برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده که آنرا به لاتین Cooling tower می‌نامند یک دستگاه خنک کننده سیالات می‌باشد و با بدنه فایبرگلاس در انواع برج مخروطی یا مکعبی طراحی می‌شود. بنابراین کولینگ تاورها وظیفه سرد سازی آب بطور مطلوب و فراهم کردن آن جهت حذف نمودن گرمای مازاد ماشین آلات صنعتی نظیر انواع چیلر تراکمی و جذبی، کوره‌های القایی، دیگ بخار، سیستم تزریق پلاستیک، توربین‌های گازی، دیگ تقطیر و... را عهده دار هستند، موارد نام برده از اینگونه تجهیزات خنک کننده کنار خودشان بهره می‌گیرند. فلذا برج های فایبرگلاس یا در مواردی برحسب نیاز تیپ گالوانیزه نوعی منبع اصلی تولید کننده آب خنک برای از بین بردن حرارت اضافی ایجاد گشته توسط دستگاه‌های اشاره شده، محسوب می‌گردند.

نحوه خنک سازی آب توسط برج خنک کننده چیست؟

بطور کلی در عصر حاضر عملکرد بیشتر ماشین آلات صنعتی سرد کننده طبق علم ترمودینامیک و انتقال حرارت است. انواع برج فایبرگلاس نیز جزء تجهیزات خنک کن بر شمرده شده که از طریق عمل تبخیر و ترکیب سازی تبادل حرارت و جرم وظیفه خود را به اتمام می‌رساند. ولیکن بنابر شرایط محیط اقلیمی مد نظر جنس بدنه برج و نوع آن به منظور عمل سرد کردن آب انتخاب میشود. اما معمولا امروزه اکثر کولینگ‌ها با استراکچر فایبرگلاس (fiberglass) یا کامپوزیت بعلت داشتن مزایای متعدد همچون طول عمر بالا ساخته می‌گردند. همچنین چنان چه فضای هدف خشک کم آب باشد برج‌های مدار بسته بخاطر مصرف کم سیال کارایی دارند.

پس بطور ساده عملکرد برج خنک کننده چیست؟ در پاسخ باید گفت فارغ از نوع تاور و متریال سازنده بدنه آن، این تیپ دستگاه برودتی وظیفه سرد کردن سیال از طریق تماس دائمی با هوای آزاد و تشکیل درصد کمی تبخیر را بر عهده دارد.

ظرفیت برج خنک کننده چیست؟

منظور از ظرفیت یا همان تن تبرید معادل توان سرمایشی جهت خنک سازی آب توسط برج است. تن تبریدی سرمایی در اصطلاح مهندسی نوعی واحد انتقال حرارت بر شمرده می‌شود که طی اصول ترمودینامیکی معیار سنجش قدرت تجهیزات برودتی نظیر کولینگ تاور، کندانسور، چیلر و... میباشد. تن تبرید (RT) تحت عنوان واحد جابجایی انرژی در زمان هم تراز یکاهایی مثل کیلو وات و بی تی یو محسوب میگردد. نحوه محاسبه ظرفیت تجهیز خنک کننده جزء مهمترین مراحل طراحی انواع برج فایبرگلاس به شمار می‌آید. زیرا هر گونه اشتباه هنگام برآورد تناژ سیستم سبب شده بنحو صحیح عمل نکند نتیجتا سیال بطور مطلوب سرد نگردد. جهت دستیابی به ظرفیت برودتی پارامترهایی همچون دمای آب بر گردش و دمای ورودی خروجی اهمیت دارد.

انواع برج خنک کننده چیست؟

برج‌های فایبرگلاس یا گالوانیزه طی دو دسته تماس مستقیم و غیر مستقیم طراحی می‌گردند. در خنک کننده نوع اول آب گرم درون جریانی مخالف مسیر عبور هوا حرکت کرده که با سیال سرد کننده بطور مستقیم تماس دارد. توسط این فرآیند داخل سطوح مدیا بین دو ماده انتقال انرژی صورت می‌پذیرد. سپس حرارت مازاد سیال خنک شونده دفع خواهد شد.

ولیکن خنک کننده تیپ دوم به شکلی مهندسی کندانسور تبخیری می‌باشد و درون آن سیال داغ داخل یک کویل مسی یا استیل جریان دارد که توسط دو سیال آب و هوا بنحو غیر مستقیم دمای مایع هدف پایین می‌آید. مدل دوم دارای راندمان کاری بسیار بهتری بوده فلذا قادر است هزینه‌های مصرفی را کمتر کند. به عبارتی میزان نرخ تبخیر برج مدار بسته حدود ¼ تیپ مرطوب بوده بنابراین بعلت کمبود منابع آبی توصیه شده از کولینگ تاورهای خشک بیشتر استفاده گردد.

اگر سوال پیش آید که دلیل اهمیت زیاد کویل برج خنک کننده چیست؟ در پاسخ باید گفت یک مبدل داخل کولینگ‌های مدار بسته مهمترین وظیفه جهت امر تبادل حرارت را برای خنک سازی سیال داراست. فلذا حتما باید مواردی مثل سایز و ضخامت لوله، قطر لوله، تعداد ردیف، تعدد لوله درهر ردیف، متریال سازنده انشعابات، جنس هدر  به درستی انتخاب گردد تا عمل خنک سازی آبگرم بنحو استاندارد انجام گیرد.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس چیست؟

امروزه اکثر تولیدات صنعتی نظیر انواع کولینگ تاور دارای بدنه فایبرگلاس یعنی ترکیبی از دو عنصر الیاف و رزین هستند. بنابراین کامپوزیت مشمول الیاف تقویت شده با رزین‌های پلی استر میباشد. فلذا جایگزین عالی برج‌های بتنی و فلزی برای مصارف صنعتی محسوب میگردد که مزایای ذیل را دارد :

• به قطعات داخلی نظیر سطوح خنک کننده مدیا، قطره گیر، نازل، اسپرینکلر و... دسترسی آسان تر می‌باشد.
• بخاطر دمپ عالی ارتعاشات توسط الیاف شیشه، لرزش کمتر و فرکانس ارتعاش پایین خواهد بود.
• مقابل جریان آب درون برج و گرد خاک در بیرون خنک کننده پوسیده نمی‌شود.
• عدم نفوذ پذیری گرمایشی همچنین جذب گرما بوسیله نیروی تابشی خورشید.
• برابر تبخیر سیال و زیاد شدن مواد محلول دچار رسوب پذیری نمی‌گردد.
• بدنه و تجهیزات داخلی قابلیت اسیدشویی یا رسوب زدایی دارند.
• فایبرگلاس سبک بوده فلذا حمل و جابجایی راحتی دارد.

مشکلات رایج برج خنک کننده چیست؟

موارد ذیل جزء مشکلات متداول یک دستگاه کولینگ تاور در انواع مختلف می‌باشند :  

• رسوب گرفتگی سطوح خنک کننده، افشانک‌ها، لوله‌های توزیع سیال، دیگر قسمت‌های داخلی برج بخاطر تماس دائم با آب
• یخ زدن بیسین ذخیره ساز آب خنک در فصول سرد سال بعلت پایین آمدن دمای محسوس محیط
• به دلیل تماس مداوم با رطوبت و پاشش قطرات آب قطعات هوارسانی خراب میشوند.
• سخت بودن تامین سیال جبرانی مخصوصا در مناطق خشک بیابانی

راهکارهای دفع مشکلات رایج انواع برج خنک کننده چیست؟

امروزه با پیشرفت دانش مهندسی سیالات بیشتر نواقص‌های تجهیز خنک کننده رفع شده است و برای بر طرف نمودن مشکلات احتمالی راهکارهایی وجود دارد. مثلا جهت جلوگیری از یخ زدگی آب بیسین، ذخیره سیال سیستم آنتی فریز هوشمند یعنی هیتر و ترموستات بکار برده می‌گردد. همچنین برای رسوب یا گرفتگی اجزای داخلی بیشتر شرکت‌های سازنده با طراحی نازل‌های آنتی کلاگ و پکینگ مدیا PP این معضل را حل نموده‌اند. خرابی قطعات هوارسانی نیز با استفاده از رطوبت گیر و پایین آوردن مقدار رطوبت اطراف تا حدودی قابل حل است.

کولینگ تاور دی ایکس جزء سیستم‌های برودتی استاندارد می‌باشد که امروزه طی تناژهای مختلف تولید می‌شود. بنابراین اگر مطرح گردد برج خنک کننده DX چیست؟ باید گفت انواع کولینگ‌های فایبرگلاس در اشکال مخروطی و مکعبی یا سلولی طی تیپ‌های مدار بسته، هیبریدی، مدار باز توسط شرکت تهویه دی ایکس با الکتروموتور زیمنس آلمان یا موتوژن در تناژهای 10 الی 2000 تن تبرید طراحی میگردد که دارای دو سال ضمانت نامه کتبی همراه خدمات بعد فروش خواهد بود.