فیلتر شنی

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده یک مبدل حرارتی ویژه است که در آن هوا و آب به طور مستقیم با یکدیگر به منظور کاهش دمای آب وارد می شوند. همانطور که این اتفاق می افتد، یک حجم کوچک از آب تبخیر می شود، که باعث کاهش دمای آب از طریق برج می شود. آب، که توسط یک فرایند صنعتی یا یک کندانسور تهویه مطبوع، گرم شده است، از طریق لوله ها به برج خنک کننده منتقل می شود.

اسپری آب از طریق نازل بر روی کانال های مواد به نام Fill ، که جریان آب را از طریق برج خنک کننده کُند می کند و سطح آب را برای تماس با هوا آماده می کند اتفاق می افتد.

همانطور که جریان آب از طریق برج خنک کننده جریان می یابد، آن را در معرض هوا قرار می دهد، که توسط فن با موتور برقی از طریق برج عبور می کند. هنگامی که آب با هوا ملاقات می کند، مقدار کمی آب تبخیر می شود، آب خنک شده سپس به خازن یا تجهیزات فرآوری که در آن گرما را جذب می کند، پمپ می شود. پس از آن دوباره در برج خنک کننده ، خنک می شود.

عملکرد برج خنک کننده مدار بسته چگونه است؟

برج خنک کننده مدار بسته و برج خنک کننده مدار باز هر دو نوع هدف مشابهی را دنبال می کنند، اما در آنها برای خنک کردن آب از روش های مختلفی استفاده می شود. هیچ ارتباط مستقیم بین آب برای خنک کردن و هوای داخل برج های خنک کننده مدار بسته وجود ندارد، اما با این وجود از یک مبدل حرارتی اضافی استفاده می شود.

برج خنک کننده یک مبدل حرارتی است که از تماس مستقیم با هوا برای خنک کردن آب استفاده می کند. تبادل گرما بخشی، از طریق تبادل گرما بین هوا و آب که عمدتا از طریق تبخیر مقدار کمی از آب که باید تمیز شود اتفاق می افتد. هنگامی که آب که باید خنک شود نمی تواند با هوا ارتباط برقرار کند بنابراین لازم است از یک مبدل حرارتی استفاده شود.

مبدل حرارتی آب تصفیه شده را از آب تبخیر برج خنک کننده جدا می کند. این باعث می شود که از تماس بین فرآیند آب و هوا جلوگیری شود. در برج خنک کننده مدار باز لازم نیست از ضد انجماد استفاده شود، استفاده از ضد انجماد در برج های خنک کننده مدار بسته ممکن است ضروری باشد.

برج خنک کننده با استراکچر مکعبی

این مدل از سیستم‌ های برودتی دارای ظاهر مکعب مستطیل بوده و بسیار فضای کمی را اشغال می ‌نماید. برج خنک کننده مکعبی می ‌تواند به صورت مدارباز، مداربسته و یا هیبریدی تولید و طراحی گردد. کولینگ تاور مکعبی دارای سیستم پاشش آب ثابت و بسیار کم رسوب می ‌باشد. برج خنک کننده مکعبی به دلیل داشتن ارتفاع زیاد و سیستم پاشش آب منظم دارای راندمان بالایی می ‌باشد. سیستم‌ های برودتی مکعبی امروزه در بیشتر صنایع بزرگ و همچنین در تهویه مطبوع کاربرد فراوانی دارد.

مزایای برج خنک کننده مکعبی

رسوب گرفتگی کمتر در تجهیزات داخلی همچون نازل و پکینگ مدیا

اشغال فضای کمتر به دلیل نداشتن فضای پرت و اضافی

راندمان بالاتر و کاهش دمای بیشتر آب

تعمیر و نگهداری آسان ‌تر

ارسال و حمل بسیار سریع، کم هزینه و آسوده

دارای مخزن آب سرد بزرگتر نسبت به مدل های مخروطی

معایب برج خنک کننده بتنی

وزن بسیار زیاد و سنگینی بیش از حد بدنه و استراکچر اصلی

عدم قابلیت حمل و جابجایی و تغییر مکانی محل نصب

هزینه بسیار زیاد سازه عمرانی بتنی

سرعت ساخت پایین سازه سیمانی

مصرف آب بسیار زیاد به دلیل عملکرد ضعیف تبادل حرارت

رشد جلبک و میکرو ارگانیسم‌ها و باکتری‌های داخل تشتک بتنی

برج خنک کننده بتنی و فلزی

برج خنک کننده بتنی دارای یک سازه تمام بتنی به شکل مکعبی یا به شکل هذلولی می ‌باشد. سیستم هوادهی این نوع برج خنک کننده عموماً سیستم دمش یا مکش القایی از نوع axial flow می باشد. سیستم هوادهی این سیستم‌ های برودتی شامل یک فن محوری دمنده بزرگ یا چند فن محوری مکنده کوچک می ‌باشد. این مدل برج خنک کننده بیشتر در نیروگاه ‌ها و پالایشگاه‌ های بزرگ دیده می ‌شود. به همین دلیل به این مدل، برج خنک کننده نیروگاهی نیز گفته می‌شود. برج خنک کننده بتنی عمدتاً برای صنایعی که دارای دبی آب در گردش بالایی می‌باشند کاربرد فراوان دارد.

بدنه فلزی برج خنک کننده در واقع گزینه مناسبی جهت جلوگیری از اتلاف وقت در تولید کولینگ‌تاور با بدنه بتنی محسوب می‌شود. بدنه فلزی به کار رفته با ایجاد پوشش‌های مناسب می‌ تواند مقاومت کافی در برابر رسوب و خوردگی را داشته باشد. برج خنک کننده با بدنه فلزی قالباً از متریال فولاد گالوانیزه تولید و عرضه می شود. به همین دلیل به این سردکن ‌های صنعتی برج خنک کننده گالوانیزه گفته می ‌شود. کولینگ‌ تاور فلزی عموماً دارای یک چارچوب و اسکلت فلزی به صورت چند پارچه می ‌باشد. استراکچر و فریم اصلی دستگاه توسط پیچ و مهره اسمبل (مونتاژ) می‌گردد.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

لرزش کم و فرکانس ارتعاش پایین به دلیل دمپ عالی ارتعاشات توسط الیاف شیشه

دسترسی آسان به بخش های داخلی همانند پکینگ، قطره گیر، نازل و آب پخش کن

عدم پوسیدگی در مقابل جریان آب در داخل و گرد و غبار در بیرون

عدم نفوذ پذیری گرمایشی و جذب حرارت توسط نیروی تابشی خورشید

عدم رسوب پذیری در مقابل تبخیر آب و افزایش مواد محلول

قابلیت اسیدشویی بدنه و رسوب زدایی تجهیزات داخلی

سبک و دارای قابلیت حمل و جابجایی آسوده و راحت

قطعات برج خنک کننده

برج خنک کننده که به آن کولینگ تاور نیز گفته می شود، یکی از مبدل های حرارتی است که از آن در سیستم‌ های برودتی، دستگاه های تهویه، نیروگاه ‌ها، صنعت پتروشیمی و فرآیندهای شیمیایی استفاده می شود. اصلی ترین و مهم ترین وظیفه کولینگ تاور سرد کردن آب مورد استفاده در فرآیندهای مختلف و دفع حرارت آب می باشد و در سیستم‌ های تهویه مطبوع و سردخانه ها به شدت کاربرد دارد.

برج خنک کننده انواع مختلفی دارند اما عملکرد همه آنها یکسان است و همگی شرایطی ایجاد می کنند که حرارت آب به هوا منتقل شود. به طور کلی 2 سیال در برج وجود دارد، یکی از آنها آب است که باید خنک شود و حرارت بالای آن از بین برود و دیگری هوا است که باید حرارت آب را به خود جذب کند.

عملکرد این مبدل حرارتی به این صورت است که آب مورد استفاده قرار گرفته در فرآیند، بعد از آن که حرارت را جذب می کند، به سمت برج خنک ‌کننده هدایت می شود و حرارت اضافی و مازاد خود را از دست می ‌دهد تا بتواند دوباره در فرآیند مورد استفاده قرار بگیرد. ساختار و ساختمان کولینگ تاور به این شکل است که آب را در مجاورت هوا قرار می دهد و با افزایش دادن سطح تماس بین آنها، باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شود. در نهایت آب با سرعت بالا گرمای خود را به هوا منتقل می کند و سرد می شود و دوباره به سیستم برمی گردد.

کولینگ تاورها دارای قطعات و تجهیزاتی هستند که در عملکرد درست و راندمان بالای آنها تاثیرگذار می باشند. یک برج خنک کننده به کمک قطعات و اجزای داخلی خود می تواند به خوبی کار کند و عملیات خنک سازی را انجام دهد و این تجهیزات در هر نوع و مدلی از برج متفاوت می باشند. این قطعات براساس نوع برج خنک کننده، عملکرد آن، ظرفیت آن، محل نصب آن و بودجه مشتری انتخاب می شوند و روی برج خنک کننده نصب می گردند. مهم ترین پارامتر در تعیین قیمت نهایی برج خنک کن همین قطعات داخلی و نوع و جنس آنها می باشد.

تجهیزات برج خنک کننده

کولینگ تاورها اجزا و قطعات مختلفی دارند که هر کدام از آنها نیز دارای جنس و مدل های متنوعی می باشند و براساس طراحی و عملکرد برج انتخاب می شوند و مورد استفاده قرار می گیرند. در ادامه به اصلی ترین و مهم ترین تجهیزات کولینگ تاور اشاره می کنیم و کاربرد و وظیفه هر یک را شرح می دهیم.

بدنه کولینگ تاور

بدنه برج خنک کننده باعث حرکت جریان هوا و تماس هوا با آب می شود و نگهدارنده پوشش کلی برج می باشد. کولینگ تاورهای بزرگ معمولا از جنس بتنی هستند. پلاستیک، آهن گالوانیزه، استیل، فلز و فایبرگلاس نیز از دیگر موادی هستند که در ساخت انواع برج های خنک کن از آنها استفاده می شود و انتخاب هر یک از این مواد به نوع استفاده از برج و نیاز کاربر بستگی دارد. بیشتر برج خنک کننده از چوب های شیمیایی شده و ترکیب شده با بتن و سیمان تقویت شده یا از فیبرهای تقویت شده با پلاستیک ساخته می شوند. بدنه یا اسکلت کولینگ تاور می تواند از فلز نیز ساخته شده باشد.

امروزه فایبرگلاس طرفداران زیادی پیدا کرده است و به شدت مورد استفاده قرار می گیرد زیرا هم استحکام و دوام بالایی دارد، هم در برابر مواد شیمیایی و تابش مستقیم نور خورشید مقاوم است و هم هر 4 تا 5 سال به تعویض نیاز دارد. برج خنک کننده دارای بدنه فایبرگلاس در ابعاد و اندازه های مختلفی وجود دارند و به طور وسیعی در سراسر دنیا تولید و به بازار عرضه می شوند. برج خنک کننده فایبرگلاس به طور معمول دارای ضخامت بین 5 الی 10 میلی متر می باشد و تعداد لایه ‌های متفاوتی از الیاف و رزین دارد.

الکترو موتور برج خنک کننده

الکترو موتور برج خنک کننده که یکی از مهم ترین قطعات می باشد، باعث می شود انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی تبدیل شود و پروانه یا همان فن به حرکت در بیاید. این قطعه باید کاملا عایق باشد تا بتواند در برابر شرایط جوی نامناسب و تابش مستقیم نور خورشید مقاوم باشد. در هنگام وصل کابل به الکترو موتور باید حتما از گلند کابل استفاده شود تا از ورود آب به جعبه تقسیم الکترو موتور جلوگیری شود زیرا اگر آب وارد این قسمت شود، الکترو موتور می سوزد.

پکینگ برج خنک کننده

اصلی ترین و مهم ترین قطعه در بین قطعات کولینگ تاور، پکینگ می باشد که به آن سطوح تبادل حرارتی نیز گفته می شود. این قطعه وظیفه افزایش سطح انتقال حرارت را بر عهده دارد و با این کار نرخ تبادل گرما را افزایش می دهد. پکینگ برج خنک کننده به گونه ای طراحی شده است که آب وارد شده را تا حد امکان در سطوح گسترده پخش می کند و معمولا از جنس PVC، سرامیک، پلی اتیلن و یا پلی پروپیلن می باشد.

پکینگ ها به دو دسته فیلم و اسپلش تقسیم می شوند. پکینگ فیلم دارای عملکرد آبشاری می باشد و پکینگ اسپلش به شکل پاششی عمل می‌کند. متداول ترین و رایج ترین نوع پکینگ، لانه زنبوری و از جنس PVC می باشد.

فن یا پروانه کولینگ تاور

فن برج خنک کننده که به آن پروانه نیز گفته می شود، وظیفه هدایت هوا به داخل برج را بر عهده دارد و استفاده از آن باعث می شود راندمان و بازدهی دستگاه افزایش پیدا کند. فن ها یک عیب بزرگ دارند و آن این است که دارای مصرف برق بالایی می باشند و صدای زیادی تولید می کنند. امروزه تلاش تولید کنندگان این است که فن هایی با صدای کم و بازدهی بالا تولید کنند. فن ها از نظر شکل و ظاهر به سه دسته ضربی، کامپوزیت و پروفیل تقسیم می شوند.

فن ضربی دارای قطری بین 0.5 تا 1.2 متر می باشد و از ورقه ‌های فولادی ساخته می شود. از مزایای این نوع فن می توان به‌ قیمت مناسب آن اشاره کرد اما دارای وزن زیادی می باشد. فن کامپوزیت جریان یکنواخت تری از هوا را تولید می کند زیرا می تواند با چرخش پروفیل، شعاع فن را تغییر دهد. از مهم ترین مزایای این نوع پروانه می توان به وزن پایین، تولید صدای کم، هوادهی بیشتر و مصرف انرژی کمتر اشاره کرد. فن پروفیل دارای پروفیل ایرفویل است و ابعاد و فرم آن ثابت می باشد. این مدل فن از جنس آلومینیوم ساخته شده است و همین باعث می شود وزن و لرزش کمتری داشته باشد و در مقابل شکستگی و خوردگی از مقاومت بالایی برخوردار باشد.

انواع برج خنک کننده از نظر جریان هوا و آب

در برج خنک کننده دو جریان سیال وجود دارد. نخست جریان اب است که از کف برج خنک کننده آب وارد پمپ شده در تجهیزات مورد نظر گردش کرده سپس مجددا از بالای برج و نازلهای مخصوص به صورت قطره ای رو به پایین پاشیده می شود و سیکل گردش اب کامل می گردد.

دومین سیال هوا است که با توجه به محل قرار گرفتن فن تعیین می شود. فن ممکن است بر روی سقف برج خنک کننده یا دیواره جانبی نصب گردد. همچنین فن ممکن است به صورت مکشی باشد و هوا را از داخل برج خنک کننده گرفته و به بیرون منتقل کند و یا به صورت دهشی باشد و فن را به داخل برج خنک کننده بدمد.

بدین ترتیب با توجه به وضع این دو جریان نسبت به هم می توان انواع مختلفی از کارکرد برج خنک کننده را ساخت.

جهت کسب اطلاعات بیشتر به صفحه https://holding-bartar.com مراجعه نمایید.