Cards you may also be interested in
برج خنک کننده
سایر مشخصات برج خنک کننده انرژی حرارتی دفع شده در برج خنک کننده به محیط اطراف سبب سرد شدن سیال خنک کاری میشود و از این جهت برج خنک کن را نوعی سردکن صنعتی نیز قلمداد میکنند. انتقال انرژی در برج خنک کننده از طریق گرمای نهان تبخیر سیال خنک کاری صورت میپذیرد و از این رو درصد کمی از حجم در گردش سیال تبخیر شده وارد هوای محیط بیرون میشود. سیال خنک کاری باید درگردش خود در یک سیکل گرمازا و در عبور از برجخنک کننده توانایی دریافت میزان قابل توجهی از انرژی را دارا باشد. در واقع توانایی دریافت انرژی در سیال خنک کاری تحت عنوان ظرفیتگرمایشیویژه مطرح میباشد که بهترین سیال در خنک کنندگی یک چرخهصنعتی آب می باشد. انتقال جرمی بخارات حاصل از تبخیر در برجخنک کننده در صورتی که سیال در گردش از نوع آب باشد سبب افزایش رطوبت نسبی محیط اطراف و تشکیل مه میشود. در نتیجه توصیه میگردد برج خنک کننده در محیط بیرون(outdoor) نصب گردد تا هوای داخل محیط قرارگیری به مرور زمان اشباع نشود و راندمان نهایی (Efficiently) افت نداشته باشد. ابعاد برج خنک کننده در واقع فاکتور اصلی ایجاد سطح مبادله انرژی به شمار می آید . به هر میزان برج خنک کن ابعاد بزرگتری داشته باشد سطح مقطع بزرگتری خواهد داشت و این به معنای انتقال حرارت بیشتر می باشد. ابعاد و اندازه یک کولینگ تاور رابطه مستقیمی با ظرفیت سرمایی یا توان برودتی دارد. برجهای بزرگتر طبیعتاً ظرفیت بیشتری خواهند داشت. امروزه نمونه های از اسکیل بزرگ کاربرد برج خنک کننده را در صنعت در نیروگاه و پالایشگاه ها می توان به راحتی جستجو نمود. در اکثر نیروگاه ها قالباً از برجهای غول پیکر بتنی با سازه هذلولی جهت خنک نمودن حجم بسیار زیادی از آب در ساعت استفاده می شود. در اسکیل کوچک و در ابعاد تقریبی 100 در 100 می توان مشاهده نمود که برجهای خنک کننده کوچک در صنایع کوچک همانند تزریق پلاستیک ، گلاب گیری و عرق گیری استفاده میگردد. کاربرد برج خنک کننده (کولینگ تاور): برج خنک کن یا کولینگ تاور به صورت گسترده در صنایع مختلف به کار گرفته می شود، از جمله صنایع پتروشیمی، نیروگاه، کارخانجات شیمیایی، غذایی، دارویی، صنایع ریخته گری و ذوب فلزات، خودرو و قطعه سازی 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. 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 دستگاه‌های 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. انواع کولینگ تاور با وجود گذشت سالها از طراحی کولینگ تاور ها، انواع برج های خنک کننده در ابعاد مختلف موجود می باشند. هر کدام از این برج های خنک کننده با ظرفیت های مخنلف وجود دارند، به همبن دلیل لازم است تا دلیل دسته بندی آن ها مشخص شود.باید توجه داشت که علیرغم تنوع در طراحی، اساس کار همه برج های خنک کننده گرفتن حرارت از ساختمان یا تاسیسات صنعتی و انتقال آن به محیط از طریق تبخیر آب است. برخی از عوامل دسته بندی برج های خنک کننده عبارتند از: 1- مکش مکانیکی هوا در داخل کولینگ تاور 2-کولینگ تاور اتمسفریک 3-برج خنک کننده هیبریدی 4-برج خنک کننده هوا خنک 5-مورد استفاده شده در ساخت بدنه کولینگ تاور 6-شکل برج خنک کننده 7-برج خنک کننده بر اساس نوع انتقال حرارت هر یک از این عوامل به تنهایی یا با هم می تواند در طراحی برج خنک کننده موثر باشند. به عنوان مثال طراحی برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت منجر به دسته بندی برج های خنک کننده به سه مدل برج خنک کننده مدار باز، برج خنک کننده خشک، برج خنک کننده مدار بسته می شود پكينگ برج خنک کننده اين آب بروي پكينگ ها حركت مي كند همزمان هوا از لبه هاي كنار وارد دستگاه مي شود و از ميان صفحات پكينگ برج خنك كننده عبور مي كند، مبادله حرارت و جرم در ناحيه پكينگ صورت مي گيرد و بدينوسيله آب خنك مي شود و در تشت دستگاه جمع مي شود. پكينگ برج نقش اصلي را در ايجاد سطح تماس ميان آب و هوا دارد و در حقيقت قلب دستگاه مي باشد، اين پكينگ از ورق هاي از جنس پي وي سي ساخته ميشود كه داراي گام و مشخصات مشخص و منحصر به فردي است، براي تهيه اين نوع پكينگ مطابق نمونه اصلي با شركت هلدینگ صنایع برتر تماس حاصل فرماييد. در تصوير زير كاتالوگ برج خنك كننده ( سري MX ) را ملاحظه مي فرماييد. اين دستگاه ها را مي توان به صورت ماژولار در كنار يكديگر نصب شوند و به همين جهت فضاي كمتري اشغال خواهند كرد. به دليل ورود هوا از دو طرف برج خنك كننده جريان متقاطع و بسته بودن دو طرف ديگر ، مي توان سلول هاي برج خنك كننده را به صورت مدولار در حالي كه فضاي كمي اشغال مي كنند در كنار هم و به صورت سري قرار داد. در دو طرف بسته دستگاه امكان تعبيه درب ورود وجود دارد بنابراين ورود اپراتور و تعميرات برج خنك كننده به درون دستگاه به راحتي امكان پذير است. معمولا به دليل ملاحضات مربوط به شكل گيري مسير جريان هوا و آب، ساختار دستگاه بزرگ تر است و ساخت اين دستگاه پر هزينه تر از برج خنك كننده جريان مخالف است. پکینگ فیلمی این مدل پکینگ تحت نام پکینگ فیلمی در انواع برج های خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد. پکینگ های فیلمی در دو متریال PVC و PP طراحی و تولید می شوند. پکینگ های فیلمی برج خنک کننده دارای شکلی شبیه لانه زنبور یا شانه تخم مرغ می باشند. پکینگ های فیلمی که اصطلاحاً به پکینگ آبشاری برج خنک کننده نیز شناخته می شوند انواع مختلفی دارند. پکینگ های لانه زنبوری دارای مشخصه ای می باشند که به آن گام مدیا گفته می شود. در ساختار قطعات جانبی انواع برج خنک کننده از پکینگ فیلمی استفاده و بهره برداری می شود. پکینگ اسپلش پکینگ اسپلش نوعی مدیا در برج خنک کننده می باشد که با ایجاد جریان پاششی با تبدیل قطرات به ذرات کوچک تر سبب ایجاد سطح تبادل حرارت می شود. پکینگ های اسپلش برج خنک کننده انواع مختلفی دارند که رایج ترین آن ها نوع نت اسپلش، تیوب اسپلش و گرید اسپلش می باشد. البته نوع دیگری از پکینگ های اسپلش برج خنک کننده تحت نام پال رینگ در انواع اسکرابر و برج خنک کننده به کار برده می شود. به این مدل مدیا پکینگ رندوم اسپلش نیز گفته می شود. برج خنک کننده خشک: در این مدل آب نقشی ندارد، بلکه سیال فرایندی با عبور از یک مبدل توسط هوا خنک می شود. برج خنک کننده مدارباز: خنک سازی در این برجها با تبخیر آب انجام می شود. از مزایای این تجهیزات بازده بالای انرژی است، اما مشکل اصلی آن هزینه بر بودن بهره برداری آنهاست. برج خنک کننده مداربسته: شبیه برج خنک کن مدار باز عمل می کند با این تفاوت که سیال فرایندی با هوای خنک تماس پیدا نمی کند. سیستم توزیع آب در برج های خنک کن گرد از سیستم پاشش آب Sprinklerhead استفاده شده که یک سیستم محرک بوده و معمولا دچار مشکلات متعددی مانند گرفتگی سوراخهای لوله و همچنین جام کردن بدلیل خرد شدن بلبرینگ ها میباشد . با توجه به اینکه شاخک های جانبی فقط قسمت زیرین خود را خیس می نمایند ، در صورت حرکت نکردن اسپرینکلر قسمت زیادی از پکینگ خشک مانده و راندمان دستگاه به شدت کاهش می یابد . در برج های خنک کن مکعبی از سیستم نازل های ضد رسوب مربع پاش Dek Spray براساس طرح Brentwood آمریکا استفاده می گردد که یک سیستم ثابت بوده و به بهترین حالت ممکن آب بر روی پکینگ ها توزیع می گردد . سیستم کاهش سرعت در برج های خنک کن گرد از سیستم کاهش دور تسمه و پولی استفاده می گردد که این امر باعث افزایش لرزش سیستم و اتلاف راندمان می شود ، ضمن اینـکه کارکرد تسـمه ها در معرض بخـار آب و نور آفتاب باعث استحلاک سریع تسـمه ها شده و سـیستم نیازمند تعویض متـوالی تسمه به عنـوان قـطعه مصرفی می باشد . در برج های خنک کن مکعبی با سایز کوچک از الکتروموتورهای دور پایین بصورت کوبل مستقیم با فن استفاده شده که دارای کمترین لرزش و بالاترین راندمان می باشد . در برج خنک کن پیشنهادی با سایز بزرگتر این شرکت نیز از سیستم کاهش دور توسط گیربکس استفاده میشود که مزایای قابل توجهی نسبت به سیستم کاهش دور تسمه، پولی دارد. سیستم هوادهی در برج های خنک کن گرد از فن های 4 پره استـفاده شده که دارای هوادهـی پایـینی می باشد . در برج های خنک کن مکعبی این شرکت از فن های 6 و 8 پره استفاده شده که دارای حداقل 50% هوادهی بالاتر در دورهای یکسان است . استحکام بدنه در برج های خنک کن گرد با توجه به تعداد زیاد قطعات و استـفاده از پیچ و مهره های فلزی فراوان ، همـچنین نازک بودن بدنه ، استحکام دستگاه پایین بوده و به مرور زمان و بر اثر لرزش دستگاه قسمت های سوراخ کاری شده ترک برداشته و تبدیل به شکستگی در بدنه شده وآب بندی دستگاه دچار مشکلات عدیده می گردد. برج های خنک کن مکعبی ساخت این شرکت به گونه ای طراحی شده که دارای کمترین مقدار سوراخ کاری بوده وکمترین میزان فشار برروی پیچ و مهره های موجود وارد میشود. همچنین نقاط تمرکزتنش با استفاده از لایه های اضافی تقویت می گردد. تمامی لایه های قطعات فایبرگلاس با استفـاده از رزین ایزوفتالیک تولید شده که نسبت به انواع دیگر دارای 2.5 برابر استحکام بالاتر می باشد. همچنین ضخامت قطعات فایبرگلاس درستون ها و تشتک برج ها به 12mm می رسد . اتلاف آب در برج های خنـک کن گرد با توجه به عدم استـفاده از قطره گیر در اکثر تولیدات ، پرتاب آب از قسمت فن به میزان قابل توجهی اتلاف آب وجود دارد . در برج های خنک کن مکعبی با توجه به وجود قطره گیر میزان پرتاب آب به بیرون به کمترین مقدار خود می رسد . راندمان ترمودینامیکی برج های خنک کن مکعبی با توجه به پاشش آب یکنواخت و سرعت هوای حدود 3m/s درسطح مقطع یکسان نسبت به برج های خنک کننده گرد دارای میزان خنک کنندگی بیشتری می باشد .( سرعت طراحی هوا در برج های گرد کمتر از m/s 8/1 می باشد ). کولینگ تاور مکعبی: برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی علاوه بر شکل هندسی چهار وجهی بدنه ای از جنس فایبر گلاس دارد برج مکعبی می تواند هم از نوع جریان متقاطع و هم از نوع جریان مخالف باشد. این نوع برج خنک کننده به دلیل سادگی طراحی و اجرا دارای طرف داران زیادی در بازار می باشد و همچنین تمامی اجزا بدنه برج خنک کننده از جنس فایبرگلاس می باشد که دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی دارد. این نوع از برج های خنک کننده از سایز های کوچک تا تناژ های بالا قابل استفاده است کولینگ تاور مخروطی: برج خنک کننده فایبرگلاس مخروطی علاوه بر شکل هندسی بدنه ای از جنس فایبر گلاس دارد شکل طراحی این نوع برج موجب می شود ۳۰% بازدهی خنک سازی این دستگاه با مکش طبیعی متقابل آب و هوا صورت پذیرد. این امر موجب می گرد تا مصرف انرژی تا اندازۀ قابل توجهی کاهش یابد.و همچنین تمامی اجزا بدنه برج خنک کننده از جنس فایبرگلاس می باشد که دارای مقاومت بالا در برابر خوردگی و زنگ زدگی دارد. این نوع از برج های خنک کننده از سایز های کوچک تا تناژ های بالا قابل استفاده است. فن برج خنک کننده فن ‌های برج خنک کننده نقش مهمی در خنک سازی برج خنک کننده دارند و از نوع فن محوری یا فن گریز از مرکز می ‌باشند. فن برج خنک کننده با هدف ایجاد فشار نسبی در هوا و انتقال آن به بخش پکینگ های برج خنک کننده سبب خنک تر شدن آب می ‌شوند. پکینگ برج خنک کننده برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کننده از پکینگ ‌ها استفاده می شود که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک سازی جریان آب نقش موثری دارند. پکینگ ‌های برج خنک کننده به صورت شبکه ‌ای بوده و در دو نوع غشایی و اسپلش در برج خنک کن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. حوضچه یا باسین در قسمت زیرین برج خنک کننده قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع آوری شده و به سمت سیستم‌ های سرد سازی هدایت می ‌شود. قطره گیر برج خنک کننده تیغه‌ های قطره گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آن ها به محیط بیرون از برج خنک کننده به کار می ‌روند. نازل برج خنک کننده نازل های برج خنک کننده در اکثریت انواع کولینگ تاور تیپ مکعبی فایبرگلاس یا فلزی مورد استفاده قرار می‌ گیرند. وظیفه اصلی نازل برج خنک کننده یا افشانک در برج خنک کننده پاشیدن آب داغ بر روی پکینگ های کولینگ تاور و تماس آن ها با جریان هوای مکشی یا دهشی فن به حساب می آید. نازل های پاششی عمدتاً سیستم ثابتی در پاشش دارند و به دو دسته تحت فشار و ثقلی تقسیم بندی می‌ شوند.