برج خنک کننده مداربسته

برج خنک کننده مداربسته

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.

قسمت های مختلف برج های مدار بسته :

  • الکتروموتور(Motor): وظیفه اصلی الکتروموتور ایجاد توان لازم برای حرکت فن می باشد.
  • فن (پروانه) (Axial Fan): وظیفه اصلی فن ، فراهم کردن میزان هوادهی مورد نیاز برای سرد کردن کویل در داخل برج (لازم به ذکر است که فن برج خنک کننده مدار بسته همانند سایر برج های مدار باز از نوع مکنده می باشد)
  • انتقال قدرت : سیستم انتقال قدرت در برج های خنک کننده مدار بسته به 3 صورت می باشد :

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.

4-کویل(Coil) : مهمترین بخش برج های مداربسته کویل در برج های مدار بسته می باشد . انتخاب کویل در برج های مدار بسته به پارامترهای متفاوتی وابسته می شود که برای هر سیستم متفاوت می باشد . به عنوان مثال انتخاب کویل برای سرد کردن آب مورد استفاده در محیط های اسیدی با انتخاب کویل برای خنک کردن در محیط هایی که آب هایی نسبتا سخت و یا دارای املاح و نمک ها و در حالت کلی امکان رسوب وجود دارد و یا با انتخاب کویل برای اعمال درجه حرارتی زیاد برای دبی کم و یا بالعکس ، متفاوت می باشد. به طور کلی انتخاب نوع و جنس کویل به پارامتر های متفاوتی وابسته می باشد .

برج خنک کننده مداربسته

انتخاب جنس کویل :

انتخاب جنس کویل بر اساس پارامترهای متفاوتی انجام می گیرد که به صورت مختصر به مهمترین پارامترهای انتخاب جنس کویل می پردازیم :

1-ضریب هدایت حرارتی( ضریب نفوذ حرارتی ) کویل :

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 .

2-بر اساس نوع آب جریان یافته داخل کویل :

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 .

5- بدنه برج های مدار بسته : بدنه برج های خنک کننده اعم از مدار باز و مدار بسته یکی از مهمترین فاکتور درطول عمر و کارکرد برج خنک کننده است . فایبرگلاس بهترین ماده در مقایسه با همتاهای خود یعنی بتن و آهن گالوانیزه می باشد .

مزایای فایبرگلاس نسبت به بتن و آهن گالوانیزه در بدنه برج خنک کننده :

الف) وزن بسیار کمتر

ب) ضد خوردگی و رسوب گرفتگی و زنگ زدگی نسبت به آهن گالوانیزه

ج)ضد نفوذ آب و به لحاظ آببند بودن بسیار بهتر از برج های بتنی و گالوانیزه

د) ابعاد و ارتفاع کمتر نسبت به برج های بتنی و گالوانیزه

6- الکتروپمپ : برج های مدار بسته به دلیل نداشتن آب جبرانی و همچنین عملکرد بسته جریان آب به صورت پکیج ارائه می شود و پمپ وظیفه ی ایجاد فشار لازم در آب برای ورود به برج خنک کننده رو بر عهده دارد .

7- سایر قطعات و وسایل کنترلی : قطعات کنترلی از جمله شیرشناور، هیترترموستات ، نردبان و کرکره یا لوور ورودی هوا می باشد .

others posts :

برج خنک کننده

کولینگ تاور

برج خنک کننده صنعتی

ایرواشر

  2017:05:13
ارتباط با کارشناسان ناب زیست
021-8872-1092
0912-426-57-50

بستن پنجره x