برج خنک کننده چیست؟

Drag to rearrange sections
Rich Text Content

برج خنک کننده دستگاهی است جهت خنک کاری تجهیزات و ماشین آلات در حال کار در کارخانه ها. کاربرد دیگر برج خنک کن آماده سازی آب بمنظور پذیرش آب درون چیلرهاست چرا که چیلر آب بالاتر از 29 درجه سانتی گراد رو قبول نمیکند و خطا میدهد به این کاربرد برج های خنک کن تهویه مطبوع گفته می شود.

در ادامه خواهیم آموخت برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده تقریبا ساده ترین مبدل حرارتی است که در آن، هوا و آب در تماس مستقیم با یکدیگر قرار می گیرند تا دمای آب کاهش پیدا کند. طی این فرآیند حجم کمی از آب تبخیر می شود و همین باعث می گردد دمای آب در حال گردش در برج، کاهش یابد. همان طور که از نام این دستگاه پیداست، وظیفه اصلی آن پایین آوردن دما (به خصوص دمای آب فرآیندی) می باشد. این کاهش دما معمولا بین 7 تا 37 درجه سانتی گراد است.

برج خنک کن جذب گرما و کاهش دما را اصولا از راه تبخیر سیال فرآیندی انجام می دهد. با خنک شدن آب، مقداری از آن (تقریبا 4 درصد) به شکل بخار آب از بالای برج خارج می شود. این بخار آب، که معمولا به اشتباه بخار نامیده می شود، قابل مشاهده ترین قسمت فرآیند خنک سازی می باشد. اما این فقط بخشی از فرآیند خنک سازی توسط کولینگ تاور است. بهتر است بدانید نیروگاه ها برای تولید برق از مقدار قابل توجهی از این آب خنک شده استفاده می کنند.

برج خنک کننده چیست؟

انواع کولینگ تاور

کولینگ تاور انواع مختلفی دارد به همین دلیل براساس معیارهای گوناگونی دسته بندی و طبقه بندی می شود. در زیر ما به طور کامل به انواع کولینگ تاور و ویژگی های آنها اشاره کرده ایم و نحوه تقسیم بندی این دستگاه را گفته ایم.

انواع برج خنک کن از نظر ابعاد

برج خنک کننده خانگی: این دستگاه شکل و ابعاد کوچکی دارد و برای استفاده خانگی ساخته شده است. کولینگ تاور خانگی وزن سبکی دارد، از طول عمر بالایی برخوردار است، از نظر قیمت اقتصادی و مقرون به صرفه می باشد، در برابر عوامل محیطی مقاوم و با دوام است، حمل و نقل و مونتاژ آن آسان و راحت می باشد، آلودگی صوتی تولید نمی کند، کم مصرف است و از نظر رنگ و طرح تنوع بالایی دارد. بهترین جنس برای برج خنک کن خانگی، فایبرگلاس و گالوانیزه است اما بیشتر از فایبرگلاس استفاده می شود.

برج خنک کننده صنعتی: از این دستگاه در صنایع و کارخانه ها برای خنک کردن سیستم های در حال کار و کاهش دمای قطعات داغ شده استفاده می شود. کولینگ تاور صنعتی با تبرید پایین بسیار اقتصادی و با صرفه است و برای دستگاه های صنعتی که طولانی مدت و زیاد کار می کنند و اصطکاک بالایی دارند، مناسب می باشد. بهترین جنس برای برج خنک کن صنعتی، فایبرگلاس است.

انواع کولینگ تاور از نظر جنس بدنه

برج خنک کننده گالوانیزه: این مدل همان برج خنک کن فلزی است که روکش گالوانیزه دارد. استفاده از کولینگ تاور گالوانیزه باعث می شود هزینه های نصب، بهره برداری و نگهداری به حداقل برسد و نیازی به پشتیبانی مداوم نباشد. این نوع هزینه نصب کمی دارد، تعمیر و نگهداری آن آسان است، دارای عمر طولانی می باشد، مصرف انرژی آن کم است و از ورودی هوای یک طرفه برخوردار می باشد.

برج خنک کننده فایبرگلاس: این نوع از دستگاه دارای بدنه ای از جنس فایبرگلاس یا همان کامپوزیت است که مقاومت مکانیکی بسیار بالایی دارد و توسط الیاف شیشه تقویت شده است. برج خنک کن فایبرگلاس در واکنش با رطوبت و آب زنگ نمی زند، پوسیده و آفتاب سوخته نمی شود، دچار رسوب گرفتگی نمی گردد، طول عمر بالایی دارد، جا به جایی و حمل و نقل آن آسان است، ارتعاش و لرزش کمی دارد، سبک است و صرفه اقتصادی بالایی دارد.

برج خنک کننده فلزی: این مدل از دستگاه از فلز ساخته شده است و درصد بالایی از متریال اولیه آن فلز است. برج خنک کننده فلزی در برابر رطوبت و خوردگی مقاومت بالایی دارد، از دوام و عمر بالایی برخوردار است، هزینه ساخت پایینی دارد و به صورت گسترده در صنایع و ساخت ماشین آلات استفاده می شود.

انواع برج خنک کن از نظر شکل ظاهری

برج خنک کننده مکعبی: کولینگ تاور مکعبی راندمان بالایی دارد، از استحکام زیادی برخوردار است، از نظر کیفیت و قیمت کمی بالاتر از مدل های دیگر می باشد، تعمیر و نگهداری از آن راحت و کم هزینه است، هدر رفت آب در آن در کمترین حد ممکن می باشد و برای استفاده های صنعتی، تجاری و مسکونی به شدت مناسب است و پیشنهاد می شود.

برج خنک کننده مدور یا مخروطی: کولینگ تاور مخروطی یا مدور نازل و قطره گیر ثابت ندارد و آب را با استفاده از قطعه ای دوار به نام اسپرینکلر پاشش می دهد. به همین دلیل تعمیر و نگهداری از آن کمی سخت و دشوار است. این مدل مخروطی شکل می باشد و در دسته برج‌ های خنک کن مدار باز یا مرطوب (تر) قرار می گیرد. از این نوع در صنایع و سیستم های تهویه مطبوع استفاده می شود.

کولینگ تاور گرد: بدنه کولینگ تاور گرد از جنس فایبرگلاس می باشد و برای مصارف مسکونی به شدت مناسب است. این مدل قیمت بسیار پایینی دارد و این قیمت پایین از مزایای آن محسوب می شود. از نظر نوع برخورد جریان آب و هوا، این نوع در دسته جریان مخالف قرار می گیرد.

انواع برج خنک کننده از نظر نوع عملکرد

برج خنک کننده مدار باز: در این مدل آب به بالای برج انتقال می یابد و سپس توسط نازل ها روی پکینگ ها پاشیده می شود. هوا نیز از پایین برج وارد می شود و از بین پکینگ ها عبور می کند و به بالا می رود. کولینگ تاور مدار باز برای محیط های مرطوب که رطوبت کمی دارند مناسب است و طی فرآیند خنک سازی بخشی از آب را تبخیر می کند. بزرگترین عیب این مدل این است که آب را بیش از اندازه هدر می دهد زیرا تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و بخش زیادی از آب طی این فرآیند مصرف می شود.

برج خنک کننده مدار بسته: این نوع هوا را به وسیله فن و الکتروموتور از پایین به بالا می مکد و در داخل یک کویل حرکت می دهد. سپس حرارت داخل کویل را جذب می کند و به وسیله جریان هوا به محیط اطراف انتقال می دهد. کولینگ تاور مدار بسته بین آب و هوا تماس مستقیم برقرار نمی کند و برای استفاده در هوای سرد به شدت مناسب است.

برج خنک کننده هیبریدی: زمانی که از ترکیب برج مدار باز و مدار بسته با هم استفاده می شود، این نوع به وجود می آید. در این مدل آب داخل کویل حرکت می کند و سپس توسط نازل پاشیده می شود. کولینگ تاور هیبریدی اکثرا خشک کار می کند، مصرف آب را بهینه سازی می نماید و به شدت اقتصادی است.

نواع کولینگ تاور از نظر تماس بین آب و هوا

برج خنک کن خشک: کولینگ تاور خشک دارای سیستم دسترسی آب به صورت مدار بسته است که آب در آن، در داخل یک کویل جریان می یابد و طی تماس با جریان هوا خنک می شود. در این نوع تماس بین آب و هوا در یک مدار غیر مستقیم صورت می گیرد و به همین دلیل برای نقاطی که تامین آب در آنها دشوار است، بسیار مناسب می باشد.

برج خنک کن تر: در این مدل که به آن برج خنک کننده مرطوب نیز گفته می شود، با ایجاد رطوبت زیاد در هوا، هوای خشک ورودی به هوای اشباع خروجی تبدیل می شود و خنک سازی صورت می گیرد. در کولینگ تاور تر یا مرطوب تماس بین آب و هوا در یک مدار مستقیم صورت می گیرد و یک تماس مستقیم ایجاد می شود. این نوع دارای سیستم دسترسی آب به صورت مدار باز است.

انواع برج خنک کن از نظر نحوه برخورد جریان هوا و آب

برج خنک کن جریان متقاطع: در این مدل جریان هوا و جریان آب متقاطع می باشد. در برج جریان متقاطع معمولا آب از بالا به پایین و هوا به صورت افقی جریان دارد و حرکت می کند.

برج خنک کن جریان مخالف: در این مدل جریان هوا و جریان آب مخالف هم هستند و در خلاف هم حرکت می کنند. در برج جریان مخالف آب از بالا به پایین و هوا از پایین به بالا حرکت می کند.

انواع برج خنک کننده از نظر مکش جریان هوا

جریان هوای طبیعی: به دستگاهی که با جریان هوای طبیعی کار می کند و به صورت غیر مستقیم باعث خنک سازی می گردد، برج خنک کننده هلر گفته می شود. برج خنک کننده هلر با جریان هوای طبیعی، بدون تماس مستقیم و در یک مدار بسته فرآیند خنک سازی را انجام می دهد.

جریان هوای اجباری: دستگاهی که با جریان هوای اجباری فرآیند خنک سازی را انجام می دهد، معمولا دارای فن یا پروانه سانتریفیوژ است. در این مدل پروانه در قسمت ورودی دستگاه قرار گرفته است و به همین دلیل سرعت ورود و خروج هوا پایین می باشد. فن در این مدل برق زیادی مصرف می کند زیرا فشار استاتیکی بالایی دارد.

تجهیزات و قطعات برج خنک کننده

برجهای خنک کننده، هر مدل و نوعی که باشند، یک سری اجزا و قطعات اصلی و مشترک دارند که عبارتند از:

بدنه: بدنه موجب حرکت جریان هوا و تماس هوا با آب می شود و جنس های متنوع و زیادی دارد.

سطوح خنک کننده یا پکینگ مدیا فشرده: این سطوح مهم ترین قطعه در برج خنک کن هستند و سطح تبادل حرارت را مشخص می کنند. هرچه سطوح خنک کننده بیشتر باشند، تبادل حرارت بیشتر است و در نتیجه میزان حرارت منتقل شده افزایش می یابد.

فن: فن هوا را به داخل برج می کشد و باعث حرکت هوا می شود. هوا به وسیله فن به 2 صورت اجباری و طبیعی حرکت می کند. نیروی مورد نیاز برای حرکت کردن فن نیز از الکتروموتور استفاده می شود و این نیرو از طریق تسمه و پولی به فن منتقل می گردد.

تنوره فن: قسمتی است که فن درون آن قرار دارد و هوا را به داخل بدنه برج می کشد.

سیستم توزیع آب: این سیستم خود دارای اجزای مختلفی نظیر لوله، ساپورت، پمپ، آب پخش کن، نازل و رایزر می باشد. سیستم توزیع آب با افت فشار باعث می شود حرارت به درستی منتقل شود و قسمت های مختلف دچار یخ زدگی نشوند.

لوور: لوور هوای ورودی به برج را همگام سازی می کند و از پاشیده شدن آب از داخل تشتک به بیرون جلوگیری می نماید. این قطعه در 2 نوع لانه زنبوری و تیغه ای موجود است و از پلی اتیلن و یا پی وی سی ساخته می شود.

قطره گیر: قطره گیر قطره های آب موجود در جریان هوا را حذف می کند و از هدر رفتن آب جلوگیری می نماید. این قطعه 2 نوع لانه زنبوری و تیغه ای دارد و در بالای نازل های توزیع کننده آب نصب می شود.

الکتروموتور: الکتروموتور فن را به حرکت در می آورد و عمدتا سه فاز است.

تشتک: از تشتک برای جمع آوری آب خنک شده و سرد استفاده می شود.

کاربردهای کولینگ تاور

از کولینگ تاور به دلیل مزیت های بی شمار و استحکام بالایی که دارد، در زمینه ها و صنایع زیادی استفاده می شود و کاربردهای فراوانی دارد. در زیر به مهم ترین موارد استفاده و کاربرد این دستگاه پرطرفدار و پرمصرف اشاره کرده ایم.

- سیستم های تهویه هوای مطبوع

- نیروگاه های تولید برق

- پالایشگاه های نفت و گاز

- پتروشیمی ها

- فرآیندهای صنعتی

- کارخانه های تولید سیمان

- کارخانه های صنعتی

- مخابرات

- مجتمع های مسکونی و تجاری

- ساختمان های بزرگ

- سازمان ها و ادارات

مکانیزم عملکرد برج خنک کن

آبی که طی یک فرآیند صنعتی یا در یک کندانسور تهویه هوا گرم می شود، از طریق لوله ها به برج خنک کننده منتقل می گردد. سپس آب از طریق نازل ها روی قسمت ها و قطعاتی که باید خنک شوند، پاشیده می شود و تا آنجایی که ممکن است در معرض هوا قرار می گیرد تا حداکثر تماس با هوا را داشته باشد. وقتی آب در برج خنک کن جریان می یابد، در معرض هوا قرار می گیرد و توسط فن الکتریکی هدایت می شود.

هنگامی که آب و هوا به هم می رسند، مقدار کمی از آب تبخیر می شود و عمل خنک سازی انجام می گیرد. بعد از آن آب خنک شده مجددا به کندانسور یا تجهیزات تعبیه شده در محل جذب گرما، پمپ می شود. آب دوباره به برج خنک کننده پمپ می شود تا یک بار دیگر خنک شود. این فرآیند به طور مدام تکرار می شود.

نحوه ساخت کولینگ تاور

تاریخچه ساخت کولینگ تاور به اوایل قرن 20 برمی گردد. برای اولین بار دو مهندس هلندی با الهام از شکل هندسی "هیپربولوئید یا همان هذلولی" برج خنک کننده هذلولی ساختند. آنها انتهای سازه خود را بسیار پهن و مرکز آن را خمیده ساختند و قسمت فوقانی آن را شعله ور درست کردند. آنها معتقد بودند که هرچقدر برای ساخت برج از مواد کمتری استفاده شود، از مقاومت بیشتری برخوردار می باشد و به جذب هوا و جریان آن کمک می کند. این طرح به سرعت، به طرح واقعی برج های دنیا تبدیل شد و اکثر سازنده ها برای ساخت برج های خنک کن از این طرح استفاده کردند.

مهندسین هلندی ارتفاع برج خود را 34 متر اندازه گیری کردند که در آن زمان یک موفقیت قابل توجه بود اما با پیشرفت علم و توانایی مهندسین، ارتفاع و اندازه برج های خنک کن نیز تغییر کرد. امروزه ارتفاع هر 12 برج، 115 متر است (به اندازه ای بزرگ که بتواند گنبد کلیسای جامع سنت پل یا کل مجسمه آزادی را در خود جای دهد و جای اضافی هم دارد). از نظر ضخامت و نازکی، هر برج تقریبا به اندازه پوسته تخم مرغ ضخامت و نازکی دارد.

نصب برج خنک کننده

نصب کولینگ تاور از اهمیت بالا و ویژه ای برخوردار است و حتما باید توسط تکنسین ها و متخصصین ماهر و کار بلد انجام شود. هنگام نصب باید به یک سری نکات و موارد توجه شود تا نصب و راه اندازی کاملا اصولی و استاندارد انجام بگیرد. این نکات عبارتند از:

- قبل از اقدام کردن به نصب دستگاه، محل تعبیه آن را مشخص کنید و از نظر استحکام آنجا را دقیقا بررسی نمایید.

- با توجه به وزن و ابعاد دستگاه، فوندانسیون مناسب را اجرا کنید.

- تمام قطعات و اتصالات مورد نیاز را آماده کنید.

- دقت کنید اطراف دستگاه مانعی وجود نداشته باشد تا هوای تازه به داخل برج وارد شود.

- حتما قبل از راه اندازی نهایی، برج خنک کن را استارت بزنید و آن را تست کنید.

- بهتر است بدانید اگر دستگاه را در فضای باز و دارای جریان هوای آزاد قرار دهید، خیلی بهتر است و راندمان برج بالاتر می رود.

اهمیت سرویس دوره ای برج خنک کننده

برای اینکه کولینگ تاور بیشتر عمر کند و عملکرد بهتری داشته باشد، باید به طور مرتب و دوره ای سرویس شود. همچنین باید به خوبی از آن نگهداری شود تا مشکلی برایش پیش نیاید و نیازی به تعمیر اساسی پیدا نکند. سرویس برج خنک کننده از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا اگر به موقع و طبق زمان مناسب، این کار انجام نشود ممکن است قطعات و اجزای داخلی دستگاه آسیب ببینند. بنابراین حتما سعی کنید برج را هر 6 تا 12 ماه به طور کامل سرویس کنید.

برای نگهداری بهتر از برج شما باید:

- قسمت های معیوب را تعویض کنید و اگر نیاز به تعمیر دارند، انجام دهید و پشت گوش نیندازید.

- بخش های مختلف را در صورت نیاز با آب یا اسید و با استفاده از جت یا کارواش بشویید.

- اگر شیارهای بین ورق های پکینگ مدیا مسدود شده اند، آنها را حتما تمیز کنید.

- رسوب گرفتگی قسمت ها و بخش های مختلف برج را حتما رفع کنید.

شما با سرویس به موقع دستگاه همچنین می توانید:

- میزان رسوب و گرفتگی لوله ها را کاهش دهید.

- از خراب شدن و از کار افتادن اسپرینکلر جلوگیری کنید.

- از هدر رفتن انرژی جلوگیری نمایید.

- راندمان و بازدهی برج را بالا ببرید.

- عمر مفید قطعات داخلی و برج را افزایش دهید.

- کیفیت آب خروجی را بالا ببرید.

- لرزش و سر و صدای تولیدی توسط فن و پروانه را کاهش دهید.

تعمیر برج خنک کننده چرا و چگونه؟

تعمیر اساسی برج خنک کننده که به آن اورهال نیز گفته می شود، یک تعمیر و اصلاح پایه ای و اصولی است که طی آن پکینگ ها و پوشال ها تعویض می شوند، فن و پروانه عوض می شود تا لرزش آن کاهش یابد، قطره گیر و چکه گیر تعویض می گردد، تیغه ها بالانس می شوند و نازل های اسپرینکلر هد تعویض می گردند.

تعمیر اساسی برج خنک کن یک کار مهم است که نمی توان از انجام آن اجتناب کرد و آن را انجام نداد زیرا برج به دلیل تماس مکرر با آب دچار رسوب و مشکلاتی می شود. البته اینکه چه زمانی برج به تعمیر نیاز دارد، به جنس قطعات و کیفیت متریال استفاده شده در داخل دستگاه بستگی دارد اما به طور کلی هر 2 تا 10 سال باید این تعمیر انجام شود.

برای افزایش دوره تعمیر سیستم خنک سازی صنایع و اینکه دیرتر نیاز به تعمیر اساسی پیدا کند، باید چند کار انجام دهید که عبارتند از:

 - برج خنک کننده مناسب محیط و کار خود را انتخاب کنید.

- سرویس دوره ای و شست و شوی قطعات را به موقع انجام دهید.

- از متریال مرغوب پلیمری برای تولید پکینگ های داخلی استفاده نمایید.

- در بدنه و قسمت هایی که در معرض نور مستقیم خورشید قرار دارند، از مواد آنتی یووی استفاده نمایید.

- از فن ها و پروانه های دارای لرزش کم استفاده کنید.

- سعی کنید کیفیت تجهیزات فرعی و اصلی کولینگ تاور به شدت بالا باشد تا عمر مفید آن افزایش یابد.

- از تجهیزات محافظتی مانند فیلتر هوا، سیستم هوشمند آنتی فریز و فیلتر آب جبرانی استفاده کنید.

قیمت برج خنک کننده

قیمت برج خنک کننده به پارامترهای زیادی بستگی دارد. این عوامل و موارد عبارتند از: نوع و مدل دستگاه، جنس آن، ظرفیت آن، گرید عایق حرارتی، نوع فن و تعداد پره های آن، نوع و کیفیت متریال و مواد استفاده شده، نوع مونتاژ شدن آن، نوع موتور و شرکت تولید کننده. به طور کلی قیمت برج خنک کن بالا است و این دستگاه ارزان قیمت نمی باشد اما چون عمر مفید آن طولانی است و تا سال ها برای شما کار می کند و همچنین دارای بازدهی و راندمان بالایی می باشد، ارزش این هزینه کردن را دارد.

شما برای اطلاع دقیق از قیمت کولینگ تاور و انتخاب دستگاه مناسب برای کار خود، می توانید با کارشناسان و مشاوران ما در بخش فروش تماس بگیرید تا آنها شما را راهنمایی کنند.

rich_text    
Drag to rearrange sections
Rich Text Content
rich_text    

Page Comments