وظیفه برج خنک کننده چیست؟
برج خنک کننده یا کولینگ تاور، نوعی مبدل حرارتی است که در آن در اثر برقراری تماس بین آب گرم و هوای خنک باعث پایین آمدن دمای آب گرم می‌شود. در صورتی که تصاویر پالایشگاه یا مجتمع‌های مسکونی بلند مرتبه را مشاهده کرده باشید، مطمئنا اولین چیزی که به چشم شما آمده، برج خنک کننده بوده است.
طرز کار برج خنک کننده
هوا وارد شده به برج خنک کننده همراه با خود مقداری رطوبت دارد که در تماس با آب گرم قرار می‌گیرد. در چنین حالتی به دلیل وجود اختلاف انرژی و هم چنین گرادیان غلظت، انتقال انرژی و جرم از آب به هوا انجام می‌شود. در این حالت، آب از فاز مایع تبخیر شده و به فاز بخار رفته و در اثر تبخیر، مقداری انرژی به فاز گازی تبدیل می‌شود. به این ترتیب در اثر تبخیر آب و خروج گرما از فاز مایع، دمای آب پایین می‌آید.
شرط انجام این پروسه این است که هوای مورد استفاده در برج دارای مقدار کمی رطوبت باشد تا ظرفیت پذیرش آب تبخیر شده را داشته باشد.
محل‌های استفاده از برج خنک کننده
برج خنک کن به صورت گسترده در انواع صنایع از جمله در صنایع نفت، پتروشیمی، پالایشگاهی، نیروگاه‌های حرارتی، نیروگاه‌های اتمی، کارخانجات مواد غذایی، شیمیایی و دارویی، صنایع ریخته گری و ذوب فلزات، کوره‌های القایی، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک و تولید شیشه و... و تقریباً هر جایی که در پروسه تولید و ساخت آن، به آب خنک نیاز باشد.
اجزاء اصلی تشکیل دهنده کولینگ تاور
- فن
برای به جریان انداختن و جابجایی هوا در برج خنک کننده (کولینگ تاور) کاربرد دارد. دارای ۲ نوع محوری (مکنده) که در بالای برج قرار می‌گیرد و سانتریفیوژ (دمنده) که در جلوی برج تعبیه می‌شود.
- نازل‌های آب پاش
نازل‌هایی که در کلکتور آب ورودی به برج نصب می‌شوند، جریان آب داغ وارد شده را بر روی پکینگ‌ها پخش می‌کنند. پاشیده شدن آب توسط نازل ها، علاوه بر پراکندگی بهتر بر روی سطوح پکینگ، باعث کاهش فشار آب شده که در نهایت دمای تبخیر آن را پایین می‌آورد.
- پکینگ
بخشی از کولینگ تاور است برای افزایش سطح تماس میان آب و هوا که منجر به افزایش میزان تبخیر می‌شود. به طوری که پس از پاشیده شدن آب به وسیله نازل ها، آب به صورت لایه‌های نازک در سطوح پکینگ به طور کامل پخش شده و در تماس با هوای بیشتری قرار می‌گیرد.
- قطره گیر
برای جلوگیری از پرتاب آب به بیرون از برج خنک کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- چوب اشباع
از چوب اشباع شده برای ایجاد سطح تماس بین آب و هوا استفاده می‌شود.
انواع برج‌های خنک کننده
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده بر اساس پارامتر‌های مختلفی انجام می‌پذیرد. پارامتر‌های اصلی که برای دسته بندی برج‌های خنک کن در نظر گرفته اند عبارتند از:
- مسیر جریان آب و هوا
- روش انتقال حرارت
- نحوه ساخت
انواع برج‌های خنک کننده بر اساس مسیر جریان آب و هوا
در این نوع دسته بندی یک برج خنک کننده به ۲ دسته طبقه بندی می‌شود:
- جریان متقاطع
در برج خنک کننده متقاطع، ورود آب از بالا به پایین و جریان هوا هم به صورت متقاطع وارد شده و پس از تماس با آب از بالا خارج می‌شود.
- جریان مخالف
برج خنک کننده جریان مخالف، کولینگ تاوری است که در آن آب از بالای برج و هوا در خلاف جهت آن از پایین برج وارد برج می‌شود. آب از بالای پرکن‌ها وارد برج شده و در قسمت پرشده برج با هوا تماس پیدا می‌کند.
انواع برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت
- برج خنک کننده خشک
- برج خنک کننده مدار باز
- برج خنک کننده مدار بسته
انواع برج خنک کننده بر اساس نحوه ساخت
- برج خنک کن جریان القایی
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.
- برج خنک کن جریان اجباری
در برج خنک کن جریان اجباری، فن در ناحیه ورود هوا قرار گرفته است و هوا را به داخل دستگاه وارد می‌کند.
محاسبه و طراحی کولینگ تاور
محاسبات در برج‌های خنک کننده بر پایه معادلات موازنه جرم و انرژی انجام می‌شود.
خرید برج خنک کننده
برای خرید برج خنک کننده پس از تهیه نقشه، باید با توجه شرایط دمایی، ظرفیت برج خنک کن مشخص گردد. همچنین باید نوع دستگاه، قطعات و تجهیزات، بررسی و انتخاب شوند و در نهایت نیز قیمت‌ها و خدمات تامین کنندگان را با یکدیگر مقایسه کرد و سپس نسبت به خرید برج خنک کن اقدام گردد.
قیمت برج خنک کننده
قیمت برج خنک کننده به پارامتر‌های مهم زیر بستگی دارد:
- الکترو موتور
- نوع رزین مصرفی
- تعدادلایه‌های مصرفی
- جنس پروانه
- نوع پکینگ
- جنس قطره گیر
برای اطلاع از قیمت کولینگ تاور با کار شناسان متخصص شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل فرمایید.
سخن آخر
برج‌های خنک کننده، بعنوان قلب سیستم خنک کاری در صنایع مختلف شناخته می‌شوند که با تعدیل دمای آب، عملکرد بهینه سیستم‌های صنعتی را امکان پذیر می‌کنند. از آنجا که صنایع بسیاری در کشور برای تولیدات خود به آب احتیاج دارند، اما از طرفی محدودیت منابع آبی به عنوان یک بحران جدی قلمداد می‌شود، استفاده از کولینگ تاور‌ها امری کاملاً بدیهی است. زیرا این برج‌ها با کاهش دمای آب استفاده شده در سیستم‌های صنعتی و پالایشگاهی و انتقال آن برای استفاده مجدد، نقش مهمی در بهینه سازی مصرف آب دارند. در این میان، انجام معادلات و محاسبات تخصصی و پیچیده مهندسی، به بهینه کردن مصرف آب و جلوگیری از تبخیر بیش از حد در جریان خنک کاری برج خنک کننده بسیار مهم است.
