Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Search in posts
Search in pages

برج خنک کننده

برج خنک کننده

برج خنک کننده (در اصطلاح عامیانه برج خنک‌کن ) یا کولینگ تاور ( cooling tower ) ، به سیستم های خنک کننده آب گفته می شود. وظیفه برج های خنک کن کاهش دمای آب یا هر سیالی است که ظرفیت گرمای ویژه بالایی دارد ، همچون روغن ، اسید و غیره. این سیستم یکی از مهمترین تجهیزات در مبحث تهویه مطبوع می باشد و براساس نوع کارکرد، دارای تقسیم بندی های متفاوتی است.

برج خنک کننده چیست

به طور خلاصه هدف از استفاده این سیستم خنک کردن آب می باشد. خنک سازی آب با اهداف مختلف در کاربردهای صنعتی، تهوبه مطبوع و… توسط برج های خنک کن انجام میشود. عملکرد آن نیز در واقع مشابه عملکرد کولر آبی می باشد. کولر آب با پاشش آب سبب افزایش رطوبت هوا و کاهش دمای خشک هوا در تابستان می گردد. این سیستم نیز با پاشش آب و تماس با هوا موجب تبخیر بخش کوچکی از آب ، در نتیجه سبب کاهش دمای آب می گردد.

ظرفیت برج خنک کننده اصطلاحا با تن تبرید یا کیلووات نمایش داده می شود. این عدد بیانگر میزان گرمایی است که این دستگاه در واحد زمان از آب دریافت می کند. ظرفیت های برج خنک کن تولیدی شرکت ناب زیست در انواع مختلف از 5 تن برودتی یا تن تبرید آغاز و تا 5000 تن تبرید (به صورت چندسلولی) ادامه دارد.

برج خنک کننده
برج خنک کننده

 

نحوه عملکرد برج خنک کننده

عملکرد برج خنک‌کن بر اساس شرایط سایکرومتریک محیط در شرایط فصلی مختلف (زمستان یا تابستان) متفاوت است. اگر نگاه مختصری به چرخه آب درون کولینگ تاور بیندازیم متوجه می شویم که آب در مرحله اول با فشار متناسب از یک سری انشعابات وارد بخش پاشش آب و نازل ها می شود.

در بخش نازل در برج خنک کننده سرعت آب افزایش می یابد و بخشی از فشار جریان صرف گذر از نازل می گردد . آب که هم اکنون از سرعت بالا و فشار نسبی کمتری برخوردار است بر روی سطوحی به نام پکینگ مدیا پاشش می نماید.

عملکرد برج خنک کن
عملکرد برج خنک کن

در این مرحله همزمان با گذر آب از سطح پکینگ مدیا در تماس با هوا قرار گرفته و بخشی از فلو (دبی – جریان) اصلی آب تبخیر و وارد هوا می گردد. هوا با دریافت این بخارات متصاعد شده از آب رطوبت بیشتری پیدا می کند. این روند تا جایی ادامه پیدا می کند که هوای خروجی از دستگاه در حدود هوای اشباع ( رطوبت نسبی 100 درصد ) قرار می گیرد. آب خروجی از پکینگ مدیا نیز در قسمتی تحت عنوان تشتک جمع آوری می شود و جهت ارسال به فرآیند مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد.

تاریخچه استفاده از برج خنک‌کن

برج‌های خنک کننده در گذر زمان در انواع مختلفی طراحی و تولید گردیده و سیستم نهایی این دستگاه دستخوش تغییرات بسیاری بوده است. نسل ابتدایی این دستگاه به صورت رسمی بعد از انقلاب کبیر فرانسه به صورت برج خنک کن اتمسفریک و یا برج دست ساز معرفی شد . این سیستمها با پاشش جریان طبیعی آب بر روی چوب عموما آب را خنک می کردند.

بعد از یک سری تغییرات کلی این سیستمها به حالت بتنی تغییر پیدا کردند و سازه های بزرگ هذلولی با یک سیستم هوادهی دمنده تحت عنوان برج خنک کننده بتنی مورد استفاده قرار گرفت. به دلیل هزینه های عمرانی بالای این مدل از نسل بعدی تحت عنوان برج های گالوانیزه معرفی گردید .

  • بدنه این دستگاه از ورق گالوانیزه گرم تشکیل می شد.
  • سیستم هوادهی این مدل به صورت سانتریفوژ بود.
  • مصرف انرژی و میزان صدای تولیدی بالایی نیز داشتند .

به دلایل رسوب و خوردگی و تعمیر و نگهداری سخت مدل گالوانیزه این مدل نیز همانند رقبای خود منسوخ گردید. به طوری که هم اکنون تولیدکننده های بسیار کمی این مدل را تولید می کنند . آخرین نسل از این تجهیز ، برج های فایبرگلاس با سیستم فن محوری بسیار کم مصرف و کم صدا می باشد . این مدل از برج خنک کننده اگر با استانداردهای جهانی تولید و طراحی گردد دیگر هیچ یک از محدودیت های انواع برج های قبلی را نخواهد داشت .

برج خنک کننده
برج خنک کننده

اجزای برج خنک کننده

  1. بدنه : بدنه در واقع استراکچر نگهدارنده کلیه تجهیزات داخلی و خارجی می باشد . بدنه برج خنک کننده خود شامل بخش های مختلفی می باشد. از جمله اجزا میتوان تشتک ، پنل ، لوور یا کرکره ورودی هوا  ، فن استک و ستونی را نام برد.
  2. اسکلت یا استراکچر داخلی و زیرین :  این بخش در واقع جهت تقویت استحکام مقاومت نهایی برج خنک کن طراحی و به کار برده می شود . درقسمت زیرین برج نیز از یک سری ناودانی جهت تقسیم و توزیع بار بر روی فونداسیون مورد استفاده قرار می گیرد.
  3. گیربکس : به علت سرعت بالای دوران شفت استفاده میشود که باعث کاهش سرعت بالای دور الکترو موتور می شود.گیربکس برج
  4. فن یا پروانه: که با دوران و قدرتی که از الکترو موتور میگیرد سبب به جریان افتادن جریان هوا به داخل برج میشود. فن از اجزا اصلی کولینگ تاور است که باید سبک و مقاوم در برابر تنش وسختی گیر باشد. جنس آن معمولا از استیل ، آلومینیوم ، پلاستیک ،فایبرگلاس است.
  5. فن استک : که نقش هدایت مسیر جریان هوا را دارد و مانند دودکش عمل میکند که در قسمت فوقانی قرار میگیرد و به هوای خروجی نظم می بخشد این فن باید طوری باشد اصطحکاک و اتلاف انرژی را به حد اقل برساند و معمولا از جنس فایبرگلاس است که بسیار دقیق و سبک است .
  6. کویل : آب از سیستم وارد این کویل ها میشود و گرمای خود را به داخل برج میدهند که توسط نازل آب بر روی آنها پاشیده میشود تا خنک کاری صورت پذیرد. به دلیل اینکه مس رسانای بسیار قوی میباشد معمولا جنس کویل ها از جنس مس میباشد. مگر به جهت کاهش قیمت از گالوانیره و استیل نیز استفاده میشود. ولی استفاده از این متریال ها سبب کاهش راندمان کولینگ تاور میشود.
    کویل کولینگ تاور
  7. نازل : آب خنک موجود در حوضچه برج خنک کن را بر روی کویل های که از جنس مس است برای گرفتن حرارت آنها و خنک کاری آب گرم ورودی به سیستم و تبدیل به آب سرد پاشش می کند.
  8. سیستم کاهش دور : این قسمت در واقع به واسطه کاهش دور خروجی موتور و انتقال گشتاور موتور به فن تعبیه و طراحی می گردد . سیستم کاهش دور گاه میتواند از نوع گیربکسی و گاه میتواند از نوع تسمه و پولی طراحی گردد.
  9. الکتروموتور : این قسمت در واقع وظیفه تامین انرژی مکانیکی مورد نیاز جهت چرخش فن و مکش هوا به سمت بالا را برعهده دارد . میزان توان موتور عموما براساس میزان دبی حجمی هوای تاور و قطر فن محاسبه می گردد .محاسبه ی متراژ سطح ویژه کویل های مدار بسته به محاسبه ظرفیت کلی انتقال حرارت (U) و با توجه به پارامتر های مختلف زیر بستگی دارد. دمای محیط ، نوع سیال در تماس با کویل ، میزان هوا دهی، دمای ورودی و خروجی سیالی که با کویل بر خورد میکند.الکتروموتور کولینگ تاور
  10. توری فن گارد : این بخش در واقع شامل تعدادی مش سبک گالوانیزه بوده و جهت محافظت فن و تجهیزات داخلی در قسمت بالای برج مورد استفاده قرار می گیرد .
  11. تشتک توزیع آب : در برج خنک کننده جریان مخالف این قسمت جایگزین سیستم پاشش آب و جهت پاشش آب بر روی پکینگ مدیا مورد استفاده قرار می گیرد
  12. دریچه ورود هوا (لوور) :  این بخش در واقع وظیفه تامین هوای ورودی را برعهده دارد . دریچه ورودی هوا در این سیستم براساس میزان حجم هوای مکش شده ممکن است دارای ابعاد متفاوت و تعداد متفاوتی باشد .
  13. پکینگ ها یا سطوح تبادل حرارت : این بخش در واقع وظیفه تامین سطح موثر تماس بین آب و هوا را برعهده دارد .
  14. سیستم توزیع و پاشش آب : سیستم توزیع و پاشش آب در واقع شامل لوله های تقسیم آب و نازل و اسپرینکلر می باشد . وظیفه این بخش توزیع و پاشش صحیح جریان آب ورودی به سیستم می باشد .
  15. قطره گیر (المیناتور) : قطعه ای از برج خنک کننده میباشد که از پرتاب قطرات آب به بیرون جلوگیری میکند. چون که قطراتی به همراه جریان هوا خارج میشود که به انها دریفت می گویند .قطره گیر برج خنک کن
  16. شناور پرکن آب جبرانی : این قسمت در واقع شامل یک شناور مکانیکی به منظور تعیین سطح آب در تشتک و تامین آب جبرانی حاصل از تبخیر مورد استفاده قرار می گیرد .
  17. فلنج ورودی و خروجی : آب ورودی و خروجی توسط این قطعات از سیستم خارج و یا به آن وارد می گردد . عموما برای اتصال لوله ورودی و خروجی از فلنچ دوبل استفاده می شود .
  18. فلنچ تخیله و  شیر تخلیه : این قسمت در واقع به منظور تخیله زیرآب در انتهایی ترین قسمت تشتک برج خنک کننده نصب می گردد .
  19. فیلتر هوای ورودی : این قسمت در واقع در پشت قسمت دریچه ورودی هوا نصب می گردد و از ورود هرگونه گرد و غبار و آلاینده به از هوای خشک بیرون به داخل خودداری می نماید .
  20. فیلتر آشغال گیر پمپ مکش : این توری و فیلتر در قسمت پشت فلنچ خروجی آب نصب می گردد و از ورود ذرات معلق به داخل پمپ سیرکولاتور جلوگیری می نماید .
  21. پنل دسترسی : این بخش شامل یک پنل یا دیواره دسترسی در یک جهت برج می باشد که وظیفه دسترسی به اجزا داخلی را برعهده دارد .
  22. حوضچه : در قسمت پایینی برج خنک کننده قرار دارد و آب خنک توسط پمپ به نازلها انتقال پیدا میکند و برای پاشش روی کویل ها استفاده میشود.

کاربردهای برج خنک‌ کننده

برج های خنک کننده در صنایع بزرگ کشور، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها کاربرد فراوانی دارد. همچنین از آنها میتوان در سیستمهای تهویه مطبوع مجتمع های مسکونی و اداری نیز استفاده کرد.

کاربرد برج خنک کننده

کاربرد برج های خنک کن در صنعت

اکثر ماشین‌آلات صنعتی همانند کوره‌ها، بویلرها و توربین‌ها در چرخه‌کاری خود مقداری حرارت اضافی تولید می‌کنند. وظیفه برج خنک کننده صنعتی در چرخه این ماشین‌آلات و تجهیزات، جذب و دفع گرمای اضافی ایجادشده می‌باشد.

توربین‌های گازی در پالایشگاه‌ها، کمپرسورهای هوا در نیروگاه‌ها و دیگ‌های بخار در صنایع از مهمترین تجهیزات سرد شده با کولینگ‌تاور به شمار می‌آید. وظیفه استخراج این انرژی حرارتی به عهده سیال هوا است.

برج خنک کننده صنعتی
برج خنک کننده صنعتی

کاربری ماشین‌های برودتی دیگر همچون چیلر نیز در صنایع کوچک و بزرگ رایج می‌باشد. هزینه‌های بالا در مصرف انرژی، تعمیر و نگهداری دشوار چیلرها، موجب استقبال صنعت از برج خنک کننده گردیده است.

در صنایع سیمان و فولاد و ذوب فلزات نیز در راستای خنک کاری کوره و بویلر یکی از اساسی ترین دستگاه های سیستم تبرید محسوب می گردد. به عنوان مثال دیگر در صنعت تزریق پلاستیک از این تجهیز به عنوان سیستم خنک کاری سیکل روغن مورد استفاده قرار می گیرد.

کاربرد برج خنک کننده در سیستم تهویه مطبوع (چیلر)

اکثر ساختمان‌ها و برج‌های بزرگ، ادارات، بانک‌ها و مراکز خرید دارای سیستم تهویه مطبوع مرکزی (HVAC) می‌باشند. در سیستم‌های سرمایش مرکزی از چیلرهای تراکمی یا جذبی جهت خنک کردن هوای داخلی محیط استفاده می‌کنند.

گرمای جذب شده از یک منطقه ساختمان توسط چیلر سبب افزایش دمای این ماشین برودتی می‌شود. برج خنک کننده با تولید آب سرد و هدایت آن به کندانسور، موجب تعادل دمایی این تجهیز می‌شود. در سیستم های تهویه مطبوع از آنجایی که این دستگاه وظیفه خنک کردن چیلر را دارد، از این رو به آن برج خنک کن چیلر نیز گفته می شود .

برج خنک کننده چیلر
برج خنک کننده چیلر

توجه داشته باشد که فقط چیلرهایی که دارای کندانسور آبی می‌باشند از برج خنک‌کننده در مدار کندانسور خود استفاده می‌نمایند. امروزه بیشتر چیلرهای تراکمی و تمامی چیلرهای جذبی دارای کندانسور آبی می‌باشند.

نحوه محاسبه ظرفیت برج خنک کننده

به منظور محاسبه ظرفیت برج خنک کننده باید ابتدا ظرفیت برودتی سیستم را برآورد نمود. بدین منظور نیاز داریم حجم یا دبی آب در گردش، دمای آب یا سیال ورودی و دمای مورد نیاز خروجی دستگاه را داشته باشیم . رعایت دو نکته اساسی در تخمین دمای خروجی کولینگ تاور ضروری می باشد:

  • اول اینکه دمای خروجی تابع دمای مرطوب محیط محل نصب برج خنک کن می باشد.
  • نکته دوم این است که اختلاف دمای ورودی و خروجی از یک حد مشخص نمی تواند تخطی کند .

با رعایت این دو نکته و طراحی ایده آل، ظرفیت برودتی براساس این سه فاکتور اساسی معین می گردد . البته عوامل دیگری در طراحی و تعیین ظرفیت دخیل می باشد که در ادامه به آن خواهیم پرداخت .

انواع برج خنک کننده

کولینگ تاور انواع مختلفی دارد که در یک دسته بندی کلی در دو دسته میتوان آنها را قرار داد.

  • مدارباز
  • مداربسته

برج خنک کننده مدارباز

برج خنک کن مدار باز ، به سیستمی گفته می شود که آب را توسط یک سیکل باز (به لحاظ انتقال جرم ) خنک می کند. آب در این نوع از سیستمها توسط یک سری نازل بر روی سطوح خنک کننده یا پکینگ ها پاشش می کند و در اثر افت دما از خروجی تشتک آن خارج می گردد. هوا نیز از قسمت لوور یا کرکره های ورودی هوا وارد می گردد. بعد از تماس با آب و رطوبت زنی به صورت اشباع از قسمت دیگر (فن استک) خارج می گردد .

مزایای برج های مدارباز

  1. راندمان بالای حرارتی.
  2. کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط.
  3. بهای تمام شده پایین نسبت به برج های مداربسته.

معایب برجهای خنک‌کن مدارباز

  1. رسوب و گرفتگی در قسمت های مختلف.
  2. رسوب و گرفتگی شدید در لوله های کندانسور دستگاه های خنک شونده.
  3. رسوب و گرفتگی در لوله های ارتباطی بین کولینگ واتر و کندانسور.
  4. قابلیت نصب فقط درمحیط بیرون.
  5. تعمیر و نگهداری سخت مدل مدارباز به لحاظ تامین آب جبرانی ، رسوب زدایی و غیره.
برج خنک کننده
برج خنک کننده مخروطی

انواع برج خنک کن مدار باز به لحاظ شکل ظاهری

1- برج خنک کننده مکعبی دارای سیستم پاشش آب ثابت و سیستم هوادهی مکش القایی می باشد. شکل ظاهری این دستگاه دقیقا مکعب یا مکعب مستطیل می باشد. قیمت این دستگاه نسبت به نمونه گرد آن گران تر است. در عمل کارایی کولینگ تاور مکعبی نسبت به برج های گرد بیشتر است.

 

محاسبات برجه ای خنک کننده مکعبی ناب زیست

2- برج خنک کننده مخروطی یا گرد دارای سیستم پاشش آب چرخشی و هوادهی مکش القایی می باشد. قیمت این سیستم پایین تر است در عمل کارایی این برجها نیز پایین تر می باشد.

 

جدول مشخصات فنی برج خنک کننده شرکت ناب زیست

برج خنک کننده مدار بسته

برج خنک کننده مدار بسته ، به سیستمی گفته می شود که آب یا هر نوع سیال دیگر درون مدار بسته خود را توسط یک سیکل بسته خنک می کند. همانطور که از تعریف فوق مشخص می باشد در مدل مدار بسته هیچ گونه انتقال جرمی بین آب و هوا صورت نمی پذیرد و خروجی کار نه مصرف آبی خواهد بود و نه افزایش رطوبت نسبی هوایی . البته در این نوع سیستم مداربسته محدودیت هایی نیز وجود دارد.

به عنوان مثال برج خنک‌کن مدار بسته توانایی کاهش آب تا دمای مرطوب محیط را ندارد. بلکه آب تا نزدیکی دمای خشک محیط کاهش دما پیدا می کند. بنابراین این سیستم در حالت مدار بسته دارای راندمان حرارتی پایین تری نسبت به حالت مدارباز می باشد. موضوع راندمان حرارتی سیستم در تابستان بیشتر حائز اهمیت می باشد. زیرا که در فصل تابستان با توجه به افزایش شدید دمای خشک محیط عملا کاهش دمای آب به زیر دمای 40 الی 45 درجه سانتی گراد امکان پذیر نمی باشد.

برج خنک کننده مکعبی
برج خنک کننده مکعبی

نحوه عملکرد برج خنک کننده مدار بسته

عملکرد این برج نیز همانند نوع مدار باز میباشد. اما با این تفاوت که در برج خنک کننده مدار باز آب با هوا ارتباط مستقیم دارد ولی در این مدل ارتباط غیر مستقیم دارد. به این صورت که ابتدا آبی که از سیستم می آید از طریق فلنچ ورودی به درون کویل ها وارد شده و در داخل مسیر پر پیچ وخم کویل حرکت می کند. سپس توسط آبی که از بالا بر روی سطح کویل پاشیده می شود حرارت خود را از دست داده و به سیستم برای خنک کاری کندانسور باز می گردد.

با توجه به این که در این نوع برج خنک کن به دلیل تبخیر نشدن آب درون کویل می توان یک بار از آب نرم استفاده کرد که رسوبی هم در سیستم ایجاد نشود. اما در قسمت بعدی برج آب دائما در حال گردش و پاشیده شدن بر روی کویل ها می باشد. به این صورت که آب از تشتک برج به وسیله پمپ مکش می شود و بر روی کویل ها پاشیده می شود. همزمان هوا به وسیله فن در جریان است و هنگام برخورد به آب سبب تبخیر آب از روی کویل ها می شود.

برج خنک کننده مدار بسته
برج خنک کننده مدار بسته

جنس کویل های برج را میتوان از مس یا برای کاهش هزینه از گالوانیزه استفاده کرد. موارد استفاده از برج خنک کننده مدار بسته در مناطق گرمسیر که در آنجا مشکل تا مین آب و کمبود آب هست و استفاده از چیلر تراکمی هوا خنک به دلیل گرمی هوا و کاهش راندمان این نوع از سیستم عملا مقدور نیست استفاده می شود.

مزایای برجهای خنک‌کن مداربسته

  1. کاهش مصرف انرژی و بهینه بودن عملکرد مصرف آب.
  2. کاهش رسوب و خوردگی ناشی از تبخیر آب در برج خنک کن مدارباز و ایجاد گرفتگی در مسیر ناشی از افزایش املاح محلول آب بر اثر تبخیر.
  3. حذف تجهیزات مورد نیاز جهت تامین آب جبرانی کولینگ تاور از جمله منبع آب جبرانی یا استخر ، سختی گیر رزینی و …
  4. عملکرد قوی در فصول سرد همچون اواخر پاییز و زمستان و اوایل فصل بهار.
  5. قابلیت نصب در محیط بسته و باز (محیط بیرون).

معایب برج های مداربسته

  1. راندمان حرارتی پایین.
  2. قیمت اولیه بالاتر نسبت به انواع برج های مدارباز.
  3. کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای خشک محیط.
  4. عملکرد ضعیف در فصل تابستان.

انواع برج های خنک کننده مدار باز به لحاظ جهت جریان هوا

برج خنک‌کن مدارباز در یک دسته بندی کلی به دو نوع جریان متقاطع و جریان مخالف تقسیم بندی میشود. در ادامه به بررسی آنها پرداخته ایم.

برج خنک کن مدار باز جریان متقاطع (Cross Flow Cooling Tower)

این مدل از برج های خنک کننده مدارباز عموما در مکان هایی استفاده می شود که به دلیل شرایط محیطی دارای رطوبت نسبی بالایی در فصول گرم تابستان می باشد. در ایران از کولینگ تاور جریان متقاطع یا همان کراس فلو بیشتر در مناطق شمال و جنوب کشور مورد استفاده قرار می گیرد. دلیل استفاده از این مدل در این مناطق بیشتر به نحوه عملکرد این مدل از سیستمهای مدارباز وابسته می باشد.

برج خنک کننده مدار باز جریان متقاطع به دلیل نوع عملکرد مخصوص آن ها با ساختار مکعبی قابل تولید می باشد . نوع کراس فلو یا جریان متقاطع اولین بار توسط یک شرکت ژاپنی به نام ابارا (EBARA) تولید و عرضه گردید . به همین دلیل به این دستگاه ساخته شده در داخل کشور جریان متقاطع ابارایی نیز گفته می شود .

سازنده کولینگ تاور

برج خنک کننده مدار باز جریان مخالف (Counter Flow Cooling Tower)

این مدل از برج های خنک کننده در کلیه مناطق مورد کاربرد می باشد. راندمان حرارتی این سیستمها جریان مخالف عموما در مکان هایی با رطوبت نسبی پایین ، بالاتر از مدل جریان متقاطع یا کراس فلو می باشد.

کولینگ تاور جریان مخالف همانطور که از اسم این دستگاه مشخص می باشد در قیاس با همتای خود ، جریان بین آب و هوا در اختلاف فاز 180 درجه ای تماس پیدا می کند . برج جریان مخالف بر اساس شکل ظاهری انواع مختلفی دارد که در زیر به شرح مفصل آن ها می پردازیم .

انواع برج خنک کن جریان مخالف مدارباز به لحاظ شکل ظاهری

  • مدار باز مکعبی (Cubic Counter Flow Cooling Tower)

مدل مکعبی دارای سیستم پاشش آب ثابت و سیستم هوادهی مکش القایی می باشد . در برج های خنک کننده مکعبی آب یک تعداد معینی ورودی وارد نازل های پاشش آب (Nozzle) می گردد . پس از خروج از نازل جریان آب به صورت منظم بر روی سطوح پکینگ مدیا (Packing Media) همپوشانی می شود.

جریان آب پس از گذر از لایه های پکینگ مدیا در مدل مکعبی  از قسمت های زیرین لایه آخر سطوح خنک کننده (پکینگ مدیا) در تشتک (Cooling Tower Basin ) جمع آوری می گردد .

برج خنک کننده مکعبی
برج خنک کننده مدار باز مکعبی

از طرف دیگر ، هوا از بخش لوور یا کرکره های ورودی هوا (Louver ) به داخل برج خنک کننده مکعبی مکش می شود . در مرحله بعد ، هوا از ما بین منافذ پکینگ مدیا در برج خنک کن عبور کرده و در تماس مستقیم با جریان آب ریزشی در تمامی لایه های پکینگ قرار می گیرد . بعد از این مرحله هوا با افزایش رطوبت نسبی به حالت اشباع می رسد و از قسمت فن استک یا فن دک (Fan Deck) خارج می گردد .

1-2- مزایای برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف

  1. کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط با آپروچ بسیار کم (low Approach).
  2. پاشش آب منظم و ایجاد فضای خالی بسیار کم (Void Space) بر روی سطوح خنک کننده یا پکینگ برج خنک کن.
  3. سیستم پاشش آب ثابت و رسوب پذیری کمتر نسبت به مدل مخروطی.
  4. افت فشار کم در مدل مکعبی نسبت به کولینگ تاور مخروطی (نیاز به فشار کمتری از جانب پمپ جهت پاشش صحیح نازل ها می باشد ).
  5. امکان تولید چندسلولی (Multi Cell) مدل مکعبی و کنترل میزان ظرفیت هوادهی و مصرف انرژی در فصول مختلف.
  6. تعمیر و نگهداری آسان تر در مقایسه با برج های خنک کننده مخروطی.
  7. اشغال فضای سطحی کمتر نسبت به نوع مخروطی و جریان متقاطع.
  8. امکان مونتاژ در محل کارخانه مدل مکعبی در ظرفیت های بالا به صورت چندسلولی و در نتیجه حذف هزینه های حمل ترافیکی و هزینه مونتاژ در محل.
  • برجهای جریان مخالف مخروطی (Conic Counter Flow Cooling Tower)

کولینگ تاور مخروطی جریان مخالف دارای یک سیستم پاشش آب چرخشی و تحت فشار می باشد . در این مدل آب از ورودی در قسمت پایین وارد برج خنک کننده می شود و در اولین مرحله بعد از گذر از یک لوله عمودی به قطعه ای تحت عنوان اسپرینکلرهد یا آب پخش کن یا کلگی می رسد .

در این قسمت آب تحت فشار با برخورد به این قطعه سبب چرخش آن می شود و پس از چرخش آب به صورت فواره ای شکل بر روی سطوح خنک کننده پاشش می کند . جریان هوا نیز همانند مدلهای مکعبی از قسمت لوورهای مکش هوا وارد برج شده و از قسمت انتهایی Fan Deck نیز خارج می گردد .

انواع برج خنک کن

2-2- مزایای برجهای مخروطی جریان مخالف

  1. راندمان بسیار بالای برج خنک کن مخروطی در مقایسه با انواع جریان متقاطع در مناطق خشک همانند شهرهای یزد ، شیراز ، سمنان و غیره.
  2. ارتفاع پایین دستگاه و جانمایی راحت دستگاه به لحاظ ارتفاعی.
  3. به دلیل داشتن بدنه فایبرگلاس ، دارای رسوب گذاری بسیاری کمی در مقایسه با انواع بتنی و گالوانیزه می باشد.
  4. دارای وزن کمتری نسبت به انواع گالوانیزه و بتنی می باشد.
  5. مقاومت بالا در برابر شرایط بد جوی همچون بادهای شدید و تکان های غیر متعارف (همانند زلزله).

برج خنک کننده بتنی

برج خنک کننده بتنی برای کاربرد های صنعتی سنگین کاربرد دارد که از جمله آن می توان به نیروگاه ها ، پالایشگاه های پتروشیمی و …اشاره نمود . ساخت نوع بتنی این سیستم یک فعالیت عمرانی و صنعتی عظیم است که لازمه آن تهیه و تنظیم انواع نقشه کشی ها در 2 بعد و 3 بعد می باشد. محل فن ها و ورودی و خروجی ها باید کاملا مشخص شود و برنامه ساخت با یک شرکت بتن ریز هماهنگ شود. نوع بتنی تک سلول از ابعاد 6*6 تا 15*15 توسط گروه صنعتی ناب زیست قابل تولید هستند.

برج خنک کننده بتنی
برج خنک کننده بتنی

از ایرادات اصلی برج های خنک کن بتنی می توان به کند بودن انجام پروژه به دلیل بتن ریزی مرحله به مرحله و همچنین وزن بالای بتن و لزوم استفاده از پایه ها و استراکچر عظیم در قسمت پایینی برج اشاره نمود. البته نوع بتنی دارای مزایایی نیز می باشد که از جمله آن به کارکرد در دماهای بسیار بالا به دلیل استفاده از پکینگ های توربو اسپلش و همچنین ایجاد صدای کم و همچنین سیستم توزیع جوی اشاره نمود.

برج خنک کننده فلزی

برج خنک کننده فلزی به آن دسته از برج هایی گفته می شود که تمام یا بیشتر اجزاء بدنه آن ها از فلز ساخته شده باشد.  به دلیل ارتباط مستقیم آن با رطوبت و آب آن هم با سختی های مختلف بدنه این برج ها را باید از فلزی استفاده نمود که زنگ نزند و مقاومت بالایی نسبت به اکسایش داشته باشد.

بهترین گزینه استفاده از استنلس استیل با گرید های مختلف اعم از 304 یا 316 است که به اصطلاح به استیل ضد زنگ و ضد اسید معروف هستند. ولی به دلیل قیمت بالای این نوع از آلیاژ آهن فقط در موارد خاص و در مکان هایی که هیچ گزینه دیگری برای کارفرما وجود نداشته باشد این آلیاژ استفاده می شود.  ولی به صورت گسترده برای ساخت این مدل از گالوانیزه گرم (hot galvanized) استفاده می شود.

کولینگ تاور فلزی
برج خنک کننده فلزی

برج های خنک کننده گالوانیزه برای مدت زیادی در حدود 50 سال در ظرفیت های پایین ساخته می شدند و در شرایط ایده آل آب و هوایی تقریبا تا 20 سال نیز عمر داشتند. در مناطقی که رطوبت هوا بالا بود و آب ورودی نیز خورندگی داشت خیلی زود با ایجاد زنگ سفید روی گالوانیزه این برج ها به سمت فرسایش پیش می رفت.

برجهای گالوانیزه معمولا مجهز به فن سانتریفیوژ بوده و جریان هوا به صورت اجباری به داخل آن ها فرستاده می شد. در برخی موارد نیز از کربن استیل برای ساخت آن استفاده می شد که برای جلوگیری از مسئله زنگ زدگی توسط رنگ یا پی وی سی (PVC) روی فلز پوشانده می شد.

لازم به ذکر است که برج های خنک کن گالوانیزه و به طور کل فلزی به دلیل خاصیت تبادل حرارتی فلز دارای راندمان خوبی نیز بودن ولی به دلیل هزینه نگهداری بالا و خرابی زیاد جای خود را به مدل فایبرگلاس دادند.

برج خنک کننده چیلر

به کولینگ تاوری که سر راه چیلر قرار گرفته و با خنک کاری اولیه آب باعث کاهش فشار به چیلر تراکمی یا جذبی می گردد برج خنک کننده چیلر گفته می شود. مکانیزم عملکرد این دستگاه در زیر تشریح می گردد.

اصول کار کولینگ تاورهای چیلر تراکمی

اصول عملکرد خنک کنندگی چیلر تراکمی به این صورت است که سیالی که در کمپرسور چیلر متراکم شده وارد کندانسور می شود. درون کندانسور گاز مبرد که از نوع R22 ، R134 ، R407 می باشد گرمای خود را به آبی که وارد کندانسور می شود می دهد.

بنابر این با انتقال گرما از گاز مبرد به آب درون کندانسور، گاز مبرد خنک شده و وارد سیکل گردش درون چیلر می شود. آب نسبتا گرم با گرمایی که از ماده مبرد گرفته به سمت برج خنک کننده چیلر حرکت می کند تا گرمای خود را از دست بدهد.

 

برج خنک کننده چیلر تراکمی

اصول کار برج خنک کن چیلر جذبی

اصول عملکرد کولینگ تاور چیلر جذبی به این صورت است که در چیلر های جذبی محلول رقیق شده در ژنراتور گرم می شود و این فرآیند باعث غلیظ شدن مایع مبرد میشود. در ادامه بخار مبردی که از ژنراتور خارج می شود وارد کندانسور می شود و حرارت خود را در کندانسور به آب ورودی می دهد. سپس این آب که گرمای ماده مبرد را گرفته به درون برج خنک کن چیلر جذبی انتقال داده میشود و سپس داخل تاور، گرما توسط هوا گرفته شده و به محیط انتقال پیدا می کند.

قیمت برج خنک کننده

قیمت این محصول از عوامل مختلفی تاثیر می پذیرد. از جمله عوامل تاثیرگذار در قیمت برج خنک کننده را می توان به نوع این سیستم ، ظرفیت برودتی و جنس متریال مورد استفاده اشاره نمود. یک کارخانه تولید کننده یا سازنده به منظور برآورد هزینه نهایی تولید با ظرفیت معین عموما در تیپ های تولیدی مختلف دستگاه های تولیدی خود را دسته بندی می نماید.

در حقیقت تولید کننده برج خنک ‌کن این توانایی را برای خود محفوظ می داند که نیاز هر خریداری با هر بودجه ای را بتواند تامین نماید. شرکت ناب زیست در تامین قطعات همواره تلاش می نماید با کیفیت ترین الکتروموتور ها ، پمپ ها ، رزین و پلی استر و پکینگ های اسپلش با جنس پلی پروپیلن را در تولید برجهای خود مورد استفاده قرار دهد.

قیمت برج خنک کننده
قیمت برج خنک کننده

ملاحظات تعیین قیمت برج های خنک کن

برخی از مشتریان با توجه به محدودیت بودجه و یا غیر دائم بودن پروژه خود قصد خرید آن را با بالاترین کیفیت را ندارند. چرا که بطور مثال برج در تجهیز کارگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت و بعد از اتمام پروژه میتوان برج خنک کننده را از مدار خارج نمود. از این رو ما نیز به هنگام ارائه پیش فاکتور فروش در چندین مدل پیشنهاد فنی و قیمت برج را ارائه می نمائیم تا بتوانیم نظر تمامی مشتریان با سطح بودجه های متفاوت را تامین نمائیم .

از جمله دسته بندی های مورد استفاده در تعیین قیمت برج خنک کننده می توان به تقسیم بندی متریال مورد کاربرد در زمینه نازل ، پکینگ و فن اشاره نمود. با توجه به موضوع بیان شده در تعیین بهای تمام شده برج ها، توصیه می شود به منظور تخمین دقیق تر قیمت کولینگ تاور به نوع قطعات به کار رفته در تولید آن دقت نمود .

سازنده برج خنک کننده
سازنده برج خنک کننده

عوامل تاثیر گذار در ظرفیت برج خنک کن که در نهایت در قیمت آن تاثیر می گذارد عبارتند از :

  1. دمای خشک محیطی که قرار است برج در آنجا نصب شود.
  2. دبی ، جریان یا فلوی آب در گردش.
  3. مدار باز یا بسته بوده دستگاه.
  4. نوع سیالی که قرار است توسط برج خنک کاری شود.
  5. دمای آبی که وارد دستگاه می گردد.
  6. میزان کاهش دما بواسطه کارکرد کولینگ تاور، و در حقیقت دمای خروجی از دستگاه.
  7. شکل ظاهری سیستم. اعم از مکعبی یا مخروطی بودن که این عامل نیز تقریبا از بودجه مورد نظر کارفرما تاثیر می پذیرد . بدین معنی که هر چه کارفرما بودجه بیشتر تعیین نماید میتوان به سمت برج مکعبی یا صنعتی گام برداشت.

به منظور طراحی و تخمین قیمت دقیق و مشاوره پیشنهاد می گردد با واحد فروش شرکت ارتباط حاصل نمایید .

کاتالوگ برج خنک کننده ناب زیست

یک دستگاه صنعتی در بخش های مختلف شامل تجهیزات و بخشهای گوناگونی است. کسب اطلاعات کافی در زمینه این بخشها و تجهیزات، برای خرید و انتخاب سیستم مورد نظر بسیار مفید خواهد بود.

کاتالوگ برج خنک کننده در برگیرنده اطلاعات جامعی از محدوده توانمندی های یک شرکت تولید کننده دستگاه های تهویه مطبوع در این حوزه می باشد . گروه صنعتی ناب زیست، با تجربه ی چندین ساله در این زمینه کاتالوگ جامعی از انواع برج خنک کننده، ظرفیت های مختلف این دستگاه و قطعات جانبی آن را به کاربران گرامی ارائه میکند که از لینک زیر قابل دانلود است.

نگهداری برج خنک کننده در زمستان

یکی از چالش های مهم تکنسین های تاسیسات در شرکت ها و ساختمان های بزرگ نگهداری کولینگ تاور ها در فصل زمستان است. در هر برج خنک کن بسته به دمای هوای شهری که نصب می گردد باید شرایط دمایی زمستان نیز مورد توجه قرار می گیرد.

برج خنک کننده مدار باز به شکلی است که اگر دمای مرطوب محیط به مدت 24 ساعت به کمتر از صفر درجه برسد یخ می زند که به آن یخ زدگی پایدار می گویند. ولی به طور کلی برج هایی وجود دارند که حتی در دمای منفی 15 درجه نیز به کار خود بدون هیچ مشکلی ادامه می دهند.

فروش برج خنک کننده
فروش برج خنک کننده

به این نکته باید توجه نمود که برج خنک کننده با توجه به دمای مرطوب در پیک گرما طراحی شده است. پس عملکرد آن در فصل زمستان بسیار بیشتر از ظرفیت مورد نیاز است ولی با این حال در تمام دنیا این سیستمها در فصل زمستان بدون هیچ مشکلی کار می کنند.

نکاتی برای جلوگیری از یخ زدگی برج خنک‌کن

فعالیت هایی وجود دارد که می توان با انجام آن ها از پایین آمدن بیش از اندازه دما و یخ زدگی در این دستگاه ها جلوگیری کرد. در زیر به شرح آنها پرداخته ایم.

    • با خاموش کردن فن برج خنک کننده در فصول سرد سال می توان از پایین آمدن بیش از اندازه دما جلوگیری کرد. در واقع با این کار هوای گرمی که از سیال گرفته می شود به خارج از برج انتقال نیافته و داخل برج را تا مقدار زیادی گرم نگه می دارد.
    • اضافه نمودن ضد یخ به سیکل کولینگ تاور با اضافه کردن اتیلن گلیکول به تشتک دستگاه امکان تشکیل بلور های یخ تا حد زیادی کاهش یافته و در دماهای منفی نزدیک به صفر دیگر برج یخ نمی زند.
    • راه حل دیگر استفاده از منبع آب گرم جبرانی برای ایجاد تعادل دمایی در دستگاه می باشد.
    • اصولی ترین و مطمئن ترین راه برای جلوگیری از یخ زدن برج خنک کن در زمستان تعبیه هیتر در داخل تشتک دستگاه است. هیتر خودکار معمولا در برج های خنک کننده به عنوان آپشن اضافی در نظر گرفته می شود. ولی باید گفت که یکی از اصلی ترین ملزومات برج هایی ایست که در مناطق سردسیر نصب می شوند.

نگهداری برج خنک کن

    • با قراردادن سنسور دما یا ترموستات هیترو هیتر شما می توانید از یخ نزدن دستگاه در فصل زمستان اطمینان حاصل کنید. این تجهیزات می تواند طوری تنظیم شود تا به محض کاهش بیش از اندازه آب در تشتک هیتر عمل کرده و به دمای دلخواه برسد.این هیتر ها فقط در فصول خاصی استفاده می شوند و ممکن است به طور دائم قطع و وصل شوند. پس بهتر است از هیترهای با کیفیت ایتالیایی و آلمانی استفاده نمایید تا با یک بار عمل نکردن هیتر خسارت سنگینی را بابت تخریب کلی در برج خنک کننده متحمل شوید.
    • وجود گرد و غبار در برج خنک کن نیز می تواند عاملی باشد که سیال داخل برج تمایل بیشتری به انجماد داشته باشد. به این منظور قرادادن فیلتر های استیل یا آلومینیومی مناسب ترین گزینه می باشد. زیرا که هر چه ذرات خارجی داخل برج بیشتر شود امکان شکل گیری بلور های یخ نیز بیشتر می شود.
رای کاربران
[امتیاز کلی: 25 میانگین: 4.9]
5 دیگاه
  1. سلام راشدی هستم شرکت شیمی سازان پارسیان.
    ما برج خنک کننده نیاز داریم ۷۰۰۰ تن تبرید از همکاران پرسیدم گویا شما قبلا کولینگ تاور طرح مارلی کار کردید برای شرکت های همکار لطفا با من تماس بگیرید برای طراحی و مذاکره تلفنی.
    ضمنا با توجه به اینکه برج خنک کن طرح مارلی عملیات عمرانی سنگین داره و ما اکیپ عمرانی داریم آیا امکان داره فقط طرح رو شما بدید به کا و پیمانکار عمرانی ما خودش اجرا کنه؟

    • سلام . بله ما برای چند تا شرکت همچون شیمی کاران نینوا در عراق و شیمی سازان پاسارگاد در خوزستان برج های خنک کن بالای 10 هزار تن تبرید اجرا کردیم . لطفا با توجه به اهمیت موضوع با شماره های دفتر تماس بگیرید . 02188721092
      برج خنک کننده بتنی اغلب برای نیروگاه ها و شرکت های پتروشیمی اجرا میشه و کار بسار سنگینه و مارلی هم که بسیار خاص هستش .

  2. سلام اساتید.
    من برج خنک کن چیلر میخام چه دیتایی باید در اختیارتون بزارم؟
    شاهین مرادی هستم از شرکت شهرک های صنعتی البرز.
    موبایل ندارم.
    02833899021 داخلی 179
    حتما تماس بگیرید.

    • سلام . میگم همکاران تماس بگیرن تا بتونن با همکاری شما نسبت به محاسبه ظرفیت برج خنک کن چیلر اقدام کنن .

  3. سلام بنده دنبال برج خنک کننده می گردم ‘ ولی نمی‌دونم که از چه نوعی از برج را باید از شما خرید کنم ؟ چون مقدار فشار آب در مکان من بسیار کم هست و جای برای گزاشتن مخزن آب را هم ندارم
    دستگاه بستنی با موتور ۳۰ اسب دارم با ورودی و خروجی آب ۲ اینچ
    از چه نوعی باید خریداری کنم ؟
    ممنون