در مطلب پیش رو برج خنک کننده را به ساده ترین شکل توضیح می دهیم و انواع برج های خنک کننده و همچنین عملکرد آن ها را معرفی خواهیم نمود، برج خنک کننده یکی از بهترین و پر کاربرد ترین دستگاه های صنعتی است و در اکثر صنایع جهت خنک کردن آب به کار می رود. مطلب زیر توسط تیم مهندسی شرکت بادران تهویه صنعت تهیه شده است و پیشنهاد می گردد تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.

تعریف برج خنک کننده

برج خنک کننده یا کولینگ تاور Cooling tower بهترین وسیله برای خنک کردم آب گرم حاصل از فرآیند های تولید می باشد، واژه "برج" به معنی سازه بلند مرتبه و "خنک کننده" هم به معنی وسیله ای جهت خنک کردن آب می باشد. در برج خنک کن، آب گرم از قسمت فوقانی وارد می شود و به سمت پایین به صورت قطرات کوچک توزیع می شود، همزمان فن به جریان افتاده و هوا را در داخل دستگاه به جریان می اندازد، تماس میان آب و هوا موجب خنک شدن آب گرم می شود و آب سرد در تشت دستگاه جمع می شود.

روش محاسبه برج خنک کننده

چهار پارامتر اندازه برج خنک کن را تعیین می کنند، یک، مقدار دبی در گردش ، بدین معنی که چه مقدار آب در واحد زمان بایستی خنک شود، دو، مقدار دمای آب گرم ورود ، سه، مقدار دمای آب سرد خروج از دستگاه و چهارم محل نصب برج خنک کننده.

عملکرد کولینگ تاور وابسته به شرایط آب و هوای منطقه نصب دستگاه می باشد، به طور مثال در شهر هایی که در ارتفاع قرار دارند و هوا خنک تر است آب گرم بسیار سریع تر خنک می شود پس نیاز به دستگاه کوچک تر است، در شهر هایی که نزدیک به دریا هستند و هوا گرم و شرجی است نیاز به برج خنک کن بزرگتر و با فن های قوی تر است.

انتخاب برج خنک کن بوسیله نرم افزار انجام می شود و همینطور نمودار هایی وجود دارد که می توان با دنبال کردن خطوط مقدار ظرفیت را انتخاب کرد. جهت محاسبه برج خنک کن به صورت آنلاین می توانید وارد سایت شرکت بادران تهویه صنعت شوید. در سمت راست صفحه اصلی، محاسبات دیگر از جمله مقدار آب تبخیر شده، محاسبات مربوط به فن برج خنک کننده و غیره قرار داده شده است، همچنین جهت طراحی دقیق و چک کردن نتیجه می توانید با شماره های تماس شرکت 26602776 و 22645890 تماس حاصل فرمایید.

در نرم افزار ابتدا دمای آب گرم، سپس دمای آب سرد را وارد نمایید، محل نصب کولینگ تاور را انتخاب نمایید و در آخرین ردیف مقدار دبی آب را وارد نمایید و در انتخاب محاسبه را کلیک نمایید، نرم افزار ظرفیت مورد نیاز را به تن تبرید اعلام خواهد نمود و سپس دستگاه متناسب با آن را معرفی خواهد کرد، حتما پس از این محاسبه مقدار دبی را با اتصالات دستگاه مقایسه و جهت تایید با مهندسین شرکت تماس حاصل فرمایید.

انواع برج خنک کننده و کاربرد های آن

در حال حاضر برج خنک کننده در بازار ایران از نظر جنس در مدل های فلزی، فایبرگلاس و بتنی ساخته می شود، نوع فایبرگلاس به دلیل ماهیت کامپوزیت در مقابل رطوبت و آب بسیار مقاوم است اما نوع فلزی به سرعت دچار زنگ زدگی و تخریب می شود، از نظر شکل هندسی برج های فایبرگلاس به دو دسته گرد و برج خنک کننده مکعبی تقسیم می شوند. انواع کولینگ تاور های بتنی برای سازه های بلند و ظرفیت های بزرگ ساخته می شود و برای اندازه های کوچک کاربرد ندارد.

پرتاب آب در برج های مدور بسیار بیشتر است و همچنین به دلیل سیستم توزیع آب نامناسب، زودتر نیاز به تعمیر پیدا می کنند و هزینه بالاتری به مشتری تحمیل می کنند. این نوع کولینگ تاور برای مناطق با باد های شدید طراحی شده است تا به دلیل شکل هندسی بطری شکل در مقابل باد آیرودینامیک باشد و ایستادگی کند.

برج خنک کننده مکعبی مزایای بیشتری نسبت به نوع مدور دارد، این مدل کولینگ تاور شکل هندسی ساده تری دارد راحت تر نصب می شود، سیستم توزیع آب در آن ها بوسیله نازل انجام می شود و مجهز به قطره گیر در قسمت فوقانی هستند که این موجب عملکرد مطمئن این نوع دستگاه است.

از آنجا که آب داخل برج خنک کن دائما در حال تبخیر است بنابراین به صورت مداوم به املاح درون آب افزوده می شود، تا جایی که رسوب شروع به تشکیل می کنند. رسوب ها موجب گرفتگی سطوح انتقال حرارت می شوند به نحوی که اگر تمیز نشوند دستگاه عملکرد خود را از دست می دهد. همچنین این رسوب از طریق لوله های وارد تجهیزات دیگر مانند کندانسور، کوره القایی یا راکتور می شود و موجبات آسیب آن ها را فراهم میکند.

راه حل این موضوع این است که آب گرم کاملا در مسیر بسته حرکت کند و هیچ گونه رسوبی نگیرد، اگر در داخل برج خنک کن، کوئل قرار گیرد و آب گرم از طریق کوئل وارد دستگاه شود به این نوع برج خنک کننده مدار بسته گفته می شود، در این سیستم آب گرم به صورت مستقیم با هوا در تماس نیست و در داخل مسیر بسته حرکت می کند تا خنک شود، به همین دلیل آب رسوب نخواهد گرفت و به تجهیزات آسیب نمی رساند. آب در مدار دوم به روی کوئل ها پاشیده می شود و به اصطلاح سطح کوئل ها را خیس می کند، هوا هم همزمان از روی کوئل ها عبور می کند، در نتیجه آب داخل کوئل خنک می شود. اگر آب در مدار دوم به روی کوئل ها پاشیده نشود و فقط هوا از روی کوئل عبور کند به این نوع برج خنک کننده خشک گفته می شود، در تصویر زیر تصویر شماتیک یک کولینگ تاور مدار بسته را می بینید.

برج خنک کننده هیبریدی نوع دیگری است که مقداری متفاوت از مدار بسته و نوع خشک می باشد، این نوع کولینگ تاور ترکیبی از برج خنک کن خشک و برج خنک کننده مدار باز در یک دستگاه است، آب با دمای بالا ابتدا وارد کوئل می شود و هوا از روی کوئل عبور می کند و آن را خنک می کند، آب پس از عبور از کوئل بوسیله نازل بروی سطوح انتقال حرارت پاشیده می شود و در این قسمت مدار باز می شود، در نهایت آب سرد در تشت دستگاه جمع می شود.

قطعات برج خنک کننده

کولینگ تاور از مجموعه قطعات و اجزای مختلف تشکیل شده، قطعات شامل الکتروموتور، فن استک، ساپورت، فن، سیستم توزیع آب، قطره گیر، اسپری نازل، پکینگ، بدنه اصلی، دریچه ورود هوا و تشت می باشد.

• بدنه اصلی : سازه و بدنه برج خنک کن باید در مقابل نشت آب مقاوم باشد، بدنه از قسمت های تشت، دریچه ورود هوا، ستون، دیواره، گلویی فن تشکیل شده است که همگی در کنار هم سازه اصلی و شکل هندسی را تشکیل می دهند که برج خنک کن می تواند به صورت مکعبی یا مدور باشد.
• سیستم هوا رسانی : شامل الکتروموتور، کاهنده دور و پروانه می باشد، هدف این سیستم به جریان انداختن هوا درون دستگاه می باشد. نوع پروانه می تواند به صورت محوری یا سانتریفیوژ باشد.
• سیستم توزیع آب: این سیستم شامل لوله ها، نازل ها و اتصالات جانبی می باشد، آب گرم از طریق لوله وارد دستگاه شده و بوسیله سیستم توزیع آب به صورت قطرات ریز درآمده و به روی سطوح انتقال حرارت اسپری می شود.
• پکینگ برج خنک کن: پکینگ بین آب و هوا تماس ایجاد می کند تا آب بیشتر خنک شود. پکینگ یا سطوح انتقال حرارت به عنوان قلب کولینگ تاور شناخته می شود و در دو مدل اسپلش ( قطره ای ) و فیلمی طراحی و ساخته می شود. هر دو نوع پکینگ فیلمی و اسپلش دارای کاربرد متفاوت است ، پکینگ فیلمی دارای راندمان بیشتری نسبت به پکینگ اسپلش می باشد ولی پکینگ فیلمی نسبت به پکینگ اسپلش در مقابل رسوب و آب بی کیفیت مقاومت کمتری دارد و زودتر دچار گرفتگی و فرسایش می شود،انواع پکینگ برج خنک کننده را می توانید از شرکت بادران تهویه صنعت استعلام بگیرید.
• قطره گیر : قطره گیر یا الیمینیتور اجازه پرتاب قطرات آب به بیرون از برج خنک کن را نمی دهد، در عین حال طوری طراحی شده اند که هوا به راحتی جریان پیدا کند.
• تجهیزات جانبی: تجهیزاتی از قبیل سوئیچ کنترل ارتعاش، هیتر تشت، ترموستات، سیستم کنترل هوشمند اینورتر، ترتیب سنج، شیر برقی و ... از لوازم تکمیلی و جانبی برج خنک کننده می باشد، هر کدام از این تجهیزات برای هدف و کاربرد خاص طراحی و مورد استفاده قرار می گیرند.

تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده

سرویس برج خنک کننده مجموعه اقداماتی جهت بازسازی ، بروز رسانی و بهسازی برج خنک کننده است، اقداماتی از جمله: تعویض قطعات مصرفی شامل پکینگ، تسمه، نازل، آب پخش کن، بازسازی بدنه و رفع نشتی کولینگ تاور، تعویض قطعات معیوب از جمله پروانه یا الکتروموتور و یا ارتقا عملکرد دستگاه. بسیاری از قطعات کولینگ تاور در دوره زمانبندی مشخص نیاز به بازرسی ، تعمیر و یا تعویض دارند، بازرسی قطعات باید مطابق جدول زمانبدنی صورت پذیرد.

** این محتوا تبلیغاتی است **