برج خنک کننده چیست

برج خنک کننده cooling tower یا در اصلاح کولینگ تاور ماشین برودتی خنک کننده آب می‌باشد که به آن برج خنک کن آب نیز گفته می‌شود. برج خنک‌ کننده ماشین برودتی خنک کننده‌ ای است که قالباً در کاهش دادن دمای آب تا محدوده خاص بکار می‌رود. کاهش دمای سیال آب در کولینگ تاور طبیعتاً تابع شرایط دمایی محیط محل نصب می‌باشد. برج خنک کننده توسط آب حرارت ماشین‌ آلات را جذب و آن را به محیط خارج هدایت می‌کند. جالب است بدانید گرمای جذب شده از تجهیزات صنعتی در مکانیزم داخلی برج خنک کننده توسط هوای خشک به بیرون انتقال می‌یابد. به بیانی دیگر برج خنک کن نوعی تبادل کننده انرژی بین آب و هوا محسوب می‌شود که در واقع به آن، مبدل برودتی heat exchanger نیز می‌گویند. در واقع این منبع برودتی با ایجاد تماس و برخورد بین آب گرم و هوای محیط سبب تبادل شدن انرژی گرمایی می‌شود. تبادل حرارتی از آب گرم به هوای خنک انجام می‌پذیرد و این موضوع سبب کاهش یافتن دمای آب می‌گردد.

انواع برج خنک کننده

برج خنک‌کننده خشک: در این مدل، آب به عنوان واسطه‌ی خنک کردن مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. گرما بدون مصرف آب مستقیما وارد اتمسفر می‌شود. انتقال حرارت از طریق یک سطح که سیال فرایندی را از هوا جدا می‌کند، صورت می‌گیرد. این روش از خنک‌ کردن مناسب سیال‌های فرایندی است.

برج خنک‌کننده خیس یا مدار باز: اساس کار این مدل، تبخیر آب است. آبی که قرار است خنک شود از واحد به برج پمپ می‌شود. تبخیر آب در هوای ورودی باعث کاهش دمای آن می‌گردد. قسمت پرشده نقش زیادی در افزایش سطح و زمان تماس دارد.

برج خنک‌‌کننده مدار بسته: در این مدل دو مسیر خارجی مجزا به همراه یک کویل خنک‌کننده وجود دارد. این کویل سیال فرایندی را از هوای بیرون جدا می‌کند تا آلودگی وارد آن نگردد. سیال فرایندی درون مدار داخلی جریان دارد. آب در مدار خارجی و در ترکیب با هوا گردش می‌کند. گرما از سیال فرایندی در ابتدا به آب منتقل و سپس از طریق تبخیر به هوا دفع می‌شود.

عوامل مهم در طراحی برج خنک کننده

– ميزان افت درجه حرارت (اختلاف دمای ورودی و خروجی برج)

– اختلاف بين درجه حرارت آب سرد و درجه حرارت مرطوب هوا

– دمای مرطوب محيط

– شدت جريان آب

– شدت جريان هوا

– پکینگ های برج خنک کننده

– روش پخش آب و آرایش افشانه ها

اجزای برج خنک کننده

لوله ها و پکینگ ها: شامل قسمت هایی هستند که درجريان انتقال حرارت دخالت داشته در ضمن باعث می شود که مقدار آب گرد شده که همراه باد خارج می شود کم شده و از خروج آن ها از برج جلوگيری شود. همچنين نگهدار خوبی برای قسمت های ديگر برج می باشد.

حوضچه یا مخزن برج خنک کننده: حوضچه در پایين برج قرار دارد که آب خنک کننده در آن جمع می گردد. به حوضچه يک جريان به نام آب تکميلی يا آب جبرانی (MAKE UP) وارد می شود و يک جريان براي استفاده در دستگاه های تبادل حرارت از آن خارج می گردد. علاوه بر جمع آوری آب در حوضچه آب قبل از اينکه به سمت کندانسور پمپ شود صاف نيز می گردد که این کار به وسیله یک صافی فلزی انجام می گردد. حوضچه های برج های بزرگ و مفيد از بتن ساخته شده اند. عموماً اين حوضچه ها به گونه ای طراحی می شوند که برج بدون اضافه کردن آب جبرانی می تواند براي چندين ساعت کار کند. از زهکش برای برطرف کردن لجن ته نشين شده و کنترل سطح آب در حالتی که جريان موج دار که در کف قرار دارد ترک می کند و به ميان سرندی که از ورود اشغال تجمع يافته به ورودی پمپ جلوگيری می کند می ريزد. زهکش در واقع یک خروجی از قسمت پایین حوضچه با فیلتر مضاعف به سمت مکش پمپ های کولینگ تاور می باشد.

فن: در برج های خنک کننده با کشش مکانيکی بادبزن هایی نصب می شوند تا جريان هوای لازم را جهت عبور از آکنه ها توليد نمايد. بادبزن ها در برج هايی خنک کننده با کشش مکانيکي کاربرد دارند.

حذف کننده ها: اين وسيله از خارج شدن قطرات آب به وسيله کشش هوا از برج جلوگيری بعمل می آورد. تيغه ها معمولاً طوری نصب می شوند که با سطح افق زاويه ای در حدود 45 درجه بسازد. جنس اين تيغه ها از چوب، فلز يا پلاستيک ممکن است ساخته شده باشند.

پکینگ ها: پکینگ ها بايد طوری انتخاب شوند تا هم سطح تماس آب و هوا برای نسبت های بالای انتقال حرارت و انتفال جرم مناسب باشند و هم مقاومت کمتری در مقابل جريان هوا داشته باشند. پکینگ ها بايد محکم، سبک و در برابر خوردگی و خراب شدن مقاوم باشد.

مرتبط با این مطلب