مهتاب گستر

برج خنک کننده

برج خنک کننده (کولینگ تاور) یک مبدل حرارتی است که در سیستم های تامین آب استفاده می شود. آن ها برای خنک کردن آب در گردش جهت حذف گرما از تجهیزات فنی صنعتی استفاده می شود. بنابراین، برج های خنک کننده از تاسیسات و واحد ها در برابر گرمای بیش از حد و تخریب تحت تاثیر دما های بالا محافظت می کنند و همچنین شرایط پایداری را برای واکنش ها فراهم می کنند. سیستم های گردش آب برج خنک کننده به طور گسترده در صنایع متالورژی، انرژی، مهندسی، هوانوردی و صنایع شیمیایی، در شرکت های صنعتی و ... استفاده می شود.

در واقع برج های خنک کننده یک راه حل اثبات شده و مقرون به صرفه برای دفع گرما از آب کندانسور و فرآیند های صنعتی ارائه می دهند. در حین کار، آب کندانسور یا آب فرآیند مستقیماً روی سطح انتقال حرارت برج خنک کننده جریان می یابد. با ورود هوا به برج، کسری از این آب تبخیر می شود و آب باقی مانده را خنک می کند.

برج های خنک کننده برای عملکرد مناسب ساختمان های صنعتی یا ساختمان های تجاری ضروری هستند. همچنین نگهداری صحیح از آن ها ضروری است.

تمامی برج های خنک کننده با دفع گرما به روش تبخیری عمل می کنند و بقیه آب خنک شده را وارد چرخه می کنند. برج های خنک کننده با افزایش سطح برخورد آب گرم با هوای خنک تبادل حرارتی را صورت می دهند و آب را خنک می کنند. به عبارت دیگر آب گرم با هوای خنک تبادل حرارتی را صورت می دهند و آب را خنک می کنند.

اصل عملیات

برج های خنک کننده گرما را از سیستم های خنک کننده با آب به جو منتقل می کنند. آب گرم از سیستم وارد برج خنک کننده شده و در سطح پکینگ کولینگ تاور (سطح انتقال حرارت) توزیع می شود. هوا از درون پکینگ کولینگ تاور با فشار وارد می شود و باعث تبخیر قسمت کوچکی از آب می شود. این تبخیر گرما را از آب باقی مانده که در حوض آب سرد جمع آوری شده و برای جذب گرمای بیشتر به سیستم باز می گردد، خارج می کند. هر برج خنک کننده، اگر چه بر اساس یک اصل عملیاتی اصلی کار می کند، اما دارای متفاوت هایی در سیستم کننده می باشد.

طبقه بندی برج های خنک کننده

با در نظر گرفتن فرآیند های مختلف در صنعت، انواع برج خنک کننده طراحی و تولید شده اند.

دو نوع اصلی برج های خنک کننده وجود دارد، که عبارت است از؛ برج خنک کننده جریان متقاطع و برج خنک کننده جریان مخالف. در برج های خنک کننده با جریان متقاطع، آب به صورت عمودی به سمت پایین جریان می یابد در حالی که هوا به صورت افقی جریان دارد. در برج های خنک کننده جریان مخالف، آب به صورت عمودی به سمت پایین جریان می یابد در حالی که هوا به صورت عمودی به سمت بالا جریان می یابد.

سیستم توزیع آب

برج ‌های خنک ‌کننده از سیستم‌ های انتقال گرانشی یا اسپری فشار برای توزیع آب بر روی پکینگ کولینگ تاور استفاده می‌ کنند. سیستم ‌های گرانشی، که در برج‌ های خنک ‌کننده با جریان متقاطع استفاده می ‌شوند، دارای حوضچه‌ های آب گرم هستند که در بالای برج نصب شده‌ اند. مجموعه ای از نازل های اسپری در هر حوض آب گرم، آب را به طور یکنواخت روی قسمت پکینگ کولینگ تاور توزیع می کند. سیستم‌ های توزیع گرانشی معمولاً به حداقل نازل نیاز دارند، آن ها می‌ توانند در حین کارکرد دستگاه بازرسی شوند و برای نگهداری و سرویس ‌های معمول به راحتی قابل دسترسی هستند.

سیستم‌ های آبپاش، که در برج ‌های خنک‌کننده جریان مخالف استفاده می ‌شوند، شامل یک سری انشعابات یا لوله‌ های PVC هستند که با نازل ‌های اسپری نصب شده در داخل برج بالای نصب شده‌ اند. این سیستم ها معمولاً به فشار 2-7 psi در ورودی آب نیاز دارند که واحد بتواند کارای موثری داشته باشد.

سیستم فن برج خنک کننده

جریان هوا در اکثر برج های خنک کننده مونتاژ شده در کارخانه توسط یک یا چند فن مکانیکی تامین می شود. فن (ها) می توانند محوری یا گریز از مرکز باشند که هر نوع دارای مزایای متمایز خود است.

• فن محوری (اکسیال)

فن‌ های محوری برای جا به جایی حجم های بالای سیال جهت کاربرد در صنایع مختلف ساخته می‌ شوند. در این فن ‌ها جریان سیال در راستای محور یا شفت پروانه می ‌باشد. از جمله مزایای این نوع فن ‌ها، وزن و ابعاد کم و هزینه مقرون به صرفه می ‌باشد.

فن های آکسیال از قدیمی ترین فن های استفاده شده توسط بشر می باشند. قدمت این فن ها به آسیاب های بادی طراحی شده توسط ایرانیان 500 سال قبل از میلاد باز می گردد. سپس مهندسان در دهه 1880 فن های برق دار را طراحی که با نام فن های آکسیال امروزه آن ها را می شناسیم.

فن‌ های محوری (اکسیال) بر اساس نیاز مشتری طراحی و ساخته می‌ شوند.

مزیت فن آکسیال

• سرعت عمل بالاتری دارد.
• فشار استاتیکی بالاتری دارد.
• سرعت محیطی بالاتری دارد.
• برای کار به انرژی کم تری نیاز دارد.
• حجم بیشتری از هوا را حرکت می هد.
• جریان هوای کم فشار را ایجاد می کند.
• معمولا کوچک تر، سبک تر و ارزان تر است.

فن گریز از مرکز (سانتریفیوژ)

فن گریز از مرکز یا فن سانتریفیوژ وسیله مکانیکی برای حرکت هوا یا گاز های دیگر در جهت زاویه دار نسبت به هوای ورودی است که هوا را از ورودی چرخان فن به خروجی منتقل می کند.

فن گریز از مرکز دارای یک محفظه مجزا برای هدایت هوای خروجی در جهت خاصی یا از طریق سینک حرارتی هستند.

فن گریز از مرکز یا سانتریفوژ در سال 1556 برای تهویه معادن اختراع شد. پس از آن از تاریخ ناپدید شد. این طرح در اوایل دهه 1800 دوباره احیاء شد.

مزیت فن سانتریفیوژ

• انرژی بیشتری دارد.
• برای کار به قدرت بیشتری نیاز دارد.
• جریان هوا با فشار بالا ایجاد می کند.
• حجم کم تری ار هوا را حرکت می دهد.
• با دوام تر و مقاوم تر در برابر محیط های سخت است.

تفاوت فن های سانترفیوژ و آکسیال

فن های سانترفیوژ یا آکسیال؟

اساسا پاسخ این پرسش به هیچ عنوان ثابت نبوده و قرار نیست که در هر شرایطی، واجد و یکسان باشد. به بیانی دیگر پاسخ این پرسش وابسته به موقعیت و شرایط است.

انواع برج خنک کننده

برج های خنک کننده از انواع مختلف جریان هوا از جمله جریان مخالف و جریان متقاطع استفاده می کنند.

انواع مختلفی از برج ‌های خنک ‌کننده از جمله برج ‌های خنک کننده مدار باز یا مدار بسته، برج‌ های خنک‌کننده اتمسفری یا مکانیکی وجود دارند که با توجه به نیاز شما در دسترس هستند.

مدیریت هزینه و بهره وری انرژی برج های خنک کننده

یک برج خنک کننده با نگهداری ضعیف، گرمای بیشتری تولید می کند و در نتیجه دمای کندانسور بالا تر می رود. این امر باعث کاهش راندمان چیلر ها، اتلاف انرژی و افزایش هزینه های عملیاتی می شود. به ازای هر درجه افزایش دما، چیلر 2.5 تا 3.5 درصد انرژی بیشتری مصرف می کند.

علاوه بر این، نگهداری ضعیف از برج خنک کننده می تواند عمر تجهیزات شما و همچنین قابلیت اطمینان آن را کاهش می دهد و در نهایت منجر به تعمیرات پر هزینه خواهد شد.

موارد مورد نیاز در طراحی برج خنک کننده

در صنعتی تولید برج خنک کننده، طراحی و ساخت کوینگ تاور به چند عامل بستگی دارد، که عبارت است از:

• دمای ورودی آب گرم برج خنک کننده

یکی از عوامل موثر در انتخاب و طراحی برج خنک کننده دمای آب گرم ورودی به دستگاه می باشد.

• دمای خروجی آب از برج خنک کننده

برای انخاب درست تناژ دستگاه باید دمای خروجی برج خنک کننده را در نظر گرفت.

• حداکثر دمای آب ورودی

همانطور که قبلاً گفته شد، شرایط معمولی HVAC به دمای آب ورودی تقریباً 95 درجه فارنهایت (35.0 درجه سانتی گراد) نیاز دارد. همه برج های خنک کننده می توانند دمای حداقل 120 درجه فارنهایت (48.9 درجه سانتی گراد) را تحمل کنند.

• مقدار گردش آب در دقیقه

میزان گردش آب در دقیقه مهم ترین اصل در طذاحی برج خنک کننده می باشد، که بر حسب gpm اندازه گیری می شود.

• دمای مرطوب محیط

دمای مرطوب محیط در هر شهر و منطقه می تواند متفاوت باشد و برای انتخاب درست باید دمای مرطوب را در نظر گرفت.

• آلودگی محیطی

آلودگی محیطی بسته به نوع صنعت می تواند متفاوت باشد. در بعضی از صنایع مانند ذوب فلزات آلودگی محیطی کم و در برخی دیگر بسیار زیاد است.

• سختی آب مصرفی

املاح موجود در آب مصرفی و دزات موجود در هوای محیط باعث بالا رفتن سختی آب می شود. در این صورت باید از سیستم های تصفیه آب برج خنک کننده استفاده و بهره برداری شود.

مشکلات برج خنک کننده

خوردگی قطعات داخلی برج خنک کننده و همچنین تشکیل رسوب در قسمت های مختلف برج عمده ترین مشکلات به وجود آمده برای یک برج خنک کننده هستند.

علی رغم عملکرد بسیار ساده این نوع برج های خنک کننده، به علت ارتفاع و حجم بسیار بزرگی که دارند هزینه های ساخت و سرمایه گذاری اولیه آن ها بسیار بالا می باشد.

همچنین بیشتر برج های خنک کننده در برخورد مستقیم با هوا و نور خورشید می باشند که محیطی مناسب برای رشد باکتری ها و میکروارگانیسم ها به شمار می آید.

از این رو برج های خنک کننده با جنس کامپوزیت علاوه بر رفع مشکلات خوردگی به دلیل مقاومت مطلوب در مقابل هوای محیط و شرایط جوی و همچنین خصوصیات آنتی باکتریال جهت استفاده در مصارف صنعتی و ... می باشد.

شما عزیزان می توانید با کارشناسان مهتاب گستر تماس گرفته و با انواع برج های خنک کننده آشنا شوید و بهترین انتخاب را داشته باشید همچنین برای‌ محاسبه ظرفیت دستگاه می توانید با متخصصین ما در ارتباط باشید.

تلفن: 66706377 و 66709528

همراه: 09127883721

امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد.