مقدمه
در مجتمع‌های پتروشیمی، فرآیندهای شیمیایی منجر به تولید حرارت بسیار بالا می‌شوند که دفع مؤثر آن برای پایداری و راندمان تولید حیاتی است. برج خنک‌کن (Cooling Tower) و ایرکولر با بهره‌گیری از جریان هوا و تبخیر سطحی، حرارت اضافی را به محیط منتقل می‌کنند. در این میان، فن‌های فایبرگلاس و آلومینیومی و پکینگ‌های باکیفیت نقشی اساسی در بهبود راندمان و کاهش مصرف انرژی ایفا می‌کنند.
پتروشیمی چیست و چگونه کار می‌کند؟
پتروشیمی‌ها واحدهایی صنعتی هستند که خوراک گازی یا مایع (نفتا، اتان، متان و غیره) را به مواد شیمیایی باارزش‌افزوده بالا تبدیل می‌کنند. برخلاف پالایشگاه که تمرکز آن بر تولید سوخت است، پتروشیمی محصولاتی نظیر پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP)، PVC، اوره و آمونیاک را تولید می‌کند که در صنایع پلاستیک، کود، داروسازی و خودرو کاربرد دارند. در فرآیندهای شیمیایی پتروشیمی، دمای بالا، واکنش‌های گرمازا و تجهیزات پیوسته نیازمند سیستم‌های خنک‌کن مطمئن و دقیق هستند تا تعادل حرارتی حفظ شود.
اگر می خواهید در مورد فرق پتروشیمی و پالایشگاه بیشتر بدانید، می توانید مقاله تفاوت پالایشگاه و پتروشیمی را مطالعه کنید.
نقش برج خنک‌کن در پتروشیمی
برج خنک‌کن به‌عنوان قلب سیستم خنک‌کاری پتروشیمی، وظیفه دارد حرارت آب یا سیال داغ را از فرآیندها گرفته و با تماس آن با جریان هوای محیط، دمای آن را کاهش دهد.
در پتروشیمی‌ها معمولاً از برج‌های خنک‌کن صنعتی صنعتی بتنی استفاده می‌شود که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. برج‌های مکعبی(Induced Draft) متداول‌ترین نوع کولینگ تاورهستند. علاوه بر کولینگ تاور بتونی، می توان در پروژه هایی با دبی زیر 5000 متر مکعب در ساعت، از برج خنک کننده کامپوزیت پکیج در کنار هم استفاده کرد. بدلیل اهمیت فرآیند ها و هزینه بسیار بالایی که توقف خط تولید به پتروشیمی وارد می کند، در طراحی و محاسبات کولینگ تاور بتنی باید از شرکت های معتبر و با تجربه کمک گرفت.
علاوه بر این موارد می توان از کولینگ تاور هیبرید برای کاهش مصرف آب در دبی های پایین استفاده کرد.
فن و پروانه فایبرگلاس و آلومینیومی در برج خنک‌کن و ایرکولر
فن‌ها در پتروشیمی نقشی کلیدی در تأمین جریان هوای لازم برای خنک‌سازی دارند. مهمترین کاربرد بلید و پروانه در ایرکولر و کولینگ تاور است.
این فن‌ها معمولاً از جنس فایبرگلاس تقویت‌شده (FRP) یا آلومینیوم آلیاژی سبک و مقاوم ساخته می‌شوند تا در برابر رطوبت، دما و مواد خورنده محیط پتروشیمی دوام بالایی داشته باشند.
ویژگی‌های کلیدی فن و پروانه پتروشیمی:
جنس: فایبرگلاس یا آلومینیوم با مقاومت بالا در برابر خوردگی.
نوع: فن‌های محوری (Axial) با قطر بالا (تا 11 متر)
کاربرد: هم در برج خنک‌کن (Cooling Tower) و هم در ایرکولر (Air Cooler).
مزیت: کاهش مصرف انرژی، صدای کمتر، و عمر طولانی‌تر نسبت به فن‌های فولادی.
فن‌های فایبرگلاس معمولاً سبک‌تر و بی‌نیاز از بالانس مجدد هستند و در محیط‌های مرطوب عملکرد پایدار دارند. در مقابل، فن‌های آلومینیومی برای کار در دمای بالاتر مناسب‌ترند.
پکینگ در کولینگ تاور پتروشیمی
پکینگ یا پرکن برج، سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می‌دهد تا تبخیر مؤثرتر انجام شود.
در پتروشیمی‌ها که آب معمولاً دارای املاح یا ترکیبات شیمیایی است، انتخاب پکینگ مناسب بسیار مهم است.
پکینگ فیلمی (Film Fill): راندمان بالا ولی نیازمند آب تمیز.
پکینگ اسپلش (Splash Fill): مناسب آب‌های با املاح بالا.
جنس: پکینگ های از جنس PP اگرچه قیمت بالاتری دارند ولی تا 85 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند. همچنین در مقابل رسوب، خوردگی و شرایط اسیدی مقاومتشان خوب است.
انتخاب نوع پکینگ باید با توجه به شرایط آب خنک‌کاری، نوع فرآیند و استانداردهای محیطی صورت گیرد.
نکات طراحی و نگهداری در پتروشیمی
انتخاب فن و پکینگ متناسب با دمای محیط، رطوبت و کیفیت آب.
محاسبات دقیق بر اساس دمای آب ورودی به برج خنک کن، دمای آب خروجی و دبی
استفاده از سیستم کنترل دور موتور (VFD) برای کاهش مصرف انرژی فن.
بازبینی منظم یاتاقان، شفت، گیربکس و بالانس فن‌ها.
شستشو یا تعویض دوره‌ای پکینگ جهت جلوگیری از رسوب.
انتخاب متریال مقاوم در برابر خوردگی مانند فایبرگلاس و فولاد ضدزنگ برای سازه.
نتیجه‌گیری
در صنایع پتروشیمی، برج خنک‌کن، فن و پکینگ سه بخش حیاتی از سیستم خنک‌کاری هستند. انتخاب صحیح فن‌های فایبرگلاس یا آلومینیومی و پکینگ مناسب، موجب افزایش راندمان، کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش طول عمر تجهیزات می‌شود.
شرکت RMS Cooling با تجربه در طراحی و تولید برج‌های خنک‌کن صنعتی، فن فایبرگلاس و پکینگ مقاوم، آماده همکاری با صنایع پتروشیمی برای ارتقای بهره‌وری سیستم‌های سرمایشی است.