار آب ورودی است؛ در صورت کاهش فشار، پاشش یکنواخت آب مختل شده و خنک‌کاری برج به شدت کاهش می‌یابد. در چنین شرایطی معمولاً نیاز به نصب پمپ سیرکولاسیون قوی‌تر احساس می‌شود که این مسئله منجر به افزایش مصرف انرژی خواهد شد. به‌طور کلی، در صورت مشاهده کاهش راندمان برج خنک کننده، بررسی اولیه باید از عملکرد آب‌پخش‌کن و فشار آب آغاز شود. در مقابل، برج‌های خنک کننده مکعبی به‌دلیل استفاده از چندین نازل، با چنین مشکلاتی کمتر مواجه می‌شوند و پایداری عملکرد بالاتری دارند.
محاسبه تعداد و سایز اسپرینکلر برج خنک کننده
آب‌پخش‌کن (اسپرینکلر هد) یکی از اجزای کلیدی در عملکرد برج خنک کننده است. تعیین تعداد لوله‌های خروجی بخش متحرک (روتور) و همچنین سایز ورودی و خروجی‌ها، امری کاملاً تخصصی بوده و نیازمند اطلاعات دقیق از جمله سرعت خطی جریان آب و فشار بار سیستم است. به‌طور معمول، سرعت خطی جریان آب در قسمت ورودی اسپرینکلر بین ۴ تا ۶ فوت بر ثانیه در نظر گرفته می‌شود. با در اختیار داشتن سرعت خطی (V) و سطح مقطع لوله (A)، دبی جریان آب (Q) از رابطه زیر محاسبه می‌گردد:
Q = V × A
برای تعیین دقیق تعداد خروجی‌ها (N) و قطر ورودی و خروجی‌ها (D و d)، از رابطه زیر استفاده می‌شود:
D² = N × d²
به‌عبارت دیگر، مربع قطر ورودی برابر است با حاصل‌ضرب تعداد خروجی‌ها در مربع قطر هر خروجی. این رابطه، پایه طراحی دقیق سیستم توزیع آب در اسپرینکلر بوده و رعایت آن در عملکرد بهینه برج نقش حیاتی دارد.
عوامل موثر بر قیمت اسپرینکلر برج خنک کننده
عملکرد صحیح این قسمت از برج خنک کننده نیز مانند دیگر قطعات اصلی در راندمان دستگاه نقش مهمی دارد و از آنجایی اسپرینکلر بطور دائم در حال چرخش و گردش آب است، می‌بایست بطور منظم و دوره ای بازدید شود و از سالم بودن آن اطمینان حاصل شود. معمولاً بعد از چند دوره روغن کاری و سرویس، نیاز به تعویض و خرید اسپرینکلر جدید است.
قیمت آب‌پخش‌کن یا اسپرینکلر برج خنک کننده تحت تأثیر عواملی مانند جنس متریال (آلومینیوم، چدن، برنج) و ابعاد و سایز قطعه قرار دارد. همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، تنوع در نوع و اندازه این قطعه می‌تواند منجر به تفاوت‌های قابل‌توجهی در قیمت شود. به همین دلیل، پیشنهاد می‌شود پیش از خرید، جهت انتخاب مدل مناسب و اطلاع از قیمت به‌روز، با کارشناسان فنی شرکت مهتاب گستر تماس حاصل فرمایید. مشاوره تخصصی و رایگان در اختیار شما قرار خواهد گرفت تا انتخابی مطمئن و مقرون‌به‌صرفه داشته باشید.
