سفارش تبلیغ
صبا ویژن

انچه در مورد برج خنک کننده می خواهید بدانید

برج خنک کننده یاکولینگ تاور (Cooling Tower) دستگاهی است که گرمای بوجود آمده در فرآیندها، ماشین‌ها و دستگاه‌های صنعتی را از آب در حال جریان دریافت و از طریق تبخیر آن را به اتمسفر انتقال می‌دهد و مجدداً آب خنک را به سیستم برمی‌گرداند. در برج خنک کن، بخشی از آب با دریافت گرما از فاز مایع به فاز بخار تبدیل شده و به اتمسفر وارد می‌شود.هنگامی که این تبخیر انجام شود با توجه به انرژی که از آب گرفته شده، میزان دمای مابقی آب که به صورت سیال است کاهش می‌یابد. به این پدیده، سرمایش تبخیری (Evaporative Cooling) می‌گویند و این همان چیزی است که در کولینگ تاور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برج خنک کننده در کجا استفاده می شود؟

برج خنک کننده به صورت گسترده در انواع صنایع به کار می‌رود؛ از جمله در صنایع نفت، پالایشگاه، پتروشیمی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه اتمی، کارخانجات شیمیایی، غذایی، دارویی، صنایع ذوب فلزات، ریخته ‌گری، کوره‌های القایی، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک، صنایع تولید شیشه، صنایع تولید سرامیک و کاشی، صنایع تولید خودرو، صنایع رنگ، کارخانجات تولید لبنیات و مواد غذایی، صنایع تولید کاغذ و تقریباً هر جایی که در پروسه تولید و ساخت نیاز به آب خنک باشد.

چرا کولینگ تاور در بالای ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری نصب می‌شود؟

برای خنک کردن هوای درون ساختمان از تجهیزات سرمایش استفاده می‌شود. تجهیزات اصلی یک سیستم سرمایش عبارتند از : چیلر، برج خنک کن، فن کوئل، هواساز و پمپ. چیلرها آب بسیار سرد با دمای 5 تا 10 درجه سانتیگراد تامین می‌کنند؛ این آب سرد وارد فن کوئل و هواساز می‌شود و هوای داخل ساختمان را خنک می‌کند. چیلر در هنگام کار گرم می‌شود و برای فعالیت مداوم و موثر نیاز به خنک کردن آن می‌باشد. کولینگ تاور برای خنک کردن چیلر به کار می رود. برج خنک کن، گرمای چیلر را گرفته و به هوا می‌فرستد. انتخاب چیلر و برج خنک کن برای ساختمان وابسته به شرایط آب و هوایی منطقه می‌باشد. شرایط انتخاب در شهر تهران در جدول زیر نشان داده شده است.

برج خنک کننده چگونه کار می‌کند؟

سیستم‌ها و فرآیندهای صنعتی حرارت زیادی را به شکل آب داغ تولید می‌کنند که این آب باید خنک گردد. این آب داغ از داخل کولینگ تاور عبور می‌کند و در معرض هوای خشک و خنک محیط قرار می‌گیرد. گرما بوسیله تبخیر دفع می‌گردد. این آب خنک مجدد وارد فرآیند شده و گرم می‌شود، این سیکل بارها و بارها تکرار می‌شود.

آبگرم در برج خنک کن بوسیله نازل به قطرات ریز تبدیل شده و بروی پکینگ پاشیده می‌شود که موجب افزایش سطح تماس و افزایش میزان تبخیر می‌شود. فن که بالای برج خنک کننده قرار کرفته است هوا را از پایین دستگاه به سمت بالا، در خلاف جهت آب هدایت می‌کند، این هوا گرما و آب تبخیر شده را به اتمسفر خارج می‌کند. آب گرم در این فرآیند خنک شده و بخشی از جرم خود را از دست می‌دهد که به صورت تبخیر همراه با هوا خارج می‌شود، سپس این آب خنک در تشت دستگاه جمع شده و به سمت سیستم مکش می‌شد. کولینگ تاور به دلیل تبخیر مداوم آب مصرف آب بالایی دارد به طوریکه در مناطق خشک و کم آب می‌توان از برج خنک کن مدار بسته ، هیبریدی، آدیاباتیک یا خشک استفاده نمود و میزان مصرف آب را کاهش داد.

انواع برج خنک کننده کدام است؟

برج خنک کننده دارای انواع مختلفی می‌باشد که از لحاظ مسیر جریان آب و هوا، نحوه ساخت و روش انتقال حرارت تقسیم بندی می‌شوند. انتخاب نوع برج خنک کننده بر اساس نوع و نیاز واحد بهره بردار انتخاب می‌گردد. تقسیم بندی انواع کولینگ تاور به شرح زیر است.

برج خنک کن جریان طبیعی

نوع برج خنک کن مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی اغلب حائز اهمیت می‌باشد. این برج‌های خنک کن بلند و استوانه‌ای برای واحد‌های نیروگاهی و صنعتی بسیار بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند و سازه دودکشی کمک می‌کند که هوا از پایین به بالا بدون نیاز به فن حرکت طبیعی داشته باشد.

برج خنک کن جریان مکانیکی

در این نوع برج خنک کن هوا بوسیله فن درون دستگاه به جریان می‌افتد، هم فن ملخی و هم فن سانتریفیوژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع کولینگ تاور عملکرد موثرتری نسبت به جریان طبیعی دارد، انرژی بیشتری به دلیل استفاده از پروانه مصرف می‌کند در نتیجه هزینه بالاتری خواهد داشت.

برج خنک کن جریان متقاطع و جریان مخالف

در برج خنک کننده جریان متقاطع مسیر برخورد آب و هوا به صورت متقاطع است و در برج خنک کننده جریان مخالف مسیر برخورد آب و هوا در جهت مخالف یکدیگر است. در هر دو نوع دستگاه آب گرم پس از خنک شدن در تشت دستگاه جمع آوری می‌شود.

برج خنک کن جریان القایی و اجباری

در برج خنک کننده جریان القایی فن در ناحیه خروجی هوا قرار داد، مزیت این نوع برج خروج هوای گرم با سرعت بالا است و امکان گردش مجدد هوا به درون دستگاه را ندارد. در برج خنک کن جریان اجباری فن در ناحیه ورود هوا قرار گرفته است و هوا را به داخل دستگاه وارد می‌کند. به طور کلی برج خنک کن جریان القایی 30 تا 70 درصد انرژی کمتری نسبت به برج با جریان اجباری مصرف می‌کند.

تجهیزات و قطعات برج خنک کننده کدامند؟

قطعات برج خنک کننده عبارتند از الکتروموتور، کاهنده دور / گریبکس، فن استک، نازل‌ برج خنک کننده / آب پخش کن، لوله‌های توزیع آب، پکینگ / سطوح انتقال حرارت، قطره گیر، بدنه / تشت / سازه اصلی، ساپورت‌های فلزی با کامپوزیت جهت نگه داشتن تجهیزات‌، فلنج‌های ورود و خروج، دریچه‌های هوا، اتصالات دستگاه. هر کدام از این قطعات و تجهیزات دارای انواع مختلفی هستند که متناسب با طراحی و عملکرد برج خنک کن به کار برده می‌شوند.

  • فن
    به جریان انداختن هوا در کولینگ تاور (فن یکی از مهمترین و اصلی‌ترین اجزاء برج خنک کن می‌باشد که عملکرد دستگاه به شدت به آن وابسته می‌باشد. فن باید سبک باشد تا نیروی گشتاور محرکه کمتری برای به دوران درآوردن آن لازم باشد و همچنین مقاومت کافی در برابر تنش و خستگی داشته باشد به صورت متداول از استیل، آلومینیوم، فایبرگلاس و یا انواع پلاستک می‌سازند. فن‌ها معمولاً در دو نوع محوری و سانتریفیوژ مورد استفاده قرار می‌گیرند که نوع سانتریفیوژ فشار استاتیکی بالاتر و نوع محوری دبی بالاتری تأمین می‌کنند).
  • پکینگ برج خنک کننده
    ایجاد سطح تماس گسترده میان آب و هوا (نقش پکینگ ایجاد حداکثر سطح تماس میان آب و هوا در طولانی‌ترین بازه زمانی ممکن می‌باشد تا بتواند تبخیر را به حداکثر رسانده و آب را بیشتر خنک کند. پکینگ برج خنک کننده یا سطوح انتقال حرارت به عنوان قلب کولینگ تاور شناخته می‌شود و در دو مدل اساسی اسپلش (قطره ای) و فیلمی طراحی و ساخته می‌شود. هر دو نوع پکینگ فیلمی و اسپلش برای استفاده در کولینگ تاور به کار برده می‌شوند. اما پکینگ فیلمی دارای راندمان بیشتری نسبت به پکینگ اسپلش می‌باشد و سطح تماس گسترده‌تری میان آب و هوا ایجاد می نماید، ولی پکینگ فیلمی نسبت به پکینگ اسپلش در مقابل رسوب و آب بی کیفیت مقاومت کمتری دارد و ضمن اینکه تحمل دمایی کمتری دارد زودتر دچار گرفتگی و فرسایش می شود).

  • نازل برج خنک کننده
    پاشش و توزیع آب
  • قطره گیر برج خنک کننده
    جلوگیری از پرتاب آب به بیرون
  • چوب اشباع
    چوب اشباع شده جهت ایجاد سطح تماس آب و هوا (فرآیند اشباع سازی جهت افزایش عمر چوب به وسیله اسید کرومات مس و به میزان مشخص تحت فشار صورت می‌گیرد و معمولا از چوب درختان کاج نزدیک به قطب شمال (چوب روسی) با رعابت استاندارد های حد ترک و گره در چوب استفاده می شود)

نحوه خرید برج خنک کننده چگونه است؟

جهت خرید برج خنک کننده ابتدا باید پلان نیاز به دستگاه خنک کن نوشته شود. سپس با توجه شرایط دمایی، ظرفیت برج خنک کن مشخص شود. همچنین باید نوع دستگاه، قطعات و تجهیزات، بررسی و انتخاب شوند. در ادامه نیز قیمت‌ها و خدمات تامین کنندگان مقایسه شود و در نهایت نسبت به خرید برج خنک کن اقدام گردد.انتخاب برج خنک کن بر اساس چهار پارامتر اصلی دمای ورود آب به کولینگ تاور، دمای خروج آب از کولینگ تاور، حداکثر دمای مرطوب محیط نصب و دبی آب در گردش انجام می‌شود و پس از تعیین تناژ و ظرفیت باید نسبت به تطبیق دبی آب فعلی و اتصالات اطمینان حاصل کرد.

قیمت برج خنک کننده چقدر است؟

قیمت برج خنک کننده همانند سایر دستگاه‌های صنعتی وابسته به پارامترها و شاخصه‌های متعددی می‌باشد. باید در نظر داشت که هزینه استفاده از کولینگ تاور، فقط هزینه مربوط به خرید آن نمی‌باشد و هزینه‌های جانبی دیگری از جمله هزینه طراحی و اجرای لوله‌کشی، هزینه ساخت فوندانسیون، هزینه تأمین آب را شامل می‌شود. قیمت تمام شده یک برج خنک کن صنعتی شامل مجموع هزینه‌های ساخت اجزا تشکیل دهنده به ترتیب زیر می‌باشد:

بدنه و سازه برج : 60 درصد قیمت کل  / پکینگ و قطره گیر برج خنک کننده : 20 درصد از قیمت کل /  الکتروموتور و پروانه : 20 درصد از قیمت کل

مفهوم تناژ برج خنک کن چیست؟

تناژ برج خنک کنندهبه معنی تن تبرید یا ظرفیت خنک کاری کولینگ تاور است و واحدی برای سنجش انتقال حرارت است. یک تن تبرید برابر میزان گرمای لازم برای آب کردن یک تن (907 کیلوگرم) یخ 0 درجه به آب 0 درجه در مدت زمان 24 ساعت می‌باشد.

منبع: مقالات و اطلاعات بیشتر می توانید به دلتاتی مراجعه کنید