برج خنک کننده چیست و انواع آن کدامند؟

کولینگ تاور می‌تواند دمای سیال را تا محدوده دمایی هوای حباب تر محیط کاهش دهد. معمولاٌ بوسیله آن بین ۷ الی ۱۰ درجه سانتی گراد می‌توان اختلاف دما، میان سیال ورودی و خروجی ایجاد کرد. البته این میزان بصورت تخمینی اعلام شده و به عوامل متعددی از جمله دمای هوای خشک محیط بستگی دارد. برج خنک کننده مدار بسته هیبریدی، میتواند بصورت قابل ملاحظه‌ای سبب کاهش دمای سیال تا بیش از ده درجه شود. در ادامه به این سوال خواهیم پرداخت که برج خنک کننده چیست و انواع آن چه کاربردی در صنعت دارند؟

تجهیزاتی نظیر چیلر، دیگ بخار، دستگاه تزریق پلاسنیک، کوره القایی توسط آب خنک می‌شوند. هدف برج های خنک کن کاهش دمای آب برگشتی اینگونه تجهیزات طلقی میگردد. بطور کل کولینگ تاور می‌تواند با ایجاد تماس محسوس یا نامحسوس سبب جذب گرمای مازاد آب، و انتقال آن به محیط اطراف خود شود. شرکت دماگستر تولید کننده برتر برج های خنک کننده فایبرگلاس با بیش از یک دهه سابقه درخشان در زمینه ساخت و طراحی تجهیزات تهویه مطبوع، مفتخر به راهنمایی شما عزیزان برای آشنایی با مکانیزم کارکرد انواع برج خنک کننده فایبرگلاس می‌باشد.

 

برج خنک کننده چیست و چه ضرورتی برای استفاده از آن وجود دارد؟

بسیاری از تجهیزات مختلف صنعتی یا غیر آن، طی انجام فرآیندهایی با افزایش دما مواجه می‌شوند. درصد قلیلی از ماشین آلات صنعتی می‌توانند گرمای خود را بصورت مستقیم به محیط اطراف خود انتقال دهند. برای کاهش حرارت اکثر تجهیزات، آب بهترین گزینه در دسترس می‌باشد. اکنون ممکن است این سوال پیش بیاید که چه نیازی برای استفاده از برج های خنک کننده وجود دارد؟ بدیهی است که اگر بخواهیم، بصورت کانتینیوس یا دائم، آب مصرف شود، نه تنها هزینه عظیمی برای صاحبان کسب و کار ایجاد میکند. بلکه موجب آسیب رسانی به محیط زیست و مصرف بی رویه آب می‌گردد.

به همین منظور انواع برج خنک کننده تولید شدند تا ضمن ایجاد یک چرخه پایدار، سبب کاهش دمای سیال و فراهم سازی سیکل سرمایشی جریان آب شوند. علاوه براین، این تجهیز برودتی، می‌تواند درجه حرارت تاسیسات هر صنعتی را در محدوده دمایی ثابتی واپایش کند. حفظ راندمان یا ثبات در سیستم در کنار عدم بالارفتن حرارت در تاسیسات یک صنعت، مسئله‌ای بسیار حائز اهمیت بشمار می‌رود. یکی از اکنون کاملاٍ اهمیت استفاده از این ماشین سرمایشی را درک می‌کنیم.

 

نحوه کار برج های خنک کننده

همانطور که کفتیم میتوان برج های خنک کننده را بعنوان منبع تامین و تولید آبسرد مورد نیاز هر صنعتی شناخت. آب که بوسیله تجهیزات مختلف گرم میشود، توسط لوله کشی بسمت دستگاه هدایت می‌گردد. لوله‌های هدر جریان سیال، توسط فلنچ به کولینگ تاور متصل شده‌اند. سیال پس از ورود به تجهیز بوسیله چندین انشعاب که به آن ها قطعاتی تحت عنوان نازل متصل شده، به ریز قطرات تبدیل خواهند شد. قطرات آب بر روی بخشی بنام پکینگ پاشش می‌یابند. پکینگ تحت عنوان قلب سیستم خنک کاری برج های خنک کن شناخته می‌شود. در حقیقت این بخش ضمن ایجاد بستری مناسب جهت انتقال حرارت برج خنک کننده، سرعت گذر آب را کند نموده و آنرا در مجاورت هوای محیط قرار می‌دهد.

انتقال حرارت یا فرآیند جذب انرژی گرمایی به دو صورت محسوس(مستقیم) و نامحسوس انجام می‌شود. در نهایت آبسرد در قسمت بیسین یا تشتک ذخیره آبسرد برج خنک کننده جمع آوری می‌گردد. در بجهای مدار بسته و هیبریدی، بجای تماس مستقیم آب و جریان هوا، سیال درون سیکلی بسته تحت عنوان لوله‌های پیچ در پیچ کویل بصورت غیر مستقیم بوسیله سطح آن تبادل حرارت خود را انجام می‌دهد. در این مکانیزم سرمایشی، بدلیل حرکت آب برج های خنک کننده در مداری بسته، تبخیری صورت نگرفته و بشکل قابل توجهی مصرف اب جبرانی را کاهش می‌دهد.

 

معرفی قطعات سازنده برج های خنک کننده آب

بدنه: شامل پنل های محافظتی از جنس گاوانیزه و فایبرگلاس که ساختار مکعبی یا مخروطی به دستگاه می‌دهد.

لوور: کرکره های ورودی هوای تازه بداخل برج خنک کننده

فن استک: بخشی از بدنه دستگاه که در قسمت فوقانی آن وظیفه حفاظت از حوض هوارسانی را برعهده دارد.

الکتروموتور: تامین نیرو محرکه و گستاور لازم جهت چرخش پروانه در rpm مورد نیاز شامل برندهای موتوژن، الکتروژن، زیمنس آلمان، مارلی ایتالیا، هویر دانمارک، آ ب ب هلند (تامین کننده انرژی)

سیستم انتقال قدرت: شامل سه مدل گربکسی، فولی تسمه و دایرکت درایو یا کوپل مستقیم که وظیفه انتقال انرژی موتور به پروانه برج خنک کننده را بعهده دارد. همچنین سیستم انتقال قدرت می‌توان سرعت چرخش پروانه در دقیقه را تنظیم کند.

فن یا پروانه: وظیفه ایجاد افت فشار منفی، مکش هوا، گردش هوای تازه و انتقال هوای اشباع به بیرون را برعهده دارد. فن برج خنک کننده با سه متریال فایبرگلاس، پلی آمید و آلومینیومی با پره های ایرفویل به تولید می‌رسد.

پکینگ (سطوح خنک کاری): وظیفه افزایش زمان قرارگیری جریان آب و هوا و فراهم سازی بستری مناسب جهت انتقال حرارت را عهده دار می‌باشد. پکینگ ها شامل دو تیپ اسپلش ضد رسوب و فیلمی هستند که بامتریالهای پلیمری متفاوت نظیر پلی پروپیلن تولید می‌شوند.

 

 

کویل: لوله‌های پیچ در پیچ اغلب مسی با ضریب انتقال حرارت بالا، که در برج های خنک کننده مدار بسته و هیبریدی نقش اصلی زدایش گرمای مازاد سیال را بر عهده دارند.

نازل یا افشانک: شامل دو تیپ ثابت و متحرک که وظیفه ایجاد تلاطم در جریان سیال و پاشش ریز قطرات بر کویل یا پکینگ را برعهده دارد.

اسپرینکلر یا آب پخش کن: مقسم و توزیع کننده جریان آبگرم ورودی در برج خنک کننده مخروطی مدار باز

بست کمربندی: متصل کننده و نگهدارنده نازلهای دستگاه

قطره گیر یا دریفت المیناتور: بازدارنده رطوبت و قطراتی که به سمت فن پرتاب میشوند. این بخش علاوه بر کاهش تبخیر و مصرف آب موجب حفاظت از بخشهای حوض هوارسانی در برابر رطوبت شده و همچنین از تجمع بخارات اشباع، اطراف دستگاه جلوگیری به عمل می‌آورد. جهت دستیابی به اطلاعات بیشتر در خصوص نحوه تولید برج خنک کننده با کارشناسان دماگستر تماس بگیرید.

فن گارد یا محافظ پروانه: عدم آسیپ پذیری فن در اثر ضربات و جلوگیری از ورودی اجسام خارجی

شاسی نگهدارند موتور: فریمی فلزی جهت جلوگیری از تکان خوردن موتور

فلنچ های ورودی و خروجی: محلهای اتصال لوله رفت و برگشت جریان آب

فلوتر: قطعه‌ای شناور جهت واپایش مدار آب جبرانی و تنظیم سطح آب مورد نیاز در برجهای خنک کننده آب

شیر تخلیه، فیلتر هوا، فیلترهای تصفیه آب، اینورتر کنترل rpm، سایلنسر فن (کاهنده صدا)، سیستم آنتی فریز هوشمند ایتالیایی، سایت گلس، پمپ شاور و توری آشغالگیر، نردبان دسترسی ازجمله قطعات جانبی برج خنک کننده بشمار می‌روند.

 

معرفی انواع برج خنک کننده آب

بطور کل برج خنک کننده آب بلحاظ مدار کاهنده دما، به دو دسته مدار باز و بسته تقسیم بندی می‌شوند. بلحاظ نوع گردش هوا، شامل دو تیپ مقاطع (کراس فلو) و مخالف یا کانتر فلو گروهبندی می‌شوند. در دستگاه های جریان متقاطع، عهوا بصورت عمود بر مسیر عبور سیال می‌باشد. هوای خشک محیط از لوور های دو طرفه وارد شده و از قسمت بالا خارج می‌شود. تیپ برج خنک کننده کراس فلو اغلب در مناطق شرجی بدلیل تماس هوای تازه بصورت سرتاسری با پکینگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. درحالیکه برج خنک کننده جریان مخالف در محیط های کویری، با درصد رطوبت پایین مانند مشهد، تهران، یزد، اراک، اصفهان، شیراز، مناطق خشک مرکزی و جنوب کشور کاربرد دراند.

به همین دلیل اغلب برج های خنک کننده آب بصورت کانتر فلو به تولید می‌رسند. کولینگ تاورها بلحاظ استراکچر ساختاری دارای دو مدل مکعبی و مخروطی هستند. در حال حاضر بلحاظ نوع متریال ساختاری، برج خنک کن به دو دسته فایبرگلاس و فلزی گروهبندی می‌شوند. البته بدلیل وجود معایب متعدد در برج خنک کننده فلزی این تیپ تقریباٌ منسوخ شده بحساب می‌آید.

 

آشنایی با تفاوت برج خنک کن مدار باز و مدار بسته

در برج خنک کن اب با مدار  باز، قطرات آب بصورت مستقیم در مجاورت جریان هوا قرار می‌گیرد. اعمال فرآیندهای تبخیری موجب جذب گرمای نهان سیال شده که در حدود سه درصد از جریان آب ورودی وابسته به شرایط اقلیمی محل نصب، تبخیر می‌گردد.بزرگترین ایرادی که این مدل برج خنک کننده دارد، تبخیر سیال و اشباع کردن هوای محیط اطراف آن است. بنابراین محل نصب تجهیز بایستی از تهویه مناسبی برخوردار باشد. درحالیکه در برج های خنک کننده مدار بسته بدلیل چرخش سیال در چرخه تماماٌ بسته، تبخیر رخ نمی‌دهد. همچنین این مکانیزم سرمایشی، بوسیله کویل های آلومینیومی تا حد بسیاری می‌تواند روند خنک کاری را افزایش دهد.

 

کولینگ تاور هیبریدی یا ترکیبی چیست؟

آخرین تیپ برج های خنک کننده با راندمان برودتی بسیار زیاد که دمای سیال را در محدوده ثابتی در طی سال نگه می‌دارد. در این مکانیزم انتقال حرارت در حقیقت دمای هوا تاثیر بسیار کمی بر راندمان تجهیز داردو در فصول گرم سال سیستم پاشش کمکی آدیاباتیک به کمک کویلهای فین دار، انتقال حرارت را بخوبی انجام می‌دهد. در فصول سرد سال، سیکل مداربسته برج خنک کننده به تنهای می‌تواند دمای آب را تا محدوده مورد نیاز بکاهد. 

 

 

انواع کولینگ تاور بلحاظ استراکچر ساختاری

برج خنک کننده مکعبی دارای پنل های مستطیلی که ساختاری مکعبی به دستگاه می‌دهند. اشغال فضای اندک، رسوب پذیری کمتر در قطعات، راندمان بالا، تعمیر آسان، مخزن آبسرد بزرگتر از جمله مزایای این تیپ از کولینگ تاورها می‌باشد.سیستم های مکعبی امروزه، استفاده گسترده‌تری در صنایع مختلف نظیر پتروشیمی، نیروگاه، فولاد و تهویه مطبوع دارند.

برج خنک کننده مخروطی: کولینگ تاور مدور یا گرد دارای پنلهای منحنی شکل است. این تیپ از ماشینهای سرمایشی جزو قدیمی ترین ساختارهای سازنده دستگاه بشمار می‌رود. یکی از تفاوتهای آن با تیپ مکعبی، سیستم توزیع اب محرک یا دوار است. صدای کمتر، کاهش دمای بهینه، قیمت پایین، مکش بیشتر هوا بدلیل وجود لوورهای سرتاسری و بزرگتر، از جمله مزایای آن بحساب می‌آیند. برای دستیابی به اطلاعات بیشتر و خرید انواع برج های خنک کننده با کارشناسان شرکت دماگستر تماس بر قرار نمائید.