چگونه برج های خنک کننده را همیشه آماده به کار نگه داریم؟

نویسنده: Richard W. Trent

مترجم: مهندس احمد موبد

برج خنک کننده آغاز عملیات بخش ” جاذب گرما ” ی تبخیر طبیعی در سیستم خنک کننده ی  تجاری با صنعتی به شمار می آید. سلامت یا عدم سلامت این دستگاه می‌تواند تاثیر بسیار مهمی بر  روی قابلیت سرمایش سیستم HVAC مشتریان شما داشته باشد. از آنجایی که برج خنک کننده، انتهای باز یک سیستم خنک کننده محسوب می‌شود، دارای نیازمندی‌های منحصر به فردی برای تعمیر  و نگهداری می‌باشد. مهمترین سیستم های فرعی یک برج خنک کننده شامل جریان هوا، جریان آب و  عناصر ساختاری می‌باشند. هر یک از این بخش‌ها دارای مشخصات به خصوصی هستند که بایستی  به منظور اجتناب از مشکلات عملکردی مورد بازنگری، بازشناسی و پایش قرار گیرند. مشکل ترین  بخش این مسئله می‌تواند عدم کارکرد صحیح فن برج خنک کننده در زمان اوج بار گرمایشی باشد، اما مشکلات کوچک تر مربوط به قطعات ساختاری نیز می‌تواند باعث اشکالات عمده ای در سیستم گردد.

بازرسی سیستم جریان هوا 

فن موجود در سیستم و اجزای راه انداز آن موتور ( جعبه دنده، محور چرخش، سیستم هواکش )  برج را تشکیل می‌دهند کافی نبودن جریان هوا قابلیت رهاسازی بار گرمایشی عمده را از سیستم  سلب نموده و در صورت عدم وجود برنامه ی منظم تعمیر و نگهداری، می‌تواند باعث بروز صدمه های  جدی در سیستم گردد. فن و اجزای راه انداز آن اصلی ترین قطعات متحرک یک برج خنک کننده به شمار می آیند و بیش از هر قطعه ی دیگری در برج در معرض فرسایش قرار دارند. عدم وجود تعمیر و نگهداری مناسب در سیستم جریان هوای برج، معمول ترین علت توقف کار در سیستم برج محسوب می شود. آنچه در پی می آید رویه های مهم بازرسی و سرویس است که بایستی در زمینه ی مکانیک برج خنک کننده به خاطر داشت.

• بازرسی موتور: هر شش ماه یک‌ بار، صحت عملکرد مکانیکی، روان سازی یاتاقان و درست بودن عایق بندی موتور برج خنک کننده را بررسی کنید. محفظه موتور را از نظر وجود صدمه یا شل شدن اجزا بررسی کنید و روغن، گرد و غبار یا رسوب را از موتور بزدایید. از جدول (۱) به عنوان راهنمایی برای  تعیین دوره های گریس کاری موتورهای بلبرینگی استفاده نمایید. از گریس یاتاقان که توسط سازنده ی موتور توصیه شده است و با گریس‌های مناسب دیگر برای موتورهای بلبرینگی که در برج خنک کننده  به کار رفته اند استفاده نمایید. یاتاقان‌ها را می‌توان با چرخاندن آهسته ی پوسته خارجی آن با انگشت، در حالی که پوسته داخلی را نگه داشته اید، از نظر وجود ناهمواری بررسی کرد. اگر به نظر می رسد یاتاقان ناهموار بوده یا در نقاطی درگیر است بایستی یاتاقان را تعویض نمود. زمانی که موتور خاموش  است سطح روغن را بررسی کنید. اگر روغن آلوده شده است بایستی تخلیه شده و تعویض شود.  صرف نظر از مسئله‌ی آلودگی روغن را بایستی سالی یک بار تعویض نمود. مقاومت عایق موتور را سالی  یک بار بررسی نمایید. با استفاده از یک مگا‌اهم متر ( زمانی که موتور خاموش است)، قبل از اینکه قرائت را انجام دهید ولتاژ را به مدت یک دقیقه به سیم پیچ اعمال نمایید.

• بررسی جعبه دنده: هر شش ماه یک‌ بار، صحت عملکرد مکانیکی و سطح روغن جعبه دنده ی برج  خنک کننده را بررسی نمایید. با ورود به داخل برج کنترل، موتور مربوط به موتور بخش مربوطه را قفل کرده و با برچسب مشخص نمایید. مطمئن شوید  که تمام پیچ های نصب و پیچ های درپوش محکم  باشند. برای حصول اطمینان از اینکه در پوش  روغن و لوله های ارتباطی عاری از نشتی هستند، مطمئن شوید که اتصالات آن‌ها به خوبی در جای خود قرار گرفته است. همچنین لازم است اطمینان حاصل نمایید که دریچه ی روی جعبه دنده باز باشد. تجهیزات مکانیکی مانند پیچ های لنگر، پیچ‌های کوپلینگ محور چرخش و پیچ های کوپلینگ را بازرسی کنید و در صورت لزوم آن‌ها  را محکم نمایید. بررسی بخش خارجی جعبه دنده  از نظر زنگ زدگی یا پریدگی رنگ نیز مهم است.  اگر لازم است رنگ آن را با استفاده از رنگ اپوکسی مرمت نمایید. برای بررسی سطح روغن  جعبه دنده سیستم را خاموش کرده و پنج دقیقه صبر کنید تا سطح روغن ثابت شود. اگر بایستی روغن به سیستم اضافه شود بد نیست مقدار روغن اضافه شده را در دفترچه ی سرویس دستگاه به عنوان اطلاعات مرجع که در آینده مورد استفاده  قرار خواهند گرفت، یادداشت نمایید.
• بازرسی محور چرخش: هر شش ماه یک بار، محور چرخش را از نظر بروز خوردگی، وجود ترک در بوش‌های لاستیکی و کوپلینگ‌ها و شل شدن سخت افزار آن بررسی نمایید. تمام اجزای لاستیکی را که دچار تخریب قابل توجه شده اند، تعویض نموده و تمام پیچ و مهره های شل شده را  محکم نمایید. اگر قرائت‌های صورت گرفته در  زمینه ی وجود لرزش در سیستم، وجود عدم توازن  و یا هم محوری نامناسب را نشان می‌دهد، دستورالعمل‌های موجود در راهنمای سرویس  سازنده ی دستگاه را دنبال نمایید.
• بازرسی فن: هر شش ماه یک بار، صحت عملکرد مکانیکی، زاویه ی پره ها، تنظیمات گشتاور و فضای آزاد انتهای پره را بررسی نمایید. برای بازرسی فن، داخل محفظه برج شده و کنترل موتور مربوط به موتور بخش مربوطه را قفل کرده و آن را علامت گذاری نمایید. محافظ فن را از نظر  وجود صدمه دیدگی و یا افتادن بست‌های موجود بررسی کرده و قطعات لازم را جایگزین نمایید.  بررسی چشمی دقیق هر یک از پره های فن از نظر  صدمه دیدگی یا خوردگی اهمیت زیادی دارد.  هر گونه رسوب یا گرد و غبار جمع شده روی پره ها را پاک کنید. بررسی کنید که حفره های تخلیه ی پره ها باز باشند و همچنین فن را بچرخانید تا اطمینان حاصل نمایید که انتهای پره ها با دیواره ی استوانه‌ای فن تماس نداشته باشد. برای بررسی کارایی بار موتور، فن را روشن کنید تا زمانی که  موتور و جعبه دنده به دمای کارکرد خودشان  برسند ( حدود ۳۰ دقیقه طول می‌کشد). ولتاژ و  آمپر متوسط قرائت شده در تمام سه فاز را برای  استفاده در محاسبات مربوط به اسب بخار موتور با استفاده از فرمول زیر ثبت نمایید:

 ولتاژ حک شده روی موتور × آمپر حک شده روی موتور × اسب بخار حک شده روی موتور / ولتاژ واقعی × آمپر واقعی = اسب بخار

اسب بخار محاسبه شده بایستی برابر با اسب بخار مشخص شده بوده، ولی از آن بیشتر نباشد.

روش اندازه گیری استفاده شده در محاسبه فوق  بایستی هنگامی صورت گیرد که آب گرم در برج جریان داشته باشد. برای حصول اسب بخار مشخص شده برای سیستم، زاویه پره ها را در صورت لزوم دوباره تنظیم نمایید. برای  راهنمایی‌های لازم در خصوص تنظیم زاویه پره ها  به راهنمای سرویس ارائه شده توسط سازنده مراجعه نمایید.

• بررسی لرزش موتور: پایه مغناطیسی شتاب سنج را به طور افقی روی محفظه موتور قرار داده و خروجی خط مرکزی محور چرخش را تا حد امکان نزدیک به آن در نظر بگیرید. با استفاده از یک تحلیل گر لرزش دستی، فرکانس طیف حوزه ی مربوط به سیگنال لرزش در واحد سرعت را مشاهده نمایید. استفاده از نمودار طیف برای تحلیل صحیح بسیار مهم است. برای تعیین فرکانس‌های مربوط به شماره مدل دستگاه، به بخش فرکانس‌های لرزش بحرانی در راهنمای سرویس سازنده مراجعه نمایید.

• بررسی لرزش جعبه دنده:  با استفاده از یک شتاب سنج که به طور دائمی بر روی محفظه  جعبه دنده نصب شده است، لرزش جعبه دنده ی در حال کار را از خارج از محفظه ی برج پایش نمایید. بهترین محل نصب این دستگاه به صورت افقی روی محفظه دور یاتاقان محور فن می‌باشد. برای اطلاعات خاص به بخش فرکانس های لرزش بحرانی در راهنمای سرویس سازنده مراجعه  نمایید.

بررسی مسیر جریان آب

مسیر جریان آب شامل حوضچه آب گرم،  نازل‌ها، تبخیر/ خنک کنندگی، حوضچه ی آب سرد  و شیرهای جبرانی و شیرهای جریان در برج می‌گردد. برای حصول حداکثر کارایی، جریان  بایستی به طور مساوی توزیع شده، مانعی سر راه آن نبوده و نزدیک به شرایط طراحی توصیه شده برای آن باشد. به منظور اجتناب از کمبود سرمایش عمده یا تخریب دستگاه در اثر پر شدن بیش از حد آب، بررسی های زیر را باید هر شش ماه یک بار  انجام داد:

• آب چکان ها: بررسی شرایط طبقات آب چکان بسیار مهم است. به آب چکان های افتاده، از جا درآمده، شکسته یا تخریب شده و همچنین رسوب بیش از حد ایجاد شده بر روی آن‌ها توجه داشته باشید. مطمئن شوید که تمام شبکه های پشتیبان در جای خود قرار داشته و به طور  یکنواخت قرار گرفته باشند. پوشش روی شبکه های فولادی، شرایط جوش‌های موجود روی شبکه سیمی ضد زنگ و شرایط شبکه های فایبر گلاس را به دقت بازبینی کنید. هر شبکه ای  که خرابی در آن مشاهده می‌شود را تعویض نمایید.  همچنین به یاد داشته باشید که قطعات برج را  که خود شبکه ها را نگه می دارند، بررسی کنید.
• فیلم ها: تشکیل رسوب، خزه یا آلودگی های دیگر و همچنین فرسایش، شکم دادگی، وجود صفحات شکسته یا نشانه هایی از صدمه های ناشی از یخ زدگی را در این بخش بررسی نمایید.  همچنین شرایط قطعات نگهدارنده ی آن‌ها را نیز بازبینی کنید.
• انباشت زداها Drift Eliminators : تمیزی و اثر بخشی انباشت زداها برای جلوگیری  از گسترش باکتری ها حیاتی است. مطمئن شوید  که تمام مسیرهای هوا عاری از توده های مشکوک بوده و تمام قطعات به خوبی نصب شده باشند. همچنین بررسی شرایط آب بندها برای اطمینان از اینکه آب نتواند از طریق آب بندهای صدمه دیده و یا افتاده، مسیر انباشت زدا را دور بزند، لازم است تیغه ها و قاب‌های چوبی در معرض شرایط سخت قرار داشته و بایستی از نظر تخریب یا پوسیدگی بازرسی شوند.
• بازرسی حوضچه ها و نازل‌های آب گرم و  سرد: در هر فصل حوضچه و نازل آب سرد و گرم  را بازبینی کنید. مواد تشکیل دهنده را از نظر وجود  تخریب بازرسی کرده و چوب‌ها را از نظر پوسیدگی  و بخش‌های فولادی را از نظر خوردگی بررسی  کنید. همچنین نشتی بین پانل های مرتبط را برای  اجتناب از بای پس شدن جریان آب گرم از شبکه های موجود بازبینی نمایید. یکپارچگی  پایه های حوضچه و همچنین محکم بودن اتصالات  پیچی در حوضچه های فولادی یا فایبر گلاس را  بازرسی کنید تا از صحت عملکرد آن‌ها مطمئن شوید. لوله های توزیع آهنی را از نظر وجود خوردگی و از دست رفتن ماده ی پوشش دهنده‌ی آن‌ها بررسی نمایید. نقاط لازم را از نظر نشتی و  محکم بودن اتصالات پیچی بررسی کرده و به  دنبال نشانه هایی از تخریب بر روی لوله های PVC  یا فایبر گلاس بگردید. قطعات شیر توزیع را از  نظر خوردگی و نشانه های فرسودگی بررسی کنید.  شیر را به طور دستی تا باز شدن نهایی تنظیم  کرده و سپس آن را برای ایجاد تعادل در جریان  آب به تمام حوضچه ها دوباره تنظیم نمایید. نازل را به طور موقت جدا نموده و آن را برای بررسی گرفتگی و یا نشانه هایی از فرسایش داخلی بررسی  کنید. مطمئن شوید که تمام قطعات نازل مانند صفحات پاشش قابل جدا شدن، در جای خود قرار  داشته و به خوبی عمل می‌کنند. همچنین به دنبال هرگونه جدا شدن مواد در نتیجه ی خوردگی یا فرسایش گشته و اتصال مناسب به شاخه ی لوله یا انشعاب به کف حوضچه را بررسی نمایید. هر گونه توده ی یافت شده در حوضچه بایستی تمیز شود. از آنجایی که تشکیل لجن و توده های تجمع یافته، زمینه‌ی مناسبی برای تشکیل باکتری ها می‌باشند، حوضچه ی آب سرد را بررسی کنید و لجن‌های موجود را تمیز نمایید. همچنین  شرایط مخزن لجن گیر، توری لجن گیر و ابزار ضد حفره را (اگر استفاده می‌شود) بررسی کنید. توری لجن گیر بایستی عاری از آشغال باشد. هر گونه خوردگی یا از دست رفتن مواد در قطعات حوضچه ی آب سرد را مورد توجه قرار دهید. حوضچه های چوبی فولادی و فایبر گلاس را از  نظر نشانه های نشتی یا شکستگی مواد آب بند  بررسی نمایید.

• بازرسی و آزمایش شیر جبرانی Makeup valve:  هر شش ماه یک بار، شیر جیرانی  را برای اطمینان از تغذیه آب سیستم خنک کننده، بررسی و آزمایش نمایید. شیر شناور با کلید شناور  را به طور دستی فعال کنید تا مطمئن شوید به  خوبی باز و بسته می‌شود. تمام قطعات شیرها را  از نظر خرابی بازرسی نمایید.

پایش یکپارچگی ساختاری 

ساختار برج شامل محفظه و عایق های هوا و  آب می‌شود که عملکرد برج را امکان پذیر می سازد. خرابی این پوسته کل سیستم برج را مورد تهدید قرار داده و موجب بای پس شدن هوا و آب می شود که در نهایت بازدهی سیستم را کاهش خواهد داد. هر شش ماه یک بار ساختار سیستم را بررسی کنید. عمر برج، سرویس یا تعمیرات گذشته، نیازهای ظرفیتی تاسیسات، نیاز به ظرفیت بیشتر و عمر سرویس سیستم هایی که  در آینده در نظر گرفته خواهند شد را در نظر بگیرید. همچنین موارد زیر را بررسی کنید:

• محفظه ی برج:  بروز نشتی، ترک خوردگی، حفره ها یا خرابی کلی محفظه شامل نشتی هوا بین پانل‌های مجاور را بررسی نمایید. مطمئن شوید که سخت افزار موجود محکم بوده و در شرایط مناسبی قرار داشته باشد و همچنین  محفظه ی فولادی را از نظر وجود خوردگی یا تشکیل رسوب بازرسی کنید. محفظه های چوبی را از نظر نشانه های خرابی شامل پوسیدگی یا لایه لایه شدن چوب بررسی نمایید. مطمئن شوید که درهای دسترسی به برج در وضعیت کاری خوبی قرار داشته و زمانی که برج در حال کار  است، به خوبی بسته می‌شوند. بهتر است با توجه  به خطراتی که قطعات آزبستی از نظر بهداشتی دارند، صرف نظر از وضعیت فعلی شان اقدام به تعویض آن‌ها نمایید. در مورد وارهایی قطعات  ضایعاتی آزبست، با مراکز زیست محیطی محل کار خود تماس بگیرید.

ساختار: ساختار برج فولادی را از نظر وجود  خوردگی، به خصوص جدا شدن قطعه ای از فلز  به کار رفته، به دقت بررسی نمایید. نقاط لازم را از  نظر محکم بودن پیچ‌های اتصال بررسی کرده و  به دنبال نشانه هایی از خوردگی در نزدیک اتصالات جوشکاری شده در برج‌هایی که از جنس فولاد  گالوانیزه هستند، بگردید. همچنین نشانه های خرابی قطعات چوبی شامل ترک خوردگی ها،  شکستگی ها یا خرابی در پایه های چوبی را در نظر  بگیرید. پایه های چوبی را به طور چشمی و  همچنین با ضربات ملایمی که با چکش وارد  می نمایید، بررسی کنید. اگر صدایی بم و تو خالی  از چوب شنیده شود، نشانه ی سست بودن چوب  است و در صورتی که صدای آن زیر باشد، چوب در وضعیتی محکم و مناسب قرار دارد. اگر نقاط سستی در چوب پیدا کردید، بخش‌های مربوطه را با دستگاه‌های دقیق بررسی کرده و در صورت لزوم، اقدام به تعویض بخش مربوطه نمایید. به  چوب به کار رفته در اطراف محکم کننده های فولادی یا چدنی و همچنین قسمت کف ستون ها  توجه ویژه ای نشان دهید، زیرا این نقاط، سطوح و اتصالاتی هستند که کل بار برج را تحمل  می کنند. نقاط لازم را از نظر محکم بودن اتصالات  ساختاری پیچ شده بررسی کرده و اتصالاتی که دچار خوردگی یا دارای نشانه های خرابی هستند را به خوبی بازبینی کنید. اتصالات سوار شده برج های فایبر گلاس یا پلاستیکی را بازبینی نمایید تا مطمئن شوید که سخت افزار موجود محکم بوده و در وضعیت مناسبی قرار داشته باشد.

به دنبال نشانه هایی از ترک خوردگی با شکستگی در ساختار بوده و اتصالات شل شده را محکم نمایید. در قسمت سکوی فن پلکان ها، نردبان یا ریل های دستی، خوردگی فولاد یا خرابی چوب به کار رفته در آن‌ها را بازبینی کنید. مطمئن شوید  که پایه های نگهدارنده ی سکوی فن محکم باشند.

همچنین اطمینان حاصل نمایید که تمام اتصالات بین نردبان و برج محکم بوده و در وضعیت  مناسبی قرار داشته باشند. شل بودن روکش  سکوی فن، یک خطر بالقوه به شمار می آید، بنابراین  نشتی هوا بین پانل‌های متصل شده را بررسی کنید. مطمئن شوید که روکش ها به خوبی نصب  شده و ماده ی به کار رفته در آن در شرایط مناسبی قرار داشته باشد. اگر روکش ها از جنس آزبست است، صرف نظر از وضعیتی که دارند اقدام به  تعویض آن‌ها نمایید تا از پیامدهای بهداشتی ناشی  از آن‌ها جلوگیری کنید. پایش شرایط مربوط به  پنجره ها که معمولا از لایه های چوب، فولاد، آز بست، فایبر گلاس یا ساختار متخلخل هستند، از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. در این مورد نیز اگر پنجره ها از جنس آزیست هستند، بلافاصله اقدام به تعویض آنها نمایید. مطمئن  شوید که تمام پنجره ها در جای خود قرار داشته و آن‌ها را از نظر خرابی ماده ی به کار رفته در آن مانند پوسیدگی چوب یا خوردگی فلز مورد بازدید قرار دهید. آن‌ها را از نظر تشکیل رسوب یا رشد باکتری‌ها به منظور اجتناب از رشد خطرناک آن‌ها، بازبینی کنید. شرایط مربوط به پایه های  نگهدارنده ی پنجره ها و همچنین اتصالات بین پنجره ها (پایه ها) و برج را بازرسی کنید. وضعیت مواد به کار رفته، آرایش و فضای عمودی را به عنوان مرجع یادداشت نمایید. شرایط کلی مواد به کار رفته در سیلندر فن را بررسی کنید و به جوش‌های به کار رفته در قطعات فولادی توجه خاصی نشان دهید. شرایط و محکم بودن تمام دستگاه را بازبینی کرده و وجود هرگونه نشتی در بخش‌های مختلف را بررسی نمایید.