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

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

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

– دمای مرطوب محیط

– شدت جریان آب

– شدت جریان 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 درجریان 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 جلوگیری شود. همچنین نگهدار خوبی برای قسمت های دیگر برج می باشد.

حوضچه یا مخزن برج خنک کننده: حوضچه در پایین برج قرار دارد که آب خنک کننده در آن جمع می گردد. به حوضچه یک جریان به نام آب تکمیلی یا آب جبرانی (MAKE UP) وارد می شود و یک جریان برای استفاده در دستگاه های تبادل حرارت از آن خارج می گردد. علاوه بر جمع آوری آب در حوضچه آب قبل از اینکه به سمت کندانسور پمپ شود صاف نیز می گردد که این کار به وسیله یک صافی فلزی انجام می گردد. حوضچه های برج های بزرگ و مفید از بتن ساخته شده اند. عموماً این حوضچه ها به گونه ای طراحی می شوند که برج بدون اضافه کردن آب جبرانی می تواند برای چندین ساعت کار کند. از زهکش برای برطرف کردن لجن ته نشین شده و کنترل سطح آب در حالتی که جریان موج دار که در کف قرار دارد ترک می کند و به میان سرندی که از ورود اشغال تجمع یافته به ورودی پمپ جلوگیری می کند می ریزد. 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 مکانیکی بادبزن هایی نصب می شوند تا جریان هوای لازم را جهت عبور از آکنه ها تولید نماید. بادبزن ها در برج هایی خنک کننده با کشش مکانیکی کاربرد دارند.

حذف کننده ها: این وسیله از خارج شدن قطرات آب به وسیله کشش هوا از برج جلوگیری بعمل می آورد. تیغه ها معمولاً طوری نصب می شوند که با سطح افق زاویه ای در حدود ۴۵ درجه بسازد. جنس این تیغه ها از چوب، فلز یا پلاستیک ممکن است ساخته شده باشند.

پکینگ ها: پکینگ ها باید 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 جریان هوا داشته باشند. پکینگ ها باید محکم، سبک و در برابر خوردگی و خراب شدن مقاوم باشد.

مرتبط با این مطلب