برج خنک کننده

برج خنک کننده :

برج خنک کننده دستگاهی که با ایجاد شرایطی به منظور تماس آب و هوا و سهولت در تبخیر باعث خنک شدن آب در مدت زمان کوتاه می شود. در واقع فرآیند خنک سازی برج خنک کننده نوعی متفاوت از مبدل حرارتی می باشد.

فرآیند خنک سازی که در برج خنک کن ها رخ می دهد بر اساس اصول ترمودینامیکی است که انتقال حرارت از گرما به سرما در جریان است. در اصل عملکرد برج خنک کننده این است که از طریق فرآیند تبخیر، حرارت سیستم را کاهش می دهد و در نتیجه آب سرد دوباره به سیستم باز می گردد. به زبانی ساده تر اهمیت برج خنک کننده در سیستم سرمایش به اینگونه است، آبی که توسط تجهیزات و فرآیندهای صنعتی گرم می شود( آب ورودی به برج خنک کن) توسط عملیات انتقال حرارت و تبخیر خنک شده و به تجهیزات باز می گردد.

دسته بندی انواع کولینگ تاور:

برج خنک کن ها را می توان از چهار منظر مورد تحلیل و واکاوی قرار داد. در ابتدا از نظر نوع جریان هوای ورودی، از لحاظ ساختار و جنس بدنه بیرونی و همچنین شکل ظاهری برج خنک کننده، از نظر مدار باز یا بسته بودن و در نهایت از لحاظ قیمت برج خنک کننده به گونه های مختلفی دسته بندی می شوند.

1-تقسیم بندی انواع برج خنک کننده از لحاظ مسیر جریان هوا

الف) برج خنک کننده جریان متقاطع(cross flow): در این مدل از برج خنک کننده، هوا و آب به صورت عمود بر هم به یکدیگر برخورد می کنند. در واقع شرایط انتقال حرارت به شکلی به شکلی است که هوا از دیواره های بیرونی به صورت عمود و متقاطع با آبی که توسط نازل های تعبیه شده در بالای برج خنک کن ها در حال اسپری شدن است، ادغام می گردد و عملیات خنک سازی به صورت جریان متقاطع انجام می پذیرد. توجه داشته باشید که جریان هوا توسط مکش فن و جریان آب داغ در اثر نیروی جاذبه ایجاد می گردد. برج خنک کن های جریان متقاطع بیشتر در صنایع گرمابر پتروشیمی و همچنین صنایع فولاد سازی و فشرده سازی هوا مورد استفاده قرار می گیرد.

ب)برج خنک کننده جریان مخالف(counter flow): در این نمونه از برج خنک کننده، هوا و آب در خلاف جهت یکدیگر در جریان هستند. آبی که از بالای برج خنک کن بر روی تشتک پرکن اسپری می شود، با هوایی که از پایین برج خنک کن جریان دارد به صورت مخالف و غیر هم جهت در تماس و انتقال حرارت قرار می گیرند و در هایت توسط فن از بالای برج خنک کن به بیرون پرتاب می گردد. از طرفی باید به این نکته توجه داشت در برج خنک کننده جریان مخالف از نازل های تزریقی به منظور پرفشار بودن افشاننده استفاده می گردد. برج خنک کن های جریان غیر هم سو بیشتر در پالایشگاه های نفتی و گازی و صنایع پتروشیمی مورد استفاده قرار می گیرد.

2-انواع برج خنک کننده از نظر جنس بدنه بیرونی

برج خنک کن های با ظرفیت های کمتر از 1200 تن تبرید از نوع فایبرگلاس و فلزی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند ولی در ظرفیت های بالای 1200 تن تبرید جنس برج خنک کن از نوع بتنی می باشد.\

3-انواع برج خنک کننده از نظر شکل ظاهری

برج خنک کن ها از لحاظ جنس ظاهری به دو مدل استوانه ای و مکعبی تقسیم می گردند که استفاده و انتخاب هر یک از دو مدل بستگی محل نصب و قرارگیری برج خنک کن و درخواست مشتری دارد.

4-تقسیم بندی انواع برج خنک کننده  از لحاظ مدار باز یا بسته بودن

الف) برج خنک کن مدار باز: برج خنک کن مدار باز به گونه ای عمل می کند که در فرآیند انتقال حرارت هوا و آب به صورت مستقیم و بدون واسطه صورت می پذیرد. در عمل خنک سازی مقداری از آب تبخیر می گردد، در واقع به منظور جبران سازی مقدار آبی که در برج خنک کن تبخیر شده باید دبی مشخصی آب به سیستم تزریق شود.

ب) برج خنک کن مدار بسته: کلیت کارکرد برج خنک کن مدار بسته مشابه نمونه مدار باز است ولی با این تفاوت که سیال و هوا به صورت مستقیم با هم تماس پیدا نمی کنند. در این مدل از برج خنک کننده گرمای سیال که از تجهیزات صنعتی به منظور خنک کاری وارد می شود بدون تماس با آب از سیال موردنظر گرفته می شود. مزیت این مدل از برج خنک کن عدم رسوب گیری می باشد.