انواع برج خنک کننده
برج خنک کننده یا Cooling Tower برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور با توجه به جریان آب و هوا، […]
برج خنک کننده یا Cooling Tower
برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور با توجه به جریان آب و هوا، شیوه ساخت و همچنین نحوه انتقال دما و حرارت به مدل‌های مختلفی تقسیم می‌شود و ساختار ظاهری آنها به شکل مکعب، گرد، هذلولی است و ممکن است پروانه در بخش کنار و یا بالا قرار گرفته باشد و یا اینکه پروانه نداشته باشد. همچنین گاهی تفاوت‌هایی در نوع پخش و توزیع آب درون دستگاه وجود دارد که می‌تواند به‌صورت چرخشی و دورانی، ثقلی، اسپری نازل باشد. کاربردی و پرمصرف‌ترین نوع برج خنک کن مدل فایبرگلاس پکیج است.
دلایل اهمیت برج خنک کننده
راندمان و بازدهی بالای برج خنک کننده، همراه با هزینه نسبتا اقتصای و به‌صرفه آن از دلایل اصلی استفاده زیاد از دستگاه Cooling Tower است. عمدتا کاربرد Cooling Tower در کارخانه‌‌ها است.
به طور کلی استفاده از دستگاه کولینگ تاور در صنایع، اصل مهم و جدا نشدنی از صنعت است. به‌طور مثال می‌توان صنایع زیر را نام برد.
- صنایع تولید قطعات پلاستیک
- صنعت تولید پوشاک
- ریخته‌گری
- صنایع نفت و نیروگاه
انواع مختلف Cooling Tower برج خنک کننده
برج خنک کننده از لحاظ چرخه عملکرد و جریان هوا در انواع مختلف قرار دارد. در ادامه انواع دستگاه برج خنک کننده را بیان می‌کنیم.
- کولینگ تاور یا برج خنک کننده متقاطع
- کولینگ تاور جریان مخالف
برج خنک کننده Cooling Tower متقاطع یا کراس فلو
برج خنک کننده متقاطع و یا بارانی به نحوی عمل می‌کند که آب خارج شده از بخش کندانسور، توسط پمپ به تشتک‌های سمت بالای برج انتقال می‌یابد و در آنجا از سوراخ‌های تشتک مانند قطره‌های باران روی پکینگ می‌ریزد. به همراه این پروسه فن کولینگ هوای خارج از محیط را از دمپر به سمت داخل می‌برد و با عبور از میان پکینگ موجب افت دمای آب عبوری از میان آنها می‌شود.
برج خنک کننده جریان مخالف
برج خنک کن جریان مخالف یا همان آبگردان، آب گرم کندانسور را به کولینگ تاور انتقال می‌دهد و از آنجا توسط افشانک‌ها بر روی پکینگ‌های کولینگ پاشیده می‌شود و به همراه فن برج هوای خارج از محیط توسط دمپر به بخش داخل می‌آید و هوا را در جهت مخالف ریزش آب به سمت بالا می‌کشد. این فرایند موجب تبادل دما میان آب و هوای عبوری می‌گردد و پکینگ آب خنک به کندانسور انتقال پیدا می‌کند. این مدل برج طوری طراحی می‌شود که میان پکینگ و افشانگ قطره‌گیر قرار می‌گیرد تا از هدر رفتن آب پیشگیری شود. این مدل در انواع زیر وجود دارد.
- برج خنک کننده با تهویه طبیعی
- برج خنک کننده با فن مکانیکی
- برج خنک کننده با جریان هوای اجباری
برج خنک کننده با تهویه طبیعی
این نوع کولینگ تاور بدون پروانه است و از هیچگونه قطعه یا اجزایی برای جریان هوا استفاده نمی‌کند و آب داخل برج اسپری می‌شود و هوا به شکل طبیعی جریان دارد. این مدل از برج خنک کن Cooling Tower قیمت کمی دارد و عملکرد آن دقیق و مطمئن نیست همچنین در برابر باد و وضعیت آب و هوا توسط نازل‌ها پخش می‌شود و به‌صورت همزمان باعث به جریان افتادن هوا درون برج می‌شود.
ساختار تشکیل دهنده برج خنک کننده جریان طبیعی شامل موارد زیر است.
- پکینگ
- قطره‌گیر
- حوضچه
- سیستم پخش کننده آب
- سازه فولادی و بتن
مزیت‌های استفاده از Cooling Tower جریان طبیعی شامل موارد زیر است.
- پایین بودن مصرف انرژی
- ساختاری مناسب محیط زیست
- صدای بسیار کم
- کارکرد ایمن و مطمئن
- قابلیت استفاده در فضای کوچک و محدود
- عمر کاری بالا
کولینگ تاور Cooling Tower جریان مکانیکی
این نوع برج از یک و یا چندین پروانه جهت ایجاد جریان هوا استفاده می‌کند. این دستگاه عملکرد ثابت و پایداری دارد و عمدتا باد و موقعیت محیط بر آن اثر دارد. این دستگاه از قطعه فن به منظور محرکی برای فراهم شدن جریان هوا استفاده می‌کند. هوا توسط فن از هر دو طرف برج وارد می‌شود و از بخش بالا خارج می‌گردد.
مزیت‌های کاربردی Cooling Tower جریان مکانیکی شامل موارد زیر است.
- بازدهی و کارایی بالا
- ثابت و پایدار در مقابل وضعیت جو
- اشغال کردن فضای محدود
- سازه با اندازه کوچک
اجزا و قطعات کولینگ تاورCooling Tower جریان مکانیکی به‌صورت زیر است.
- موتور الکتریکی
- پروانه
- قطره‌گیر
- پکینگ
- سیستم پخش کننده آب
- تشتک
برج خنک کننده با جریان هوای اجباری با آبگردان
فن سانتریفیوژ در بخش پایین دستگاه برج خنک کننده جریان اجباری قرار دارد که هوای بیرون را مخالف مسیر پاشش آب در برج به جریان در می‌آورد.
انواع برج خنک کننده براساس چرخه کارکردی
- برج خنک کننده مدل مدار باز Open Circuit Cooling Tower: برج هایی (آب خنک) که در آن آب و هوا تماس دارند و بخشی از آب بخار می‌شود به نام مدار باز شناخته می‌شود و از نظر کارایی بازدهی بیشتری نسبت به مدل مدار بسته دارد.
- برج خنک کننده مدار بسته (هوا خنک) Closed Circuit Cooling Tower: این نوع برج از یک مدار بسته برای گردش آب یا سیال خنک‌کننده استفاده می‌کند، که مانع از تماس مستقیم آن با هوا می‌شود.
- کولینگ تاور هیبریدی Hybrid Cooling Tower : این نوع دستگاه ترکیبی از برج مدار (باز و بسته) است که در بالای برج توسط جریان هوا، باعث از دست دادن گرمای و حرارت آب داخل لوله می‌شود. بعد از عبور از برج وارد تشتک آب سرد می‌شود و به دستگاه باز می‌گردد.
جنس و متریال‌های ساخت کولینگ تاور
برج خنک کننده با متریال‌های مختلفی ساخته می‌شود که در ادامه آنها را شرح می‌دهیم.
- برج خنک کن جنس گالوانیزه: عمدتا برای تولید برج خنک کن بارانی یا متقاطع از متریالی با جنس گالوانیزه استفاده می‌کنند که در برابر آب و نور مستقیم خورشید مقاومت دارد.
- برج خنک کننده فایبر گلاس: در تولید برج آب گردانی و متقاطع معمولا از فایبرگلاس استفاده می‌شود تا در برابر گردش آب و تابش مداوم خورشید و اشعه فرابنفش مقاوم باشد. این برج‌ها به برج خنک کننده پرتویی شناخته می‌شود.
- برج خنک کننده از جنس بتن: برای ساخت و تولید برج جریان طبیعی نیروگاه از جنس بتن استفاده می‌شود.
جمع‌بندی
هر نوع برج خنک کننده مطابق با نیازهای خاص یک سیستم، شرایط محیطی و مصرف انرژی انتخاب می‌شود. درک تفاوت‌های این مدل‌ها به انتخاب بهترین گزینه برای هر کاربرد کمک می‌کند.
نظرات کاربران