To download all ACMV lecuters in PDF format
www.acmv.org
 
HOME
eBooks
FORUM
Lecture
Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) > Chapter - 4 (Part 1 of 3) > Cooling Towers (Part 1 of 3) > > www.acmv.org
Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) > Chapter - 4 (Part 1 of 3) > Cooling Towers (Part 1 of 3) >


Chapter -4 Cooling Towers

Chapter - 4 Cooling Towers (Part 1 of 3)

 

Contents

Chapter - 4 Cooling Towers. 1

.Introduction. 1

.Cooling Tower ႏွင့္သက္ဆိုင္ေသာ အေခၚအေဝၚမ်ား(Technical Terms) 2

.Condenser Water Piping Configuration. 4

၄.၃.၁ One to One System (Individual System) 5

၄.၃.၂ Common Condenser water Header at Chiller and Cooling Tower 6

၄.၃.၃ Common Condenser Water Header at Cooling Tower 6

Classification of Cooling Towers. 7

.Cross Flow Tower ႏွင့္ Counter Flow Tower တုိ႔၏ အားနည္းခ်က္ ႏွင့္ အားသာခ်က္မ်ား 9

၄.၆ Direct Contact သုိ႔မဟုတ္ Open Cooling Tower ႏွင့္ Closed Circuit Cooling Tower 10

.Cooling Tower ပါဝင္သည့္ အစိတ္အပိုင္း(Component)မ်ား 12

 

.၁ Introduction

Air conditioning system မ်ားႏွင့္ industrial cooling process မ်ားမွ ထြက္လာသည့္ အပူမ်ား (generated heat)ကို စြန္႔ထုတ္ပစ္(reject)ရန္ လုိအပ္သည္။ စြန္႔ထုတ္ပစ္ျခင္း(rejecting) မျပဳလုပ္ပါက ထုိ ထြက္ေပၚလာသည့္ အပူမ်ား(generated heat)သည္ တစ္ေနရာသုိ႔ ပ်ံ႕လြင့္ကြယ္ေပ်ာက္(dissipated) သြားလိမ့္ မည္။ Cooling tower သည္ system တစ္ခုအတြင္းမွ အပူ(heat)မ်ားကို အနီးရွိ ေလထုထဲသုိ႔ စြန္႔ထုတ္ ေပးႏုိင္ေသာ ကိရိယာ(heat rejection device)တစ္မ်ိဳး ျဖစ္သည္။ ထုိသုိ႔  အပူမ်ားကို စြန္႔ထုတ္ႏုိင္ရန္ အတြက္ condenser water အပူခ်ိန္သည္ ေလထု၏ အပူခ်ိန္ထက္ ပို၍ ျမင့္မားေနရန္ လုိအပ္သည္။

အပူ(heat)သည္ အပူခ်ိန္ျမင့္ရာ(high temperature) မွ နိမ့္ရာ(low temperature)သုိ႔႔သာ အလုိေလ်ွာက္ အပူကူးေျပာင္းျခင္း(heat transfer) ျဖစ္္ႏိုင္သည္။

ပံု ၄-၁ Cooling tower အမ်ိဳးမ်ိဳး

Chiller သုိ႔မဟုတ္ industrial process heat exchanger မ်ားမွ ထြက္လာသည့္ အပူမ်ား(generated heat)ကို ဖယ္ထုတ္ပစ္ရန္အတြက္ ေရကို “Heat Transfer Medium” အျဖစ္ အသံုးျပဳၾကသည္။ ေရသည္ အလြယ္တကူ ေပါေပါမ်ားမ်ား ရႏုိင္ၿပီး၊ ကုန္က်စရိတ္လည္း အလြန္သက္သာသည္။ လြန္ခဲ့ေသာ နွစ္ေပါင္း မ်ားစြာက ထိုထြက္လာသည့္ အပူမ်ား(generated heat)ကို ေရကန္မ်ား၊ ေရအုိင္မ်ား၊ ပင္လယ္မ်ား၊ ေခ်ာင္းမ်ား အတြင္းသုိ႔ စြန္႔ထုတ္ပစ္ခဲ့ၾကသည္။ ထုိသုိ႔ စြန္႔ထုတ္မႈေၾကာင့္ ေရကန္မ်ားအတြင္းရွိ ေရ၏အပူခ်ိန္ျမင့္တက္ကာ ပတ္ဝန္းက်င္ ထိခုိက္ပ်က္စီးမႈ(ecological disturbance)မ်ားကို ျဖစ္ေပၚေစသည္။ ေရေနသတၱဝါမ်ား ေသေက် ပ်က္စီးရသည္။

ထို႔ေၾကာင့္ ယခုအခါတြင္ air conditioning system မ်ား၊ water cooled refrigeration system မ်ား ႏွင့္ process cooling system မ်ားမွ စြန္႔ထုတ္ပစ္လုိက္ေသာ အပူမ်ား(rejected heat)ကို ဖယ္ထုတ္ရန္ အတြက္ cooling tower မ်ားကို အသံုးျပဳလာၾကသည္။ Cooling tower တပ္ဆင္ အသံုးျပဳျခင္းေၾကာင့္ ကုန္က် စရိတ္ အလြန္သက္သာသည္။ သဘာဝပတ္ဝန္းက်င္ ထိခိုက္ေစမႈ(ecological effect)ကိုလည္း ေလ်ာ့နည္း ေအာင္ ျပဳလုပ္ႏုိင္သည္။

Air conditioning system မ်ားသာမက process cooling system မ်ား ႏွင့္ compressed air system မ်ားတြင္ အပူမ်ား စြန္႔ထုတ္ပစ္ရန္(heat rejection)အတြက္ cooling tower မ်ားကို အသံုးျပဳၾကသည္။ Water cooled chiller မ်ားႏွင့္ water cooled package unit မ်ားႏွင့္ တြဲ၍လည္း အသံုးျပဳၾကသည္။

            Cooling tower မ်ားသည္

 

(၁)

Sensible heat transfer နည္း

 

(၂)

Latent heat transfer နည္း ႏွင့္

 

(၃)

အထက္ပါနည္း ႏွစ္မ်ိဳးလံုးျဖင့္ အပူ(heat)မ်ားကို ေလထဲ(atmosphere)သို႔ တစ္ၿပိဳင္နက္ စြန္႔ထုတ္ပစ္ (reject) ၾကသည္။

ေရေငြ႔ပ်ံေစျခင္းျဖင့္ အပူကိုဖယ္ထုတ္ျခင္း(evaporative cooling)နည္းသည္ latent heat transfer လုပ္ျခင္းျဖင့္ စြန႔္ထုတ္ပစ္ျခင္းကို ဆုိလုိသည္။ ပူေသာေရမ်ားကို cooling tower အတြင္းရွိ fill packing မ်ား အေပၚ ျဖတ္၍ စီးဆင္းေစသည့္အခါ ေရအခ်ိဳ႕သည္ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation)ျဖစ္ကာ ေရ၏အပူခ်ိန္ က်ဆင္း သြားသည္။

ေရေငြ႔ပ်ံေစျခင္းျဖင့္ အပူကိုဖယ္ထုတ္ျခင္း(evaporative cooling)နည္းျဖင့္ စြန္႔ထုတ္(reject) ႏုိင္သည့္ အပူ(latent heat)ပမာဏသည္ ေရေငြ႔႔႔ပါဝင္မႈ(moisture content) ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ ေလထု၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္နိမ့္ေလ ေရေငြ႔ပါဝင္မႈ(moisture content) နည္းေလ ျဖစ္ၿပီး cooling tower မွ အပူ(latent heat)ပမာဏမ်ားမ်ား စြန္႔႔႔႔ထုတ္(reject)ႏုိင္ေလ ျဖစ္သည္။ အဘယ္ေၾကာင့္ ဆုိေသာ္ Wet Bulb အပူခ်ိန္ နိမ့္ေသာေလသည္ ပို၍ ေျခာက္ေသြ႔႔ေသာေၾကာင့္ ပို၍ evaporative cooling  ျဖစ္ေစႏုိင္သည္။

ထုိ႔အျပင္ ပိုေႏြးေသာေရမ်ား(warmer water)မွ အပူမ်ားသည္ sensible cooling နည္းျဖင့္ ေအးသည့္ ေလ(cool air)ထဲသုိ႔ စြန္႔ထုတ္(reject) ခံရသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ပိုေႏြးေသာ ေရမ်ား(warmer water)မွ အပူမ်ားသည္ sensible cooling နည္းျဖင့္ ေအးသည့္ေလ(cool air)ထဲသုိ႔ ကူးေျပာင္း(transfer) သြားသည္။

ေလထဲသုိ႔ ကူးေျပာင္း(transfer)သြားသည့္ “Sensible Heat” ပမာဏသည္ ေလ၏ Dry Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ေပၚတြင္ မူတည္သည္။ ေလထဲသုိ႔ ကူးေျပာင္း(transfer)သြားသည့္ “Latent Heat” ပမာဏသည္ ေလ၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)ေပၚတြင္ မူတည္သည္။

.၂ Cooling Tower ႏွင့္သက္ဆိုင္ေသာ အေခၚအေဝၚမ်ား(Technical Terms)

Approach Condenser water supply အပူခ်ိန္(temperature) ႏွင့္ cooling tower အတြင္းသုိ႔ ဝင္လာသည့္ ေလ၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္(temperature)တို႔ ျခားနားခ်က္သည္ “Approach” ျဖစ္သည္။

 

Approach temperature =

Leaving condenser water  temperature

 Entering air Wet Bulb   

    temperature

ေရေဖာက္ထုတ္ျခင္း (Blow Down or Bleed Off)

Cooling tower မွ condenser water မ်ားသည္ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation)ေၾကာင့္ တျဖည္းျဖည္း ေလ်ာ့နည္း သြားသည္။ Condenser water ထဲတြင္ ပါရွိေနသည့္ အခဲမ်ား(solid) မ်ား၊ ဓာတ္ဆား(salt)မ်ားႏွင့္ အညစ္အေၾကးမ်ား(impurities) ပါဝင္ေနမႈ တျဖည္းျဖည္း ျမင့္တက္လာသည္။ အညစ္အေၾကးပါဝင္မႈ (concentration)မ်ားသည့္ condenser water မ်ားကို ေဖာက္ထုတ္၍ ေရအသစ္(fresh water)ထပ္ထည့္ ေပးျခင္းျဖင့္ ရွိသင့္ရွိထိုက္ေသာ concentration level ရေအာင္ ထိန္းထားရသည္။ ထိုသုိ႔ အညစ္အေၾကးပါဝင္မႈ (concentration)ျမင့္သည့္ condenser water မ်ား ေဖာက္ခ်ျခင္းကို “Blow Down” သို႔မဟုတ္ “Bleed Off” လုပ္သည္ ဟုေခၚသည္။

Capacity:  Cooling tower တစ္လံုးမွ စြန္႔ထုတ္ပစ္ႏိုင္ေသာ အပူပမာဏ (amount of heat that cooling tower can reject)သည္ cooling tower ၏ အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(heat rejection capacity) ျဖစ္သည္။

Cooling tower ၏ အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(heat rejection capacity)ကို တြက္ရန္ ေရလည္ပတ္ႏႈန္း(flow rate)၊ approach temperature ႏွင့္ အနီးရွိ ေလထု၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္ တို႔႔ကို သိရန္ လိုအပ္သည္။

Drift: ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation) မျဖစ္ဘဲ fan ၏ ေလစုပ္အားေၾကာင့္ cooling tower အျပင္ဘက္သို႔ ေရစက္ငယ္မ်ား ေရာက္သြားျခင္းကို “Drift” ျဖစ္သည္ ဟု ေခၚသည္။

Eliminator: Fan ေၾကာင့္ cooling tower အျပင္ဘက္သို႔ ေရာက္ရွိသြားမည့္ ေရစက္ငယ္မ်ားအား ျပန္လည္စုေဆာင္းေပးသည့္ ကိရိယာကို eliminator ဟုေခၚ သည္။ (“Drift” ေလ်ာ့နည္းေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးေသာေၾကာင့္ “Drift Eliminator” ဟုေခၚျခင္း ျဖစ္သည္။

ပံု၄-၂ Drift Elimimator

ပံု ၄-၃ Cooling tower တြင္ Drift Elimimator တပ္ဆင္ထားပံု

Cell

သီးျခားေမာင္းႏုိင္ေအာင္(independently operate)ျပဳလုပ္ထားေသာ cooling tower ၏ အခန္းငယ္ကို cell ဟု ေခၚသည္။

Counter Flow

ေရစီးရာလမ္းေၾကာင္း(water flow path)ႏွင့္ ေလသြားလမ္းေၾကာင္း(air flow path)သည္ အၿပိဳင္ျဖစ္ၿပီး ဦးတည္ရာ ဆန္႔က်င္(parallel & opposite direction)ျဖစ္ေနလ်ွင္ “Counter Flow Cooling Tower” ဟု ေခၚသည္။

Cross flow

ေရစီးရာလမ္းေၾကာင္း (water flow path)ႏွင့္ ေလသြားလမ္းေၾကာင္း (air flow path) တို႔သည္ 90° ေထာင့္မွန္(perpendicular)ျဖစ္ေနလ်ွင္ သုိ႔မဟုတ္ ၾကက္ေျခခတ္ ပံုစံျဖင့္ ျဖတ္သြား ၾကလ်ွင္ “Cross Flow Cooling Tower” ဟုေခၚသည္။

Double flow

 

Cross flow cooling tower ၏ ေဘးႏွစ္ဘက္မွ ေရမ်ားစီးဆင္းေနလ်ွင္ “Double Flow” ဟု ေခၚသည္။

Evaporation (Loss)

 

Condenser water သည္ အပူေၾကာင့္ အရည္အျဖစ္ မွ အေငြ႕(vapor)အျဖစ္ အသြင္ ေျပာင္းျခင္း(phase change) ျဖစ္ၿပီး ေရေငြ႔အျဖစ္ cooling tower မွ တစ္ဆင့္ ေလထဲသုိ႔ ေရာက္ရွိသြားျခင္းကို “Evaporation” ဟုေခၚသည္။ ထုိကဲ့သုိ႔ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း (evaporation) ျဖစ္ကာ ဆံုး႐ႈံးသြားသည့္ ေရမ်ားကို “Evaporation Loss” ဟု ေခၚသည္။

Fill

 

ပူသည့္ condenser water ႏွင့္ ေအးသည့္ေလ တို႔အၾကား အပူကူးေျပာင္းျခင္း(heat transfer) ျဖစ္ေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးသည့္ ပစၥည္း ကို “Fill” ဟုေခၚသည္။ Fill မ်ားသည္ Heat transfer media သို႔မဟုတ္ အပူစီးကူးႏုိင္သည့္ မ်က္ႏွာျပင္ (heat transfer surface) ျဖစ္ၾကသည္။

Forced Draft

 

Fan မ်ားမွ ေလကို cooling tower အတြင္းသို႔ ေရာက္ေအာင္ မႈတ္ထည့္(push)ေသာ ေၾကာင့့္္ cooling tower အတြင္း ဖိအား(positive pressure)ျဖစ္ေနသည့္ cooling tower အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။

Induced Draft

Cooling tower fan မ်ားသည္ ေလကို cooling water အတြင္းမွ စုပ္ယူ(pull)ေသာေၾကာင့္ cooling tower cell အတြင္း၌ စုပ္အား(negative pressure) ျဖစ္ေနသည့္ cooling tower အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။

Lift

Cooling tower အေပၚရွိ ေရပူကန္(hot water basin)ႏွင့္ ေအာက္ရွိ ေရအျမင့္(water level) ႏွစ္ခုအၾကား အကြာအေဝး ျဖစ္ၿပီး “Static Head” ဟုေခၚသည္။ Condenser water pump head တြက္ရာတြင္ အကြာအေဝး(static head)ကို အသံုးျပဳသည္။  

Make up (water)

 

Condenser water မ်ား cooling tower မွ ေရေငြ႔ပ်ံျခင္း(evaporation)ေၾကာင့္ ေရဆံုးရံႈးမႈ ျဖစ္ေပၚၿပီး drift ျဖစ္ျခင္းေၾကာင့္လည္း ေရဆံုး႐ႈံးမႈ ျဖစ္ေပၚေစသည္။ ထိုသုိ႔ ေလ်ာ့နည္း သြားသည့္ condenser water မ်ားအတြက္ ျပန္လည္ ျဖည့္ေပးရသည့္ ေရကို “make up water” ဟုေခၚသည္။ ျပန္ျဖည့္ရန္အတြက္ သိုေလွာင္ထားသည့္ ေရကန္ကို “make up water tank” ဟုေခၚသည္။ ျဖည့္မည့္ ေရပိုက္ကို “make up water pipe” ဟုေခၚသည္။

Range

Condenser water ၏ အဝင္(entering to cooling tower) အပူခ်ိန္ ႏွင့္ အထြက္(leaving from cooling tower)အပူခ်ိန္ ကြာျခားခ်က္။

Range =

Entering condenser water temperature at Cooling Tower

-

Leaving condenser water 

 temperature at cooling tower

.၃ Condenser Water Piping Configuration

Chilled water system တစ္ခုကို water cooled chiller မ်ားျဖင့္ ေသာ္လည္းေကာင္း၊ air  cooled chiller မ်ားျဖင့္ ေသာ္လည္းေကာင္း အေျခခံ၍ တည္ေဆာက္ထား ေလ့ရွိသည္။ Water cooled chiller ကို အသံုးျပဳပါက circuit သံုးမ်ိဳးရွိၿပီး air cooled chiller ကို အသံုးျပဳပါက circuit ႏွစ္မ်ိဳး ရွိသည္။

 

Water cooled chiller ႏွင့္ ေမာင္းေသာ chilled water  system

Reference

(၁)

Air side circuit သုိ႔မဟုတ္ air distribution system

Serving Room

(၂)

Chilled water circuit သုိ႔မဟုတ္ chilled water  distribution system

AHU/FCU

(၃)

Condenser water circuit

Chiller

Naming of Circuit

Circuit မ်ား အားလံုးတြင္ အဝင္(entering)ႏွင့္ အထြက္(leaving) သို႔မဟုတ္ supply ႏွင့္ return ဟုသည့္ အေခၚအေဝၚကို သံုးစြဲေလ့ရွိသည္။ Equipment မ်ားကို ရည္ညြန္း ေျပာဆုိလ်ွင္ အဝင္(entering)ႏွင့္ အထြက္(leaving)ဟူ၍ သံုးစြဲသည္။ System မ်ားကို ရည္ညြန္း ေျပာဆုိလ်ွင္ supply ႏွင့္ return ဟူ၍ သံုးစြဲသည္။

Chilled water circuit တြင္ building သုိ႔မဟုတ္ load side (AHU/FCU) ကို ရည္ညြန္းရာ(reference) အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။ Chiller မွ ထြက္သြားသည့္(leaving) chilled water ကို chilled water supply (supply to building) ဟု သတ္မွတ္ၿပီး chiller အတြင္းသို႔ ဝင္လာသည့္ အဝင္(entering) chilled water ကို chilled water  return (return from  building)ဟု သတ္မွတ္သည္။ 

Condenser water circuit တြင္ chiller ကို ရည္ညြန္းရာ(reference)အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။ Condenser water အထြက္(leaving chilled water)ကို condenser water return (return from chiller)ဟု သတ္မွတ္ၿပီး condenser water အဝင္(entering) condenser water ကို condenser water supply (supply to chiller) ဟု သတ္မွတ္သည္။

Air side circuit တြင္ serving area ကို ရည္ညြန္းရာ(reference)အျဖစ္ သတ္မွတ္သည္။ AHU မွ ထြက္သြားသည့္ ေလ(leaving air)ကို supply air(supply to serving area)ဟု သတ္မွတ္ၿပီး AHU သို႔ ျပန္လာသည့္ ေလကို return air ( return air from serving area)ဟု သတ္မွတ္သည္။

ပံု ၄-၄ One to One System (Individual System) ပိုက္မ်ား ဆက္ထားပံုကို ေဖာ္ျပထားပံု

၄.၃.၁ One to One System (Individual System)

OnetoOne.bmp

ပံု ၄-၅ One to One System (Individual System) ပိုက္မ်ား ဆက္ထားပံု

ပံု(၄-၅)တြင္ chiller တစ္လံုး၊ pump တစ္လံုး ႏွင့္ cooling tower တစ္လံုး တုိ႔သည္ သီးျခား condenser water circuit တစ္ခုအျဖစ္ တည္ရွိသည္။ Chiller သံုးလံုးရွိေသာေၾကာင့္ condenser water circuit သံုးခုရွိသည္။ Condenser water pump သည္ သူႏွင့္ သက္ဆုိင္သည့္ chiller ျဖင့္သာ ေမာင္းႏုိင္သည္။ အစံုလုိက္သာ ေမာင္းႏုိင္သည္။

၄.၃.၂ Common Condenser water Header at Chiller and Cooling Tower

ပံု(၄-၆)တြင္ chiller သံုးလံုး၊ pump သံုးလံုး ႏွင့္ cooling tower သံုးလံုးတုိ႔ သည္ condenser water circuit တစ္ခုအျဖစ္ တည္ရွိသည္။ Condenser water pump သည္ မည္သည့္ chiller ႏွင့္မဆုိ ေမာင္းႏုိင္သည္။ 

CT2.bmp

ပံု ၄-၆ Chiller ႏွင့္ condenser pump ဘက္တြင္ common header တပ္ဆင္ထားပံု

၄.၃.၃ Common Condenser Water Header at Cooling Tower

CT.bmp

 

 

Chiller သံုးလံုး၊ pump သံုးလံုး ႏွင့္ cooling tower သံုးလံုးတုိ႔ သည္ condenser water circuit တစ္ခု အျဖစ္တည္ရွိသည္။ Condenser water pump သည္ သက္ဆုိင္သည့္ chiller ျဖင့္သာ ေမာင္းႏုိင္သည္။ 

 

ပံု ၄-၇ Chiller ႏွင့္ cooling tower ဘက္တြင္ common header တပ္ဆင္ထားပံု

၄.၄ Cooling Tower အမ်ိဳးအစားမ်ား (Type) ႏွင့္ Configuration

Cooling tower ၏ configuration နွင့္ အမ်ိဳးအစား(type)မ်ားကုိ 

(က)

ေလလမ္းေၾကာင္း၏ ဦးတည္ရာ(air flow direction) ႏွင့္ ေရလမ္းေၾကာင္း၏ ဦးတည္ရာ(water flow direction) တုိ႔ကုိ မူတည္၍ counter flow cooling tower ႏွင့္ cross flow cooling tower ဟူ၍ ခြဲျခားသည္။

(ခ)

Tower fan မ်ား တပ္ဆင္ထားသည့္ ေနရာ(location)ကုိ မူတည္၍ "Induced Draft” ႏွင့္ "Force Draft” ဟူ၍လည္း ခြဲျခားသည္။

၄.၄.၁ Fan Location

Force draft အမ်ိဳးအစားတြင္ fan မွ ေလမ်ားကို cooling tower အတြင္းသို႔ မႈတ္ထည့္ျခင္း ျဖစ္သည္။ Cooling tower ၏ cell အတြင္း၌ ဖိအား(positive pressure) ျဖစ္ေပၚသည္။ Induce draft cooling tower အမ်ိဳးအစားတြင္ fan သည္ cooling tower ထဲမွ ေလကုိ စုပ္ယူသည္။ Cooling tower ၏ cell အတြင္း၌ စုပ္အား(negative pressure) ျဖစ္ေပၚသည္။

အေဆာက္အဦမ်ားရွိ air con system အတြက္ အသံုးျပဳေသာ cooling tower မ်ားသည္ counter flow သို႔မဟုတ္ cross flow အမ်ိဳးအစားမ်ား ျဖစ္ၾကသည္။ Counter flow cooling tower အမ်ိဳးအစားကို ေလးေထာင့္ ပံုသဏၭာန္ သုိ႔မဟုတ္ အဝိုင္းပံုသဏၭာန္ ျပဳလုပ္ၾကသည္။ Cross flow cooling tower မ်ားကို ေလးေထာင့္ ပံုသဏၭာန္ ျပဳလုပ္ၾကၿပီး ေဘးႏွစ္ဘက္မွ ေလမ်ား ဝင္လာေစသည္။

Classification of Cooling Towers

ပံု ၄-၈ Coolig tower အမ်ိဳးအစား ခြဲျခားပံု

Cooling tower မ်ားတြင္ ေလစီးဝင္သည့္(air flow)ပံုစံသည္ induced draft အမ်ိဳးအစားလည္း ျဖစ္ႏုိင္သည္ force draft အမ်ိဳးအစားလည္း ျဖစ္ႏုိင္သည္။ Induced Draft အမိ်ဳးအစားသည္ cooling tower အတြင္းမွေလ မ်ားကို fan က စုပ္ယူျခင္း ျဖစ္သည္။

Cooling tower အမ်ိဳးအစား ေလးမ်ိဳးမွာ       

(၁)

Induced draft counter flow

(၂)

Force draft counter flow

(၃)

Induced draft cross flow ႏွင့္

(၄)

Force draft cross flow   တို႔ျဖစ္သည္။

ပံု ၄-၁၁ Forced draft horizontal

(+ pressure)

ပံု ၄-၁၂ Forced draft vertical

(+ pressure)

ပံု ၄-၁၃ (- pressure)

 

ပံု ၄-၉ Cooling tower အမ်ိဳးအစားမ်ား

ပံု ၄-၁၄ Counter flow cooling tower

ပံု ၄-၁၅ Parallel flow cooling tower

ေလလမ္းေၾကာင္း၏ ဦးတည္ရာ(air flow direction) ႏွင့္ ေရလမ္းေၾကာင္း၏ ဦးတည္ရာ (water flow direction) တုိ႔ကုိမူတည္၍ parallel flow ကိုပါ ထည့္၍ သံုးမ်ိဳး ခြဲျခားႏုိင္သည္။

 

(၁)

Counter flow cooling tower

 

(၂)

Parallel flow cooling tower

 

(၃)

Cross flow cooling tower ဟူ၍လည္း ခြဲျခားႏုိင္သည္။

 

ပံု ၄-၁၆ Cross flow cooling tower

 

.၅ Cross Flow Tower ႏွင့္ Counter Flow Tower တုိ႔၏ အားနည္းခ်က္ ႏွင့္ အားသာခ်က္မ်ား

Cross flow tower ၏ အားနည္းခ်က္ ႏွင့္ အားသာခ်က္မ်ား

Condenser Water Side အားသာခ်က္မ်ား

Condenser Water Side အားနည္းခ်က္္မ်ား

(၁)

Pump head နည္းသည္။ Power နည္းသည္။ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ သက္သာသည္။ 

(၁)

Infill ေပၚသုိ႔ ေရမ်ား ညီညီညာညာ က်ေစရန္ ခက္ခဲသည္။

(၂)

ဲျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းျခင္း(maintenance) လုပ္ရန္ လြယ္ကူသည္။

(၂)

Biological fouling ျဖစ္ႏုိင္သည္။

(၃)

ေရစီးႏႈန္း(water flow) မညီညာျခင္းေၾကာင့္  ျဖစ္ေသာ ျပႆနာ နည္းသည္။

(၃)

Cooling tower  ၏ အထုိင္ခ်ရန္(foot print) ေနရာ က်ယ္က်ယ္ လုိအပ္သည္

Air Side အားသာခ်က္မ်ား

Air Side အားနည္းခ်က္္မ်ား

(၁)

ဖိအား က်ဆင္းမႈ(static pressure loss) နည္းသည္။ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ နည္းသည္။

(၁)

Inlet louver ၏ မ်က္ႏွာျပင္ဧရိယာ(surface area) က်ယ္က်ယ္ လုိအပ္သည္။ ေလကုိ  လိုသလုိ ထိန္းရန္ (control) ခက္ခဲသည္။

(၂)

Drift ျဖစ္မႈ နည္းသည္။

(၃)

Capacity မ်ားမ်ားရရန္ cell အေရအတြက္ နည္းနည္းသာ လုိသည္။

 

Counter Flow Tower ၏ အားနည္းခ်က္ ႏွင့္ အားသာခ်က္မ်ား

Condenser Water Side အားသာခ်က္မ်ား

Condenser Water Side အားနည္းခ်က္္မ်ား

(၁)

Spray ျဖင့္ ျဖန္းျခင္းေၾကာင့္ ေရထြက္မႈ  ေကာင္းမြန္ ညီညာသည္။

(၁)

Spray မ်ား၏ ေနာ္ဇယ္(nozzle) ေၾကာင့္ ဖိအား ဆံုး႐ံႈးမႈ(head loss)မ်ား သည္။ Pump စြမ္းအင္ (power)မ်ားမ်ား လုိသည္။ စြမ္းအင္ သံုးစြဲမႈ မ်ားသည္။

(၂)

Approach နည္းရန္ အတြက္ အလြန္ ျမင့္ေသာ tower ျဖစ္ရန္ လုိသည္။

(၂)

Spray  nozzle မ်ားကုိ သန္႔ရွင္းေရးလုပ္ရန္ ႏွင့္ ျပဳျပင္ ထိန္းသိမ္းရန္ ခက္ခဲသည္။

Air Side အားသာခ်က္မ်ား

Air Side အားနည္းခ်က္္မ်ား

(၁)

Counter flow ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ အပူ ကူးေျပာင္းမႈ(heat transfer) ပုိေကာင္းသည္။ 

(၁)

Air static pressure loss မ်ားသည္။ Louver မ်ားမ်ား လုိအပ္သည္။ စြမ္းအင္ သံုးစြဲမႈမ်ားသည္။

(၂)

အဝ၌ ေလအလ်င္(inlet velocity) မ်ားေသာေၾကာင့္ အနီးရွိ အမႈိက္မ်ား cooling tower အတြင္း သုိ႔ ဝင္ေရာက္ ေလ့ရွိသည္။

(၃)

ေလစီးႏႈန္း(air flow) ညီမ်ွရန္ ခက္ခဲသည္။

               Counter flow tower မ်ားသည္ cross flow tower မ်ားထက္ အထုိင္ခ်ရန္ေနရာ (foot print) ပိုေသးငယ္ေသာေၾကာင့္ တပ္ဆင္ရန္ ေနရာက်ဥ္းက်ဥ္းသာ လုိအပ္သည္။ Counter flow tower မ်ားသည္ cross flow tower မ်ားထက္ ေလစီးႏႈန္း(air flow)ပိုမ်ားၿပီး ဖိအားက်ဆင္းမႈ(static pressure loss) မ်ား ေသာေၾကာင့္ fan စြမ္းအား(power) မ်ားစြာ လုိအပ္သည္။ စြမ္းအင္သံုးစြဲမႈ(energy consumption) ပိုမ်ားသည္။

၄.၆ Direct Contact သုိ႔မဟုတ္ Open Cooling Tower ႏွင့္ Closed Circuit Cooling Tower

Cooling tower မ်ားကို direct contact သုိ႔မဟုတ္ open cooling tower ႏွင့္ closed circuit cooling tower ဟူ၍ အၾကမ္းအားျဖင့္ ႏွစ္မ်ိဳး ခြဲျခားႏုိင္သည္။

(က)

Direct contact သုိ႔မဟုတ္ open cooling tower တြင္ ေရသည္ cooling atmosphere ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္ ထိေတြ႔ေနၿပီး အပူမ်ားကို ေလထုထဲသုိ႔ တစ္ၿပိဳင္နက္ စြန္႔ထုတ္သည္။

(ခ)

Closed circuit cooling tower တြင္ ပူေနသည့္ေရ သုိ႔မဟုတ္ hot fluid သည္ ေလထု (atmosphere) ႏွင့္ တုိက္႐ုိက္မထိဘဲ indirect contact တစ္မ်ိဳးမ်ိဳးမွ တစ္ဆင့္ အပူကို စြန္႔ထုတ္သည္။

Indirect contact သုိ႔မဟုတ္ closed circuit အမ်ိဳးအစား cooling tower မ်ားတြင္ external circuit ႏွင့္ internal circuit ဟူ၍ ႏွစ္မ်ိဳးရွိသည္။

Closed circuit cooling tower မ်ားကို မည္သည့္ ေနရာတြင္မဆုိ တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။ Closed circuit cooling tower မ်ားကို chiller ထက္နိမ့္ေသာေနရာမ်ားတြင္လည္း တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။ Open circuit cooling tower မ်ားကို chiller ထက္ ျမင့္ေသာေနရာ၌သာ တပ္ဆင္ႏုိင္သည္။

အပူစြန္႔ထုတ္ရမည့္ လိုအပ္ခ်က္(heat rejection requirement)ကို လုိက္၍ cooling tower အရြယ္အစား(size)၊ အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(capacity) ႏွင့္ အမ်ိဳးအစား(type)အမ်ိဳးမ်ိဳးကို ထုတ္လုပ္ၾကသည္။  Cooling tower သို႔ေရာက္ရိွလာသည့္ warm water ၏ အပူခ်ိန္၊ cooling tower မွ ထြက္သြားသည့္ ေရ၏အပူခ်ိန္(leaving temperature)၊ ေရစီးႏႈန္း(water flow rate)၊ ေလထု(ambient air)၏ Dry Bulb ႏွင့္ Wet Bulb အပူခ်ိန္ (temperature)ကို လိုက္၍ သင့္ေလ်ာ္သည့္ cooling tower အရြယ္အစား ႏွင့္ အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(capacity) တုိ႔ကုိ အေျခခံ၍ ေရြးခ်ယ္ၾကရသည္။

AHRI အဖြဲ႔၏ သတ္မွတ္ခ်က္မ်ား(standard) အရ air conditioning system မွ chiller မ်ားႏွင့္ တြဲ၍ အသံုးျပဳသည့္ cooling tower ထဲသုိ႔ ဝင္လာေသာ entering water temperature(from chiller)သည္ 35°C(95°F)ျဖစ္ၿပီး ထြက္သြားသည့္ ေရအပူခ်ိန္(temperature)သည္ 29.4°C (85°F) ျဖစ္သည္။

ပံု ၄-၁၇ Direct-Contact or Open Evaporative Cooling Tower

ပံု ၄-၁၈ Indirect-Contact or Closed-Circuit Evaporative Cooling Tower

Return(entering water to tower)temperature ႏွင့္ supply(leaving water form tower) temperature ၏ ျခားနားခ်က္ကို “Range” ဟုေခၚသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ ေရအဝင္ အပူခ်ိန္ႏွင့္ ေရအထြက္အပူခ်ိန္ ျခားနားခ်က္ျဖစ္သည္။ ့္ Cooling tower ထဲမွ ထြက္သြားသည့္ ေရ၏ အပူခ်ိန္ (leaving water temperature) ႏွင့္ cooling tower ထဲသုိ႔႔႔ဝင္လာသည့္ ေလ(ambient air)၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္ ျခားနားခ်က္ကို “Approach Temperature” ဟု ေခၚသည္။

သီအိုရီအရ cooling tower မွ အထြက္ေရအပူခ်ိန္(leaving condenser water temperature)ကို ေလ၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္အထိ ေအးေအာင္ လုပ္ေပးႏုိင္စြမ္းရိွသည္။ သို႔ေသာ္ အလြန္ႀကီးမားေသာ cooling tower ျဖစ္ရန္ လိုအပ္သည္။

နိမ့္သည့္ “Approach Temperature” ရရန္အတြက္ cooling tower အရြယ္အစား ႀကီးမားရန္ လုိသည္။ Cooling tower မ်ားကို စီးပြားေရးအရ တြက္ေျခကိုက္ေအာင္ ဒီဇိုင္းျပဳလုပ္လိုလ်ွင္ “Approach Temperature” ကို 2.8°C(5°F)ခန္႔႔ ထားေလ့ရိွသည္။ တစ္နည္းအားျဖင့္ cooling tower မွ အထြက္ေရ အပူခ်ိန္(leaving condenser water temperature)ကို ေလထု(ambient air)၏ Wet Bulb အပူခ်ိန္ထက္ 2.8°C(5°F) နီးပါးခန္႔ မ်ားေအာင္ ျပဳလုပ္ထားရွိသည္။

 Approach Temperature =

 

Leaving condenser water   -temperature

Ambient Web Bulb temperature

ေရပူမ်ားကုိ ေလထဲတြင္ ပက္ျဖန္း(spray)ကာ အပူမ်ားကို ဖယ္ထုတ္ျခင္း ျဖစ္သည္။ Heat transfer
medium သုိ႔မဟုတ္ fill ရွိျခင္း၊ မရွိျခင္းသည္ cooling tower ၏ အမ်ိဳးအစားေပၚတြင္ မူတည္သည္။ ေလႏွင့္ ထိေတြ႔ေနသည့္ ေရ၏မ်က္ႏွာျပင္အက်ယ္(amount of water surface exposed to the air)သည္ spray efficiency ေကာင္း မေကာင္းေပၚတြင္ မူတည္သည္။

ေလႏွင့္ ထိေတြ႔သည့္ မ်က္ႏွာျပင္(exposed surface) ဧရိယာမ်ားေလ cooling tower ၏ အပူ ဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(capability) ေကာင္းေလ ျဖစ္သည္။ ေလႏွင့္ ထိေတြ႔ေနသည့္အခ်ိန္(time of contact) သည္ cooling tower ၏ အျမင့္(့high) ႏွင့္ ေရ၏ ဖိအား(pressure of the water distribution system)တို႔႔ ေပၚတြင္မူတည္သည္။ 
Cooling tower အရြယ္အစားႀကီးမားေလ ေလႏွင့္ေရ ထိေတြ႔ ေနသည့္အခ်ိန္(time of contact) ပိုၾကာေလ ျဖစ္သည္။ ေလႏွင့္ေရ ထိေတြ႔႔ ေနသည့္အခ်ိန္(time of contact)ၾကာေလ cooling tower ၏ အပူ ဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(capability) ပိုေကာင္းေလ ျဖစ္သည္။

ေလႏွင့္ ထိေတြ႔ေနေသာ ေရ၏ မ်က္ႏွာျပင္(amount of water surface exposed to the air) ဧရိယာ မ်ားမ်ားႏွင့္ ေလႏွင့္ထိေတြ႔ ေနသည့္အခ်ိန္(time of contact) ၾကာရွည္ေစရန္အတြက္ heat transfer medium သုိ႔မဟုတ္ fill မ်ားကို တပ္ဆင္ၾကသည္။

Cooling tower တြင္ တပ္ဆင္မည့္ ပိုက္မ်ားသည္ လံုေလာက္ေအာင္ ႀကီးမားေသာ အရြယ္အစား ျဖစ္ရန္ လုိအပ္သည္။ ထုိပိုက္မ်ား၏ အလ်ားလိုက္ ေဘးသုိ႔ဆန္႔ထြက္ျခင္း(expansion) ႏွင့္ က်ံဳ႕ျခင္း (contraction) တုိ႔ကို္ပါ ထည့္သြင္း၍ ဒီဇုိင္းလုပ္ရန္ လုိအပ္သည္။ တစ္ခုထက္ပိုေသာ ေရအဝင္ပိုက္မ်ား တပ္ဆင္ ထားပါက cell တစ္ခုခ်င္းဆီသုိ႔ ေရအညီအမ်ွ ဝင္ေရာက္ေစရန္အတြက္ balancing valve မ်ား တပ္ဆင္ထားရန္ လိုအပ္သည္။

Tower မ်ား ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္းျခင္း(maintenance) ႏွင့္ servicing လုပ္သည့္အခါ basin မ်ားကို ေရေဆးေၾကာရန္အတြက္ condenser water ပိုက္မွ ေရကို ပိတ္ထား လိုအပ္သည္။ ထို႔ေၾကာင့္ isolation gate valve သုိ႔မဟုတ္ shutoff valve မ်ားကို  အဝင္ပုိက္ႏွင့္ အထြက္ ပိုက္မ်ားတြင္ တပ္ဆင္ထား ရမည္။

ႏွစ္လံုးထက္ပိုေသာ tower မ်ားကို အၿပိဳင္ပံုစံ(parallel)ျဖင့္ တပ္ဆင္ထားပါက ေရအျမင့္ကို ထိန္းညိႇ ေပးသည့္(equalizer)ပုိက္ကို cooling tower မ်ားအားလံုးႏွင့္ ခ်ိတ္ဆက္မိေအာင္ တပ္ဆင္ထားရန္ လုိအပ္ သည္။ Equalizer ပုိက္ တပ္ဆင္ထားေသာေၾကာင့္ tower တစ္လံုး၏ basin မွ ေရအျမင့္(level) နိမ့္ဆင္း သြားပါက တျခား tower တစ္လံုးမွ ေရမ်ား ဝင္ေရာက္ကာ ျဖည့္ေပးလိမ့္မည္။ ထုိသုိ႔ ေရအျမင့္(level) ထိန္းညိႇ ရန္အတြက္ equalizer ပုိက္ရွိ valve မ်ားကို ျပဳျပင္ထိန္းသိမ္း(maintenance)ခ်ိန္မွ လြဲလ်ွင္ အျမဲ ဖြင့္ထားရမည္။

Cooling tower တြင္ တပ္ဆင္မည့္ပိုက္မ်ား၏ အျမင့္(level)ကို ေရအျမင့္(operating water level) ထက္ နိမ့္ႏုိင္သမ်ွနိမ့္ေအာင္ တပ္ဆင္ေပးရန္ လုိအပ္သည္။ Cooling tower ရပ္နား(shutdown)ထားသည့္အခါ ေရမလ်ွံေစရန္ ႏွင့္ pump မ်ားကို စတင္ ေမာင္းသည့္အခိုက္တြင္ ေလမခုိ(air lock)ေစရန္အတြက္ ပန္႔ကို အဆင္ေျပ ေခ်ာေမြ ့စြာ “Ramp Up” သုိ႔မဟုတ္ “Ramp Down” ျပဳလုပ္ေပး ရမည္။

Condenser water pump စတင္ေမာင္းခ်ိန္၌ ေရစုပ္ယူသည့္ပိုက္လုိင္း(water suction line)၌ ေလမခိုေစရန္ basin မ်ား အတြင္း လံုေလာက္ေသာ ေရပမာဏ ရွိေနရန္ လိုအပ္သည္။

၄.၇ Cooling Tower ပါဝင္သည့္ အစိတ္အပိုင္း(Component)မ်ား

Cooling tower တစ္လုံုးတြင္ အဓိကက်သည့္ functional component ေျခာက္မ်ိဳး ပါဝင္သည္။

(က) 

Fill

(ဃ)

Fan(s)

(ခ) 

Wet deck(hot water basin)

(င )

Inlet louver ႏွင့္

(ဂ) 

Cold water basin

(စ )

Drift eliminator တုိ႔ ျဖစ္သည္။

Structure frame ႏွင့္ casing တုိ႔သည္ တည္ေဆာက္မႈပုိင္းဆုိင္ရာ element မ်ားျဖစ္ၾကသည္။

ပံု ၄-၁၉ Cooling Tower တစ္လံုးတြင္ပါဝင္သည့္ အစိတ္အပိုင္းမ်ား

(က) Fill

            Fill မ်ားကို ေရႏွင့္ ေလအၾကားတြင္ အပူစီးကူးမႈ(heat transfer) ပုိမုိ ေကာင္းမြန္ေစရန္နွင္႔ အပူစီးကူးမႈ မ်က္ႏွာျပင္ (heat transfer surface) ဧရိယာ ပုိမ်ားေစရန္အတြက္ အသုံးျပဳၾကသည္။

(၁) 

Spray fill ၊

(၂) 

Splash fill ႏွင့္

(၃) 

Film fill ဟူ၍ အမ်ိဳးအစား သံုးမ်ိဳးရွိသည္။

ပံု ၄-၂၀ Cross-fluted

Vertical offset

Vertical flow

Cross flow standoff

Counter flow ႏွင့္ cross flow tower မ်ားတြင္ splash type fill ႏွင့္ film type fill ႏွစ္မ်ိဳးလံုးကို အသံုးျပဳႏုိင္သည္။ Film-type fill ျဖင့္ ျပဳလုပ္ထားေသာ tower မ်ားသည္ မ်ားေသာအားျဖင့္ အရြယ္အစား ေသးငယ္ေလ့ရွိသည္။ Splash type fill အမ်ိဳးအစားအသံုးျပဳထားေသာ cooling tower မ်ားတြင္ ေလႏွင့္ ေရ စီးဆင္းပက္ျဖန္းျခင္း(air and water distribution) အနည္းငယ္ လြဲမွားမႈေၾကာင့္ cooling tower ၏ စြမ္းေဆာင္ရည္(performance) မေျပာင္းလဲႏုိင္ေပ။

ပံု ၄-၂၁ Splash type fill

ပံု ၄-၂၂  Spray fill မ်ား

Spray Fill

Spray fill မ်ားကုိ HVAC cooling tower မ်ားတြင္ အသုံးျပဳေလ့မရွိပါ။ Spray fill မ်ားကုိ အသုံးျပဳျခင္းေၾကာင့္ cooling tower ၏ efficiency အလြန္ညံ့ႏုိင္သည္။ တျခားေသာ cooling tower မ်ားႏွင့္ ႏႈိင္းယွဥ္လ်ွင္ spray fill မ်ားကုိအသုံးျပဳထားသည့္ cooling tower သည္ အရြယ္အစားႀကီးမားၿပီး ေလစီးႏႈန္း(air flow rate)မ်ားမ်ား ရရန္ လုိအပ္သည္။

Film Fill

            Film fill မ်ားသည္ splash fill မ်ားကဲ႔သုိ႔ ေရကုိ ေရစက္ငယ္မ်ား ျဖစ္ေအာင္ ခြဲပစ္ျခင္း(breaking) မျပဳလုပ္ၾကေပ။ Film fill မ်ားသည္ condenser water မ်ား အရွိန္နည္းနည္းျဖင့္ တျဖည္းျဖည္းျခင္း စီးဆင္း သြားေစရန္ ႏွင့္ အပူကူးေျပာင္းမႈ(heat transfer)ျဖစ္ေပၚေစရန့့္hs ဧရိယာမ်ားမ်ား ျဖစ္ေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးျခင္း ျဖစ္သည္။ ေရ ႏွင့္ ေလတုိ႔ ထိေတြ႔ရာ ေနရာက်ယ္ျပန္႔ျခင္း၊ ထိေတြ႔ခ်ိန္ ၾကာျမင့္ျခင္းတုိ႔ေၾကာင့္ အပူ စြန္႔ထုတ္ႏုိင္စြမ္း (heat rejection capacity) ပိုေကာင္းေစသည္။

PVC sheet မ်ား(vacuum formed PVC)မ်ားကို အသံုးျပဳ၍ ေဒါင္လုိက္အလႊာ(vertical layer) ျဖစ္ေအာင္ တည္ေဆာက္ထားသည္။ ေဒါင္လုိက္အလႊာ(vertical layer)မ်ားေၾကာင့္

(က)

ေရစီးဆင္းမႈကုိ ညီညီညာညာ ျဖစ္ေစသည္။ (uniform water flow)

(ခ)

ခုခံမႈနည္းသည့္ ေလစီးဆင္းျခင္း(low resistance air flow)ကို ျဖစ္ေစေသာေၾကာင့္ ဖိအားဆံုး႐ႈံးမႈ(air pressure drop) နည္းသည္။

အပူဖယ္ထုတ္ႏုိင္စြမ္း(heat rejection capacity)တူလ်ွင္ “Film Fill” မ်ားသည္ “Splash Fill”မ်ားထက္ ပုိ၍ efficient ျဖစ္ၿပီး ေစ်းသက္သာသည္။  “Film Fill” သုံးသည့္ cooling tower မ်ားသည္ တျခား cooling tower မ်ားထက္ အရြယ္အစား ပို၍ ေသးငယ္သည္။ HVAC cooling tower မ်ားအားလုံးသည္ ယခုအခါ “Film Fill” မ်ားကုိသာ အသုံးျပဳၾကသည္။  

Wooden Structure

            ေရွးအခ်ိန္က cooling tower ၏ ဖရိမ္(frame)ကုိ သစ္သားမ်ားျဖင့္ တည္ေဆာက္ၾကသည္။

Steel structure – Galvanized Steel

            Cooling tower မ်ားသည္ ေလ ႏွင့္ ေရ တစ္ၿပိဳင္နက္ အျမဲတမ္း ထိေတြ႔ေနသည့္ေနရာ ျဖစ္ေသာ ေၾကာင့္ သံေခ်း တက္လြယ္သည္။ သံေခ်းတက္ျခင္းမွ ကာကြယ္ရန္ အတြက္ သံမဏိ(carbon steel) မ်ားကုိ galvanizing ျပဳလုပ္ၾကသည္။ Galvanizing ဆုိသည္မွာ သြပ္(zinc)၊ ခဲ(lead)ႏွင့္ အလ်ဳမီနီယံ(aluminum)တုိ႔ ကုိေရာစပ္၍ သံမဏိ(carbon steel)အေပၚတြင္ အလႊာျဖစ္ေအာင္ ဖံုးအုပ္ျခင္း(coating) ျဖစ္သည္။ Carbon steel structure မ်ားကုိ ပထမဦးစြာ ဟုိက္ဒ႐ုိကလုိရစ္(Hydrochloric)အက္စစ္ အေပ်ာ့ သုိ႔မဟုတ္ ဆာလျဖဴရစ္ (sulfuric) အက္စစ္ အေပ်ာ့ျဖင့္ ေဆးေၾကာ သန္႔စင္ရသည္။

ပံု ၄-၂၂ Cooling Tower တစ္ခုရွိ အစိတ္အပိုင္းမ်ားကို ေဖာ္ျပထားပံု

ထုိ႔ေနာက္ Zinc communism chronicle ကန္ထဲသုိ႔ နစ္ရသည္။ အေျခာက္ခံၿပီးေနာက္ သြပ္ရည္ကန္(Zinc liquid)ထဲတြင္ နစ္ရသည္။ ထုိ႔ေနာက္ ေရျဖင့္ ေဆးေၾကာရသည္။ Water quench bath ျပဳလုပ္ျခင္း ျဖစ္သည္။ ထုိနည္းကုိ “Hot Dipped Galvanizing” နည္း သုိ႔မဟုတ္ “Dry Kettle” နည္းဟုေခၚသည္။ Galvanizing အလႊာ၏အထူ(film thickness)ကုိ ounces of zinc per square foot of metal surface ျဖင့္ သတ္မွတ္သည္။ 

ပုံမွန္အားျဖင့္ တစ္စတုရန္းေပလ်ွင္ (၂.၃၅)ေအာင္စႏႈန္း(2.35 oz/ft2)ျဖင့္ coating လုပ္ျခင္း သုိ႔မဟုတ္ hot dipped galvanizing လုပ္ျခင္းျဖစ္သည္။ Galvanizing ျပဳလုပ္ၿပီး သည့္ structure မ်ား၊ ဖရိမ္(frame) မ်ားကုိ ဂေဟေဆာ္ျခင္း(welding) မျပဳလုပ္သင့္ပါ။ ဂေဟေဆာ္ျခင္း(welding) မွျဖစ္ေပၚလာေသာ အပူ(heat) ေၾကာင့္ galvanizing လုပ္ထားသည့္ အလႊာမ်ား(coating)ထိခုိက္ ပ်က္စီးသြားႏုိင္သည္။

ထုိဂေဟေဆာ္ျခင္း(welding) ျပဳလုပ္သည့္ ေနရာမွ စ၍ သံေခ်းတက္ေလ့ရွိသည္။ ထုိ႔ေၾကာင့္ ျဖတ္ျခင္း (cutting)ႏွင့္  ဂေဟေဆာ္ျခင္း(welding)ျပဳလုပ္ၿပီးမွသာ galvanizing ျပဳလုပ္ရသည္။ Galvanizing လုပ္ၿပီး ေသာအခါ bolt ႏွင့္ nut မ်ားကုိ သုံး၍ တပ္ဆင္(assemble) ႏုိင္သည္။  

Stainless Steel

            Stainless steel သည္ carbon steel ထက္စာလ်ွင္ ခံႏုိင္ရည္(structural strength) ပုိနည္းသည္။ သုိ႔ေသာ္ သံေခ်းတက္ျခင္း ဒဏ္ကုိ ပုိကာကြယ္ႏုိင္သည္။ ေစ်းကြက္တြင္ ရရွိႏုိင္ေသာ stainless steel အမ်ိဳးအစားမ်ားသည္ SS 304 ႏွင့္ SS 315 တုိ႔ ျဖစ္သည္။ ဖရိမ္(frame)မ်ားကို သံမဏိ(stainless steel) ျဖင့္ ျပဳလုပ္လ်ွင္ stainless steel bolt ႏွင့္ nut မ်ားကုိသာ အသုံးျပဳေလ့ရွိသည္။

Concrete

အလြန္ႀကီးမားသည္ cooling tower မ်ားကုိ အဂၤေတ(concrete) ျဖင့္ တည္ေဆာက္ေလ့ရွိသည္။

Fiberglass

            ေရပူကန္(hot water basin) ႏွင့္ ေရေအးကန္(cold water basin) မ်ားကို fiberglass ျဖင့္ ျပဳလုပ္ ၾကသည္။

Stressed Skin Fiberglass/ Stainless Steel Casing

            Casing မ်ားကုိ ေလသြားရာ လမ္းေၾကာင္းအျဖစ္ လည္းေကာင္း၊ အကာအရံအျဖစ္ လည္းေကာင္း၊ cooling tower အတြင္းရွိ ေလမ်ား အျပင္သုိ႔ မေရာက္ရွိေစရန္အတြက္ လည္းေကာင္း အသုံးျပဳၾကသည္။

            Casing အျဖစ္ အသုံးျပဳသည့္ ပစၥည္းမ်ား(material)သည္ galvanized steel ၊ fiberglass ႏွင့္ UV inhibited plastic panel တုိ႔ ျဖစ္သည္။ Galvanized steel panel ကို သုံးလ်ွင္ epoxy သုိ႔မဟုတ္ polymer ကုိ ေနာက္ဆံုး အလႊာ(final coating)အျဖစ္ ထပ္အုပ္ ေပးရသည္။

()  Hot Water Basin သို႔မဟုတ္ Wet Deck 

            Hot water basin သို႔မဟုတ္ Wet deck သည္ cooling tower ၏ အေပၚပုိင္းတြင္ တည္ရွိသည္။ Chiller မွ ထြက္လာသည္ အပူခ်ိန္ျမင့္ေသာ condenser water သည္ cooling tower အတြင္းသုိ႔ ေရာက္သည္ႏွင့္ တစ္ၿပိဳင္နက္ hot water basin ထဲသုိ႔ စီးဝင္သည္။ ေရပူမ်ား စီးဝင္လာသည့္ ကန္ငယ္ ျဖစ္ေသာေၾကာင့္ “Hot Water Basin” ဟု ေခၚသည္။

            Hot water basin ၏ တာဝန္သည္ ပူေႏြးေနေသာ condenser water မ်ားကုိ fill မ်ားေပၚသုိ႔ အညီအမ်ွ က်ေစရန္ ျဖစ္သည္။ သုိ႔မွသာ ညီညာစြာ အပူစီးကူးျခင္း(uniform heat transfer) ျဖစ္ေစႏုိင္သည္။ Cross flow cooling tower မ်ားတြင္ hot water basin သည္ တိမ္ေသာေရကန္ငယ္ျဖစ္ၿပီး ေအာက္ေျခရွိ အေပါက္ငယ္မ်ားက orifices အျဖစ္ရွိေနသည္။ ပူေသာ condenser water သည္ return ပိုက္မွတစ္ဆင့္ hot water basin အတြင္းသုိ႔ ေရာက္ရွိကာ ကမ႓ာေျမဆြဲအား(gravity force)ေၾကာင့္ အေပါက္ငယ္ ကေလးမ်ားမွ တစ္ဆင့္ fill မ်ားေပၚ ညီညာစြာ က်ဆင္းသြားသည္။

            Cross flow cooling tower ၏ hot water basin သည္ ျဖဳတ္၍၊ တပ္၍ ရသည့္(removable) အမ်ိဳးအစား ျဖစ္သည္။ Counter flow cooling tower ၏ hot water basin သည္ ေလလမ္းေၾကာင္း(air steam)တြင္ တည္ရွိသည္။

Cold Water Basin

            Cold water basin  သည္ cooling tower ၏ ေအာက္ေျခပုိင္းတြင္း တည္ရွိၿပီး အေအးခံၿပီးသည့္ေရ (cold water)မ်ားကုိ ျပန္လည္စုစည္းသည့္ အလုပ္ကုိ လုပ္ေဆာင္ေပးသည္။ ပုံမွန္အားျဖင့္ (၁၂)လက္မမွ (၁၈)လက္မ အထိနက္ေသာ ေရကန္အငယ္စားကေလး ျဖစ္သည္။ ထုိကန္ထဲမွ ေရမ်ားကုိ condenser water pump က စုပ္ယူသည္။ Pump ေမာင္းေနသည့္ အခ်ိန္တြင္ ေရအနက္သည္ (၁၂)လက္မထက္ နည္းသည္။ Cold water basin သည္ cooling tower တစ္ခုလုံးတြင္ အေရးအႀကီးဆုံး(critical)လုပ္ငန္းကုိ လုပ္ေဆာင္ ေပးရ သည္။

(က)

Condenser water pump ရပ္တန္႔သည့္အခုိက္တြင္ ပုိက္အတြင္းရွိ condenser water မ်ားကုိ စုေဆာင္းသိမ္းဆည္းထားရန္

(ခ)

Condenser water pump စတင္ေမာင္းသည့္အခုိက္တြင္ cold water basin တြင္ pump စုပ္ယူရန္ အတြက္ ေရအလုံအေလာက္ ရွိေနေစရန္။ (pump စေမာင္းသည့္ အခုိက္တန္႔တြင္ return pipe မွ ေရမ်ား ခ်က္ခ်င္း မက်ေရာက္လာႏုိင္ပါ)။ ေရမလုံေလာက္ပါက ေလခုိုျခင္း(air lock) ျဖစ္ေပၚႏုိင္သည္။

ပံု ၄-၂၃  Belt drive

ပံု ၄-၂၄  Gear drive သုိ႔မဟုတ္ Direct drive

() Fan Motor ႏွင့္ Drive

            Cooling tower ၌ အသုံးျပဳေသာ fan ႏွစ္မ်ိဳးသည္ centrifugal fan ႏွင့္ axial propeller fan တုိ႔ ျဖစ္သည္။ Forced draft tower တြင္ ႏွစ္မ်ိဳးလုံး အသုံးျပဳၿပီး induced draft tower မ်ားတြင္ axial propeller fan ကုိသာ အသုံးျပဳသည္။ Fan မ်ားအေၾကာင္းကုိ fan အခန္း(၆) (Chapter-6)တြင္ အေသးစိတ္ ေဖာ္ျပ ထားသည္။ Fan ႏွင့္ fan ေမာ္တာ(motor)မ်ား အၾကားတြင္ power transmission ျပဳလုပ္ရန္အတြက္ mechanical drive ႏွစ္မ်ိဳးုကုိ အသုံးျပဳသည္။ ပန္ကာႀကိဳးျဖင့္ ေမာင္းျခင္း(belt drive) ႏွင့္ ဂီယာျဖင့္ ေမာင္းျခင္း (gear drive)တုိ႔ ျဖစ္သည္။

() Intake Louvers ႏွင့္ Drift Eliminator

            Cooling tower ၏ fill pack မ်ားဆီသုိ႔ ေလမ်ားေရာက္သြားေစရန္ ေလဝင္ေပါက္မ်ား(intake louvers) ကုိ တပ္ဆင္ ထားရျခင္းျဖစ္သည္။ Drift eliminator မ်ားကုိ cooling tower မွ ေလမ်ား ထြက္မည့္ေနရာတြင္ တပ္ဆင္ ထားသည္။ Drift eliminator ၏ တာဝန္သည္ ေလစုပ္အားေၾကာင့္ ျဖစ္ေပၚလာေသာ ေရစက္မ်ား (water droplet) ကို cooling tower ၏ အျပင္ဘက္သုိ႔ လြင့္ထြက္မသြားေအာင္ တားဆီးေပးရန္ျဖစ္သည္။ Drift eliminator ကုိ PVC သုိ႔မဟုတ္ steel ျဖင့္ ျပဳလုပ္ေလ့ရွိသည္။ Drift eliminator မ်ားသည္ ေလ၏ သြားရာ လမ္းေၾကာင္းကုိ 90° ေက်ာ္ ေျပာင္းလဲသြားေအာင္ သံုးႀကိမ္ သုိ႔မဟုတ္ ေလးႀကိမ္ ျပဳလုပ္ေပးျခင္းျဖင့္ ေရစက္ငယ္မ်ားသည္ drift eliminator ၏ ခ်ိတ္တြင္ ပိတ္မိ(trap)ေနကာ က်န္ရစ္ခဲ့ၿပီး ေလမ်ားကိုသာ cooling tower မွ ထြက္သြား ေစသည္။  ဤနည္းျဖင့္ drift eliminator သည္ drift ေၾကာင့္ျဖစ္ေပၚလာေသာ ေရဆုံး႐ႈံးမႈ(water loss) ေလ်ာ့နည္းေအာင္ ျပဳလုပ္ေပးျခင္း ျဖစ္သည္။

End of Part 1 of 3

 

 

 

 

 

 

Air Conditioning and Mechanical Ventilation System (Vol. 1) ႏွင့္သက္ဆုိင္ေသာ ACMV Lecture မ်ား (18 Lectures)
1 Chapter-1 Fundamental and Basic Concept Read
2 Chapter-2 (Part 1 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 1 of 3) Read
3 Chapter-2 (Part 2 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 2 of 3) Read
4 Chapter-2 (Part 2 of 3) Understanding Psychrometrics (Part 3 of 3) Read
5 Chapter - 3 Air Handling Units (Part 1 of 2) Chapter - 3 Air Handling Units (Part 1 of 2) Read
6 Chapter - 3 Air Handling Units (Part 2 of 2) Chapter - 3 Air Handling Units (Part 2 of 2) Read
7 Chapter - 4 (Part 1 of 3) Cooling Towers (Part 1 of 3) Read
8 Chapter - 4 (Part 2 of 3) Cooling Towers (Part 2 of 3) Read
9 Chapter - 4 (Part 3 of 3) Cooling Towers (Part 3 of 3) Read
10 Chapter - 5 (Part 1 of 3) Air Distribution Systems (Part 1 of 3) Read
11 Chapter - 5 (Part 2 of 3) Air Distribution Systems (Part 2 of 3) Read
12 Chapter - 5 (Part 3 of 3) Air Distribution Systems (Part 3 of 3) Read
13 Chapter - 6 (Part 1 of 3) Fans and Blowers (Part 1 of 3) Read
14 Chapter - 6 (Part 2 of 3) Fans and Blowers (Part 2 of 3) Read
15 Chapter - 6 (Part 3 of 3) Fans and Blowers (Part 3 of 3) Read
16 Chapter-7 ( Part 1 of 3) Ventilation ( Part 1 of 3) Read
17 Chapter-7 ( Part 2 of 3) Ventilation ( Part 2 of 3) Read
18 Chapter-7 ( Part 3 of 3) Ventilation ( Part 3 of 3) Read
   

www.acmv.org - Air Conditioning and Mechanical Ventilation for Young Myanmar Engineers

To download all ACMV lecuters in PDF format