برج خنک کننده

مزایای برج خنک کننده مکعبی :

1-یکی از مزایا برج خنک کننده مکعبی این است که افت فشار در برج‌های خنک‌کننده مکعبی کمتر صورت می‌گیرد و آن‌هم به خاطر فشار نزدیک جو پشت نازل‌ها است پس بنابراین فشاری که پشت نازل‌های مکعبی می این بسیار کمتر از برج‌های مخروطی هست.زیرا برج‌های مخروطی فشار زیادی را صرف پاشش آب می‌کند.این موضوع یکی از مهمترین مزایا برج خنک کننده مکعبی است.

2-یکی دیگر از مزایا برج خنک‌کننده مکعبی اشغال فضای کمتر:به این دلیل که برج‌های خنک‌کننده با ارتفاع زیادی ساخته می‌شوند می‌توان تنها را با 3 لایه کینگ مدیا درست و طراحی کرد که هرچه پکینگ مدیا بیشتر باشد انتقال حرارت بین آب‌وهوا بیشتر می‌شود که می‌توان به‌وسیله توجیهات بالا سطح مطلوب ر کاهش داد و درزمانی که فضای مورداستفاده نیز احتیاج باشد این برج‌ها مزیت فراوانی نسبت به دیگران ها نیز دارد.مهمترین مزایا برج خنک کننده مکعبی این است.

3- یکی دیگر از مزایا برج خنک‌کننده مکعبی با کاهش دما آب خروجی راندمان حرارتی نیز افزایش می‌یابد.به دلیل وجود سیستم توزیع آب پیوسته و بدون فضای خالی،میزان و تعداد هوادهی بسیار بیشتر از دیگر برج‌های خنک‌کننده هست و به همین می‌توان استنباط کرد که برج‌های خنک‌کننده مکعبی قادر خواهند بود که آب سرد را با اختلاف 1 الی 2 درجه محیط نزدیک‌تر کند.

عیب برج خنک‌ کن مکعبی:

 همان‌گونه که گفتیم مزا برج خنک‌کننده مکعبی بیشتر از معایب آن است. یکی از معدود معایب برج خنک کننده  مکعبی دبی اسمی ان ها ست که در مقایسه با برج‌های دیگر نسبت کمتری نیز دارد و این به دلیل فشار پشت نازل‌هاست که اجازه نمی‌دهند که شرایط یکسان نازل‌ها حد بیشتری شود.

 

مزیت برج خنک کننده مکعبی به برج خنک کننده مخروطی:

در انتخاب اولیه برج خنک کننده ابتدا باید به محل قرارگیری آن توجه نمود. زیرا هندسه و مقدار فضای در نظر گرفته شده برای برج خنک کننده باید متناسب باشند.

مورد دوم تمایز برج خنک کننده مکعبی و برج خنک کننده استوانه ای (مخروطی) سیستم توزیع آب بر روی پکینگ ها می باشد. در برج های خنک کن مکعبی از سیستم توزیع آب مربعی که خاصیت ضد رسوب دارد استفاده می شود و آب به صورت یکنواخت و ثابت بر روی پکینگ ها توزیع میگردد. در برج های خنک کن استوانه از سیستم توزیع پاششی که قابلیت تحرک به طرفین را دارد، استفاده شود. یکی از مشکلات سیستم پاششی ایجاد رسوب و گرفتگی لوله های پخش کننده می باشد. با عدم تعمیر نگهداری مناسب ممکن است باعث شکستگی بلبرینگ ها و در نهایت عدم توزیع پاششی آب بر روی کل سطوح پکینگ گردد.

در مورد سیستم هوادهی برج های خنک کننده مکعبی یا استوانه ای (مخروطی) باید گفت که بستگی به پره های فن دارد. به طوریکه با توجه به تناژ و سایز برج می توان تعداد پره های فن را تغییر داد، که این امر باعث کاهش یا افزایش راندمان هوادهی برج خنک کن می شود.

در مورد فاکتور قابل ملاحظه ای مانند استحکام بدنه باید بیان کرد که استحکام بدنه برج های خنک کن استوانه ای (مخروطی) و مکعبی بستگی به مونتاژ و دمونتاژ آن دارد. به گونه ای که هر چه سوراخکاری و استفاده از پیچ و مهره به منظور مونتاژ قطعات برج خنک کننده تقلیل یابد، در واقع استحکام بدنه آن نیز افزایش می یابد. برج های خنک کننده شرکت واته با رعایت اصول مهندسی و با استحکام مناسب برای پروژه های گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد. جنس لایه های بدنه از فایبرگلاس که از رزین ایزوفتالیک مرغوب ساخته شده که به نسبت دیگر محصولات استحکامی 2 برابر دارد و ضخامت حوضچه آب سرد(cold water basin) از جنس فایبرگلاس 10 میلیمتر است.

یکی از مزیت های برج های خنک کننده مکعبی نسبت به استوانه ای مخروطی در استفاده از قطره گیر در سطح بالایی برج خنک کننده است. این امر از خروج قطره های آب به بیرون برج خنک کننده جلوگیری می کند و مصرف آب را کاهش می دهد.

برای اطلاع از قیمت برج خنک کننده با کارشناسان شرکت ناب زیست تماس حاصل فرمایید

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.

انواع قطره گیر برج خنک کننده 

برای انتخاب قطره برگردان مناسب و خرید قطره گیر برج خنک کننده باید ابتدا بدانید در کدام دسته محصولی قرار میگیرد. چگه گیر در دسته قطعات برج خنک کننده می‌باشند وبرای آنها انواعی تعریف شده است. یکی از پرکاربردترین انواع المیناتور قطره گیر لانه زنبوری است. گروه فنی مهندسی تجهیز صنعت تتا این محصول را با دو گرید pvc و pp تولید مینماید. این نوع قطره برگردان در اکثر برج های خنک کننده سراسر جهان مورد استفاده قرار میگیرد. و اما نوعی دیگر از چکه گیر تولید میشود به نام تیغه‌ای یا سینوسی که در صنایع فولاد و نفت و گاز اغلب مورد استقبال بوده است . زیرا این نوع از متریال پلی پروپیلن تولید میشود و تحمل دمایی بالایی نسبت به دیگر متریالها دارد. این قطعات دارای قابلیت اسید شویی هستند و میتوان در تمامی برجهای خنک کننده مدور و مکعبی استفاده نمود.

نوع دیگر قطره برگردان وجود دارد که مخصوص در برج های خنک کننده مخروطی استفاده میشود. این قطره گیر از متریال فایبرگلاس تولید میشود و دوام مناسبی در برابر رطوبت و سختی آب دارند. نحوه نصب این چکه گیر برج خنک کننده مقداری متفاوت با سایر چکه گیرها است. این مدل بر روی لوله آب اسپرینکلر برج خنک کننده نصب شده و مانند باله ای در برج می‌باشد. حال به درک انتخاب انواعی از المیناتور رسیده‌ایم و میتوان با آگاهی کافی در بین انواع این قطره گیر برج خنک کننده به انتخاب بهترین آن برای دستگاه خود بپردازیم.  در بین تمامی آنها موادهای مختلفی را هم شناخته‌ایم. حال به بررسی یکی از پرمصرفترین انواع المیناتور برج خنک کننده در بخش بعدی خواهیم پرداخت تا بهترین و برترین قطره گیر برج را تا به امروز با هم آنالیز نماییم .

 

قطره گیر لانه زنبوری برج خنک کننده

یکی از محصولات پر کاربرد در صنعت خنک کاری قطره گیر برج خنک کننده یا همان چکه گیر است .  وظیفه اصلی المیناتور  جلوگیری از هدر رفت آب است که این موضوع راندمان کاری قطعه را افزایش میدهداست.چکه گیر در حد وسط بین محل قرار گیری سیستم پاشش آب وخروجی هوا در برج خنک کننده سلولی یا قطره گیر وجود دارد . به منظور بهره وری بیشتر از چندلایه قطره برگردان یا چکه گیر استفاده میشود. در واقع جهت گیر انداختن قطرات آب و جلوگیری از مکش به سمت خروجی هوا در برج خنک کننده است.وظیفه اصلی از پرت شدن قطرات آب به سمت پروانه می باشد.

قطره گیر لانه زنبوری یا سلولار برج خنک کننده از متریال پی وی سی تولید میشود تولید و عرضه بازار گردیده است . به دلیل تماس دائمی المیناتور با قطرات یا شبنم از متریال PVC (پلی و نیل کلراید )تولید و روانه بازار گردد.تحمل دمایی قطره گیر لانه زنبوری 45 درجه سانتی گراد است. دمایی بالاتر از 45 درجه سانتی گراد چکه گیر دفرمه می‌شود. در  صورت رعایت کردن اصول دمایی میتوان طول عمر قطره برگردان برج خنک کننده افزایش داد.  متریال قطره گیر لانه زنبوری پی وی سی است. ابعاد هر بلوک از قطره گیر 120*30*13 سانتی متر است و قابل برش کاری میباشد به صورتی که ابعاد مورد در خواست مشتری باشد قابل چیدمان و برش کاری است .

 

مزیدهای قطره گیر لانه زنبوری برج خنک کننده شامل :

نحوه عملکرد قطره گیر برج خنک کننده به صورتی است که فن که در بالایی برج قرار دارد قطره مازاد آب را در چکه گیر کولینگ تاور جمع گردیده و بعد از جمع شدن ملکول آب توسط فشار و شدت فن دوباره به داخل برج خنک کننده بر میگردد. و این سیرکلاسیون دائم در حال انجام است .

 

جلوگیری از هدر رفت آب در برج خنک کننده.

افزایش کارایی و طول عمر قطعات سیستم برج خنک کننده.

به علت برگشت قطرات  باعث جلوگیری از رسوب زدگی و خوردگی قطعه در مقابل قطرات آب و رطوب هوا را دارد.

مزیت قطره گیر لانه زنبوری مقاومت در برابر اسید شویی است .

کاربرد های قطره گیر لانه زنبوری در برج خنک کننده

قطره برگردان برج خنک کننده در برج های مکعبی و مخروطی در تمامی تناژ چه مدار بسته و چه مدار باز کاربری میباشد .در صورت نداشتن المیناتور لانه زنبوری تا 3 درصدپرت پا همان هدر رفت آب را داریم . قطره گیر برج خنک کاری لانه زنبوری  در انواع ایواشرها نیز کاربد دارد و در اصل وجود چکه گیر جلوگیری از عبور قطره های آب و بخار شدن آب و انتقال قطرات آب به بیرون دستگاه را میدهد.قطره برگردان لانه زنبوری در واقع پرکاربرد ترین نوع قطره گیر میباشد . لانه زنبوری از شکل هندسی شش ضلعی (شبیه لانه زنبور) میباشد .اینو مدل با ضخامت بین 500 تا 800 میکرون ساخته میشود.این ورق های پلی ونیل کلرید توسط چسب های گرانول  مخسوس در دستگاه قالب به یکدیگر متصل میشود. در واقع قطره گیر لانه زنبوری به دلیل شکل هندسی از راندمان بالایی برخوردار است. در برج با جریان عرضی هوا در وارد شدن به بخش پر کننده برج از طرفین حرکت افقی دارد و ریزش آب دارای جریان عمودیست . بدین ترتیب دو جریان هوا و آب تحت زاویه نود درجه به هم می رسند. هوا پس از عبور از پخش پر کننده در وسط برج تغییر جهت می دهد و به طور عمودی صعود می کند و برای گرفتن قطرات آب  همواره آن مجموعه ای در سمت داخل هر بخش پر کننده نصب می شود که به آن ها قطره برگردان می گویند . سرعت عبور هوا در این طرح برج 45 تا 225 متر در دقیقه متغیر است. بازدهی مطلوب قطره گیر برج خنک کننده یک عامل اساسی است چون 1- صرفه جویی در آب 2- حفظ ترکیب شیمیایی تیمار آب برج 3- پیشگیری از تغییر رنگ به علت مواد افزودنی از جمله کرومات ها و 4- اجتناب از تخلف در قانون حفاظت محیط زیست محل عمل برج گرماگیری از آب است و لذا در این عمل توازنی بین جریان آب و حجم هوا مطرح می باشد. چکه گیر برای این منظور طراحی شدند که در دامنه محاسبه شده ای از جریان هوا موثر واقع شوند. چنانچه سرعت هوا خیلی زیاد باشد. سبب خروج قطرات زیاد آب از برج خواهند شد. اگر طرح المیناتور غیر موثر باشد. افت فشار زیاد شده و توان خنک کنندگی برج پایین می آید.

قطره گیر برج خنک کننده 

وجود وسیله ای مکانیکی برای نگه داشتن آب ضرورت غیر قابل اجتناب دارد. چون آب توسط سیستم توزیع از حالت جریان انبوه خود به قطرات ریز تبدیل  می شوند تا در برخورد با هوا خنک شوند. در این عمل خنک شدن تبخیری توسط مخلوط هوا و آب ایجاد می شود و سبب از دست رفتن گرمای محسوس می‌شود. هوا در ضمن عبوآر چه در حالت جریان متقابل چه در جریان عرضی تمایل دارد. قطرات ریز آب را با خو به بیرون از برج حمل کند. شمای یک قطره گیر برج خنک کننده با سه گذرگاه وجود دارد. در طرح جدید قطره برگردان که از آزبست و لاستیک کلرینه شده درست می شود. تعداد تغییر جهت هوا درآن 6 مرتبه است و در نتیجه سطح تماس برای گرفتن قطرات آب همواره بیشتر خواهد برد.

منحنی افت فشار (به اینچ آب) بر حسب سرعت هوا رسم شده است. منحنی های رسم شده از دو فرم چکه گیر برای مقایسه افت فشار هستند.یکی المیناتور با تیغه‌های چوبی و دارای سه گذرگاه و دیگرنوع سلول قطره گیر برج خنک کننده می باشد. محاسبه دقیق بازیافت  مشکل خواهند بود ولی آنچه مسلم است هرچه حرکت هوا آزادتر باشد خنک کنندگی بیشتر و هزینه نیز کمتر خواهد بود . این منحنی ها نشان می دهند که قطره برگردان سلولی حدود 7 درصد از قطره گیر با سه گذرگاه موثرتر است. برج  های کهنه با المیناتور و پرکننده سلولی از PVC و نازل های سرامیکی به منظور بهینه نمودن توان برج تعمیر شدند و بازدهی آن ها تا 22 درصد بهتر است.

 

محاسبات انتخاب قطره برگردان برج خنک کاری

افت کمتر فشار در قطره گیر سلولی نشان می دهد که هوا در آن با سرعت بیشتری جریان پیدا می کند. بدون آنکه هزینه اضافی داشته باشد. بنابراین در بازسازی بخش پر کننده و قطره گیر برج خنک کننده تر موجود توجه به این موضوع حائز اهمیت است.قطره برگردان چوبی کهنه ملاحظه می شود که میزان خنک کنندگی طرح برج را ند اشت و آب زیادی را از برج خارج می نمود. این چکه گیر با نوع سلولی از PVC جایگزین شد که خروج آب از برج را تا حد تشکیل مه جزیی در بالای قیف فن کنترل نموده است. یک روش متدوال در افزایش عملکرد برج افزودن بر سرعت هوا است و این به سرعت بیشتر پنکه نیاز دارد که با افزایش توان مصرفی  و زوایه بزرگ تر تیغه های پنک  بستگی دارد. مسلما به دنبال این اقدام خروج قطرات آب از برج فزونی می یابد چون قطره گیر برج خنک کننده برای سرعت بالای هوا طراحی نشدند. المیناتورهای سلولی که اسبابد افت فشار بیشتر را فراهم نمی آورند می توانند باران گیری را بهتر  انجام دهند. در واقع افت فشار کم حجم خروجی هوا را با توان مصرفی  مساوی تشدید  می نماید. باران گیری کامل بنا بر تئوری ممکن است ولی در عمل مقدور نمی باشد. سطح قابل  قبول باران زایی برج 0?2 درصد است.در برج با جریان عرضی مسئله باران زایی بیشتر مطرح است چون  در این نوع برج تمایل به افزایش سرعت هوا بیشتر می باشد. چون باران زایی برج مسئله ایست جدی سیستم  را باید در جهت حداقل ساختن مقدار خروج آب از برج تغییر داد.

برج خنک کننده:

برج خنک کننده وسیله ای برای دفع گرما است که از طریق خنک کردن آب در گردش مدار تا دمای پایین، گرمای حاصل از تجهیزات را دفع می کند. برج‌های خنک کننده ممکن است یا از تبخیر آب برای دفع حرارت حاصل از فرآیند و خنک کردن مایعات در آن استفاده کنند یا در مورد برج‌های خنک کننده مدار بسته، فقط به هوا تکیه کنند تا سیالات مورد استفاده را خنک نمایند.

کاربردهای متداول آن شامل خنک کردن آب در گردش مورد استفاده در پالایشگاههای نفتی، پتروشیمی و سایر نیروگاههای شیمیایی، نیروگاههای حرارتی، نیروگاههای هسته ای و سیستمهای HVAC برای خنک کننده‌های ساختمانها است. طبقه بندی بر اساس نوع القای هوا به برج انجام می‌شود: انواع اصلی برج‌های خنک کننده برجهای طبیعی و برج‌های خنک کننده القایی(با فن) را شامل می‌شود.

 

 

کولینگ تاور در اندازه از واحدهای کوچک پشت بامی تا ساختارهای بسیار بزرگ هیپربلوئید می‌توانند متفاوت باشند که اندازه برج‌های خنک کننده عظیم می‌تواند تا 200 متر (660 فوت) بلندی و 100 متر (330 فوت) قطر، یا در مورد سازه‌های مستطیل شکل بیش از 40 متر (130 فوت) طول و 80 متر (260 فوت) عرض داشته باشد. برجهای خنک کننده‌هایپربلوئید غالباً با نیروگاههای هسته ای همراه هستند، اگرچه در برخی از کارخانه‌های ذغال سنگ و تا حدی در برخی از نیروگاه‌های بزرگ شیمیایی و دیگر صنعتی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچند که این برجها بسیار بزرگ و برجسته هستند، اما اکثریت قریب به اتفاق برجهای خنک کننده بسیار کوچکتر هستند، از جمله بسیاری از سیستمهایی که بر روی و یا در نزدیکی ساختمانها برای تخلیه گرما از سیستم‌های تهویه مطبوع نصب شده اند.

 

طبقه بندی انواع برج خنک کننده از نظر استفاده

گرمایش، تهویه مطبوع(HVAC)

برج خنک کننده HVAC (گرمایش، تهویه هوا) برای دفع گرمای حاصل از چیلر استفاده می‌کند. چیلرهای آب خنک ، به طور معمول نسبت به چیلرهای هوا خنک دارای راندمان بیشتری هستند. چیلرهای خنک شده با هوا باید گرما را در دمای بالاتر حباب خشک دفع کنند، و در مناطقی که دارای آب و هوای گرم است راندمان کمتری دارند. ساختمانهای اداری بزرگ، بیمارستان‌ها و مدارس معمولاً از یک یا چند برج خنک کننده به عنوان بخشی از سیستم‌های تهویه مطبوع خود استفاده می‌کنند. به طور کلی برج‌های خنک کننده صنعتی بسیار بزرگتر از برج‌های HVAC هستند. در استفاده ازHVAC ، برج خنک کننده توسط یک چیلر با آب خنک کننده یا میعان کننده آب خنک می‌کند. تهویه مطبوع به صورت حذف 3500 وات در ساعت تعریف شده است.

برج‌های خنک کننده همچنین در سیستم‌های HVAC با چندین پمپ حرارتی که یک حلقه مشترک آب لوله کشی دارند، استفاده می‌شود. در این نوع سیستم، آبی که در مدار گردش می‌کند در حالت کارکرد سرمایشی پمپ‌های حرارتی، گرما را از کندانسور پمپ‌های حرارتی خارج می‌کند، سپس از برج خنک کننده استفاده می‌شود تا گرما را از حلقه آب خارج کرده و آن را به سمت جو منتقل نماید.

 

برجهای خنک کننده صنعتی

از برجهای خنک کننده صنعتی می‌توان برای دفع گرمای حاصل از منابع مختلف مانند ماشین آلات یا مواد فرآیندی گرم استفاده کرد. استفاده اولیه از برجهای خنک کننده بزرگ و صنعتی، جهت دفع گرمای جذب شده توسط آب در سیستمهایی که آب جهت خنک کاری در گردش است مباشد. بعنوان مثال در نیروگاهها، پالایشگاههای نفتی، نیروگاههای پتروشیمی، کارخانجات فرآوری گاز طبیعی، کارخانجات فرآوری مواد غذایی، نیروگاههای نیمه رسانا و سایر اماکن صنعتی از این سیستم‌ها استفاده می‌شود.

 

عوامل مؤثر در طراحی کولیتگ تاور :

1. میزان افت درجه حرارت (اختلاف دمای ورودی وخروجی برج)دلتا t
2. اختلاف بین درجه حرارت آب سرد و درجه حرارت مرطوب هوا
3. دمای مرطوب محیط : اصولاً خنک کردن آب زیر این دما غیر ممکن است .
4. شدت جریان آب
5. شدت جریان هوا
6. نوع آکنه هاویا پکینگ هایبرجخنک کننده
7. روش پخش آب و آرایش افشانه ها

برای هر 10 درجه فارنهایت افت دما در کولینگ تاور میزان تبخیر در حدود یک درصد کل آب در حال گردش می باشد .
چون نمک های کلرور حلالیت زیادی دارند غلظت یون کلر در آب ورودی به برج وآب در حال گردش راهنمای بسیار خوبی برای تعیین غلظت بوده و بنابراین همیشه باید آنرا بازدید و بررسی نمود .و یا از پارامتر هایی مانند کل املاح محلول (tds)و یا ضریب هدایت الکتریکی آب استفاده نمود
افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق در آب در حال گردش در برج خنک کننده ایجاد اشکال و انسداد و رسوب می کند که برای جلوگیری از افزایش غلظت مواد محلول و مواد معلق مقداری از آب در حال گردش را تخلیه می کنند که این آب در صنعت به زیر آب (Blow down) معروف است .بلودان یا درین آب برج خنک کننده باید حد اقل به میزان ده درصد آب مصرفی یا میکاپ آب برج باشد.
مقدار آب برج همچنین ممکن است تصادفی یا بوسیله باد تقلیل یابد . اصولاً در برجهای خنک کننده مقداری آب بصورت گرد و قطرات مه درآمده و توسط باد یا کشش و یا جریان هوای بلوور ها از برج خارج می شود .
مقدار تخلیه لازم در یرج برای کنترل مواد محلول و معلق مجاز را می توان از رابطه زیر بدست آورد :
M=(B+W)*C
که در رابطه فوق
B : مقدار زیر آب بر حسب gal/hr یاm3/hr
E : مقدار آب تبخیر شده بر حسب gal/hr یا m3/hr
C : ضریب غلطت پیشنهاد شده برای برج
W : مقدار آبی که توسط باد خارج می شود بر حسب gal/hr یا m3/hr
مقدار آبی که باد همراه خود از برج خارج می سازد در رابطه بالا منفی است ،زیرا آب مواد محلول و معلق را نیز با خود می برد . بنابراین تاثیر در غلظت و بالا بردن املاح آب ندارد .
مقدار آب لازم جهت آب کسری برج از رابطه زیر بدست آورد :
MAKE UP = E +B + W
اطلاعاتی که از طرف خریداران در اختیار فروشندگان قرار می گیرد در طرح برج اهمیت فراوانی دارد . مانند اختلاف دما ، مقدار آب در حال گردش ،مقدار زیر آب یا بلودان یا درین مورد نیاز کولینگ تاور
کمبود آب در اثر تبخیر و باد را با استفاده از رابطه های بالا بررسی می کنند .

اجزای اصلی کولینگ تاور:
الف) لوله ها و پکینگ ها
شامل قسمتهای 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 آنها از برج جلوگیری شود.همچنین نگهدار خوبی برای قسمتهای دیگر برج می باشد . در مورد مشخصات آکنه ها در همین فصل توضیح داده خواهد شد.

ب)حوضچهیا مخزن برج خنک کننده
حوضچه در پائین برج قرار دارد که آب خنک کننده در آن جمع می گردد.به حوضچه یک جریان بنام آب تکمیلی یا آب جبرانی (MAKE UP) وارد می شود و یک جریان برای استفاده در دستگاههای 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 گرددکه این کار به وسیله یک صافی فلزی انجام می گردد .
حوضچه های برجهای بزرگ و مفید از بتن ساخته شده اند .عموماً این حوضچه ها طوری 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

پ)فن برج خنک کننده
در برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی باد بزنهای نصب می شوند تا جریان هوای لازم را جهت عبور از آکنه ها تولید نماید .بادبزنها در برجهای خنک کننده با کشش مکانیکی کاربرد دارند . توضیح در این مورد ضرورتی ندارد و به همین مقدار اکتفا می شود

ت) حذف کننده ها
این وسیله از خارج شدن قطرات آب بوسیله کشش هوا از برج جلوگیری بعمل می آورد . تیغه ها معمولاًطوری نصب می شوند که با سطح افق زاویه ای در حدود 45 درجه بسازد .جنس این تیغه ها از چوب ، فلز یا پلاستیک ممکن است ساخته شده باشند .درباره کشش و حذف کننده های کشش بعداً مفصلاً توضیح داده خواهد شد .

ث) پکینگ ها
دو نوع پکینگ که در برجهای خنک کننده ممکن است مورد استفاده قرار گیرد عبارتند از :
1. SPLASH PACKING
2. FILM PACKING
البته در انواع قدیمی شبکه های فلزی در برج های خنک کننده به جای پکینگ های فعلی مورد استفاده قرار می گرفت که در حال حاضر تقریبا منسوخ شده
1. SPLASH PACKING :
در این نوع پکینگ ها، آب بر اثر برخورد با تیغه ها پخش و به صورت قطره قطره در آمده که در نتیجه ایجاد سطح وسیع می نماید .از آنجایکه قطرات آب همراه پیوسته بوده و وزن سنگین دارند این نوع دسته بندی ممکن است در اثر جریان دائمی از هم گسیخته گردد.

2. FILM PACKING :
در این نوع پکینگ ها سطح وسیع از آب در اثر جریان آن در روی تیغه ها بوجود می اید . به طرق گوناگون می توان چنین سطح وسیعی ایجاد کرد
a. GIRD PACKING
در این نوع پکینگ ها از یک سری شبکه های که معمولاً از چوب بوده و روی یکدیگر قرار گرفته اند استفاده می شود .این شبکه ها طوری نصب گردیده که همراه هر شبکه با شبکه های اطراف خود زاویه 90 درجه می سازند وباین شکل در سطوح شبکه ها پخش می گردد .
b. RANDOM PACKING
این نوع پکینگ ها موادی با سطح تماس زیاد درست شده که به طور نا منظم در داخل برج قرار دارند . یکی از دلایل نا مرغوب بودن این نوع آکنه ها ایجاد مقاومت زیاد در مقابل جریان هوا می باشد . این نوع آکنه ها دارای قسمتهای حلقوی است که قطر هر حلقه با طول آن برابر است . این حلقه ها از جنس های مختلفی یوده وسطح تماس آب با هوا را زیاد می کنند.
c. PLATE TYPE FILM PACKING
این نوع پکینگ ها از صفحات نازک پلاستیکی چین دار ساخنه شده اند که با زاویه کمی کمتر از 90 درجه با سطح افق نصب شده اند. چین های روی صفحات باعث بوجود امدن سطح زیاد می گردند .
پکینگ ها باید طوری انتخاب شوند تا هم سطح تماس آب و هوا برای نسبتهای بالای انتقال حرارت و انتفال جرم مناسب یاشند و هم مقاومت کمتری در مقابل جریان هوا داشته باشند .پکینگ ها باید محکم ، سبک و در برابر خوردگی و خراب شدن مقاوم باشد