برج خنک کننده یک مبدل تخصصی است که در آن هوا و آب در تماس مستقیم با یکدیگر قرار می گیرند تا دمای آب را کاهش دهند. همانطور که این اتفاق می افتد، حجم کمی از آب تبخیر می شود و دمای آب در حال گردش در برج را کاهش می دهد.
آبی که توسط یک فرآیند صنعتی یا در یک کندانسور تهویه مطبوع گرم شده است، از طریق لوله ها به برج خنک کننده پمپ می شود. آب از طریق نازل‌ها روی سواحل موادی به نام «پر» می‌پاشد، که جریان آب را از طریق برج خنک‌کننده کند می‌کند و تا آنجا که ممکن است سطح آب را برای حداکثر تماس هوا و آب در معرض دید قرار می‌دهد. هنگامی که آب در برج خنک کننده جریان می یابد، در معرض هوا قرار می گیرد که توسط فن موتور الکتریکی از داخل برج کشیده می شود.
هنگامی که آب و هوا به هم می رسند، مقدار کمی آب تبخیر می شود و یک عمل خنک کننده ایجاد می کند. سپس آب سرد شده به کندانسور یا تجهیزات فرآیندی پمپ می شود که در آنجا گرما را جذب می کند. سپس دوباره به برج خنک کننده پمپ می شود تا یک بار دیگر خنک شود. Cooling Tower Fundamentals سطحی از دانش اولیه برج خنک کننده را ارائه می دهد و منبع عالی برای کسانی است که می خواهند بیشتر بیاموزند.
برای نگهداری کولینگ تاور در زمستان در شرایط یخ زدگی پایدار نباید دستگاه به مدت چند روز و بدون نظارت زیر بار رود ، نظارت مداوم از جمله نکات مهم نگهداری برج خنک کننده در زمستان می باشد. حتما میزان دمای آب برج خنک کننده را در اتاق کنترل داشته باشید و هر چند ساعت به صورت فیزیکی از برج خنک کننده بازدید داشته باشید تا بخش های آن دچار یخ زدگی نشود.
انواع برج های خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت
1.برج خنک کننده خشک
در این نوع خنک کننده ها آب نقشی ندارد، بلکه سیال فرایندی با عبور از یک مبدل توسط هوا خنک می شود.
2.برج خنک کننده مدارباز (Open Circuit Cooling Tower)
خنک سازی در این برج ها با تبخیر آب انجام می شود. از مزایای این تجهیزات بازده بالای انرژی است،
اما مشکل اصلی این برج ها نیز هزینه بر بودن بهره برداری آن هاست.
3.برج خنک کننده مداربسته (Closed Circuit Cooling Tower)
اساس کار این تجهیز مثل برج های مدار باز است. با این تفاوت که سیال فرایندی با هوای خنک تماس پیدا نمی کند.
برج خنک کننده به دودسته عمده زیر تقسیم می شوند :
- برج خنک کننده با کشش طبیعی هوا
- برج خنک کننده با کشش مکانیکی هوا
که هر یک از این دو دسته به انواع زیر دسته بندی می شوند :
- برج خنک کننده با جریان متقابل (COUNTER FLOW)
- برج خنک کننده با جریان متقاطع (CROSS FLOW)
قیمت برج خنک کننده :
قیمت برج خنک کننده یا کولینگ تاور به پارامتر های مهمی از جمله زیر بستگی دارد :
1- الکترو موتور
2- نوع رزین مصرفی
3- تعدادلایه های مصرفی
4- جنس پروانه
5- نوع پکینگ
6- جنس قطره گیر
انواع برج های خنک کننده بر اساس جهت حرکت آب و هوا
در این نوع دسته بندی یک برج خنک کننده به 2 دسته تقسیم می شود:
جریان متقاطع
جریان نا هم سو
هرکدام از این نوع برج ها در شرایط خاصی استفاده می شود.
1.برج خنک کننده متقاطع
همان طور که از نام آن می توان فهمید، در این تجهیز ورود آب از بالا به پایین و جریان هوا هم به صورت متقاطع وارد می شود و پس از تماس با آب از بالا خارج می شود. این سیستم به 2 دلیل مهم بسیار پر استفاده است:
1.کم هزینه ترین سیستم خنک کننده با آب است. 2.میزان هدر رفت آب گرم در آن بسیار کم است.از این نوع تجهیزات برای صنایع فشرده سازی هوا بیشتر استفاده می شود.
همچنین شما می توانید برای استعلام قیمت و داشتن هرگونه سوال فنی به سایت https://t.me/s/COOLING_TOWER_NAABZIST?BEFORE=14 مراجعه فرمایید.
ازمزایای کولینگ تاور می توان به 3 مورد اشاره کرد:
-هزینه پایین
-تعمیر و نگهداری ساده
-برج خنک کننده متقاطع
2.برج خنک کننده نا هم سو
در این تجهیز آب از بالای برج و هوا در خلاف جهت آن از پایین برج وارد می شود. آب از بالای پرکن ها وارد برج شده و در قسمت پرشده برج با هوا تماس پیدا می کند. نا هم سو بودن فرایند، هم از نظر انتقال جرمی و هم انتقال حرارت بازدهی بالاتری نسبت به متقاطع دارد. به همین دلیل وقتی که بخواهیم برای حجم زیادی آب عملیات خنک سازی را انجام دهیم، از این برج ها استفاده می کنیم.از این برج ها بیشتر در پالایشگاه های نفت و گاز و پتروشیمی استفاده می شود.
اجزای اصلی تشکیل دهنده برج خنک کننده
- فن: مکانیزمی جهت جابجایی اجباری هوا درون برج خنک کننده می باشد. یا از نوع محوری (مکنده) است که در بالای برج قرار می گیرد و یا از نوع سانتریفیوژ (دمنده) که در جلوی برج تعبیه می شود.
- نازل های آب پاش: نازل هایی نصب شده در کلکتور آب ورودی به برج، که جریان آب داغ واردشده را بر روی پکینگ ها توزیع می کنند. اتمیزه شدن آب توسط نازل ها، علاوه بر پراکندگی بهتر آن روی سطوح پکینگ، منجر به کاهش فشار آب شده که دمای تبخیر آن را پایین می آورد. ضمن آنکه با تبدیل شدن آب به قطرات متعدد، سطح تماس میان آب و هوا نیز افزایش می یابد.
- پکینگ: عاملی است جهت افزایش سطح تماس میان آب و هوا که منجر به تشدید فرایند تبخیر می شود. به طوری که پس از پاشش آب توسط نازل ها، آب به صورت لایه های نازک در سطوح پکینگ، کاملاً پخش شده و این چنین در تماس با هوای بیشتری قرار می گیرد. علاوه بر این، بواسطه به تله افتادن آب درون پکینگ، زمان بیشتری برای تبخیر آن به وجود خواهد آمد.در واقع پکینگ در کولینگ تاور نوعی مبدل حرارتی به حساب می آید.
- قطره گیر:قطره گیر برج خنک کننده یا دیریفت الیمیناتور دراصلاح به بخشی از برج خنک کننده گفته می شود که وظیفه جلوگیری از دریافت یا پرتاب قطرات آب به بیرون برج خنک کننده را بر عهده دارد . همانطور که می دانید آب جبرانی برج خنک کننده از سه بخش اصلی تشکیل می شود .
- پورت آب جبرانی: متصل به شناوری است که با پایین آمدن سطح آب درون تشتک برج (ناشی از تبخیر و تخلیه آب) آب جبرانی را تغذیه می کند. اساس کار شناور متصل به این پروت دقیقا مشابه شناور در کولرهای آبی است. زمانی که سطح آب داخل تشتک کاهش می یابد، شناور به سمت پایین حرکت می کند و آب بیشتری به داخل کولینگ تاور وارد می شود و بالعکس، زمانی که سطح آب داخل تشتک افزایش می یابد.
شناور بر اساس قانون شناوری پاسکال، به سمت بالا حرکت می کند و مسیر آب ورودی به داخل تشتک را محدود تر می کند. در واقع وظیفه شناور و پورت آب جبرانی این است که سطح آب داخل تشتک برج خنک کننده را در سطح بهینه ای حفظ کند..
- پورت آب سر ریز: در صورت خرابی شناور و عمل نکردن آن هنگام پر شدن تشتک برج، از طریق این پورت، آب اضافی از تشتک سرریز می شود. چراکه در صورت تجمع بیش از حد برج و رسیدن سطح آب به پکینگ ها، عملکرد برج خنک کننده دچار اختلال می شود.
- پورت آب تخلیه: با توجه به ارتباط مستقیم آب با هوا و در نتیجه کثیف شدن آن، آب آلوده شده از طریق این پورت تخلیه شده و بوسیله پورت آب جبرانی، آب تمیز جایگزین می شود. پورت آب تخلیه همواره در پایین ترین قسمت از تشتک کولینگ تاور نصب می شود.
8.پورت آب داغ ورودی: محل ورود آب داغ به برج خنک کننده می باشد. این آب داغ می تواند از خروجی کندانسور چیلر تراکمی آب خنک و یا خروجی کندانسور یک چیلر جذبی باشد که حامل گرمای جذب شده از داخل ساختمان هستند.
9.پورت آب سرد خروجی: محل خروج آب سرد از برج خنک کننده می باشد، در واقع آب سرد شده مجددا در دستگاه یا سیستم مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد.
از جمله مزایای این نوع برج ها عبارتند از:
-بیشترین تماس بین فازها در این برج ها برقرار می شود
-بیشترین نیروی محرکه برای انتقال جرم و حرارت
-برج خنک کننده ناهمسو
برج خنک کننده