برج خنك كننده

برج خنك كننده يا كولينگ تاور چيست؟

برج خنك كننده يا كولينگ تاور (Cooling tower) دستگاهي براي دفع حرارت زايد آب مورد استفاده در چگالنده به جو از طريق تبادل حرارتي با هوا است. برج‌ هاي خنك‌ كننده معمولاً با تبخير آب، حرارت ايجاد شده در يك واحد شيميايي را دفع كرده و سيل سرويس را تا دماي حباب مرطوب هوا پايين مي‌آورند، البته بايد در نظر داشت در برخي از كولينگ تاور ها با چرخه بسته كه به برج خنك ‌كن خشك مشهور هستند، كاهش دماي سيال سرويس صرفاً تا دمايي نزديك به دماي حباب خشك هوا امكان ‌پذير است.

كاربرد برج خنك كننده به قرن نوزدهم و اختراع چگالنده براي استفاده در موتور بخار بر مي ‌گردد.

ماشي هاي صنعتي در حين انجام كار دما و حرارت بسيار زيادي توليد مي كنند و براي اين كه بتوانند به فعاليت خود ادامه دهند لازم است تا اين دماي ايجاد شده را كاهش دهند و اصولا اين كاهش دما به وسيله برج هاي خنك كن انجام مي گيرد.

به زبان ساده ‌تر، كولينگ تاور سيستمي است كه از آن براي خنك سازي آبي در فرآيند هاي سرد سازي سيستم ‌هاي تهويه مطبوع، فرآيند هاي صنعتي، پالايشگاه‌ ها، نيروگاه ‌ها و صنايع مختلف استفاده و بهره برداري مي ‌شود.

از برج خنك‌ كننده در سيستم خنك‌ كاري واحد هاي پالايشگاهي، پتروشيمي و ساير واحد هاي شيميايي مشابه، نيروگاه هاي حرارتي و سيستم‌ هاي (اچ وي اي سي) جهت تهويه مطبوع ساختمان استفاده و بهره برداري مي ‌شود. دسته ‌بندي برج ‌هاي خنك ‌كن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت مي‌گيرد.

متداول‌ ترين مدل هاي كولينگ تاور

متداول ‌ترين مدل هاي كولينگ تاور بر اساس مكانيزم‌ هاي جا به‌ جايي طبيعي و جا به‌ جايي اجباري تقسيم‌ بندي مي ‌شوند. برج خنك كننده بر اساس طريقه انتقال حرارت به وسيله انتقال جرم و با ايجاد سطوح مناسب و كافي تبادل حرارت بين جريان آب ورودي به برج خنك كن و هواي در جريان در درون برج خنك كن از يك طرف و همچنين كاهش سرعت جريان آب با ريزش آب روي پكينگ ها يا المان هاي واسط (مانند تخته ها) از طرف ديگر سبب كاهش دماي آب در گردش سيستم مي شود.

از نظر ابعاد و اندازه، برج ‌هاي خنك‌ كننده در مدل ‌هاي كوچك پشت‌ بامي براي ساختمان ‌هاي مسكوني تا سازه‌ هايي غول ‌پيكر و هذلولي شكل كه ارتفاع ‌شان در حدود دويست متر و قطر شان در حدود يك ‌صد متر مي ‌رسد، وجود دارند.

همچنين نوعي از برج ‌هاي خنك ‌كننده با شكل مستطيلي با ارتفاع تقريبي چهل متر و طول هشتاد متر نيز وجود دارد. در اكثر موارد از برج ‌هاي خنك ‌كن هذلولي شكل در نيروگاه هاي هسته اي استفاده و بهره برداري مي ‌شود، هر چند كه در بعضي از واحد هاي شيميايي بزرگ و ساير واحد هاي صنعتي نيز از آن ‌ها استفاده مي ‌شود.

در مقابل اين برج ‌هاي خنك ‌كن عظيم ‌الجثه كه در صنايع خاصي به كار گرفته مي ‌شوند، اكثريت قريب به اتفاق برج ‌هاي خنك‌ كننده، تجهيزات كوچك هستند كه در كنار واحد هاي مختلف صنعتي يا مسكوني براي تهويه هوا به كار مي ‌رود.

برج هاي خنك كننده سيستم توزيع و پخش آب گرم دارند كه آب را به شكل يكنواخت روي شبكه مشبك نزديك به هم مي پاشد. اين شبكه ها آكنه يا پر كننده نام دارند. آكنه ها آب سرازير شده از بالاي كولينگ تاور را با هوايي كه از ميان آن حركت مي كند كاملا مخلوط كرده به طوري كه آب به صورت يك قطره از يك آكنه به سطح آكنه ديگر به وسيله نيروي ثقل خود مي ريزد.

هر چند در اين كولينگ تاور ها مقداري انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد اما تقريبا اثر خنك كنندگي تماما از تبخير قسمتي از آب اسپري شونده در برج خنك كن حاصل مي شود. بخار حاصل از فرايند تبخير در برج خنك كننده به وسيله جريان هوايي كه يك دمنده ايجاد مي كند از برج خنك كن خارج مي شود.

با توجه به اين كه دما و رطوبت هوا از كولينگ تاور افزايش مي يابد بديهي است كه ميزان تاثير برج خنك كن تا حد زيادي به درجه حرارت مرطوب هواي ورودي بستگي دارد و با كاهش آن افزايش مي يابد.

در انتخاب ظرفيت تمامي انواع برج هاي خنك كننده هميشه اين مسئله را مد نظر داشته باشيد كه حداكثر اختلاف دماي آب ورودي و خروجي از برج خنك كن كم تر از اختلاف دماي آب ورودي و دماي مرطوب هوا در محيط مورد نظر مي باشد .

يعني هميشه حداقل دماي آب خروجي از برج خنك كننده بيشتر از دماي هواي مرطوب محل نصب برج خنك كن مي باشد و همچنين، هر چقدر رطوبت نسبي هواي محل نصب كولينگ تاور كم تر باشد، دماي هواي مرطوب محل كمتر و در نتيجه خنك تر كردن آب خروجي از برج خنك كننده، امكان پذير خواهد بود.

برج خنك كننده چيلر چيست؟

چيلر (چيلر آبي يا چيلر تركمي آب خنك) دستگاهي است كه آبي كه درون فن كويل ها در جريان هست را تا دماي ۴ درجه سانتي گراد پايين مي آورد، دماي آب ورودي نبايد بيشتر از ۲۹ درجه سانتي گراد باشد و به همين دليل از برج خنك كننده به عنوان پيش خنك كننده چيلر جذبي و چيلر تراكمي نيز استفاده مي شود تا اگر دماي آب ورودي بيشتر از حد مجاز مي باشد آن را كاهش دهد و به ۲۹ درجه سانتي گراد برساند سپس به سمت چيلر هدايت كند پس مي توان گفت كولينگ تاور از اجزاء اصلي در چيلر ها به حساب مي آيد.

جنس اين برج هاي خنك كننده چيلر مي تواند برج خنك كننده فابيرگلاس، برج خنك كننده گالوانيزه، برج خنك كننده چوبي، برج خنك كننده مارلي و برج خنك كننده بتني باشد.

انواع برج خنك كن چيلر

چيلر ها به دو دسته تقسيم بندي مي شوند؛ چيلر تراكمي و چيلر جذبي، كه اين چيلر ها در صنعت و در تهويه مطبوع به كار برده مي شوند.

شكل ديگر تقسيم ‌بندي چيلر ها بر اساس شكل خنك شدن ماده مبرد است كه به سه دسته آب خنك، هوا خنك و تبخيري تقسيم‌ بندي مي ‌شوند.

چيلر هاي تراكمي با استفاده از انرژي الكتريكي و چيلر هاي جذبي با استفاده از انرژي حرارتي سبب ايجاد برودت و سرما مي ‌شوند.

روش كار كولينگ تاور چيلر

در سيستم چيلر و كولينگ تاور يك مبدل حرارتي به نام كندانسور كه معمولا از نوع پوسته و لوله يا صفحه اي مي باشد در مدار چيلر آبي جهت كندانس كردن (چگالش) مبرد گازي شكل و تبديل آن به مبرد مايع به كار مي رود. چيلر از يك سمت به فن كويل يا هواساز و از سمتي ديگر به برج خنك كننده متصل است.

مبرد گازي شكل خارج شده از كمپرسور كه به بسيار داغ است وارد كندانسور پوسته و لوله مي شود و از طرف ديگر آن آب با درجه حرارت پايين  وارد كندانسور مي شود. طي تبادل حرارت صورت گرفته، مبرد گرماي خود را به آب داده و تقطير مي شود. آب گرم شده توسط پمپ به برج خنك كن ارسال و در آن جا توسط هوايي كه با فن دميده مي شود، خنك مي شود تا مجدد به دماي محيط نزديك شده و به كندانسور ارسال شود.

تكنولوژي هاي جديد در سيستم برج خنك كن چيلر

چيلر و برج خنك كن سال هاست كه به عنوان يكي از پر كاربرد ترين سيستم هاي سرمايش در ساختمان هاي مختلف مورد استفاده و بهره برداري قرار مي گيرد و امروزه تكنولوژي هاي جديد سبب افزايش راندمان و طول عمر آن ها شده است. براي مثال امروزه هم در موتور محرك چيلر و هم موتور فن برج خنك كننده از موتور هاي سرعت متغير استفاده مي شود كه مزيت آن اين است كه موتور هاي محرك الكتريكي همواره با تمام توان كار نكرده و فقط متناسب نياز درخواستي مصرف كننده و با تغيير دور به صورت اتوماتيك، توان توليد مي كند. در نتيجه مصرف انرژي برق به طور قابل ملاحظه اي در اين سيستم ها كاهش يافته است.

همچنين با به كار بردن لوله هاي فين دار يا همان فين تيوب در كندانسور چيلر و كولينگ تاور به تعداد زياد، علاوه بر كاهش ابعاد آن، باعث افزايش نرخ انتقال گرما بين مبرد و آب مي شوند.

برج خنك كننده فايبرگلاس نسبت به ساير انواع برج خنك كننده از كارايي بيشتري برخوردار است. از لحاظ قيمت برج خنك كننده فلزي و  برج خنك كننده چوبي نسبت به ساير انواع برج خنك كننده از قيمت مناسب تري برخوردار است.

طراحي و ساخت برج خنك كننده

هر چند در ابتدا به نظر مي رسد اين كه بدنه كولينگ تاور از چه جنسي باشد در كارايي اين وسيله اختلافي ايجاد نكند اما در عمل با توجه به جنس بدنه برج خنك كن قطعات داخلي برج خنك كننده نيز تغيير كرده و عملا كاركرد و كيفيت برج خنك كننده تغيير مي كند.

عموما از مواد بسيار متنوعي مي توان براي طراحي و ساخت برج خنك كننده استفاده كرد اما مشهور ترين مواد مورد استفاده در صنعت ساخت كولينگ تاور در كشور موارد زير هستند:

• برج خنك كننده بتني
• برج خنك كننده فلزي
• برج خنك كننده فايبرگلاس

هر يك از اين مواد محدوديت هاي مختلفي را در طراحي و ساخت برج خنك كن ايجاد مي كند.

برج خنك كننده فايبرگلاس

قبل از تشريح مزاياي برج خنك كننده فايبرگلاس ابتدا بايد با اين مواد آشنايي مختصري داشت. فايبرگلاس به زبان ساده از كنارهم قرار گرفتن رزين، الياف و چسب تهيه مي شود. اگر آشنايي كافي با جنس فايبرگلاس نداريد شايد تشبيه آن به پارچه اي كه توسط چسب خشك و بدون انعطاف شده است براي تقريب ذهن به اين مواد مناسب باشد. بدنه فايبرگلاس مزايا خاصي دارد كه در زير به آن ها اشاره مي كنيم.

مزاياي برج خنك كننده فايبرگلاس

• سبكي برج خنك كننده فايبرگلاس نسبت به ديگر انواع اين كولينگ تاور سبب شده است كه در ساختمان هاي مرتفع از اين نوع برج خنك كن استفاده شود.
• مزيت ديگر برج خنك كننده فايبرگلاس نيز شكيل بودن آن است. كه موجب مي شود علي الخصوص در هتل ها و ساختمان هاي مسكوني از اين محصول استفاده شود.
• از ديگر مزاياي برج خنك كننده فايبرگلاس كه به عقيده كارشناسان دليل اصلي محبوبيت اين نوع برج در بازار مي باشد هزينه پايين ساخت است و اغلب توليدكنندگان ترجيح مي دهند از فايبرگلاس براي توليد برج خنك كننده استفاده كنند.
• از ديگر مزاياي برج خنك كننده فايبرگلاس قابليت دمونتاژ و مونتاژ مجدد آن است. اين قابليت نيز در ساختمان هاي مرتفع كارايي دارد و اين امكان را فراهم مي اورد كه برج خنك كن را دمونتاژ كرده و به راحتي به روي سقف ساختمان منتقل و مجددا مونتاژ نماييد.

استفاده و راه اندازي برج خنك كن

اوايل هر سال و قبل از راه اندازي چيلر ها براي فصل تابستان، بايد سرويس و راه اندازي برج هاي خنك كن انجام مي شود.

براي آماده سازي كولينگ تاور هر ساله مهندسين تاسيسات و پيمانكاران نگهداري تاسيسات ساختمان عمليات پاك سازي و سرويس را انجام مي دهند. مراحل راه اندازي برج خنك كن به ترتيب زير مي باشد:

• نظافت صافي هاي مكش پمپ برج خنك كننده
• نظافت سيني كولينگ تاور
• تست عملكرد صحيح فن برج خنك كن و سرويس موتور آن
• نظافت و پاك سازي پكينگ هاي برج خنك كننده (ديواره ها و صفحات داخل برج خنك كننده)
• تست فلوتر
• تست پاشش صحيح آب از لوله هاي گردون روي پكينگ هاي كولينگ تاور

گروه توليدي و صنعتي مهتاب گستر به عنوان مرجع تخصصي فروش انواع تجهيزات در حوزه تهويه مطبوع، سيستم هاي گرمايشي و سرمايشي، انواع برج خنك كننده و اجزاي آن، پمپ و سيستم هاي آبرساني، سيستم هاي تصفيه آب و هوا با تنوع بسيار زياد از لحاظ برند و مدل، با داشتن تيمي فني و متخصص تلاش دارد تا بهترين كيفيت و رضايت را از آن هموطنان و به ويژه صنعت گران نمايد. در صورتي كه قصد خريد برج خنك كننده و محصولات مشابه را داريد، مي توانيد با دريافت قيمت برج خنك كن و مشورت كارشناسان فروش مهتاب گستر انتخاب بهتري داشته باشيد.

جهت كسب اطلاعات بيشتر در خصوص كولينگ تاور و نحوه توليد آن به سايت مهتاب گستر مراجعه نماييد.

براي ثبت سفارش با ما در تماس باشيد: 09127883721 – 66706377 – 66709528