برج خنک کننده

برج خنک کننده

برج خنک کننده دستگاهی است که بر اساس انتقال جرم بین دو فاز مایع و گاز و تبخیر بخشی از مایع که منجر به گرفتن انرژی قابل ملاحظه ای از جریان مایع می شود، کار می کند. در حقیقت برج خنک کننده دستگاهی بمنظور خنک کردن آب در گردش درون مدار فن کوئلها و سایر دمنده ها می باشد.

همانطور که می دانید ظرفیت گرمایی ویژه بالا، سیالیت، بی خطر بودن و دسترسی آسان به آب باعث شده که در اکثر صنایع از آن به عنوان سیال خنک کننده دستگاهها و تجهیزات استفاده شود.

برج خنک کننده مهمترین دستگاه در سیستم های تهویه مطبوع می باشد که درون آن یک سیال وظیفه گرفتن گرما از آبی که درون یک سیستم گرم شده است و انتقال آن به فضای اطراف را بر عهده دارد.

با توجه به اینکه اکثر مناطق ایران در ناحیه بیابانی و نیمه بیابانی واقع شده است، استفاده بی رویه از آب جهت خنک کردن فرآیند با مشکل مواجه خواهد بود.

از این رو استفاده از انواع برج خنک کننده جهت خنک کردن آب خروجی از فرآیندهای مذکور باعث صرفه جویی قابل توجه در مصرف آب خواهد شد.

طراحی برج خنک کننده

برای انتخاب ظرفيت برج خنک کن به پارامترهای زير نياز داريم:

1. دبی آب در حال گذر که این پارامتر مقدار دبي آب در حال گذر از برج خنک کننده يا چيلری که سیستم خنک کننده با آن کار مي کند را مشخص مي کند. اين مقدار توسط شرکت سازنده چيلر اعلام مي گردد.

2. دمای آب گرم ورودی به دستگاه و آب سرد خروجی از آن

مقدار دمای آب گرم ورودی به دستگاه و دمای لازم آب سرد خروجي از برج خنک کن نيز توسط دستگاه يا چيلری که برج خنک کننده با آن کار مي کند، تعيين مي گردد. معمولا اين مقادير توسط شرکت سازنده چيلر اعلام می گردد.

3. دمای مرطوب هوا در منطقه جغرافيایی نصب برج خنک کن : اين دما را مي توان از داده های سازمان های هواشناسي کشور استخراج نمود.

برج خنک کننده

ظرفیت برج خنک کن

در محاسبه ظرفیت برج خنک کننده ۳ پارامتر اساسی مطرح می شود:

۱. دبی آب گذرنده از برج خنک کن می باشد.
۲. رنج سرمایش یا همان اختلاف دمای آب ورودی و خروجی دستگاه
۳.دمای هوای منطقه جغرافیایی مورد نظر.

براساس تجربه، معمولا سازندگان برج خنک کننده، ظرفیت کولینگ تاور را در چیلرهای تراکمی ۳۰ درصد بیشتر از توان چیلر و در چیلر های جذبی دو برابر توان چیلر در نظر می گیرند.

دلیل انتخاب این ضرایب، ریشه در ضریب عملکرد چیلرهای تراکمی و جذبی دارد. ضریب عملکرد چیلرهای جذبی غالبا کمتر از ۱ بوده در حالی که این میزان در چیلرتراکمی به عنوان یخچال به ۳ نیز می رسد.

ظرفیت کولینگ تاور = توان چیلر جذبی × ۲

ظرفیت برج خنک کن = توان چیلر تراکمی × ۱.۳

البته شایان ذکر می باشد که این مقادیر دقیق نیست اما تا حد زیادی قابل اطمینال است. حال با نگاه علمی تر سعی بر بدست آوردن مقداردقیق ظرفیت برج خنک کن می نمائیم.

علاوه بر دمای هوا ، رطوبت نیز عامل تاثیر گذار در برآورد ظرفیت برج خنک کننده یا کولینگ تاور خواهد بود، در مناطقی با رطوبت بالا عمل تبخیر سخت تر از مناطق خشک اتفاق خواهد افتاد بنابراین عمل خنک سازی که با تبخیر همراه است نیازمند توان بالاتری در برج خنک کن می باشد.

با توجه به پارامترهای بالا برای بدست آوردن ظرفیت مورد نیاز برج خنک کن در مقالات رابطه زیر مطرح شده است :

بار حرارتی (Btu/hr) = دبی بر حسب جی پی ام ×۵۰۰ × رنج سرمایش (درجه فارنهایت)

این رابطه همان فرمول معروف محاسبه ظرفیت برج خنک کنده است

Q ̇= m ̇C∆T است. که در آن Q ̇ ظرفیت(انرژی بر واحد زمان) برحسب m ، Btu/hr ̇دبی آب در گردش درون کولینگ تاور بر حسب gpm یعنی گالن بر دقیقه و T∆ بر حسب فارنهایت مطرح شده و فرمولی با ظاهر جدید ساخته است.

برای استفاده از نمودار لازم است که ابتدا مقادير دو پارامتر زير را بدست بياوريم:
مقدار اختلاف دمای آب گرم ورودی به کولینگ تاور و آب سرد خروجی از برج خنک کن را ( Range ) گويند.
مقدار اختلاف دمای بين آب سرد خروجي از برج خنک کننده و دمای مرطوب هوا را تقرب( Approach ) گويند.
ابتدا ( Range ) را مشخص نموده و روی خط سبز رنگ آن حرکت کنيد و از طرفي ديگر ( Approach ) را مشخص نموده و در راستای افقي حرکت کنيد تا اين دو خط به يکديگر برسند. حال از نقطه حاصله در راستای عمودی بنحوی حرکت کنيد تا خط دمای مرطوب مورد نظر را در بالا يا پايين قطع نمايد. سپس از اين نقطه در راستای افقي حرکت کنيد تا خط عمودی دبي آب مورد نظر را قطع نمايد. مدلی مناسب است که خط آن از بالای اين نقطه نهایی عبور نمايد.

بعد از تعیین ظرفیت برج خنک کن که یکی از مهمترین گام ها در خرید کولینگ تاور می باشد می توان نسبت به جستجوی شرکت مناسب بمنظور انتخاب جنس بدنه و تجهیزات مورد استفاده در تولید برج خنک کننده بمنظور خرید برج خنک کننده کراس فلو یا برج خنک کننده کانترفلو و ... اقدام نمود.

قیمت برج خنک کننده

قیمت برج خنک کننده پارامتری وابسته به عوامل زیر است : 

1- ظرفیت دستگاه شامل ظرفیت های 5 تن تبرید تا 10 هزار تن تبرید

2- نوع سازه شامل مخروطی و مکعبی یا صنعتی بودن بدنه برج

3- جنس بدنه اعم از گالوانیزه، چوبی، فایبرگلاس و بتنی

4- کیفیت الکتروموتوبر کولینگ تاور

5- کیفیت قطعات مورد استفاده در ساخت سیستم پاشش برج خنک کن

6- جنس سطوح خنک کننده اعم از پی وی سی ، پ پ و یا سایر متریال

7- مدار باز یا بسته بودن سیستم خنک کاری

در هر صورت بمنظور استعلام قیمت برج خنک کننده شما می بایست حتما با یک مشاور با تجربه در زمینه طراحی ظرفیت برج خنک کن در ارتباط باشید.

متریال مورد استفاده در ساخت بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس عبارتند از : 

 بدنه برج خنک کننده از الیاف فایبرگلاس با رزین وارداتی کره جنوبی که از استحکام فوق العاده ای برخوردار است، ساخته شده است و برای مقاومت بیشتر برج خنک کن فایبرگلاس در مقابل اشعه ماوراء بنفش(UV) دارای روکش مقاوم بوده که عمر قطعات را افزایش می دهد.

پنل های بدنه برج خنک کننده بوسیله پیچ های از نوع گالوانیزه ضدزنگ به یکدیگر متصل می گردند. سطوح تبادل حرارت داخل برج خنک کننده فایبرگلاس، مدیای متراکم از جنس پی وی سی بسیار سبک با گرید مواد غذایی می باشد.

الکتروموتور برج خنک کننده شرکت ناب زیست ساخت شرکت زیمنس و دارای کلاس حفاظتی IP55 و کلاس حرارتی F و دارای مقاومت بسیار زیاد در مقابل رطوبت می باشد.

کلیه فن های بکار رفته در برج خنک کننده از نوع محوری و پروانه های توخالی از جنس آلومینیوم یا فایبرگلاس مقاوم بوده که بدلیل سبکی و بالانس بسیار مناسب، فاقد هرگونه لرزش و بسیار کم صدا می باشد.

در صورت لزوم و بنا به درخواست، استفاده از فن های فایبرگلاس ایروفویل باعث کاهش فوق العاده صدای ایجاد شده خواهد شد.

سیستم توزیع آب برج خنک کننده از نوع پاششی (Sprinkler) بوده و طوری طراحی گردیده که حداقل افت فشار را بوجود می آورد، بنابراین هزینه تعمیرات و نگهداری آن بسیار پایین است.

قطعات فلزی مورد استفاده در برج خنک کننده مانند پایه ها و تکیه گاهها از جنس گالوانیزه داغ آبکاری شده و ضدزنگ می باشد.

استفاده از لوور (Louver) در برج خنک کننده مانع از تراوش آب از قسمت چاهک به اطراف سیستم خنک کننده می شود و باعث کاهش اتلاف آب و نشت آب به فضای اطراف می گردد.

در برج خنک کننده مکعبی ، حذف کننده قطرات رانشی (Drift Eliminator) جهت ممانعت از خروج آب با جریان هوا تعبیه شده است، ولی در برج خنک کننده مخروطی بدلیل افزایش افت فشار از نصب آن صرف نظر شده است.

جریان در داخل برج خنک کننده بصورت متقابل (Counter Flow) بوده و بر اساس آخرین تکنولوژی روز دنیا ساخته شده است.

جریان هوا در داخل برج خنک کننده بوسیله یک فن محوری (Axial) برقرار می شود که نوع جریان از نوع اجباری می باشد ولی جریان آب به صورت ثقلی بر روی سطوح خنک کننده برقرار می شود

انواع برج خنک کننده بر اساس نحوه برخورد جریان آب با هوای ورودی

برج خنک کننده بر مبنای جهت برخورد جریان آب گرم با هوای سرد به دو دسته تقسیم می‌شود :

برج خنک کن فایبرگلاس با جریان هوای متقاطع

دراین نوع از برج خنک کننده فایبرگلاس ، هوایی که از محیط بیرون از طریق لوورها وارد برج خنک کننده می‌شود بصورت متقاطع با جریان آب برخورد می‌کند.
 

جریان هوا در برج خنک کننده

برج خنک کننده فایبرگلاس با جریان هوای مخالف

در این نوع از برج خنک کننده، جریان هوا مکیده شده از طریق لوورها، بصورت مخالف با جریان آب برخورد می‌کند.

 

جریان هوای مخالف برج خنک کننده

کولینگ تاور فایبرگلاس در بین انواع مدل برج خنک کننده هم بلحاظ پایداری بدنه و هم به لحاظ سرعت تولید دارای مزیت است.

پیشنهاد ما به شما بعنوان تولید کننده برج خنک کننده انتخاب نمونه مخروطی کراس فلو با بدنه فایبرگلاس و پکینگ مدیا و ضخامت بدنه حداقل 8 میل می باشد.

در حجم های بیشتر از 1400 تن تبرید بررسی قیمت بین کولینگ واتر صنعتی و برج خنک کن طرح مارلی می تواند حائز اهمیت باشد. طرح مارلی در شرکت های پتروشیمی جا افتاده تر است.

فن مورد استفاده بمنظور کشیدن هوا به داخل از درون لوورها و دمیدن به سمت بالا می تواند گالوانیزه و یا فایبرگلاس و در حقیقت GRP باشد.

 در جدول زیر ابعاد برجهای خنک کن فایبرگلاس، قطر فن ، وزن در حال کار و زمان خشک و قدرت انواع الکتروموتورهای مورد استفاده سیستم های خنک کننده شرکت ناب زیست دسته بندی گردیده است.

 جدول ظرفیت برج خنک کن

 نکته بسیار مهم: همانطور که می دانیم برج خنک کننده بر اساس تبخیر سطحی در حال فعالیت است یعنی برج خنک کن با چرخش آب در یک سیکل بسته و دادن گرمای آبی که از داخل دستگاه به مدار تولید یا فن کوئلها رفته است و نهایتا دادن گرمای آب گرم برج خنک کننده به محیط در حال خنک کاری سیستم می باشد.

این سیستم باعت آن می گردد که همواره داخل بیسین برج خنک کن پر از آهک گردد و در حقیقت بیسین یا ظرف زیرین کولینگ تاور "گچ" ببندد.

بمنظور جلوگیری از بستن آهک درون بیسین این شرکت پیشنهاد می نماید سر راه لوله تامین آب جبرانی کولینگ واتر از سختی گیر یا آب شیرین کن استفاده نمایید.

قطعات برج خنک کننده

برج خنک کننده فایبرگلاس

به برج خنک کنی که جنس بدنه آن از FRP یا فایبرگلاس باشد برج خنک کننده فایبرگلاس می گویند.

بزرگترین مزیت کولینگ تاور فایبرگلاس نسبت به سایر انواع برجهای خنک کن بدنه ای مقاوم در برابر رطوبت می باشد. چرا که کولینگ تاورها بصورت مداوم در برابر رطوبت قرار دارند و بزرگترین عیب کولینگ واترهای گالوانز=یزه که سابقا تمامی برج های خنک کن بصورت فلزی ساخته میشد همین موضوع زنگ زدگی کولینک تاور گالوانیزه می باشد.

در واقع جریان هوای خشک در اثر عبور از روی جریان آب برج خنک کننده فایبرگلاس، بخشی از آب برج خنک کن را تبخیر کرده و باعث خنک شدن جریان آب ورودی به دستگاه می گردد.

نظر به اینکه گرمای نهان تبخیر آب در مقایسه با ظرفیت گرمایی ویژه آن بسیار بالا می باشد، تبخیر بسیار ناچیز آب باعث سرمایش نسبتاً بالایی در جریان مایع می گردد ( بعنوان مثال تبخیر 1 لیتر آب و ورود آن به جریان هوا می تواند باعث سرد کردن 10 درجه ای حدود 60 لیتر جریان آب گردد).

البته باید توجه داشت که پارامتر محدود کننده انتقال حرارت در برج خنک کننده، رطوبت نسبی هوای ورودی به برج می باشد.

از نظر تئوری حداقل دمای قابل حصول برای آب خروجی از کولینگ تاور برابر دمای مرطوب هوای ورودی می باشد ولی در عمل معمولاً این اختلاف دما 2.5 تا 5 درجه سانتیگراد می باشد.

دمای مرطوب هوای ورودی را می توان با پیچیدن یک پارچه مرطوب دور حباب دماسنج و دمیدن هوا با آن اندازه گیری کرد.

برج خنک کن مدار باز

در اکثر مناطق ایران با توجه به شرایط آب و هوایی، امکان استفاده از این نوع برج ها وجود دارد. پایین بودن رطوبت نسبی هوای ورودی یا به اصطلاح خشک بودن هوای برج خنک کننده، تبخیر مناسب آب گرم و در نتیجه سرد شدن جریان آب ورودی به برج خنک کننده را میسر می سازد.

این برج ها که در مقیاس تجاری و نیمه صنعتی به صورت برج خنک کننده مخروطی و در مقیاس صنعتی به شکل برج خنک کننده مکعبی قابل اجرا می باشد، امروزه به طور چشم گیری مورد استفاده قرار می گیرد. در گذشته بدنه برج خنک کننده از جنس آهن گالوانیزه ساخته می شد.

بدلیل مشکلات ناشی از خوردگی و عمر پایین و همچنین مشکلات ناشی از انتقال حرارت با محیط، فایبرگلاس جایگزین ورق گالوانیزه گردید.

به منظور بالا بردن سطح انتقال جرم بین آب و هوا در برج خنک کننده، از مدیای متراکم (پکینگ) به شکل لانه زنبوری که از جنس پلی اتیلن با استاندارهای صنایع غذایی (Food Grade) است، استفاده شد.

در برج خنک کننده مدار باز بدلیل تبخیر بخشی از آب و به منظور تامین آب تبخیر شده از یک جریان تامین کننده (Make Up) استفاده می شود. از طرف دیگر بدلیل افزایش سختی آب که ناشی از تبخیر بخشی از آن می باشد، در صورت لزوم باید از یک سختی گیر رزینی جهت جلوگیری از رسوب گرفتگی (Fouling) مدیای متراکم و سایر تجهیزات برج خنک کننده، استفاده کرد.

برج خنک کننده مدار بسته

عملکرد برج های خنک کننده مداربسته دقیقا همانند برج های مدار باز می باشد با این تفاوت که نوع تماس بین آب و هوا به صورت غیر مستقیم می باشد و آب برای خنک شدن به صورت غیر مستقیم در تماس با هوا قرار می گیرد .

برای این کار به جای پاشش آب بر پکینگ ها یا سطوح خنک کننده ، آب در یک سیکل بسته داخل یک کویل جریان می یابد و به منظور انتقال گرما از آب گرم به هوا از هوادهی توسط فن در اطراف کویل استفاده می شود . بنابراین آب با یک مدار بسته درون کویل ها جریان می یابد و عمل جابه جایی  حرارت از آب به هوا بدون تماس مستقیم  و با استفاده از یک کویل با ضریب هدایت و نفوذ حرارتی مناسب صورت می گیرد. بزرگترین مزیتی که برج های مدار بسته نسبت به برج های مدار باز دارند این است که در برج های مدار بسته یا خشک دیگر بخار آب وارد هوا نمی شود و هوا به جای اشباع شدن فقط گرم می شود و دیگر قطرات آب وارد هوا نمی شود و نیازی به آب جبرانی در برج های مدار بسته نمی باشد . دیگر مزیت برج مدار بسته این است که از آن برای سرد کردن سیال های دیگر همچون روغن یا حتی اسید ها و یا دیگر سیال ها استفاده می شود .

ولی یکی از مشکلات معمول در برج های مدار بسته این است که دمای خروجی در برج های مدار بسته در مقایسه با برج های مدار باز این است که برج های مدار بسته به لحاظ عملکرد چون مستقیما تابع دمای محیط هستند ، عملکرد پایین تری دارند . به منظور جلوگیری از این موضوع اولین بار توسط شرکت نوع برج های هیبریدی به شکل ترکیبی از برج های مدار باز و مدار بسته ارائه شد که هم میزان آب مصرفی کمتری مصرف می کرد و هم راندمان حرارتی بسیار بالایی داشت و شامل دو بخش بود : الف) بخش خشک برج یا همان قسمت مدار بسته برج که در این قسمت آب در داخل کویل جریان پیدا می کرد و به کمک هوادهی فن سرد می شود ب) قسمت مرطوب ، تر و یا قسمت مدار باز برج که به منظور خنک کردن بیشتر برج و بالا بردن راندمان حرارتی مجموع برج در نظر گرفته است.

با یک بررسی دقیق بر این طرح مشخص شد که می شود با به کار گیری یک لایه پکینگ و خنک کردن کویل توسط بخش مرطوب یا باز برج خنک کننده عملکرد برج های مدار بسته را به میزان قابل توجهی بالا برد .

برج های مدار بسته به دلیل استراکچر و چیدمان نوع کویل فقط با سازه ی مکعبی تولید می شود زیرا که در برج های مدار بسته امکان چیدمان و ساخت کویل های با هندسه مخروطی فراهم نمی باشد و یا اگر فراهم است با هزینه های زیاد و غیر قابل توجیه شدنی است. بنابراین برج های مدار بسته با ترکیبی از برج های تر یا مدار باز هم به لحاظ مصرف آب بسیار کم و هم به لحاظ عملکرد دفع گرما به شکل بسیار مطلوب ارتقا یافته اند.

مزیت برج های خنک کننده مدار بسته نسبت به برج های خنک کننده مدار باز :

1-کاهش دادن میزان آب جبرانی (make up ) حتی به میزان صفر

2-مناسب برای محیط هایی با هوای مرطوب- رطوبت نسبی بالا (زیرا عملکرد آن نیازی به رطوبت هوا ندارد و به دمای محیط وابسته است)

3-سرد کردن بیشتر سیال ها (به جز سیال هایی که باعث خوردگی و پوسیدگی و انسداد در کویل می شود)با استفاده از برج های خنک کننده مدار بسته

4-برج های مدار بسته (خشک) به میزان برج های مدار باز ارتفاع و مساحت کمتری نیاز دارند و برای محیط هایی با محدودیت فضا برای محل نصب ، مناسب می باشد.

روش های مختلف انتقال قدرت در برج های خنک کننده مداربسته

الف) سیستم انتقال قدرت از مدل تسمه پولی(Poli) : در این نوع انتقال قدرت عموما دورموتور در الکتروموتور کاهش می یابد زیرا باید متناسب با سرعت خطی فن و هوادهی مورد نیاز ، توان موتور به اندازه مورد نیاز به پروانه یا فن انتقال یابد به همین دلیل به این نوع سیستم ، کاهنده دور هم می گویند .

ب)سیستم انتقال قدرت کوپل مستقیم (Direct Drive) : در این نوع انتقال قدرت که عموما در الکتروموتور با توان های کمتر از 2 کیلو وات استفاده می شود ، الکتروموتور با دور کم انتخاب می شود و قدرت الکتروموتور به صورت مستقیم و به واسطه یک رابط( عموما یک شفت ) به فن انتقال می یابد .

ج) سیستم انتقال قدرت گیربکسی(Gair Box ) : در این نوع سیستم صفحه چرخش فن بر  صفحه چرخش  شفت الکتروموتور عمود می باشد و انتقال فن از طریق گیربکس از الکتروموتور به فن صورت می گیرد.

برج خنک کننده مداربسته

جنس کویل کولینگ تاور مدار بسته

انتخاب جنس کویل درون برج خنک کننده مدار بسته بر اساس پارامترهای متفاوتی انجام می گیرد که به صورت مختصر به مهمترین پارامترهای انتخاب جنس کویل می پردازیم :

ضریب هدایت حرارتی ( ضریب نفوذ حرارتی ) کویل کولینگ تاور مدار بسته

ضریب هدایت حرارتی یا گرما رسانایی یک خاصیت مهم حرارتی اجسام است که باk  نمایش داده می شود و به نوع جسم و شرایط آن بستگی دارد. هرچه مقدار ضریب هدایت حرارتی جسم بیشتر باشد جسم هادی تر بوده و مقدار بیشتری حرارت از آن می گذرد و هرچه این مقدار کمتر باشد جسم عایق تر یا نارسانا تر می باشد.این ضریب هدایت حرارتی تابع دما می باشد که به دلیل اختلاف کم دما در برج های خنک کننده معمولا این ضریب را ثابت فرض می کنیم .

ضریب نفوذ حرارتی ( ضریب پخش حرارتی ) نیز یک خاصیت مهم حرارتی اجسام است که با α نمایش داده می شود . این خاصیت نشان دهنده ی سرعت پخش ، نفوذ یا انتشار گرما در توده جسم است .ضریب نفوذ حرارتی در واقع در جسم هایی با دانسیته یکسان و در فشار ثابت  فقط وابسته ضریب هدایت حرارتی می باشد .

درحالت کلی وظیفه کویل ، جابه جایی حرارت از آب داغ جریان یافته در داخل کویل به هوای اطراف، بدون تماس مستقیم بین آب و هوا می باشد. حال هر چقدر این کویل که رابط بین آب و هوا برای انتقال حرارت می باشد بتواند رسانای بالاتری برای عبور گرما باشد انتقال حرارت با نسبت بیشتری صورت می گیرد و راندمان  سیستم افزایش می یابد زیرا که این کویل با ضریب نفوذ حرارتی یا ضریب هدایت حرارتی بالاتر قابلیت بیشتری برای انتقال گرما بین دو سیال آب و هوا دارد.

با توجه به این ضریب انتقال حرارت که برای تمامی فلزها مشخص است می توان بر اساس بالاترین ضریب نفوذ یا هدایت جنس کویل را بر اساس بالاترین رسانش گرما برای کویل داخل برج های مدار بسته انتخاب کرد .

در بین فلزات نقره و مس بیشترین ضریب هدایت حرارتی را دارند که با توجه به قیمت بالای نقره نسبت به مس ، معمولا از فلز مس به عنوان هادی ترین فلز در ساخت کویل استفاده می شود. بعد از مس از آلومینیوم ، آهن گالوانیزه و استیل کربن به ترتیب  استفاده می شود .

کیفیت آب در جریان داخل کویل برج خنک کن مدار بسته

به دلیل تماس مستقیم کویل با آب درون سیستم برج های مدار بسته یا خشک ، بنابراین میزان نمک های حلال و یا اسید های موجود در آب ممکن است باعث خوردگی در کویل و خرابی کویل در برج های مدار بسته شوند. بنابراین در زمان هایی که آب داخل سیستم رسوب زیادی  دارند ، باید از کویل هایی استفاده کرد که قابلیت اسیدشویی رو دارا  باشند . بنابراین فلز هایی همچون استیل کربن به دلیل مقاومت بالایی که در برابر اسید ها دارد یک انتخاب خوب و مناسب به منظوری جلوگیری از رسوب و انسداد در آب داخل کویل می باشد.

البته لازم به ذکر است که به منظور جلوگیری از رسوب در داخل بهترین راه حل تصفیه آب و رسوب زدایی آب با سختی گیرها و بعد هدایت آب به داخل کویل مسی می باشد که با این کار هم ضریب هدایت حرارتی بالا در سیستم در نظر گرفته می شود و هم از رسوب در داخل کویل در برج های مدار بسته جلوگیری می شود .

مزایای فایبرگلاس نسبت به بتن و آهن گالوانیزه در بدنه برج خنک کننده اعم از مدار باز یا مدار بسته :

  • وزن بسیار کمتر
  • ضد خوردگی و رسوب گرفتگی و زنگ زدگی نسبت به آهن گالوانیزه
  • ضد نفوذ آب و به لحاظ آببند بودن بسیار بهتر از برج های بتنی و گالوانیزه
  • ابعاد و ارتفاع کمتر نسبت به برج های بتنی و گالوانیزه

انواع برج خنک کننده فایبرگلاس ار لحاظ شکل ظاهری

برج خنک کننده فایبرگلاس تولیدی گروه صنعتی ناب  از نظر نوع کاربری و شکل ظاهری به سه دسته تقسیم می شوند:

برج خنک کن مدور

که ظرفیت حرارتی آنها حداکثر 1.250 تن تبرید است. شکل ظاهری این دستگاه گرد است و در گوگل با کلمات کولینگ تاور مخروطی مترادف می باشد.

 مکعبی

که ظرفیت حرارتی آنها حداکثر 1.800 تن تبرید است.  شکل ظاهری این نوع خاص از برج خنک کن ، مکعبی است و قیمت این دستگاه از مدل برج خنک کن گرد بالاتر است.

برج خنک کننده صنعتی

برج خنک کن نده صنعتی یکی از انواع برج های خنک کننده مکعبی است که برای ظرفیت های بیش از 2.000 تن تبرید مورد استفاده قرار می گیرد.

شکل ظاهری این نوع کولینگ تاور نیز مکعبی است ولی در ابعاد بسیار بزرگ. 

در حقیقت کولینگ تاور صنعتی یکی از برج های خنک کن مکعبی است ویل با تعداد سلولهای بیشتر و سازه ای از ترکیب فلز و فایبرگلاس و نه صرفا فایبرگلاس.

اجزاء برج خنک کننده

بدنه برج خنک کننده (Casing)

قطعات بدنه GERP توسط پیچ و مهره ضد زنگ به هم متصل و بدنه یکپارچه برج را تشکیل میدهند. بدنه، سطوح خنک کننده PVC را محصور کرده و جریان هوای مکشی را بر روی سطوح خنک کننده امکان پذیر می سازد.

شکل خاص مخروطی بدنه باعث کاهش اصطحکاک جریان هوا می شود و به الگوی جریان هوا کمک میکند.بدنه برج طوری طراحی شده که تحمل باد با سرعت  m/sec21 و ارتعاشات ناشی از موتور و سیستم های محرکه برج را دارد.

بدنه GERP بعلت ساخته شدن از رزین ایزوفتالیک (ISO) مقاومت بالایی در مقابل ضربه دارد و براحتی در محل بهره برداری آسیب نمی بیند ژکلت نوپنتیل گلیکل (NPG) باعث اطمینان از ماندگاری نما و رنگ طولانی برج در مقابل اشعه مستقیم نور خورشید می شود.

بدنه جهت حمل راحت بصورت قطعات قابل حمل ساخته می شوند و در سایت مونتاژ خواهند شد.

بیسین (Basin)

تشت جهت جمع آوری آب پس از ریختن از پکینگها و هدایت آن بطرف چاهک (Sump) استفاده می شود،علاوه بر این تشت بعنوان منبع آب نیز عمل می کند. تشت نیز از جنس فایبرگلاس (GFRP) با مشخصات بدنه میباشد.

چاهک (Sump)

چاهک در برج خنک کننده بزرگ در زیر و وسط تشت قرار گرفته و در مدلهای کوچکتر در زیر و در حاشیه تشت قرار دارند و تمام اتصالات ورود،خروج، تخلیه، پرکن (فلوتر) و سرریز روی آن قرار دارد.

چاهک در پایین ترین سطح قرار گرفته و همیشه پر از آب می باشد و خطر هوا گرفتگی پمپ هرگز وجود ندارد.

چاهک کاملاً با مواد فایبرگلاس ساخته می شود و خطر هرگونه پوسیدگی و نشتی از بین می رود. تخلیه در پایین ترین سطح قرار دارد که به سادگی می توان آشغال های جمع شده را از برج تخلیه نمود و یا آب برج را تخلیه کرد.

استراکچر برج خنک کننده (Tower Structure)

استراکچر برج خنک کننده که بدنه، تشت و موتور و غیره را ساپورت می کند از جنس فولاد (MS) می باشد که گالوانیزه گرم

(HOT DIP) شده و مقاوم در مقابل خوردگی است.

سطوح خنک کننده یا پکینگ برج خنک کن (Fill)

سطوح خنک کننده طوری طراحی شده اند که بیشترین سطح تماس آب و هوا حاصل و بهترین امکان انتقال حرارت و جرم صورت پذیرد و بیشترین سطح را برای واحد حجم در اختیار ما قرار می دهد. توزیع یکنواخت آب و مکش یکنواخت هوا در سطح مقطع این مهم را امکان پذیر ساخته است. سطوح خنک کننده از ورقهای PVC دست اول با گرید داروئی و از نوع شفاف با ضخامت مناسب و پوشش ضد اشعه ماوراء بنفش و ضد باکتری ساخته میشوند.

فن و پره های فن برج خنک کننده (Fan/Fan Blades)

فن های چند پره آکسیال، قابل تنظیم، ضد خوردگی و سبک، برای جابه جایی حجم زیادی از هوا با حداقل مصرف انرژی و حداقل صدا طراحی شده اند که از مشخصه های بارز برج های شرکت صنعتی ناب زیست می باشند.

فن ها بالانس استاتیکی و دینامیکی شده و باعث حرکت آرام و عمر بیشتر یاتاقانها می گردند. فن های فایبرگلاس ایروفویل بنا به درخواست خریدار قابل ارائه می باشد، که این فن ها صدای فوق العاده کم و مقاومت خیلی خوب در مقابل خوردگی دارند.

الکتروموتور فن کولینگ تاور (Fan Drive Motor)

الکترو موتورها بر روی برج های خنک کننده گروه صنعتی ناب دارای کلاس حفاظتی  IP55  و عایق حرارتی کلاس F می باشند.

آب پخش کن برج خنک کن (Sprinkler)

آب پخش کن از جنس آلومینیوم ریخته گری و تراشکاری  با کمک لوله های PVC فشار قوی که به صورت رادیال آب را از طریق سوراخهایی که در لوله ها تعبیه شده بر روی سطوح خنک کننده توزیع می کند.

چرخش آب پخش کن در اثر نیروی عکس العمل آب خروجی از لوله های PVC می باشد. آب پخش کن در مرکز و بالای لوله آب ورودی سوار می شود.

گریل (Grill)

از آنجایی که برجهای خنک کننده اکثراً در پشت بام یا ارتفاع نصب می شوند، احتمال ورود آشغال به دهانه برج از دهانه مکش هوا وجود دارد.

جهت جلوگیری از ورود آشغال مانند برگ درختان، پر پرندگان و همچنین ترشح آب به بیرون گریل که از جنس پلی اتیلن می باشد و مقاوم در مقابل آب و شرایط جوی است، استفاده می شود.

کولینگ تاور مخروطی

لوور برج خنک کننده (Louver)

 علاوه بر گریل، برجهای خنک کننده شرکت صنعتی ناب زیست دارای لوور نیز هستند که از ترشح آب به بیرون جلوگیری می کنند و این امر باعث شده تا برجهای شرکت صنعتی ناب زیست نسبت به دیگران متمایز باشند، شما هرگز زمین مرطوب در اطراف برجهای شرکت صنعتی ناب زیست نخواهید داشت.

که این امر دو مزیت دارد:

اول: بعلت خشک بودن محیط اطراف راندمان برج بالاتر می رود.

دوم: ایزولاسیون پشت بام از بین نمی رود.

الیمانتور قطرات رانشی (Drift Eliminator)

در طراحی برج خنک کننده تلاش شده که سرعت هوا و توزیع چرخشی آب طوری باشد که حداقل قطرات رانشی را داشته باشیم. جهت جلوگیری از فرار این قطرات پره هایی سینوسی شکل روی لوله های PVC را پوشانده اند.

جانمایی سیستم خنک کننده

در این بخش به موارد تعیین کننده محل نصب برج خنک کننده می پردازیم :

یکی از دغدغه های اصلی طراحان و سازندگان مجتمع های مسکونی، چیدمان مناسب دستگاه در محوطه حیاط و یا بام ساختمان می باشد. با توجه به اینکه نسبت طول و عرض برج خنک کننده جریان مخالف (Counter flow) نسبت به سیستم خنک کن جریان متقاطع (Cross flow) به فرم مربعی نزدیکتر است بهترین گزینه ها از لحاظ جانمایی برج خنک کننده در ساختمان به ترتیب ذیل می باشند :

    اول برج خنک کن مکعبی جریان مخالف
    دوم برج خنک کننده مکعبی جریان متقاطع
    سوم کولینگ واتر گرد یا برج خنک کننده مخروطی یا مدور

پاشش آب و آلودگی محیط توسط برج خنک کننده

در این بخش برج خنک کننده جریان متقاطع و جریان مخالف در صورتیکه از شرکت معتبر خریداری شده باشد در یک سطح قرار می گیرند. البته باید توجه داشت که برج خنک کننده گرد شکل از لحاظ پاشش آب و آلوده کردن محیط اطراف شرایط بسیار بدی دارند. پاشش آب از برج به اطراف موجب ایجاد بیماری های واگیر دار و همچنین پراکنده شدن باکتری ها می گردد که سلامت کودکان وسالمندان را به شدت به خطر می اندازد. علت این موضوع وجود محیط مرطوب مساعت جهت رشد باکتری ها می باشد.

جلوگیری از ایجاد آلودگی صوتی توسط برج خنک کننده

به منظور کاهش آلودگی صوتی توسط فن های برج خنک کننده، بهترین گزینه استفاده از فن های فایبر گلاس با پروفیل ایرفویل است. این نوع فن در برج خنک کننده به دلیل پیچش پروفیل در طول شعاع و تغییر زاویه حمله، دبی یکنواختی را ایجاد کرده و در عین حال صدای بسیار کمتری از فن های آلومینیومی یا فن های پروفیل ثابت فایبر گلاسی ایجاد می نماید.

یکی از بهترین روشهای کاهش صدای برج خنک کننده در شب ها، استفاده از سیستم کنترلی هوشمند برای کاهش دور فن در شب می باشد.


محاسبه میزان پرت آب (Water loss)

پرت آب در برج خنک کننده بخصوص در مناطق خشک و کم آب دارای اهمیت زیادی است.

پرت آب درون برج خنک کن اعم از صنعتی، مخروطی و مکعبی به موارد زیر بستگی دارد:

تبخیر (Evaporation)

میزان تبخیر آب در برج خنک کننده یا میزان پرت آب معادل میزان دبی آب جبرانی کولینگ واتر به طور معمول از رابطه روبرو قابل تخمین است:                                 E=.0008*(Ti-To)*F

E= میزان تبخیر بر حسب gpm

To و Ti= دمای آب ورودی و خروجی برحسب درجه فارنهایت

F= دبی آب بر حسب gmp

فرار قطرات (Drift Loss)

میزان فرار قطرات در برج خنک کننده، کمتر از 2هزارم درصد جریان آب در گردش می باشد که حداکثر مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید.

D=0.002× F

تخلیه آب (Bleed Off)

بهنگام تخلیه و پر کردن برج خنک کننده مقداری از آب پرت می شود.

پرت لوله کشی (Pipe Line Loss)

پرت آب از لوله کشی بستگی به نوع اتصالات، کیفیت شیر آلات و طول مسیر دارد.

نصب برج خنک کننده

نصب برج خنک کننده مجموعه فعالیت هایی را شامل می شود که بر اساس آن یک تیم مجرب و اصولا تولید کننده برج خنک کن با انجام آنها نسبت به راه اندازی کولینگ تاور در محل اقدام می نمایند.

ذیلا به منظور آشنایی شما مجموعه اقداماتی که تیم نصب برج خنک کننده می بایست انجام دهند را تیتر وار بیان می نمائیم.

  1. فونداسیون برج خنک کننده را با نقشه چک کنید.
  2. سطح تراز پایه فونداسیون ها را چک کنید که تمام پایه ها در یک سطح تراز باشند.
  3. چاهک(Sump) را با توجه به مسیر لوله کشی ابتدا نصب کنید.
  4. پایه های لوله ای را (در صورتیکه در مدل مورد نظر وجود داشته باشد) در پیرامون فونداسیون نصب کنید.
  5. حلقه ساپورت تشت جمع آوری آب (Basin) را به پایه های مربوطه وصل کنید.
  6. قطعات تشت (Basin) را بهم پیچ و مهره کرده و روی حلقه ساپورت قرار دهید.
  7. ساپورت گریل و لوور برج خنک کن را نصب کنید.
  8. حلقه بالایی را نصب و به پایه پیچ و مهره کنید.
  9. قطعات بدنه را یک به یک به هم پیچ کنید تا سیلندر کامل شود.
  10. تاقچه نگهدار الکتروموتور را نصب کنید.
  11. نردبان را نصب کنید.
  12. موتور و مجموعه پروانه را نصب کنید.
  13. لوله آب گرم از چاهک به آب پخش کن برج خنک کننده را وصل کنید.
  14. آب پخش کن را به روی لوله وصل کنید.
  15. لوله های PVC را به کمک قطعات تفلن به آب پخش کن وصل کنید.
  16. گیره را به لوله مرکزی وصل کنید.
  17. نگهدارنده های ضربدری سطوح خنک کننده را نصب کنید.
  18. شبکه مخصوص پلاستیکی ساپورت سطوح خنک کننده را روی نگهدارنده ها پهن کنید.
  19. سطوح خنک کننده برج خنک کننده | پکینگ مدیا | پکینگ لانه زنبوری برج خنک کننده را مرتب بچینید.
  20. سطوح خنک کننده ردیف دوم برج خنک کننده را عمود بر سطوح اول بچینید.
  21. سطح تشت و چاهک را یک لایه فایبرگلاس کنید و قبل از بهره برداری اجازه دهید خشک شود.
  22. شبکه محافظ موتور و پروانه را نصب کنید.
  23. گریل و سپس لوور را نصب کنید.
  24. تمام پیچ و مهره ها را با برس به رزین آغشته کنید و قبل از بهره برداری اجازه دهید خشک شود.
  25. برای نردبان برج خنک کننده، ساپورتی در پایین در نظر بگیرید.

نصب آب پخش کن برج خنک کننده

نصب لوله های آب پخش کن برج خنک کن

لوله های آب پخش کن می بایست کاملاً تمیز باشند تا گرفتگی سوراخ ها پیش نیاید. موقع نصب لوله ها روی آب پخش کن برج خنک کن دقت کنید که پیچ های تنظیم دقیق بسته شوند، بطوریکه لوله ها کاملاً در مرکز قرار گیرند.

نصب کله آب پخش کن

رسوب و لجن ممکن است جلوی چرخش آب پخش کن را بگیرد.

در صورتیکه حرکت آب پخش کن دشوار شود یا بایستد با وجودی که مقدار آب در گردش تغییر نکرده باشد، کله آب پخش کن را برای تمیز کردن و چک کردن باز کنید.

وقتی دوباره کله آب پخش کن را می بندید مطمئن شوید که آب داخل بلبرینگ ها نرود و با گریس ضد خوردگی پوشیده شده باشد.

کنترل کیفیت آب 

برج های خنک کننده هواشورهای کارا و موثری هستند.

گرد و غبار محیط همراه هوای مکشی به داخل برج خنک کننده آمده و ضمن تماس با آب ایجاد خوردگیری، شوره، رسوب و رشد جلبک می کند و کارایی سیستم تهویه مطبوع را تحت تاثیر قرار میدهند.

برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، تکیه کردن بر مواد شیمیائی کافی نیست.

کیفیت آب و فاکتور های محیط اطراف را چک کنید.

۱-آب در گردش برج خنک کن و آب جایگزین را آنالیز و کیفیت آب را بررسی کرده و اقدام مناسب جهت کنترل کیفیت آب انجام دهید.

۲-اگر چنانچه مشکل بخاطر غلیظ شدن آب در گردش است، پیشنهاد میگردد از مواد شیمیائی استفاده کرده و تخلیه آب (Bleed Off) به صورت متناوب انجام شود تا آب در حد کیفیت مجاز قرار گیرد.

۳-برای شوره زدن و رسوب، با استفاده از مواد شیمیائی آنها را پاک کنید.

۴-با توجه به کیفیت آب از صافی و فیلتر استفاده کنید.

اخطار: پردازش آب می بایست توسط افراد متخصص در این رشته صورت گیرد ، تا هیچگونه خسارتی به برج خنک کننده و کندانسور وارد نشود. این از مسئولیت های خریدار میباشد تا پردازش آب را انجام داده و از رشد باکتریها در آب جلوگیری کند.

بررسی های بعد از مونتاژ و قبل از راه اندازی برج خنک کننده

  1. سطح تشت و فن را چک کنید تا موازی سطح افق باشند.
  2. لوله مرکزی را چک کنید که حتماً عمود باشد و تمام بازوهای آب پخش کن در یک سطح و عمود بر لوله مرکزی باشند.
  3. مطمئن شوید که هیچگونه آشغال یا جسم خارجی در تشت و چاهک وجود ندارد، آنها را تمیز شستشو دهید.
  4. آب پخش کن را با دست حرکت دهید و مطمئن شوید به راحتی حرکت می کند.
  5. مطمئن باشید سطح بالایی سطوح خنک کننده هموار است.
  6. مطمئن شوید که بازوهای آب پخش کن فاصله مناسب با سطوح خنک کننده و بدنه دارند و به آنها برخورد نخواهند کرد.
  7. مطمئن شوید فن و الکترو موتور درست نصب شده اند.
  8. تمام پیچ و مهره ها را چک کرده تا هیچ قسمت ول و لق نباشد.
  9. تشت را از آب پر کنید، در صورت مشاهده هرگونه نشتی، آن را رفع نمائید.
  10. برق صحیح (۳۸۰V- 50HZ- 3PH-AC)  را به فن وصل کرده و موارد زیر را چک کنید.

    الف) جهت گردش فن را چک کنید، هوا می بایست از دهانه مکش که لوورها هستند مکیده از روی سطوح خنک کننده عبور کرده و به صورت عمودی از تنوره بالا خارج شوند.
    ب) لرزش حداکثر در حد قابل اغماض باشد.
    ج) کابلهای برق استاندارد بوده و درست بسته شده و مسائل ایمنی کاملاً رعایت شده باشند.

    جریان آب را برقرار کنید و گردش آب پخش کن را چک کنید هرگونه بی نظمی را رفع نمائید.

راه اندازی برج خنک کننده

سرعت موتور را طبق آنچه اعلام شده چک کنید.
دبی هوا را چک کنید.
دبی آب برج خنک کننده را چک کنید.
توان و جریان برق الکتروموتور را چک کنید که در حد مجاز باشند.
صداهای غیر معمول و لرزه های در حال کار را چک کنید.
آب پخش کن می بایست با سرعت حدود ۵ تا ۸ دور در دقیقه براحتی بچرخد، در غیر اینصورت زاویه سوراخها را تنظیم، تا سرعت مناسب بدست آید.
مطمئن شوید آب بصورت یکنواخت روی تمام سطوح خنک کننده می ریزد و قطرات معلق توسط قطره گیر ها گرفته می شوند و قطرات بیش از حد از تنوره خارج نمی شوند.
فاصله بین سطوح خنک کننده و صفحات المیناتور چک شود، فاصله کافی و یکسان بین آنها وجود داشته باشد.

دماهای زیر را اندازه گیری کنید:

الف) دمای آب ورودی به برج خنک کننده

ب) دمای آب ورودی جایگزین به برج

ج) دمای مرطوب و خشک هوای ورودی به برج در چهار چوب جهت برج (فواصل مساوی)

د) دمای مرطوب و خشک هوای خروجی از بالای فن

شیر آب تخلیه (Bleed Off) را تنظیم کنید تا درصد مورد نظر تخلیه شود.
شیر شناور را طوری تنظیم کنید، تا آب جایگزین پرت های آب را جبران کرده و همچنین موقعی که برج خنک کننده خاموش می شود سرریز نکند.

سرویس و نگهداری برج خنک کننده

کنترل های روزانه برج خنک کننده

  1. لرزه و صدای برج بررسی شود و در حد نرمال باشد.
  2. توزیع صحیح آب چک شود.
  3. جریان هر سه فاز الکتروموتور اندازه گیری شود تا در حد مجاز باشند.
  4. درجه حرارت آب ورودی و خروجی چک شود.

کنترل های هفتگی برج خنک کننده

  1. دهانه ورودی هوا (گریل) را از آشغال پاک کنید.
  2. فیلتر آب ورودی را تمیز کنید.
  3. سوراخهای آب پخش کن برج خنک کن را در صورتیکه گرفته تمیز و باز کنید.
  4. رشد جلبک، لجن و غیره را چک کنید و در صورت وجود از تشت و چاهک خارج سازید.
  5. سفتی تسمه ها را چک کنید.

کنترل های ماهانه برج خنک کن

  1. تشت و چاهک را تخلیه کرده، رسوب و لایه ته نشین شده را خارج کرده و تشت را شستشو دهید.
  2. سطوح خنک کننده را چک کنید که توسط جلبک، لجن، رسوب و غیره مسدود نشده باشند.
  3. اسکلت، بدنه، تشت و چاهک را بررسی کرده و در صورت آسیب دیدگی تعمیر کنید.
  4. بیرون برج را با مواد شوینده مانند آب و صابون بشویید.
  5. تمام پیچ و مهره ها را چک و سفت کنید.
  6. مهره ها را گریس زده تا در صورت نیاز به راحتی باز شوند.

کنترل های دو ماهانه 

  • تمام بلبرینگ های موتور را گریسکاری کنید.
  • تمام بلبرینگ های آب پخش کن را گریسکاری کنید.
  • تمام بلبرینگ های کاهنده دور را گریسکاری کنید.
  • سیستم محرکه موتور و فن را چک کنید.
  • پره های پروانه را از مواد خارجی پاک کنید.
  • سطوح خنک کننده را برای خرابی چک و در صورت لزوم تعویض کنید. 
بهینه سازی آب درون برج خنک کننده

برج خنک کننده جهت خنک کاری، آب یا هر سیال دیگر را بطور مرتب درون مسیری مشخص می چرخاند.

این عمل باعث می گردد تا بخش زیادی از آب برج خنک کننده که در معرض هوا قرار می گیرد بصورت تبخیر سطحی از بین برود و در نتیجه سختی آب بالا خواهد رفت. همچنین چرخش آب درون مسیر باعث بالا رفتن درجه اسیدی یا بازی و آغشته شدن به انواع مواد شیمیایی خواهد شد.
نتیجه اینکه آب در گردش برج خنک کن باید حتما بطور مداوم کنترل و از املاح و اضافات مبری گردد تا از صدمه زدن به تجهیزات جلوگیری شود. اسید باعث خورندگی قطعات گالوانیزه می گردد و عمر برج خنک کننده را بسیار کاهش می دهد.

شاسی برج خنک کننده مکعبی

سوال : در صورت شکستن پروانه برج خنک کننده باید چگونه نسبت به تعویض آن اقدام نمود و آیا پروانه کولینگ تاور به صورت مجزا به فروش میرسد ؟

با توجه به اینکه ناب زیست خود تولید کننده تمامی تجهیزات برج خنک کننده به استثناء الکتروموتور که ذاتا وارداتی است، می باشد می توانید از طریق تماس با دفتر و اعلام مدل برج خنک کن اعم از مداربسته یا مدار باز مخروطی و یا سایر انواع برجهای خنک کننده نسبت به استعلام موجودی و استعلام قیمت پروانه برج خنک کننده اقدام نمائید.

فشار آب و تاثیر آن بر عملکرد سیستم پاشش آب در برج خنک کننده

سیستم پاشش آب در برج خنک کننده مدار باز و برج خنک کننده هیبریدی وابسته به نوع طراحی دستگاه ، متفاوت است .

به عنوان مثال در برج خنک کننده مدار باز مخروطی شکل سیستم پاشش آب چرخشی می باشد و قطعه ای تحت عنوان اسپرینکلر یا هد آب پخش کن با فشار آب شروع به چرخش حول محور مرکزی کرده و آب را با توزیعی دایره ای شکل روی سطوح خنک کننده ( پکینگ مدیا ) پخش می کند .

بدین منظوردر ادامه عملکرد فشار در دو دسته برج خنک کننده مخروطی و مکعبی تحت عنوان تاثیر فشار در سیستم پاشش آب مخروطی و نیز تاثیر آب در سیستم پاشش آب برجهای مکعبی را مورد بررسی قرار خواهیم داد .

الف ) تاثیر فشار بر عملکرد پاشش آب در برج خنک کننده مخروطی :

در برج خنک کننده مخروطی وظیفه تأمین نیرو محرکه چرخش هد آب گردان یا اسپرینکلر هد برعهده فاکتور فشار خط لوله در ورودی به برج خنک کن است .

تخمین حداقل میزان فشار لازم برای چرخش اسپرینکلر از نکات حساس طراحی تأسیسات بعد از نصب برج خنک کننده مخروطی می باشد که این تامین فشار از طریق پمپ سیرکولاسیون گردش آب خط لوله رفت به کولینگ تاور صورت می پذیرد .

عموما فشار لازم برای چرخش اسپرینکلر بسته به دهانه های مختلف و جنس های مختلف متفاوت است ولی با یک تخمین خوب حدود 2 الی 3 بار فشار برای چرخش هرگونه اسپرینکلر نیاز می باشد و همین موضوع سبب می شود که افت فشار یا اصطلاحا هد لاست در برج های خنک کننده مخروطی نسبت به برج های مکعبی بیشتر باشد و نیز همین موضوع نشانگر این است که استفاده از برج مخروطی حساسیت بیشتری را ملزم می شود .

ب ) تاثیر فشار بر عملکر پاشش آب در برج خنک کننده مکعبی :

سیستم پاشش آب در برج خنک کننده مکعبی دارای چند خط لوله با تعدادی نازل ثابت می باشد که عموما به دلیل سطح مربعی شکل برج خنک کننده عملکردی مربع پاش دارند و این نازل ها انواع مختلفی دارند .

کار نازل افزایش فشار به واسطه کاهش سطح مقطع می باشد که با این کار فشار در نقطه خروجی نازل همواره بیشتر از نقطه ورودی به نازل است و این امر به کاهش فشار لازم برای عملکرد صحیح پاشش آب در برج های خنک کننده مکعبی می شود . تامین فشار لازم برای عملکرد صحیح نازل عموما همانند برج های خنک کننده مخروطی پیچیده نیست و معمولا تامین 1 تا 1.5 بار فشار در پشت هر نازل باعث عملکرد خوب و مناسب نازل ها می شود .

لازم به ذکر است که محاسبه فشار لازم در برج خنک کننده نیازمند پارامتر هایی از جمله شعاع پاشش ، میزان دبی آب گذر از نازل و همچنین ارتفاع نازل تا سطح ریزش می باشد که در آینده به بررسی این فاکتور ها به طور مفصل خواهیم پرداخت.

برج خنک کن نیروگاه

در گذشته برای انجام عمل خنک سازی در نیروگاه ها از روش یک بار مصرف استفاده می شد به این شکل که آب خنک وارد سیستم می شد و پس از انجام عمل خنک کاری و جذب گرما از مبدل حرارتی با همان گرمای بالا به محیط زیست و آب های سطحی مجاور رهاسازی می شد.

رهاسازی آب گرم به رودخانه و دریا موجب از بین رفتن آبزیان و گیاهان می گردید و خطرات جبران ناپذیری را به بار می آورد.

از طرفی این سیستم باعث می گردید که این نیروگاه ها همیشه در کنار منابع آب زیاد مانند رودخانه ها و دریاها ساخته شود.

ولی امروزه برای خنک کاری نیروگاه ها از چرخه آب یا همان سیرکوله کردن آب استفاده می شود.

به این صورت که آب پس از گرم شدن در مبدل حرارتی به داخل کولینگ تاور یا همان برج خنک کننده هدایت می شود و توسط برج خنک کننده خنک می شود و دوباره به داخل مبدل حرارتی نیروگاه هدایت می شود.

در این حالت هدر رفت آب بسیار کاهش می یابد.

برج خنک کننده نیروگاه

همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید پساب گرم از مبدلهای حرارتی نیروگاه وارد دستگاه می شود و از روی برج خنک کننده نیروگاه ریزش (شاور) می کند.

از طرف دیگر هوا از قسمت پایین برج وارد شده و در خلاف جهت حرکت آب گرم به سمت بالا هدایت می شود.

برخورد آب گرم و هوای تازه موجب انتقال گرما از آب به هوا گردیده و آب را خنک می کند، آب خنک شده برای بازگشت به مبدل حرارتی در قسمت تشتک یا حوضچه برج خنک کننده جمع می شود و هوای گرم شده نیز از طریق دهانه بالایی برج خنک کن به فضای آزاد هدایت می شود.

یکی از مهمترین قسمت ها در برج خنک کننده نیروگاه سطوحی هستند که به واسطه آن ها سرع آب کاهش یافت و سطح انتقال حرارت میان آب و هوا افزایش پیدا می کنند.

این سطوح خنک کننده در صنعت با نام پکینگ شناخته می شوند که در انواع شکل ها و با متریال مختلف ساخته می شوند و هر کدام دارای ویژگی خاصی هستند.

برج خنک کننده هیبریدی

برج خنک کننده هیبریدی

برج خنک کننده هیبریدی ترکیب مناسبی از برج خنک کننده خشک و مرطوب در یک دستگاه می باشد معمولا قسمت بالایی خشک و قسمت پایینی مرطوب می باشد و با کاهش مصرف برق سبب صرفه جویی در مصرف انرژی می شود این نوع برج خنک کننده به دلیل طراحی دارای ارتفاع بلندی بوده و از لوله کشی بسیار دقیقی بهره می برد.

ویژگی های برج خنک کننده هیبریدی:

در این نوع از برج های خنک کننده پروانه در قسمت بالایی مجموعه قرار گرفته و هوا در ارتفاع بلند برج به جریان می افتد در قسمت کویل ، قسمت خشک ، مسیری از لوله ها قرار گرفته اند که ابتدا آب سیستم در آنها به جریان در آمده و همزمان از روی کویل ها عبور کرده و دمای آب را تا نزدیکی دمای خشک کاهش پیدا می کند سپس همین آب در قسمت پایین توسط نازل ها  اسپری شده و با مکانیزم تبخیر به دمای رطوبت می رسد و از قسمت حوضچه برج خنک کننده وارد سیستم پمپ می شود.

مزایای برجهای خنک کننده هیبریدی:

  1. این برج خنک کننده در شب یا در روزهایی که دما پایین است صرفا به صورت خشک کار می کند ولی در روز ها یا ساعاتی که هوا گرم است توسط نازل ها آب روی کویل پاشیده می شود و از هر دو حالت بهره می برد
  2. کاهش 20 درصدی مصرف آب نسبت به برج های خنک کننده مرطوب که دائما نیاز به آب دارند
  3. افزایش بازدهی نسبت به برج های خنک کننده خشک در آب و هوای گرم و خشک
  4. از ایجاد ابر ومه در هوای سرد و رطوبت در سیستم مرطوب با به جریان انداختن قسمت خنک کننده خشک جلوگیری می کند

کار برد های برج خنک کننده هیبریدی:

  1. صنایع انرژی
  2. صنایع شیمیایی
  3. صنایع پترو شیمی
  4. صنعت کاغذ
  5. صنعت پلاستیک و لاستیک
  6. مهندسی صنایع و متالوژی و مواد

 برج خنک کننده هیبریدی 

اجزا تشکیل دهنده برج خنک کننده :

  1. پوسته بیرونی ( فایبر گلس ، فولاد ، بتن ، فولاد ضد زنگ )
  2. حوض آب
  3. ساختار داخلی
  4. فن استک
  5. حوضچه خنک کننده
  6. سیستم توزیع آب از جمله اسپری نازل
  7. قطره گیر
  8. ماژول مخروط

 سایر محصولات مرتبط :

محاسبات ظرفیت و دبی برج خنک کننده

لیست قیمت بروز لوله کاروگیت

کولینگ تاور

چیلر هوا خنک

2014:03:26
نوسازی
call
ارتباط با کارشناسان ناب زیست
021-8872-1092
0912-871-46-70
0912-700-50-57