برج خنک کننده

برج خنک کننده (cooling tower)، یک سوپر دستگاه صنعتیست که با مکانیزم های متنوع خود، قادر است تا گرمای آبهای داغ و پرحرارت صنعتی را گرفته و به اتمسفر منتقل نماید و از طریق مکانیزم تبخیر موجب خنکسازی سیال فرآیندی شود. اما اگر خنکسازی آبهای داغ صنعتی صورت نگیرد، چه اتفاقی می افتد؟!. در حقیقت اگر خنکسازی دائمی سیالات گرم صنعتی توسط برج خنک‌کننده یا همان کولینگ تاور انجام نشود:

• روند تولید و صنعت به دلیل کمبود دسترسی به آب خنک، با اختلال روبرو میشود. بخصوص در مناطق خشک و کویری!
• مصرف آب در صنعت شدیدا زیاد خواهد شد. در حالیکه با استفاده از برج خنک کننده، میتوان آب گرم را خنک نموده و مجدداَ به چرخه صنعت بازگرداند.
• فشار به سفره های آب زیرزمینی زیاد میشود و اکوسیستم طبیعت در معرض خطر قرار میگیرد.
• و البته عدم خنکسازی آب توسط کولینگ تاور، میتواند موجب آسیب به دستگاه‌های صنعتی شود.

باتوجه به حساسیت و تنوع صنایع و متفاوت‌ بودن اقلیم‌ها، طراحی برج خنک کننده نیز بسیار متنوع است. بطوریکه برای شرایط مختلف اقلیمی و صنعتی، انواع کولینگ تاور آدیاباتیک، مداربسته، مدارباز، خشک، هیبریدی، جریان موافق، جریان مخالف، جریان مکانیکی و… تولید شده است. اما تا چه میزان با این دستگاه های مهم صنعتی آشنایی دارید؟!

لزوم استفاده از برج خنک کننده در صنعت

بمنظور درک بهتر و بیشتر اهمیت و میزان استفاده از انواع کولینگ تاور در صنایع مختلف، کافیست به آمارهای بین المللی توجه نمایید. نگاهی کوتاه به نتایج تحلیل‌های بنگاه‌های آماری بین المللی، نشان میدهد که در بیش از نود و پنج درصد از صنایع سبک، نیمه سنگین و سنگین سراسر جهان از انواع برج‌های خنک کننده استفاده میشود. اما دلیل این میزان استقبال از سیستم های کولینگ چیست؟!

1. خنکسازی سیالات: مهمترین هدف طراحی و ساخت برج‌های خنک کن، خنکسازی آبهای داغ صنعتی است. فرآیندهای صنعتی همواره با تولید حرارت زیاد همراه بوده و این تولید حرارت به افزایش قابل توجه دمای آب منجر میشود. درنتیجه نیاز است که بمنظور جلوگیری از کاهش راندمان صنعت و تأمین آب خنک مورد نیاز برای تولید، از انواع کولینگ تاور استفاده شود.
2. کاهش مصرف آب: با خنکسازی آبهای داغ و بازگردانی مجدد آن به چرخه تولید، مصرف آب شدیداَ کاهش می‌یابد. چنانچه در کارگاه‌های تولیدی پرحرارت از کولینگ تاور استفاده نشود، همواره بایستی آب خنک از منابع طبیعت و یا لوله کشی آب شهری به چرخه‌ی تولید تزریق شود. فلذا شاهد افزایش بی‌رویه مصرف آب خواهیم بود.
3. چیلر: تأمین آب خنک انواع چیلر با کندانسور آبی، بر عهده‌ی برج خنک کننده خواهد بود.
4. حفاظت از دستگاه‌های گرانقیمت: خنکسازی مداوم سیالات داغ، میتواند از وارد آمدن آسیبهای متفاوتی به دستگاه های تولیدی و صنعتی جلوگیری کند. درواقع با خنک کاری آب توسط برج خنک کننده، هم از تشکیل رسوبات ناشی از داغی بیش از حد آب جلوگیری میشود و هم به قطعات دستگاه های صنعتی آسیبی وارد نخواهد شد.
5. محیط زیست: کاهش فشار به سفره های آب زیرزمینی

مزایای برج خنک کننده (cooling tower)

انواع برج خنک کننده در شرایط اقلیمی و ظرفیتی متفاوت، دارای مزایای گسترده‌ای می باشد. از جمله ویژگی های گسترده و شدیداَ کاربردی مدلهای مختلف سیستم کولینگ میتوان به موارد زیر اشاره داشت:

• قابلیت طراحی و خرید برج خنک‌کننده برای شرایط اقلیمی متفاوت
• تنوع در طراحی. (بلحاظ جنس بدنه، شیوه و جهت برخورد میان جریان سیال و هوا، نوع انتقال حرارت، نوع فن و…)
• خنکسازی آب های داغ صنعتی
• جلوگیری از وارد آمدن فشارهای زیاد به منابع آب زیرزمینی (حفظ طبیعت)
• کاهش مصرف آب
• کاهش قابل توجه اتلاف آب با نصب قطره گیر
• تأمین آب خنک مورد نیاز برای چیلرها
• قیمت برج خنک کننده (cooling tower) با توجه به کارایی‌های گسترده‌ی آن در صنعت، بسیار مناسب است.
• طول عمر بسیار بالا
• امکان طراحی کولینگ تاور در ظرفیت های مختلف
• امکان تولید در مدلهای فرمی مختلف گرد (مخروطی) و مکعبی
• قابلیت هماهنگی موثر با تجهیزاتی مانند سند فیلتر و سختی گیر رزینی

انواع برج خنک کننده

کولینگ تاورها بر مبنای پارامترهای مختلفی نظیر:

• فرم ساختاری گرد یا مکعبی
• نوع جریان (آرایش سیال و جریان هوا در برخورد با یکدیگر)
• متریال بدنه برج خنک کننده
• نوع دفع و انتقال حرارت
• مدل و نوع کارکرد فن و…

قابلیت تقسیم بندی دارند. برهمین اساس خرید برج خنک کننده در مدلهای مختلف ساختاری نظیر: برج خنک کن مدارباز، مداربسته، هیبریدی، سیستم کولینگ بتنی، کولینگ واتر فایبرگلاس، جریان مخالف، جریان مکانیکی، جریان متقاطع و… رایج می باشد. بمنظور بررسی تحلیلی و دقیق هریک از مدلهای عنوان شده، با ما همراه باشید.

انواع برج خنک کننده بر مبنای نوع جریان هوا
درواقع ملاک تفاوت در این مدلها، عدم وجود فن یا استفاده از فن در کولینگ تاور است. براین اساس، دو نوع سیستم کولینگ را میتوان به عنوان مبنا در نظر گرفت:

1. برج خنک‌کننده جریان مکانیکی
2. کولینگ تاور جریان طبیعی

اما هریک از این مدلها، دارای چه مزایا، معایب و گستردگی ساختاری هستند؟!.

برج خنک کننده جریان طبیعی

سیستم های کولینگ جریان طبیعی فاقد هرگونه فن برای مکش و به جریان درآوردن هوا هستند. بنابراین جریانهای هوای بیرونی و درونی دستگاه، میان سیستم و محیط پیرامون تبادل میشود. درحقیقت این تبادل، انجام فرآیند انتقال حرارت را میان این دو فضا نشان می دهد. باتوجه به عدم وجود و کارکرد فن، این سیستم ها از بازدهی کمتری برخوردار می باشند. ازسوی دیگر، عدم وجود فن موجب شده است تا آلودگی صوتی کمتری تولید شود.

بیاد داشته باشید که برای جبران عدم وجود قطعات فن، بایستی تمهیدات دیگری در طراحی اندیشیده شود. درنتیجه هزینه های تولید برج خنک کننده جریان طبیعی افزایش می یابد. هزینه های نگهداری (پس از ساخت این دستگاه ها) البته کمتر است. بعنوان مثال سیستم کولینگ جریان طبیعی به لحاظ مصرف انرژی الکتریکی، بسیار بهینه می باشد. همچنین از سیستمها و تجهیزات متحرک محدودتری استفاده کرده و قطعاَ هزینه‌های تعمیر اقتصادی‌تری خواهد داشت. ضمناَ با توجه به جلوگیری از پاشش سیال به فضاهای پیرامونی، بلحاظ مصرف آب نیز وضعیت مطلوبی دارد.

کولینگ تاور جریان مکانیکی

برج خنک کن جریان مکانیکی دارای فن می باشد؛ و بدینوسیله است که جریان هوا را به گردش در می آورد تا خنک کاری سیال به خوبی و با راندمان بیشتری انجام گیرد. انواع کولینگ تاور مداربسته، مدارباز، هیبرید، جریان متقاطع، جریان مخالف، آدیاباتیک و… که از فن استفاده میکنند، در زیرمجموعه‌ی برج خنک کننده جریان مکانیکی جای دارند.

چنانچه پیکره بندی و یا نگهداری این تجهیزات به درستی رعایت نشود، لرزشها و تکانه ها افزایش می‌یابد. درنتیجه این لرزشهای شدید، هم میتواند راندمان را کاهش دهد و هم به دیگر قطعات آسیب بزند. همچنین به علت وجود فن و نقش محوری این قطعات در فرآیند خنکسازی، سر و صدای سیستم کولینگ جریان مکانیکی همواره زیاد است. ساخت در ابعاد کوچکتر، یکی دیگر از ویژگیهای این مدلها در قیاس با سیستمهای جریان طبیعی است.

برج خنک کننده مداربسته

شیوه‌ی تبادل گرما در برج خنک کننده مداربسته به صورت ایندایرکت (غیرمستقیم) می باشد. چراکه سیال داغ پس از ورود به این دستگاه ها، در یک مدار رفت و برگشتی پاکیزه و کاملاَ بسته جریان می یابد. درنتیجه یکی از فواید این امر، حفظ کیفیت و ماهیت سیال می باشد. آبهای داغ در سیستم کولینگ مداربسته توسط لوله‌های ورودی، وارد لوله ها و کویل مسی میشوند. مجرای ارتباطی لوله‌ها و کویل مسی کاملاَ بسته بوده و تنها به لوله‌های ورودی و خروجی متصل است.

بمنظور خنکسازی این سیالات، بایستی از فن های بسیار قدرتمندی در سیستم های مداربسته استفاده شود. زیرا فن ها هم باید با قدرت، حجم زیادی از هوای بیرونی را وارد دستگاه کنند (مکش). و هم بایستی با قدرت، این جریان هوا به سطح خارجی کویل و لوله‌ها بوزد (عملیات دمش). برخورد مداوم هوای خنک به سطح خارجی لوله های درونی و کویلها، موجب میشود تا آب در چندین مرحله خنک شود. به‌عبارت دیگر، آب در لوله های پره‌دار دستگاه در جریان است و درحقیقت سطوح خارجی لوله ها است که با هوای خنک وارد شده به برج خنک کننده مداربسته در ارتباط می‌باشد.

مشخصاَ با این نوع خنک کاری، درصد بسیار کمی از آب تبخیر می‌شود. پس نیاز خاصی به وارد نمودن آب جبرانی وجود ندارد و مصرف آّب در این سیستم‌ها، بسیارکم است. بدنیست بدانید که دمای هوای محیط بیرون، شدیداَ بر روی عملکرد کولینگ تاور مداربسته موثر خواهد بود. زیرا با افزایش دمای خشک محیط بیرون، هوای ورودی به برج خنک کن نیز گرم می باشد. عدم وجود هوای خنک، خنکسازی آب را با کندی روبرو نموده و راندمان سیستم را کاهش می‌دهد.

برج خنک کننده مدارباز (مرطوب)

شیوه دفع حرارت در برج خنک‌کننده مرطوب بصورت مستقیم می‌باشد. یعنی جریان هوا و جریان آب بصورت مستقیم با یکدیگر برخورد داشته و شرایط عملیات تبخیر را فراهم می‌کنند. عملیات تبخیر (تماس مستقیم آب و هوا)، موجب میشود تا راندمان برج خنک کننده مدارباز همواره بالا باشد. اما نوع عملکرد این دستگاه‌ها چگونه است؟!

ابتدا آب داغ صنعتی بوسیله‌ی لوله‌های ورودی وارد کولینگ تاور مدارباز (cooling tower) می‌باشد. سپس آب گرم به بخش بالایی دستگاه هدایت میشود تا در مدار سیستم توزیع آب برج قرار گیرد. آب داغ توسط افشانک‌های (نازل) اسپرینکلرهد بر روی سطوح خنک کننده پکینگ پاشش پیدا می کند. بخاطر داشته باشید که پکینگ مدیا بطورکلی میتواند به یکی از دو نوع «پکینگ اسپلش» و یا «فیلمی» انتخاب گردد. همزمان توسط فن های دستگاه، جریان خنک هوای بیرونی وارد دستگاه میشود. جریان هوای خنک بر روی سطوح پکینگ برج خنک کننده مدار باز به جریان در می‌آید. درحقیقت پکینگ مدیا دو وظیفه‌ی مهم بر عهده دارد:

• اول آنکه سطح تماس آب با هوا را افزایش دهد. هرچقدر این سطح تماس بیشتر باشد، مسلماَ لایه‌ی آب گرم تشکیل شده دارای حجم کمتری بوده و عملیات خنکسازی با قدرت و سرعت بیشتری صورت می پذیرد.
• مسئله‌ی دوم نیز افزایش مدت زمان تماس است. به‌هر میزان که مدت تماس آب و جریان هوا افزایش یابد، آب داغ برج خنک کننده سریعتر خنک می‌شود. پس از خنکسازی آب، این حجم آب به تشتک جمع آوری زیرین دستگاه انتقال پیدا می‌کند. لوله‌های خروجی، نهایتاَ وظیفه‌ی بازگردانی آب خنک شده به سیکل تولید را بر عهده دارند.

تلاش بر این است که دمای آب داغ به دمایی مساوی یا کمتر از دمای هوای محیط پیرامون کولینگ تاور برسد. اینگونه سیستم‌های کولینگ با نام «برج خنک کن تر» نیز شناخته می‌شوند.

برج خنک کننده هیبریدی (هیبرید)

کارشناسان همواره مدل کارکردی برج خنک کننده هیبریدی را «نیمه خشک – نیمه مرطوب» معرفی می‌کنند. چرا که اساس توزیع آب در آنها شبیه به مدلهای مدارباز است. یعنی آب به بخش فوقانی دستگاه هدایت شده و از آنجا توسط اسپرینکلرها به پایین پخش میشود. البته نه بر روی پکینگ مدیا؛ بلکه بر روی کوئل های مسی و لوله های پره دار آلومینیومی. بنابراین برخلاف نوع توزیع آب، ساختار جریان یافتن سیال در برج خنک کن هیبریدی شبیه به سیستمهای مداربسته می‌باشد. یعنی آب یا دیگر سیالات روغنی در سیکل رفت و برگشتی بسته ای جریان دارند.

هوای ورودی به دستگاه، به سطوح خارجی لوله های پره‌دار و بر اساس مکانیزم «هواخنک» برخورد میکند. نهایتاَ خنکای هوا به آب انتقال داده میشود و حرارت سیال از بین می رود. بایستی بدانید که ملاک کاهش دما در کولینگ تاور هیبرید، دمای عادی هوا نمی باشد. بلکه دمای خشک محیط بیرون، ملاک کارکرد سیستم کولینگ هیبریدی است.

مدلهای هیبرید، بهترین گونه سیستم های خنکساز در «صرفه جویی مصرف آب» بشمار می روند. همچنین باتوجه به ماندگاری زیاد و مکانیزم ترکیبی موثر، قیمت برج خنک‌کننده هیبریدی بیشتر از سایر مدلهاست. طراحی برج خنک کننده هیبریدی، درواقع پاسخ جالب توجهی برای انتقادها به هریک از سیستم های کولینگ مدارباز و مداربسته محسوب میشود.

برج خنک کننده آدیاباتیک

سیستم کولینگ آدیاباتیک نیز یکی دیگر از زیرمجموعه‌های سیستم مداربسته به شمار می رود. پس مسلماَ به جای پکینگ مدیا، در این سیستم ها از کوئل مسی و لوله‌های آلومینیومی استفاده میشود. اساس کار سیستم هواخنک آدیاباتیک، خنک نمودن جریان هوا، قبل از دمیده شدن به سطح کوئل‌هاست. درواقع باید گفت که:

در اکثر برج های مداربسته، آب در کوئل بسته در جریان بوده و همزمان جریان هوا از محیط بیرون مکیده شده و به سطح خارجی لوله ها دمیده میشود تا آب یا دیگر مایعات خنک گردد. اما در برج خنک‌کننده آدیاباتیک، پس از مکش هوای بیرونی، ابتدا یکبار عملیات خنکسازی کامل جریان هوا انجام میشود. سپس هوای خنک شده به سطح کوئل ها وزیده میشود تا آب سریعتر خنک شود. به‌همین علت، این تجهیزات با نام «سیستم هواخنک» نیز شناخته میشوند.

سیستم های آدیاباتیک، یک تفاوت عمده‌ی دیگر نیز با دیگر برج ها دارند. درحقیقت اساس کار تمامی برجها بر مبنای «دفع حرارت مستقیم یا غیرمستقیم سیال» متمرکز است. یعنی این مسئله اهمیت دارد که گرمای سیال گرفته شود. اما در برج‌های آدیاباتیک، با توجه به سرمادهی پیش از برخورد، ملاک اصلی «کاهش دمای سیال» می باشد. سرمادهی در این مدلها به گونه‌ی «پیش سرمایش تبخیری» می باشد.

برج خنک کننده خشک

سیستم های کولینگ خشک را شاید به جرئت بتوان بعنوان صنعتی‌ترین مدلهای برجهای خنک کن بشمار آورد. این دستگاه ها به خوبی از پس خنکسازی مقادیر زیادی از آبهای داغ بر می آیند. همین علت موجب شده تا امکان ساخت کولینگ تاور خشک در ظرفیت های زیاد، توجیه اقتصادی داشته باشد. همچنین استفاده از برج خنک کننده خشک در صنایع سنگین (پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و صنایع پتروشیمی) کاربرد دارد. بخاطر داشته باشید که:

• از یکسو بیشتر صنایع سنگین ایران در مناطق «خشک و کویری» و «گرم و مرطوب» واقع شده اند. (اصفهان، قزوین، اراک، عسلویه، خوزستان و…)
• همچنین از سوی دیگر، میزان مصرف آب این صنایع بسیار بالاست. بلحاظ حجمی نیز بایستی دارای تجهیزات خنک کننده ای با ظرفیت های بسیار زیاد باشند.

میزان مصرف آب در برج خنک کننده خشک بسیار کم و اقتصادی است. بنابرین میتوان نتیجه گرفت بی‌دلیل نیست که برج های خشک دارای تقاضاهای زیادی از سوی صنایع بالادستی هستند. فرم ساختاری این دستگاه ها غالباَ مکعب مستطیل است. ضمناَ دارای دیواره هایی شیبدار است که آنها را متمایزتر از سایر مدلها می کند. بلحاظ نوع کار، عملکرد کولینگ تاور هیبریدی و خشک، دارای شبهات های کلی است. اما ویژگیهای تلفیقی مدلهای هیبریدی در سیستم کولینگ خشک دیده نمیشود. بعنوان مثال بخشی از اسپرینکلرهد مدلهای هیبریدی، دارای کارایی شبیه به مدلهای مدارباز می باشد. یعنی آب بصورت سیستم مدارباز توسط نازلها، پاشش پیدا میکند که برج خنک کن خشک فاقد آن است.

برج خنک کننده جریان متقاطع

شیوه‌ی تبادل گرما و حرارت در ‌برج خنک‌کننده جریان متقاطع نیز بصورت دایرکت (مستقیم) می‌باشد. شبیه به تمامی زیرمجموعه های سیستم های مدارباز، آب داغ پس از ورود توسط لوله های ورودی به بخش بالایی برج انتقال می‌یابد. سپس از طریق افشانک ها بر روی سطوح پکینگ ریخته میشود. اما تفاوت ها از این بخش آشکار می شود. چرا که فن ها از دو محور، جریان هوا را وارد کرده و به سوی لایه ها و قطرات آب هدایت میکنند.

برخورد (تماس) عرضی سیال و هوا، سرعت خنکسازی را افزایش میدهد. زیرا سطح گسترده تری برای تبادل حرارت فراهم شده است. علت طراحی مستطیلی و مکعبی برج خنک کننده جریان متقاطع نیز بر مبنای نوع برخورد عرضی می‌باشد. بیاد داشته باشید که فن های تعبیه شده در این دستگاه ها، بایستی بسیار قدرتمند باشد.

اقلیم های شرجی، همواره مشتری دائمی خرید برج خنک کن جریان متقاطع (جریان عمود) بشمار می‌آیند. زیرا رطوبت بالای آب گرم تبخیر شده در لایه‌های بالایی این سیستمها حفظ شده و از دست نمی‌رود. مازندران، گیلان، گلستان، خوزستان، هرمزگان و… از جمله استانهای شرجی کشور محسوب میشوند.

کولینگ تاور جریان مخالف

برج خنک کننده کانترفلو از زیرمجموعه های مدلهای مدارباز محسوب می شود. درواقع بر اساس مکانیزم عملکردی است که برج خنک کننده جریان مخالف و متقاطع را میتوان در زیرمجموعه‌های سیستم مدارباز دانست. چرا که تماس میان آب و جریان هوا در این سیستمها بصورت مستقیم است. بدینگونه که آب داغ پس از ورود به برج، به سطوح بالایی دستگاه انتقال می یابد. سپس آب داغ بوسیله‌ی نازلهای اسپرینکلرهد بر روی پکینگ مدیا کولینگ تاور توزیع میشود.

نحوه‌ی برخورد جریان آب و هوا در سیستم جریان مخالف، بصورت مخالف یکدیگر می باشد. یعنی فن ها جریان هوای خنک بیرونی را از پایین به بالا وارد دستگاه میکند و این جریان هوا با قطرات و لایه‌های نازک آب پکینگ مدیا برخورد (خلاف جهت) دارد. جهت خنک کاری کامل سیال، این تماسها و عملیات تبخیر در چند گام و بصورت مرحله‌ای صورت میپذیرد. بعلت همین مدت و سطح بیشتر تماس، راندمان برج خنک کن جریان مخالف بسیار عالی و مناسب می‌باشد.

برج خنک‌ کن جریان موافق

برخی در توصیف جهات جریان آب و هوا در این نوع سیستم کولینگ، از کلمه‌ی «موازی» استفاده میکنند. در حالیکه اساساَ استفاده از واژه‌ی موازی برای این سیستم ها غلط است. زیرا هنگامی که دو جریان بصورت موازی حرکت کنند، هیچگونه تماسی بین آنها رخ نمی دهد!!

نوع برخورد سیال و هوای ورودی در برج خنک کننده جریان موافق، همسو یا موافق است. بعبارت دیگر یعنی که در یک مسیر حرکت کرده و با تلفیق با یکدیگر، گرمای آب گرفته شده و به بیرون از کولینگ تاور منتقل میشود. طراحی و تولید این سیستم ها با توجه به بازدهی کم و مشکلات ساختاری، خیلی فراگیر نیست. صاحبان صنایع نیز چندان تمایلی برای سفارش این مدلها ندارند. دفع حرارت در این مدلها نیز بصورت مستقیم می باشد.

برج خنک کننده جریان اجباری

سیستم های جریان اجباری از زیرمجموعه های برج خنک‌کننده جریان مکانیکی به شمار میروند. به دلایلی همچون «نیاز به مکش قوی جریان هوای بیرونی به درون کولینگ تاور» و «ایستادگی در برابر تکانه‌ها و فشارهای استاتیکی»، از فن های سانتریفیوژی در این تجهیزات استفاده میشود. فن های محوری نیز در صورت نیاز، امکان استفاده در برج خنک کن جریان اجباری را خواهند داشت. بلحاظ ساختاری و عملکردی، این سیستم‌های کولینگ در اکثر شرکتهای صنعتی و تولیدی مورد استفاده قرار می گیرند.

یکی از ویژگی های بارز این سیستم ها، قیمت پایین برج خنک کننده جریان اجباری است. چراکه هزینه های ساخت آن بسیار کم بوده و بدلیل ساختار نسبتاَ ساده، تعویض موتور و فن ها در آن به سادگی صورت می پذیرد. شستشوی ساده و بی دردسر، یکی دیگر از ویژگیهای کولینگ تاور جریان اجباری محسوب می‌شود. فارغ از تمیزکاری آسان، این تجهیزات در مقابل سیالات، مواد شیمیایی و بخارها نیز عملکردی عالی دارند.

کولینگ تاور چیلر

درواقع بطور رسمی، چیزی به عنوان برج خنک کننده چیلر وجود ندارد. بلکه این واژه برای برجهایی بکار می رود که میتوانند آب خنک مورد نیاز برای عملکرد خنکسازی چیلرها را تأمین کنند. قطعاَ میدانید که اساس بکارگیری انواع سیستم کولینگ برای چیلرها، بستگی به نوع کندانسور چیلرها دارد. زیرا فقط در چیلرهایی که دارای کندانسور آبی هستند، میتوان از انواع برج خنک کننده چیلر استفاده نمود.

برجهای انتخابی برای سیستم های چیلر میتواند شامل مدلهای مختلفی باشد. اما طبق نظر کارشناسان، بهره گیری از برج خنک کن هیبریدی برای چیلرها چندان پیشنهاد نمی‌شود.

ظرفیت مناسب برج خنک کننده و چیلر

پیشتر نیز عنوان شد که از برج خنک‌کننده چیلر، در راستای تأمین آب مصرفی چیلرها استفاده میشود. البته فقط برای چیلرهایی که دارای کندانسورهای از نوع آبی (و نه هوایی!) باشند. فلذا یکی از سوالاتی که در این میان بوجود می‌آید، مسئله‌ی ظرفیت متناسب کولینگ تاور و چیلرها است. طبق استانداردها، ظرفیت آب در گردش سیستم های کولینگ بایستی بیشتر از ظرفیت چیلرها انتخاب شود. تا همواره بتواند آب مورد نیاز برای فعالیتهای چیلرها را فراهم آورد.

اگر بدنبال خرید برج خنک‌کننده مدارباز هستید، به میزان تبخیر آب نیز (در تخمین ظرفیت مورد نیاز) توجه داشته باشید. چرا که همواره بخشی از آب داغ موجود در برج، بدلیل عملیات تبخیر از دست می رود.

تفاوت کولینگ تاور مداربسته یا مدارباز

کولینگ تاور مداربسته دارای تفاوتهای بنیادینی با سیستم کولینگ مدارباز می باشد. برخی از این تفاوت ها شامل موارد زیر می باشد:

• دفع حرارت سیال در برج خنک کننده مدارباز به گونه‌ی «مستقیم» می باشد. تبادل حرارتی در مدلهای مداربسته اما به صورت غیرمستقیم (عدم تماس مستقیم آب و هوا) است.
• یکی از مهمترین اجزای سیستم کولینگ مداربسته، کوئل های مسی یا آلومینیومی می باشد. این در حالیست که در برج های خنک کن مدارباز از سطوح پکینگ مدیا استفاده میشود.
• طبق نظر کارشناسان، مدلهای هیبریدی و خشک از جمله‌ی زیرمجموعه‌های کولینگ تاور مداربسته قرار میگیرند. این در حالیست که بلحاظ مکانیزم عملکری، برج خنک کننده جریان مخالف و جریان متقاطع، از زیرمجموعه های سیستم کولینگ مدارباز می باشند.
• کیفیت سیالات موجود کولینگ تاور مداربسته همواره حفظ میشود. چرا که آبها در سیستم بسته‌ی کوئل مسی، هیچگونه ارتباط مستقیمی با جریان هوا ندارند. به‌همین علت انواع آلودگی به این جریان آب سرایت نمی کند. ‌
• برجهای خنکساز مدارباز، همیشه نیاز به تزریق مقداری آب جبرانی می باشند. زیرا در فرآیند تبخیر، همواره مقداری از آب موجود در دستگاه، بخار می شود. ولی در سیستم کولینگ مداربسته، خبری از بخار شدن حجم زیادی از آب گرم نخواهد بود. بنابراین بلحاظ کاهش مصرف آب، وضعیت برج خنک کننده مداربسته به مراتب بهتر است.
• میزان رسوب پذیری در دستگاه برج خنک کن مداربسته و هیبریدی بسیار کمتر از سایر مدلهاست.

هزینه های برج خنک کننده مدارباز و مداربسته

قیمت برج خنک کننده مداربسته و زیرمجموعه های آن، بسیار بیشتر از سیستم مدارباز است. مثلاَ قیمت برج خنک کن هیبریدی از تمامی مدلها بیشتر می باشد. بنابراین قیمت خرید کولینگ تاور مدارباز شدیداَ اقتصادی تر است. عدم استفاده از مبدل حرارتی متوسط، دیگر عاملیست که موجب مناسبتر بودن قیمت برج خنک کن مدارباز می‌شود.

اما بلحاظ قطعات پرمصرف، احتمالاَ برای مدلهای مدارباز باید بیشتر دست در جیبتان کنید!. مثلاَ طول عمر پکینگ ها کمتر از کوئل ها می باشد و پس از عمر مفید، بایستی تعویض شوند. همچنین درصورت نگهداری نادرست و یا جاری شدن آبهای آلوده و یا با سختی بالا در دستگاه، میزان رسوب پذیری در سیستم کولینگ مدارباز بیشتر است. پس شاید هزینه های دیگری نیز (نظیر مواد ضدرسوب و یا استهلاک پکینگ) برایتان در راه باشد!

مصرف آب نیز در برج خنک کننده مدارباز به مراتب بیشتر است و موجب افزایش هزینه‌ها میشود. درحالیکه سیستم های کولینگ مداربسته، نیاز به تزریق آب جبرانی خاصی ندارند. ذخیره سازی انرژی کولینگ تاور مداربسته در فصول سرد سال نیز بسیار بهتر است. چنانکه عملکرد دستگاه مداربسته در حالت “خنک سازی آزاد” در فصل زمستان، موجب عدم اتلاف انرژی میشود.

قیمت برج خنک کننده

بمنظور خرید سیستم های کولینگ، حتماَ به قیمت برج خنک‌کننده توجه داشته باشید. اما قیمت این تجهیزات چگونه تعیین می‌گردد؟!. برای پاسخ به این سوال میتوان به برخی از فاکتورهای تأثیرگذار اشاره داشت:

• ظرفیت: با افزایش ظرفیت، قیمت برج خنک کننده نیز روند صعودی به خود می گیرد.
• نوع و جنس پکینگ کولینگ تاور
• جنس کویل و لوله‌های پرده دار: عمدتاَ بهترین و گرانترین مدلهای کویل، از جنس «مس» می‌باشد.
• نوع دفع و تبادل حرارت: بلحاظ نوع تبادل گرما، مدلهای مدارباز دارای قیمت ارزانتری هستند. همچنین قیمت برج خنک کننده هیبریدی بیشتر از سایر تجهیزات است. (هم بلحاظ مکانیزم ترکیبی و هم بلحاظ مصرف آب کم)
• تجهیزات جانبی: (عدم وجود یا تعبیه سیستم های کنترلی، کاهش مصرف و انرژی، قطره گیر و…)
• ابعاد (اندازه): اندازه و سایزینگ دستگاه تابع ظرفیت آن خواهد بود. مسلماَ هرچقدر ظرفیت افزایش یابد، ابعاد کولینگ تاور نیز بیشتر میشود و مواد اولیه بیشتری برای ساخت بدنه بکار گرفته خواهد شد. درنتیجه هزینه های ساخت و قیمت برج خنک کننده افزایش خواهد یافت.
• وارداتی یا داخلی بودن تولید قطعات و سیستم های تعبیه شده در سیستم کولینگ
• شکل ظاهری: بلحاظ فرم شکل گیری دستگاه، قیمت برج خنک کن مکعبی بیشتر از مدلهای گرد است.
• نوسانات ارز و بهای بازارهای جهانی. (برای موارد وارداتی یا مواد اولیه)
• نوع، جنس و قدرت دیگر قطعات الکترونیکی، مکانیکی و ساده. (پروانه ها، الکتروموتور، فن سانتریفیوژی یا محوری، گیربکس برج خنک‌کن، لوله های ورودی و خروجی، شیرآلات بکاررفته، جنس گارد و درب ها، اتصالات پلیمری و فلزی و…)
• هزینه پیکره بندی (دمونتاژ یا مونتاژ قطعات دستگاه)

جهت کسب اطلاع از آخرین قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس و شرایط خرید آن، میتوانید با کارشناسان فنی و کارآزموده‌ی شرکت ناب زیست تماس حاصل نمایید.

تأثیر مواد اولیه بر قیمت برج خنک کننده

میزان لایه های رزین مصرفی و گرید مواد اولیه، به نوبه‌ی خود در کاهش یا افزایش قیمت کولینگ تاور فایبرگلاس موثر خواهد بود. البته نوع مواد اولیه بسته به جنس بدنه دستگاه متفاوت است. مثلاَ کولینگ تاور فایبرگلس از ترکیب الیافی و مواد اولیه ساخته میشود. این درحالیست که برج های فلزی از ورقه های آماده گالوانیزه گرم تولید میشوند. نوع جریان و آرایش برخورد سیال و هوا نیز در تعیین قیمت نهایی سیستم های کولینگ موثر می‌باشد. (جریان موافق، جریان مخالف، جریان طبیعی، جریان متقاطع، جریان مکانیکی و…)

قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس و فلزی

قیمت کولینگ تاور فلزی یا گالوانیزه، بیش از هر عامل دیگری، تابع نوسانات جهانی بازار فلزات است. البته به مانند تمامی مدلهای دیگر، مواردی چون نوع جریان، نوع دفع حرارت، ظرفیت، ابعاد و اندازه، تجهیزات جانبی، کیفیت مواد اولیه، نوع اتصالات و پیکره بندی و … نیز در تعیین قیمت برج خنک کن گالوانیزه موثر خواهد بود. بطورکلی ویژگیها و قیمت برج خنک کننده فایبرگلاس به مراتب بیشتر از مدلهای فلزی می باشد. مزایایی که در دراز مدت قطعاَ نشان خواهد داد که خرید مدلهای فایبرگلس، ارزش هر هزینه ای را دارد…

انواع برج خنک‌کننده بلحاظ جنس بدنه

برجهای خنکساز بلحاظ جنس و متریال بدنه، در دسته های مختلف: چوبی، بتنی، فایبرگلاس، فلزی و حتی پلی اتیلنی تقسیم می شوند. برخی از این مدلها به دلایل مختلفی منسوخ شده و دیگر چندان مورد استفاده قرار نمی گیرند. همچنین برخی دیگر نیز علیرغم به ویژگیهای قابل توجه، مورد تجاری سازی قرار نگرفته اند. در ادامه به تحلیل اجمالی مدلهای مختلف کولینگ تاور از لحاظ جنس بدنه خواهیم پرداخت.

سیستم کولینگ پلی اتیلن

برج خنک کننده پلی اتیلن در کشورهای خارجی از میزان فروش بالایی برخوردار می باشد. مدلهای پلی اتیلنی بطور کلی در بازار ایران، بدلیل عدم تجاری سازی و طراحی، جایگاه خاصی ندارد. باتوجه به مزایای متعددی همچون: قیمت عالی مواد پلیمری، ضداکسایش و ضدمواد قلیایی، ضربه پذیری و فشارپذیری عالی، انعطاف ویژه، مقاومت در برابر انواع شرایط دمایی و اقلیمی و…، ساخت کولینگ تاور پلی اتیلن میتواند انتخابی جالب توجه و خاص باشد.

برج خنک کننده فلزی (گالوانیزه)

ساختار کولینگ تاور گالوانیزه (Galvanized Cooling Tower) بطور کامل از ساختار فلزی شکل گرفته است. بدنه‌ی این تجهیزات از گالوانیزه گرم ساخته میشود. بنابراین قیمت این مدلها در قیاس با مدلهای فایبرگلاس، بسیار مناسبتر است. البته که دارای مزایای کمتری نسبت به برج خنک کننده فایبرگلاس می باشد. درگذشته یکی از مشکلات اساسی انواع فلزات صنعتی، مشکل زنگ زدگی و اکسیداسیون بود. بخصوص در تجهیزاتی مانند کولینگ تاور که دائماَ با آب سر و کار دارد!!. باگذر زمان و پیشرفت سطوح عایق، امروزه استفاده از متریال های فلزی نظیر گالوانیزه با پوشش های ضدرطوبت بلامانع است.

تخمین‌ها نشان میدهد که در میان تمامی متریالها، برج های گالوانیزه حدود 10 الی 13% تولید را به خود اختصاص داده ‌اند. بایستی بدانید که اکثر قطعات داخلی این سیستم ها از جنس گالوانیزه می باشد. از گارد فن گرفته تا تشتک ها!. بایستی بدانید که امروزه در انواع فضاهای صنعتی و یا اقامتی بسیار بزرگ، از برج خنک کننده فلزی به منظور تجهیزات جانبی چیلرها استفاده میشود. خنک کاری قدرتمند، قابلیت ساخت راحت و قیمت مناسب، علت انتخاب برج خنک کن فلزی برای تکمیل چرخه‌های بردتی می‌باشد. البته مواردی نظیر:

• شرکتهای تولید چوب
• انواع صنایع غذایی،
• برخی واحدهای شرکتهای تولید مواد لبنی
• تولیدات پلیمری و تزریقهای پلیمری و پلاستیک فشرده
• سیستم های هواساز درمانی
• صنایع سنگین نورد آهن و فولاد
• کارگاه ها و صنایع تولید و فرآوری سیمان

و… نیز از جمله متقاضیان کولینگ تاور فلزی گالوانیزه بشمار میروند.

مزایای برج خنک کننده گالوانیزه

هریک از مدلهای سیستم کولینگ، با توجه به ماهیت و ویژگیهای بدنه‌ای، دارای مزایای خاصی می‌باشند. برخی از مهمترین ویژگیهای برج خنک کننده گالوانیزه فلزی عبارتست از:

1. قیمت مناسبی دارند. (در قیاس با مدلهای فایبرگلاسی)
2. قابلیت بکارگیری عایق‌های صوتی بر روی کولینگ تاور گالوانیزه. (کاهش سر و صداهای دستگاه؛ بخصوص قطعاتی نظیر پروانه‌ها و فن)
3. عایق گرمایی ویژه‌ی دستگاه در حین مراحل تولید (حرارتی)
4. نیاز به ساخت قالب از پیش آماده ندارند و در هر ابعاد و ظرفیتی، به‌راحتی ساخته میشوند.
5. امکان حمل و نقل نسبتاَ راحتی دارند.
6. درمقابل اشعه های فرابنفش خورشید مقاوم هستند. بنابراین هیچگونه رسوب پذیری در آنها (بدلیل همین پرتوهای خورشیدی) رخ نمی‌دهد.
7. لایه‌های پوششی ورق های برج خنک کننده گالوانیزه، مانعی جدی برای تشکیل و رشد جلبکها محسوب میشود.
8. امکان ساخت و دمونتاژ در محیط پروژه (محل نصب)
9. نسبت به مدلهای بتنی، هیچگونه جداشدگی ذرات از بدنه را نخواهند داشت. بنابراین آب موجود در دستگاه، همواره بدون املاح و ذرات معلق و آسیب زننده خواهد بود.
10. قدرت خنک کاری مناسب
11. سرعت ساخت بالای برج خنک‌کننده گالوانیزه
12. برخلاف اکثر مدلها، تقریباَ شکستگی حاصل از ضربه و فرسایش برای مدلهای گالوانیزه معنایی ندارد. زیرا شدیداَ مقاوم هستند.

امکان بازسازی مجدد، یکی دیگر از ویژگیهای مهم برج خنک کننده فلزی گالوانیزه می‌باشد. بطوریکه پس از اتمام عمر مفید دستگاه، به‌راحتی میتوان بدنه را با استفاده از ورقهای نو ترمیم نمود. تعویض ورقه‌ها نیز پیچیده نبوده و با اندکی تمرکز، میتوان این کار را انجام داد. با تمام ویژگیهای عنوان شده، امروزه بیشتر صاحبان صنایع به دنبال انواع کولینگ تاور فایبرگلاس می‌باشند. همین علت موجب شده است تا مدلهای فلزی سهم کمی را در بازار تولید و فروش به خود اختصاص دهند.

برج خنک کننده فایبرگلاس

پراستفاده ترین کولینگ تاور موجود در بازار ایران و جهان، بی‌شک برج خنک کننده فایبرگلاس می باشد. بطوریکه بیش از 80% بازار در انحصار سیستم های با جنس بدنه کامپوزیت (فایبرگلس) است. البته این میزان محبوبیت به هیچ عنوان اتفاقی نیست. چرا که از استحکام، انعطاف و مقاومت اسیدی و شیمیایی گرفــــــــــــــــــته تــــــــــــــــــــا عایق حرارتی، سبکی، مقاومت ویژه اشعه‌ای و عدم دفرمگی، همه و همه از ویژگیهای برج خنک کن فایبرگلاس بشمار می رود.

دلیل اصلی این میزان مقاومت را میتوان به ساختار اصلی متریال فایبرگلس صنعتی نسبت داد. جاییکه برای ساخت بدنه‌ی برج خنک‌کننده فایبرگلاس، از ترکیب متریالهای:

• مواد پلیمری پلاستیک فشرده (مواد اصلی فایبرگلس)
• ژل کت
• الیاف حصیری و سوزنی
• رزین صنعتی
• و البته اندکی پارافین

در چندین لایه استفاده میشود و ساختار قدرتمند و مقاومی ایجاد میگردد. مقاومت بدنه‌ی برج خنک کننده فایبرگلاس، تا حدود 2.5 برابر بیشتر از دیگر متریالهاست. قیمت این متریال البته بالاتر از فلزاتی همچون گالوانیزه و یا متریال بتن می باشد. اما وجود مزایا و ویژگیهای گسترده موجب شده تا علیرغم بیشتر بودن قیمت، اکثر کارفرمایان و صاحبان صنایع به دنبال خرید برج خنک کن فایبرگلسی باشند.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

کولینگ تاور فایبرگلس (GRP COOLING TOWER) را میتوان به دنیایی از ویژگیهای جذاب تشبیه نمود. تنها متریالی که میتواند به لحاظ ماهیتی شبیه به فایبرگلس باشد، بدون شک پلی اتیلن است. با این وجود پلی اتیلن ها در صنعت ساخت سیستم های کولینگ، جایگاه خاصی ندارند. از جمله‌ی مهمترین مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس (کامپوزیت) میتوان به موارد زیر اشاره نمود:

1. استحکام قابل توجه بدنه داخلی و خارجی
2. ماهیت هیدرولیکی بسیار ویژه. (عبور و گردش راحت آب با املاح و ذرات معلق)
3. وزن نسبتاَ سبک برج خنک کننده فایبرگلاس
4. مقاوم در برابر رشد جلبک و رسوب پذیری
5. ایستادگی شیمیایی و اسیدی بسیار بالا. (حتی در صنعت ساخت مخزن اسید نیز، قدرتمندترین مخازن نگهداری از جنس فایبرگلاس (GRP) می باشد).
6. قابلیت بکارگیری در اقلیم های مختلف
7. انعطاف بسیار قابل قبول (کمتر از متریال پلی اتیلن و بیشتر از متریال های فلزی، چوبی و بتنی)
8. ایستادگی عالی و عدم فرسایش در برابر اشعه های فرابنفش خورشیدی
9. مقاوم در برابر شرایط دمایی ناگهانی (چه به سمت دمای مثبت و چه منفی)
10. عدم دفرمگی در شرایط عادی
11. شدیداَ در برابر ضربه و فشار مقاوم می باشند.
12. طول عمر بسیار بالا
13. شستشو و تمیزکاری آسان
14. دست باز طراح برای طراحی و تولید برج خنک کننده در فرمها و رنگ های متنوع
15. قابلیت طراحی و تولید در انواع فرم، نوع جریان، ظرفیت و ابعاد متنوع
16. ضد حریق. (بطوریکه غالباَ نیازی به تجهیزات اطفای حریق خاصی ندارند)

مقایسه برج خنک کننده فایبرگلاس و گالوانیزه

صاحبان صنایع معمولاَ در 95% مواقع، به سراغ سیستمهای کولینگ فایبرگلاسی می روند. مدلهای فلزی نیز در این میان دارای طرفداران خاصی هستند. اما دلیل برتری و انتخاب برج خنک کننده فایبرگلاس نسبت به سیستمهای فلزی چیست؟

برخی از پارامترهای قابل مقایسه میان کولینگ تاور فلزی (گالوانیزه) و فایبرگلاس به شرح زیر است:

1. استحکام بدنه: گرچه که بدنه‌های فولادی بسیار مستحکم است. اما بر مبنای نسبت وزن به استحکام، وضعیت فایبرگلاس مطلوب‌تر خواهد بود.
2. وزن: بلحاظ وزنی، متریال گالوانیزه با اندازه و ضخامت یکسان ورقه، 4.5 برابر سنگینتر از فایبرگلس می‌باشد. بنابراین این وزن سنگین علاوه بر آوردن فشار بیشتر به سطح زیرین، باقی امور نصب و حمل را نیز با مشکلات متعددی روبرو می‌سازد.
3. اکسایش: فایبرگلاس کاملاَ ضدزنگ می‌باشد. این درحالیست که برج خنک کننده فلزی (گالوانیزه)، عملکرد نامطلوبی را در برابر اکسایش و زنگ زدگی دارد. البته برای افزایش مقاومت این متریال، پیش از بهره برداری به بدنه‌ی آن لایه‌های ضدزنگ و رنگ اضافه میشود.
4. انعطاف: فایبرگلاس شدیداَ منعطف تر از انواع فلزات، از جمله گالوانیزه باشد.
5. خاصیت ضد اسیدی: برج خنک‌کننده فایبرگلاس در مقابل مواد اسیدی، قلیایی و شیمیایی بسیار مقاوم است. سیستم‌های کولینگ فلزی در مقابل مواد شیمیایی واکنش پذیر هستند. بدین منظور بهتر است لایه‌های رنگ (مقاوم کننده) به بدنه‌ی این سیستمها اضافه شود.
6. مقاومت UV: در هنگام ساخت کولینگ تاور فایبرگلاس، مواد آنتی UV به مواد اولیه‌ی آن اضافه میشود. مدلهای گالوانیزه نیز عملکردی مناسب در برابر نور خورشید دارند.‌
7. رسانایی: برخلاف برج خنک کننده فایبرگلاس، مدلهای گالوانیزه‌ای کاملاَ رسانا می باشند. نکته ای که میتواند خطرت زیادی را برای افراد در پی داشته باشد.
8. ابعاد: ساخت سیستم کولینگ گالوانیزه راحت تر می باشد. درواقع برخلاف بدنه های فایبرگلاس، نیازی به قالبهای پیش ساخته ندارند.

برج خنک بتنی

کولینگ تاورهای بتنی نیز گونه‌ای دیگر از تجهیزات خنک کننده‌ی سیال بشمار می‌روند. تجهیزات بتنی بخصوص در گذشته و با نبود پلیمرها، از محبوبیت زیادی برخوردار بودند. اما رفته‌رفته و با گذر زمان، از تقاضاهای برج خنک کننده بتنی کاسته شد و امروزه تنها در موارد صنعتی حجیم و یا در کشورهای غیرصنعتی و با اقتصاد ضعیف مورد استفاده قرار میگیرد. در رابطه با برج خنک کن بتنی، توجه به موارد زیر الزامیست:

• نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها، پروژه‌های پتروشیمی و صنایع بالادستی، از جمله کاربریهای متناسب با این تجهیزات هستند.
• دیواره‌ها و کف برج خنک‌کننده بتنی، قطعاَ در طول زمان دچار ضعف و نشتی خواهد شد. بنابراین بازرسی و تعمیرات دوره‌ای این تجهیزات بایستی همواره مورد توجه قرار گیرد.
• فرم کولینگ تاور بتنی، قالباَ به شکل هذلولی یا مکعب – مستطی می‌باشد.
• مشاهده‌ی هرگونه ترک در دیواره، سریعاَ بایستی به کارشناسان سازه و فنی گزارش شود.
• هزینه های نگهداری و تعمیرات برج خنک کننده بتنی بطورکلی زیاد است. نکته ای که شدیداَ باید مورد توجه قرار گیرد!
• هزینه ساخت برج خنک کن بتنی نیز معمولاَ بالاست. (طراحی، استفاده از بتن عیار بالا، اجرای فونداسیون، قطعات فلزی سازه و…)
• هزینه‌های بالای ساخت سیستم کولینگ بتنی، به هیچ عنوان برای کارگاه‌های کوچک مقرون بصرفه نیست.
• فضای اشغال شده توسط مدلهای بتنی، بیشتر از سایر برج های خنک کن است. چرا که نیاز به فونداسیون قدرتمندی نیز دارند.
• فرآیند ساخت طولانی مدلهای بتنی موجب شده تا کارگاه‌های کوچک و شرکت‌های نیمه سنگین به سراغ آن نروند!
• تجهیزات خنک‌کننده بتنی در مقابل مواد و آبهای با سختی بالا، عملکرد خوبی نداشته و مستهلک میشوند. بخصوص اگر پای سیالات اسیدی و قلیایی در میان باشد، استفاده از مدلهای بتنی توصیه نمیشود.
• برخلاف مدلهای فلزی و فایبرگلاس، جابجایی برج خنک کننده بتنی پس از ساخت ممکن نیست.

ویژگیهای ساختاری کولینگ تاور بتنی

برجهای خنک‌کننده بتنی، پس از ساخت دیگر قابلیت تقریباَ هیچگونه تغییری را نخواهند داشت. ازهمین رو توجه به ظرفیت مورد نیاز حال و آبنده‌ی آن پروژه در طراحی ظرفیت، بسیار ضروریست. بخاطر داشته باشید که نوع سازه و قدرت آن در میزان طول عمر کولینگ تاور بتنی بسیار حیاتی می باشد. چنانچه قطعات فلزی و سازه‌ای در مدلهای بتنی بکار گرفته نشود، هرگونه رانش، زلزله و سیل میتواند سیستم کولینگ بتنی را نیست و نابود کند!!

درراستای ساخت برج خنک کن بتنی، پیشنهاد میشود از بتنهای مقاوم و عیار بالا استفاده شود. ضمناَ باتوجه به ظرفیت حجیم اکثر سیستم های بتنی، بایستی فونداسیون زیر دستگاه با دقت تمام اجرا گردد. عدم رعایت اصول پی کنی، قطعاَ موجب نشست زمین زیر برج خنک کننده بتنی میشود. یعنی بطور همزمان هم تراز دستگاه به‌هم میریزد و هم دیواره های کولینگ تاور دچار ترک و نشتی میشود. بنابراین حتماَ و حتماَ، اجرای سیستم کولینگ بتنی بایستی با نظر و نظارت متخصصین فنی مربوطه صورت پذیرد.

دستگاه های برج خنک کننده باظرفیت زیاد و به نوع جریان اجباری، عمدتاَ بصورت بتنی اجرا می گردند.

کولینگ تاور چوبی

کولینگ تاور چوبی، نمونه ای از دستگاه‌های منسوخ شده‌ی حوزه آب و فاضلاب است. برج خنک کننده چوبی به دلایلی از جمله:

• عدم قابلیت جابجایی
• عایق نبودن حرارتی
• عدم هماهنگی مناسب ساختاری با قطعات فلزی و پلیمری
• آسیب گسترده به طبیعت
• نگرانی از بابت تعمیرات پیاپی
• نگهداری سخت و پرزحمت
• هزینه های ساخت سرسام آور و…،

دیگر مورد استفاده نمی باشد. سه دوره‌ی متفاوت را میتوان برای بکارگیری متریال برج خنک کننده چوبی مورد بررسی قرار داد. شروع استفاده از متریالهای چوبی، چوب درخت ماموت بود. سپس از چوب سرخ در ساخت سیستم کولینگ چوبی استفاده شد. این متریالها (چوب سرخ یا سرخ دار) در برابر پوسیدگی ها بسیار مقاوم می باشد. اما با اتمام ذخایر گسترده‌ی این درختهای دیررُشد، بهره گیری از این متریالها با سختی زیادی مواجه شد.

درادامه نوبت به استفاده از چوب های داگلاس فرا رسید. چوبهای داگلاس درمقابل ضربه بسیار مقاومند؛ اما سریعاَ پوسیده می شوند. بیاد داشته باشید که چوب های داگلاس پیش از استفاده در کولینگ تاور چوبی، بایستی طی فرآیندهای مشخصی، کاملاَ اشباع شوند.

انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری (فرم)

کولینگ تاور هذلولی

برج خنک‌کننده هذلولی صنعتی با ارتفاع های بسیار زیاد و برای مصارف سنگین صنعتی ساخته میشوند. ارتفاع این برجهای بتنی گاهاَ حتی تا 160 متر نیز طراحی می گردد. این تجهیزات نیز دارای شبکه توزیع آب بسیار بزرگ و گسترده ای می باشند. تفاوت قرارگیری سیستم توزیع آب در برج هذلولی و دیگر سیستم های کولینگ، در ارتفاع قرارگیری است. بطوریکه نازلهای آب این مدلها در ابتدای قوس بدنه برج قرار گرفته است. همچنین دهانه‌ی این سیستمها باز بوده و هوای گرم و مرطوب از آن خارج می‌گردد.

برج خنک کننده مکعبی

از مهمترین ویژگیهای کولینگ تاور مکعبی میتوان به:

• سهولت اجرا و راه اندازی برج خنک کننده مکعبی
• کارایی های بسیار گسترده تر نسبت به مدلهای گرد
• راندمان بسیار بالا
• قابلیت ساخت در هر دو نوع سیستم جریان ناهمسو و جریان متقاطع
• امکان طراحی و تولید در ظرفیت های سرمایشی از تناژ محدود تا ظرفیتهای بسیار بزرگ
• عدم پرت نمودن فضاها (به دلیل ساختار راست گوشه در تمام زاویه ها)

و… اشاره نمود. غالباَ این مدلها از جنس گالوانیزه و بخصوص فایبرگلاس ساخته می شوند.

کولینگ تاور گرد (مخروطی)

برج خنک کننده فایبرگلاس گرد، با نام مخروطی یا مدور نیز شناخته میشود. تجهیزات خنکساز گرد نیز عمدتاَ از جنس فایبرگلاس میسازند. البته بایستی به این نکته اشاره نمود که در اکثر پارامترها، برجهای مکعبی نسبت به مدلهای گرد برتری دارند!!. مهمترین مزیت انواع برج خنک کن فایبرگلاس مخروطی را میتوان به سه نکته مربوط دانست:

• قیمت مناسب: قیمت کولینگ تاور گرد کمتر از مدلهای مکعبی می باشد. (البته کارایی های آن نیز کمتر است)
• مصرف انرژی: فرم طراحی و تولید این برجها باعث می شود که 30 درصد بازدهی خنکسازی این دستگاه با مکش طبیعی متقابل آب و هوا صورت پذیرد. به همین علت مصرف انرژی تا میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت.
• طراحی خاص: مدلهای مخروطی برای ساخت و طراحی سیستم کولینگ جریان طبیعی مناسب هستند.

سفارش و خرید برج خنک کن گرد به هیچ عنوان برای ظرفیت های بالا پیشنهاد نمی شود.

مقایسه برج خنک کننده مکعبی و گرد

خرید برج خنک کن گرد (مخروطی) بهتر است یا مکعبی؟!. این سوالیست که تقریباَ برای هر متقاضی خرید برج خنک کننده فایبرگلاس، حداقل یکبار پیش آمده است. ما در ادامه قصد داریم تا بصورت کاملاَ تخصصی و با بررسی چندین پارامتر اساسی، پاسخ این سوال را بیان کنیم.

کیفیت بدنه برج خنک کننده مکعبی و مخروطی

استحکام بالای بدنه برج خنک‌کننده فایبرگلاس مکعبی را میتوان به سه نکته مهم مربوط دانست:

• گرچه فایبرگلاس متریالی چند لایه و شدیداَ مقاوم است؛ اما نقاط پتانسیل تنش بدنه همواره با لایه‌های اضافی مستحکم میشود.
• طراحی کولینگ تاور فایبرگلاس مکعبی با کمترین ایجاد حفره (سوراخکاری) همراه است.
• پیچ و مهره های مدلهای مکعبی با تعداد کافی است و بجای آن، اصول آب‌بندی کاملاَ رعایت میشود. (نه زیاد و نه کم)

داستان استحکام بدنه برای برج خنک کن گرد، البته بسیار متفاوت است. زیرا به علت بدنه نازک و حفره گذاری های گسترده، مقاومت بدنه این تجهیزات بسیار کم است. حفره های ایجاد شده با افزایش تکانه ها ترک برمیدارند و نهایتاَ با شکافتن مسیرهای آب بندی، موجب نشتی میشوند!

سیستم کاهش سرعت برج خنک کننده

کولینگ تاور فایبرگلاس مکعبی بلحاظ لرزش نیز دارای استانداردهای قابل قبولی است. بطوریکه در طراحی این نوع برجها به دو نکته‌ی متمایز کننده توجه میشود:

• در ظرفیتهای پایین، الکتروموتورهای با دور کم (به صورت کوبل مستقیم با فن‌ها) تعبیه میشود. الکتروموتورهای گفته شده، از کمترین میزان سر و صدا و تکانه (لرزش) بهره می برند.
• طراحی ظرفیت های زیاد سیستم کولینگ، مستلزم دقت و حساسیت بیشتری است. درنتیجه از سیستم کاهش سرعت و دور استفاده میشود تا دستگاه هیچگونه انرژی اضافی را مصرف نکند. همچنین با سیستم کاهش سرعت گیربکس، از استهلاک قطعات نیز جلوگیری می شود.

این درحالیست که در کولینگ تاور مخروطی، سیستم کاهش دور تسمه و بولی بکار می رود. سیستم کاهش سرعت تسمه و بولی، هم بازدهی را کاهش میدهد، هم انرژی بیشتری مصرف میکند و هم لرزش را افزایش میدهد. ایستادگی ضعیف در برابر نور خورشید را نیز به سیاهه‌ی عملکرد ضعیف این سیستمها اضافه کنید!!

لرزش برج خنک کن

عنوان شد که در این پارامتر، وضعیت برج خنک‌کننده مکعبی بسیار بهتر و مناسبتر می باشد. درنتیجه سر و صدای کمتری نیز از خود تولید میکنند.

مصرف آب برج خنک کننده

قطره گیرها به عنوان یکی از مهمترین تجهیزات جلوگیری کننده از هدررفت آب سیستم های کولینگ، شناخته میشوند. کارشناسان برای بهینه سازی مصرف آب، همواره به نصب قطره گیر در مدلهای تبخیری اصرار دارند. حال جالب است بدانید که برجهای خنک کن گرد فاقد این قطعات کلیدی هستند!

اما در طراحی برج خنک کن مکعبی فایبرگلاس، همواره از قطره گیر استفاده می شود.

فن کولینگ تاور مکعبی و گرد

برج های خنک کن مخروطی (گرد)، با فن های چهار پره طراحی می شوند. فن های 4 پره دارای مکش و دمش نسبتاَ ضعیفتری هستند و به همین دلیل میزان هوادهی چندان مطلوب نخواهد بود. اما طراحی برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی با فن های شش پره و هشت پره صورت می‌پذیرد. یعنی در دورهای یکسان و در کمترین حالت ممکن، عملکرد بهینه‌تر 50 درصدی دارد. (نسبت به مدلهای گرد)

سیستم توزیع آب کولینگ تاور فایبرگلاس

طراحی برج خنک کننده مکعبی با تعبیه‌ی نازلهای مربع پاش (دک اسپری) همراه است. نازلهای مربع پاش کاملاَ ضد رسوب هستند و همین مسئله میتواند به حفظ راندمان و افزایش طول عمر دستگاه کمک کند. دک اسپری متحرک نیست و درواقع یک سیستم پاشش ثابت است. ثبات جایگیری نازلهای دک اسپری موجب میشود تا با پاشش مربعی، تمامی نقاط پکینگ به خوبی خیس شود.

درسوی مقابل، از اسپرینکلرهد به منظور سیستم توزیع آب بر روی پکینگ بهره گرفته میشود. اسپرینکرهد و افشانک های نصب شده بر روی آن بصورت متحرک می باشند. به‌همین علت همواره نگرانی برای خراب شدن قطعات متحرک این سیستم توزیع آب وجود دارد و درصورتی که چنین اتفاق ناخوشایندی رخ دهد، باید با راندمان بالای دستگاه خداحافظی کنید!!. چرا که بخش زیادی از پکینگ برج خنک کننده فایبرگلاس خشک می ماند. بخاطر داشته باشید که «خردشدگی بلبرینگ و مسدود شدن مجراها»، دو مشکل شایع اسپرینکلرهد های متحرک می‌باشد.

راندمان برج خنک کننده فایبرگلاس

راندمان و بازدهی سیستم کولینگ فایبرگلاس مکعبی، شدیداَ بالاتر از مدلهای مخروطی است. زیرا علاوه بر استفاده از سیستم کاهش سرعت و لرزش کمتر، میزان انسداد و گرفتگی نیز در آنها کمتر است. وجود فنهای قدرتمند و افزایش سرعت جریان هوا، از دیگر عوامل بالا بودن راندمان برجهای مکعبی محسوب میشود.

کاربرد برج خنک کننده صنعت

تقریباَ میتوان گفت که تمامی صنایع نیمه سنگین و سنگین ایران و جهان به سراغ خرید برج خنک کننده رفته‌اند. زیرا حرارت تولیدی در این کاربری‌ها بسیار بالا بوده و بایستی از طریق سیستم های کولینگ دفع شود. برخی از مهمترین کاربردهای صنعتی برج خنک کن عبارتست از:

• خنکسازی آب انواع کوره القایی توسط برج خنک‌کننده
• پالایشگاه ها
• کارگاه ها، کارخانجات و صنایع تولید مصالح ساختمانی (سیمان، سرامیک، رنگ سازی…)
• صنایع غذایی (تولید مواد غذایی و لبنی)
• نیروگاه های حرارتی
• نیروگاه‌های انرژی هسته ای
• صنایع خودروسازی
• شرکت های ساخت مواد شیمیایی و پتروشیمی
• صنعت داروسازی و لوازم پزشکی
• تولید کاغذ
• تأمین آب چیلرهای صنعتی و…

کاربردهای غیرصنعتی برج خنک کن

کولینگ تاورها با دفع حرارت سیال داغ و انتقال گرمای آن به محیط بیرون، به خنکسازی سیالات میپردازند. باتوجه به وجود آبهای داغ در فرآیندهای صنعتی، این تصور وجود دارد که برج خنک کن فقط در کارخانجات، پالایشگاه ها و مصارف صنعتی سبک و سنگین کاربرد دارد. درحالیکه این تفکر اشتباه است!

بایستی بدانید که خرید برج خنک کننده، گاهاَ در جهت تأمین آب خنک چیلرها انجام میگیرد. چیلرها و دیگر دستگاه های هواساز و خنک کننده نیز میتوانند در انواع فضاهای درمانی، مجتمع‌های اداری و فضاهای اقامتی بزرگ بکار گرفته شوند. درنتیجه از این دستگاه ها در مصارف و کاربری های غیرصنعتی نیز بهره گرفته میشود. البته استفاده از این تجهیزات برای فضاهای مسکونی هیچگونه توجیهی ندارد.

اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده

هریک از مدلهای برج خنک کن از عناصر و جزئیات زیادی تشکیل یافته اند. برخی از مهمترین قطعات و اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده به شرح زیر است:

• کوئل مسی و لوله‌های پره دار: در برجهای مداربسته، فضای بسته‌ای را برای جریان یافتن آب تشکیل داده‌اند.
• پکینگ مدیا: سطحی گسترده برای تماس آب و هوا در برج خنک کن مدارباز ایجاد میکند. تجهیزات پکینگ در دو گروه کلی «SPLASH» و «فیلمی» تولید میشوند.
• بیسین (تشتک): آبهای خنک شده را جمع آوری کرده و به لوله‌های خروجی میرساند.
• موتور کولینگ تاور: وظیفه‌ی انتقال قدرت و توان دریافتی از پروانه ها را بر عهده دارد.
• پروانه: به‌مانند یک حلقه راهبردی، انرژی و توان تولید شده را به الکتروموتور می رساند.
• فن: مکش و دمش جریان هوا برای خنکسازی سیال
• دیوایدرهای تفکیک کننده
• بولی
• سیستم های هوادهی (مثلاَ حالت هواخنک در برج خنک کننده آدیاباتیک)
• نردبان دسترسی
• حوضچه آرامش بالایی
• حوضچه تحتانی
• شیرآلات قطع کن خودکار
• فن استک
• لوور
• درب دسترسی
• اسپرینکلرهد: بسته به نوع دستگاه بر مبنای سیستم انتقال حرارت، انتخاب میشود. سیستم توزیع آب اسپرینکلرهد از تعداد زیادی افشانک تشکیل یافته است.
• پمپ مرکزی: آب ورودی به دستگاه را به سمت بالا (سمت سیستم توزیع آب) منتقل می کند.
• بدنه: بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس، گالوانیزه، چوبی و بتنی مشخصاَ متفاوت است.
• پورت آب جبرانی: از این طریق آب جبرانی برج خنک کن وارد میشود. همچنین میزان آب تشتک را کنترل میکند.
• پورت آب سر ریز: چنانچه شناورها خراب شوند، آبهای مازاد بیسین از طریق پورت آب سرریز تخلیه میشود.
• بولی
• دیواره جداساز
• پورت آب تخلیه: در قسمت زیرین بیسین قرار داشته و آبهای آلوده را تخلیه میکند.
• نردبان
• دو حوضچه مجزای پایینی و بالایی
• شیر هواگیری
• روتور

طراحی برج خنک کننده

از جنس بدنه، ساختار مکش هوا و رطوبت گرفته تا دما و اقلیم محیط نصب، فرم دستگاه و ظرفیت، همه و همه عواملی هستند که در هنگام طراحی برج خنک کننده بایستی به آنها توجه داشت. البته عوامل کیفی و کمی دیگری نیز در طراحی انواع کولینگ تاور تأثیرگذار است که در ادامه به برخی از انها خواهیم پرداخت:

اپروچ برج خنک کننده

اپروچ نسبتی است که در طراحی سیستم کولینگ بسیار پراهمیت است. بطورکلی به هر میزان که عدد اپروچ بیشتر باشد، طراحی بررج خنک کن باید با ابعاد کوچکتری صورت پذیرد. برعکس این مسئله نیز صادق است (افزایش سایز دستگاه با کاهش عدد اپروچ). این مولفه وابسته به دمای مرطوب محیط و دمای خروجی آب (یا دیگر سیالات) می‌باشد.

رنج کولینگ تاور

رنج کولینگ تاور یکی دیگر از مولفه های کمیتی موثر در طراحی این تجهیزات می باشد. با زیاد شدن عدد رنج، ظرفیت سیستم کولینگ افزایش خواهد یافت. درنتیجه بایستی به طراحی دستگاه بزرگتری اقدام نمود. عدد رنج حاصل «تفاضل دمای ورودی و خروجی معین (تعیین شده)» است.

دمای مرطوب

این پارامتر بستگی به محل نصب برج خنک کننده دارد. بعنوان مثال شهرهای دریایی دارای رطوبت بسیار بیشتری نسبت به مناطق کوهستانی هستند. حتی در میان شهرهای دریایی نیز عواملی همچون: «گستره و پهنه‌ی دریا» و «میزان بارندگی سالیانه»، میتواند افزایش یا کاهش میزان دمای مرطوب را مشخص سازد. طبق موارد عنوان شده، دمای مرطوب کاملاَ یک مولفه‌ی جوی و جغرافیایی می باشد. مناطق شرجی و دریایی، مسلماَ دارای دمای مرطوب بیشتری نسبت به مناطق خشک هستند.

دبی آب سیستم کولینگ

ذخیره‌ی آب بیشتر، نیازمند ظرفیت بیشتری می باشد. حالا چه صحبت از تانکر باشد، چه مخزن و یا حتی برج خنک‌کننده. بنابراین هرچقدر میزان دبی آب دستگاه افزایش پیدا کند، ظرفیت برج نیز زیادتر می شود. بنابراین در طراحی باید به سراغ برجهایی بزرگتر رفت.

سایر عوامل موثر در طراحی برج خنک کن

مواردی نظیر: ظرفیت و فرم نیز شدیداَ بر نوع فرآیند طراحی تأثیرگذار هستند. بطورکلی اگر به دنبال طراحی کارآمدتر و با راندمان بیشتری هستید، به سراغ برج خنک کننده مکعبی بروید. همچنین واضح است که با افزایش ظرفیت، شما نیاز به فضای درونی بزرگتری هستید. درنتیجه ابعاد و اندازه های سیستم کولینگ در فرآیند طراحی باید بزرگتر باشد. مکانیزم انتقال حرارت و نوع جریان نیز که بظور بنیادین، فضای داخلی برجها را دستخوش تغییر میکند.

ظرفیت برج خنک کننده چگونه تعیین میشود؟

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده یا همان توان سرمایشی برج، با درنظرگیری فاکتورهای متعددی تعیین میگردد. میزان ظرفیت کولینگ تاور، همواره بر مبنای سفارش خریدار تعیین میشود. اما کارشناسان همواره توصیه میکنند که نیازهای پروژه را با پارامترهای طراحی تلفیق نموده و سپس به انتخاب ظرفیت مناسب اقدام کنید. برخی از مهمترین پارامترهای موثر بر تعیین ظرفیت برج خنک کن عبارتست از:

• نیاز کارفرما که درواقع همان نیاز صنعت، کارخانه تولیدی و یا پروژه صنعیت خاصی می باشد.
• میزان دوری و ارتفاع سطح محل پروژه از سطح دریا. (هرچه دورتر و مرتفع تر از سطح دریا باشد، میزان رطوبت و شرجی هوا کمتر میشود)
• دمای خشک و دمای حباب تر فضای پیرامون دستگاه
• مقادیر ثبت شده برای رطوبت نسبی محیط پروژه
• نوع جریان، نوع انتقال حرارت و میزان توان برج خنک کننده
• میزان دبی آب در گردش در برج خنک کن و…

تعیین می شود.

نکات نصب برج خنک کننده

به منظور نصب برج خنک کننده بایستی به موارد زیر توجه داشته باشید:

1. اجرای فونداسیون برای اکثر سیستم های کولینگ واجب است. بخصوص برای مدلهای بتنی بایستی با حساسیت تمام انجام گیرد.
2. از وجود فضای خالی و ابعاد دقیق دستگاه، پیش از شروع فرآیند نصب برج خنک‌کننده اطمینان حاصل کنید.
3. نصب کولینگ تاور را در فاصله مناسبی از موانع (درخت، دیوار، بنا و…) انجام دهید. درغیراینصورت هوای خارج شده از دستگاه دوباره بایپس میشود. ورود دوباره‌ی هوای گرم خارج شده، راندمان برج خنک کن را به شدت کاهش می دهد.
4. اگر مونتاژ قطعات برج خنک کن در کارخانه انجام شود، در هنگام حمل و نقل نهایت دقت را بکار بگیرید و برج را به آرامی در جای خود (محل پروژه) قرار دهید.
5. نصب برج خنک کننده ممکن است در کنار دیوارهای مشبک و درختان انجام شود. بنابراین حتماَ فاصله‌ی دستگاه تا این موانع، باید به اندازه عرض کولینگ تاور باشد.
6. چنانچه نصب کولینگ تاور در کنار دیوارهای بلند انجام گیرد، حداقل به اندازه‌ی نیمی از ارتفاع دیوار فاصله ایجاد نمایید.
7. فاصله دستگاه بر مبنای ضوابط بین المللی باید 9متر (30فوت) از دیوار بناهای مجاور باشد.
8. هنگام نصب این تجهیزات به استانداردهای «ASME»، «CTI- DNI» و « ASHRAE» توجه داشته باشید.

نصب چندین برج خنک کننده در کنار یکدیگر

یکی از تخصصی ترین حالات نصب برج خنک کننده، نصب چندین مدل سیستم کولینگ در کنار هم است. توصیه میشود فاصله‌ی بین هر برج نسبت به برج خنک کن دیگر به گونه ای که باشد که دو مسئله رعایت شود:

• اصطلاحاَ راه تنفس هوای تازه برای دستگاه باز باشد. یعنی به گونه‌ای نباشد که هوای گرم خارج شده از یک دستگاه، سریعاَ وارد محفظه‌ی ورودی دستگاه دیگر شود. چنین اتفاقی میتواند راندمان کولینگ تاور را به شدت کاهش داده و از خنکسازی مناسب سیال جلوگیری کند. چراکه در هر دو مدل مداربسته و مدارباز، نیاز به هوای خنک برای خنکسازی سیال، ضروریست.
• همچنین فاصله ها به گونه ای باشد که نه تنها مزاحم دریافت هوای خنک تازه از سوی یکدیگر نشوند، بلکه بتوانند از تجهیزات جانبی مشترکی سود ببرند. اگر چیدمان سیستمهای کولینگ را به این نحو رعایت کنید، قطعاَ از هزینه‌های جانبی‌تان شدیداَ جلوتر خواهید افتاد.

اجرای فونداسیون برج خنک کننده

اجرا و راه اندازی برج خنک کننده امری بسیار حساس و تخصصی می باشد. بطورکلی اجرای فونداسیون برج خنک کن بایستی بر طبق نقشه های سازه ای و نظارت مستقیم کارشناسان انجام شود. درصورت اجرای غیر اصولی فونداسیون، وقوع سه اتفاق منفی، در انتظار کارفرمایان می باشد:

• سطح قرارگیری سیستم کولینگ غیرتراز می شود. تراز نبودن سطح زیرین دستگاه، هم راندمان برج را کاهش می دهد. و هم با نامتوازن شدن فشارهای وارده، میتواند منجر به استهلاک و ترک بدنه شود.
• سنگینی برج موجب نشست زمین میشود! و بازهم همان داستانهای تکراری گریبانتان راخواهد گرفت!
• ضررهای مالی ناشی از بازدهی کم و تعمیر مجدد فونداسیون در انتظارتان خواهد بود.

بنابراین با رعایت اصول تراز و محکم سازی لایه های زیرین، نوبت به اتصال قطعات می رسد. حلقه های نگهدارنده (ساپورت) بیسین بایستی به پایه های کولینگ واتر متصل گردد. نهایتاَ استک بالایی هم بعد از قرارگیری در جای خود، با اتصالات پیچ و مهره‌ای به پایه ها متصل خواهد شد.

اصول نگهداری برج خنک کننده

سیستم های کولینگ همواره دارای طول عمر مناسبی هستند. اما در راستای افزایش ماندگاری و حفظ راندمان مناسب، رعایت اصول نگهداری برج خنک کننده بسیار پراهمیت است:

• توصیه کارشناسان همواره بر استفاده از تجهیزات جانبی همچون سختی گیر و سندفیلتر می باشد. با این امر، همواره آب تصفیه شده و مناسبی در کولینگ تاور جریان می یابد.
• همواره به سطح آب تشتک ها توجه داشته باشید. کم بودن آب بیسین (تشتک) میتواند علاوه بر ایجاد آسیب به دستگاه، راندمان برج خنک کننده را نیز کاهش دهد.
• چنانچه برجهای تبخیری مدارباز در اختیار دارید، بهتر است از پکینگ ضدرسوب اسپلش استفاده کنید. پکینگ های فیلمی علیرغم راندمان بالاتر، اما در بحث انسداد و رسوب پذیری بسیار ضعیف هستند.
• پیشنهاد میشود در دوره های منظم، حتماَ پکینگ برج خنک کننده را اسیدشویی کنید. مشاهده‌ی هرگونه شکستگی در بدنه‌ی پکینگ ها را به‌عنوان ‌یک پیام هشدار جدی در نظر بگیرید: پکینگ ها باید تعویض شوند!
• دوره های منظمی را برای چکاپ کامل دستگاه و از بین بردن توده‌های مستعد رسوب، درنظر بگیرید.

نگهداری صحیح برج خنک کننده، همچنین از اتلاف زمان و هزینه‌های ناشی از تعمیر این دستگاه‌ها نیز می‌کاهد.

ورود آب تصفیه به کولینگ تاور

وجود آبهای آلوده و یا با سختی بالا (TDS) میتواند موجب وارد آمدن خسارات به قطعه‌های دستگاه شود. از همین رو پیشنهاد میشود با استفاده از تجهیزات جانبی همچون:

• صافی شنی (فیلتر شنی یا سندفیلتر) و
• سختی گیر رزینی،

به تصفیه سازی آب بپردازید. ورود آب آلوده به این چرخه‌ی خنک کاری، هم میتواند موجب رسوب پذیری در دستگاه ها و هم سیستم های کولینگ شود.

محاسبه آب جبرانی برج خنک‌کننده

برج های خنک کن تبخیری، همواره بخشی از آب خود را در قالب بخار (در حسین عملیات تبخیر) از دست می‌دهند. ازطرفی، کمبود آب در بلودان ها و تشتک‌ها میتواند علاوه بر کاهش راندمان، به دستگاه نیز آسیب برساند. بنابراین نیاز به تزریق دوباره‌ی مقدار مشخصی آب تصفیه شده به دستگاه می باشد که تحت عنوان «آب جبرانی» شناخته میشود. اما محاسبه آب جبرانی برج خنک کننده چگونه است؟!

تجربه نشان داده است که میزان آب جبرانی مورد نیاز، در حدود 1.5 الی 2 درصد کل دبی آب در جریان (درون دستگاه) است. مقداری که بر اساس میزان تبخیر، میزان هدررفت (دریفت) و بلودان، تخمین زده می شود. همچنین معمولاَ میزان تبخیر نیز در حدود 1% کل دبی آب در جریان، در نظر گرفته خواهد شد. محاسبه دقیق آب جبرانی بر اساس فرمول زیر انجام میگیرد:

M=D+E+B

آب جبرانی = M ؛ تبخیر = E ؛ بلودان یا زیرآّب = B ؛ میزان پرتاب (دریفت) آب = D

محاسبه میزان تبخیر آب نیز بر اساس فرمول زیر صورت می پذیرد:

E=0.00085*R*C*1.8

درصد تبخیر= E ؛ رنج = R ؛ دبی آب در گردش = C

جلوگیری از یخ زدگی برج خنک کننده

راه های متفاوتی بمنظور جلوگیری از یخ زدگی برج خنک‌کننده در فصول سرد سال وجود دارد. از سنسورهای ترموستات و تجهیزات حرارتی گرفته تا تنظیم جریانات سیال و هوای ورودی و…

برخی از نقاط کشور به هنگام شروع فصول سرد، با کاهش شدید و غیرقابل پیش بینی دمای هوا مواجه می‌شوند. یکی از عوارض کاهش دمای شدید و ناگهانی در صنعت، یخ بستن چیلر و کولینگ تاورها میباشد. بیاد داشته باشید که یخزدگی سیستم های کولینگ به معنای ایجاد اختلالی شدید در روند تولید خواهد بود. اما برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، چه راه هایی وجود دارد؟!

عدم یخزدگی کولینگ تاور با هیتر ترموستات

هیتر ترموستات در مجرای عبوری سیال (آب یا دیگر مایعات برج) کار گذاشته میشود. قطعات حرارتی «هیتر ترموستات»، بصورت نیمه اتومات هیتر را قطع و وصل می کنند. درنتیجه دمای سیال زیاد شده و بدینگونه است که از یخ زدگی برج خنک کننده جلوگیری می‌شود.

کنترل میزان آب برج خنک کننده

تنظیم و کنترل آب کولینگ تاور نیز از دیگر نکات پراهمیت در جلوگیری از یخزدگی این تجهیزات است. بدین منظور به نکات زیر توجه داشته باشید:

• بطورکلی هرچقدر که آب موجود در برج بیشتر باشد، احتمال یخ زدگی در فصل زمستان کمتر می‌باشد. بنابراین حواستان به کاهش تدریجی میزان آب باشد. زیرا ممکن است در نتیجه‌ی کاهش ناگهانی دما، حجم کم آب سریعتر یخ می زند!
• همواره در درون لوله های برج خنک کننده، ممکن است مقدار کمی آب جمع شود. آبهای جمع شده در درون لوله ها، هم میتواند موجب تشکیل رسوب شود. هم احتمال ترکیدگی لوله‌ها افزایش می‌یابد و هم شرایط یخزدگی لوله‌ها را فراهم می کند. یکی از راه های جلوگیری از ترکیدگی و یخ زدگی لوله‌ها، استفاده از سیستمهای الکتریکی گرمایشی است.
• تشتک (بیسین) کولینگ تاور همواره دارای مقداری آب است. در زمان روشن شدن سیستم کولینگ، دمای این مقدار آب بطور ناگهانی کاهش می یابد. بنابراین دائماَ باید حجم آب تشتک بررسی گردد تا مقدار آن کم نشود و احتمال یخ زدگی برج خنک کننده افزایش پیدا نکند.

عدم یخ زدن سیستم کولینگ با مواد ضد یخ

مواد ضد یخ همواره برای تمامی دستگاه ها و ماشین آلات نقلیه و صنعتی تولید میشود. این مواد برای هریک از دستگاه های صنعتی با غلظت و شرایط ماهیتی متفاوتی تعبیه میگردد. انواع برج خنک کن نیز از این قاعده مستثنی نمی باشند و میتوان با استفاده از مواد ضدیخ، از یخزدگی این تجهیزات مهم صنعتی در فصول سرد سال (پاییز و زمستان) جلوگیری نمود. بخاطر داشته باشید که میزان مصرف ضد یخ را حتماَ متناسب با توصیه های تخصی انجام دهید. چرا که در صورت استفاده بیش از حد از مواد ضدیخ، شاهد رسوب گرفتگی لوله ها و آسیب به قطعات کولینگ تاور خواهیم بود!

عدم یخ زدگی برج خنک کننده با هیتر سنسوردار

هیتر ترموستات همواره عملکرد مناسبی برای جلوگیری از یخ زدگی برجهای خنکساز داشته است. البته جهت دقیقتر شدن فرآیند مقابله با یخزدگی، هیترهای سنسوردار نیز وارد عمل شده اند. هیتر سنسوردار میتواند به کاهش هوشمندانه‌ی قطع و وصل جریان و همچنین کاهش مصرف انرژی کمک نماید. زیرا دارای دو سنسور جداگانه‌ی هوشمند است. سنسور دوم مربوط به قطع جریان حرارتی هیتر است و هرگاه دمای آب بیشتر از عدد معین شود، سیستم هیتر را خاموش خواهد کرد. سنسور اول نیز مربوط به وصل کردن جریان هیتر در مجرای آب برج خنک کننده است. بطوریکه هرگاه دمای آب پایین باشد و احتمال کاهش آن تا دمای انجماد باشد، جریان هیتر وصل میشود.

خرید بهترین برج خنک کننده

چگونه بهترین برج خنک کننده را بخریم؟! بیاد داشته باشید که:

این سوالیست که ذهن بسیاری از کارفرمایان و یا مسئولین خرید صنعتی را به خود مشغول ساخته است. واقعیت اینست که خرید بهترین برج خنک کننده (COOLING TOWER)، با توجه به نیازها و شرایط محیطی هر پروژه تعیین میشود.

توصیه میکنیم پیش از خرید کولینگ تاور موردنیازتان، حتماَ به موارد زیر توجه نمایید:

• برج خنک کن دستگاه گرانقیمت و حساسی است. بنابراین خریدتان را از شرکتهای معتبر سازنده‌ای که گارانتی و خدمات پس از فروش ارائه میدهند، لتجلم دهید.
• سیستم های جریان متقاطع مدارباز در استانهای شمالی بهترین گزینه برای خرید می باشد. (بدلیل مباحث مربوط به رطوبت)
• حتماَ با مشورت کارشناسان، ظرفیتی متناسب با نیازتان را سفارش دهید.
• برای مناطق خشک و کویری (کم آب)، خرید برج خنک کننده مداربسته پیشنهاد میشود. (بخصوص مدلهای هیبریدی)
• بدنه های فایبرگلاسی، مناسبترین انتخاب برای برجهای خنک کن می باشد.
• حتماَ و حتماَ در صورت خرید، به سراغ مدلهای مکعبی بروید. عملکرد برجهای مکعبی، یک سر و گردن بهتر از مدلهای مخروطی است.
• متناسب با فضای خالی کارگاه یا پروژه، ابعاد و اندازه های کولینگ تاور را در نظر بگیرید.
• خرید برج خنک کننده مدارباز دارای چالشهایی برای انتخاب پکینگ مناسب می باشد. چنانچه آبی تمیز در اختیار دارید و شرایط محیطی پاکیزه است، به سراغ پکینگ فیلمی (پکینگ آبشاری) بروید. پکینگهای فیلمی دارای راندمان بسیار خوبی هستند. اما چنانچه شرایط برای رسوب گذاری مستعد است و یا با آبهای سخت و آلوده ای سر و کار دارید، خرید پکینگ نت اسپلش ضدرسوب را در دستور کار قرار دهید.
• کوئل های مسی بهترین گزینه برای برج خنک کن مداربسته به شمار می رود.

ناب زیست ؛ غول دوست داشتنی تجهیزات آب و فاضلاب

شررکت ناب زیست (https://naabzist.com) سالهاست که با محکم نمودن جای پای خود در سطح اول طراحی و تولید تجهیزات آب و فاضلاب خاورمیانه، خاطر تمامی کارفرمایان و صاحبان صنایع را آسوده نموده است. ما همواره بر آن بوده ایم تا با تشکیل تیمی از برترین طراحان و متخصصین ایرانی، پیروی از استانداردهای جهانی، بکارگیری خلاقیت های کاربردی و استفاده از مواد اولیه باکیفیت، تجهیزات تولید پیشرفته و آزمایشگاه‌های فوق تخصصی تست، محصولاتی را تولید کنیم تا ضمن پاسخگویی به تمامی نیازهای داخلی، بازار منطقه را نیز تحت الشعاع کیفیت و نوآوری خود قرار دهد.

تولید انواع برج خنک کننده جریان متقاطع، جریان مخالف، مدارباز، برج خنک کن مداربسته، کولینگ تاور جریان اجباری، بسیستم کولینگ مکانیکی، برج خنک کننده هیبرید و آدیاباتیک و… و تولید لوله کاروگیت با دهانه 4 متری (برای اولین بار در خاورمیانه)، تنها بخش کوچکی از تجهیزات صنعتی تولیدی شرکت ناب زیست می باشد. برای آشنایی هرچه بیشتر با ناب زیست، کافیست حضور موفق ما در پروژه‌های بزرگ کشور را بررسی کنید.

ضمن دعوت از شما بمنظور تماشای کلیپ نحوه کارکرد برج خنک کننده و ویدئو نحوه مونتاژ کولینگ تاور، جهت کسب اطلاع از شرایط خرید و دریافت آخرین قیمت برج خنک کننده در مدلهای مختلف، پیشنهاد میشود با کارشناسان فنی شرکت تماس حاصل نمایید. و مشاوره‌های تخصصی رایگان دریافت کنید.

سوالات متداول برج خنک کننده

1. بهترین نوع برج خنک کننده کدام است؟

نمیتوان مدل خاصی را به عنوان بهترین سیستم کولینگ انتخاب کرد. درحقیقت باید با توجه به نیازها و شرایط صنعتی و اقلیمی هر پروژه، بهترین گزینه را انتخاب نمود. مثلاَ بلحاظ راندمان، مدلهای مدارباز وضعیت مطلوبتری دارند. اما برج خنک کن مداربسته با توجه به مصرف آب کم، برای مناطق خشک و کویری مناسب است.

2. جنس بدنه برج خنک کن چیست؟

بدنه‌ی کولینگ تاورها میتواند از جنسهای مختلفی نظیر فایبرگلاس (کامپوزیت)، بتن، فلزی گالوانیزه و… باشد. بدون شک، برج خنک کننده فایبرگلاس به عنوان سلطان بی رقیب بازارهای صنعتی شناخته میشود.

3. برای ظرفیت های زیاد خنکسازی، خرید کدام کولینگ تاور بهتر است؟

کولینگ تاور خشک یکی از بهترین انتخابها برای ظرفیتهای خنکسازی زیاد می باشد. مجموعاَ از این دستگاه ها بیشتر در پالایشگاه ها و نیروگاه ها استفاده میشود.

4. آب جبرانی برای کدام مدل سیستم کولینگ نیاز است؟

همواره در فرآیند تبخیر، مقداری از آب داغ در قالب بخار از دست می رود. لذا سیستم های تبخیری مدارباز و زیرمجموعه های آن به تزریق مداوم آب جبرانی نیاز خواهند داشت. برج خنک کننده مداربسته، خشک و هیبریدی نیاز چندانی به تزریق آب جبرانی ندارند.

5. ارتفاع برج خنک کن چقدر است؟

ارتفاع این تجهیزات به ظرفیت، نوع طراحی و نوع مکانیزم آنها بستگی دارد. فرم و متریال بدنه نیز دو عامل شدیداَ موثر بر ارتفاع کولینگ تاور به شمار می رود. غالباَ برج خنک کننده مکعبی و مخروطی، دارای ارتفاع چندان زیاد نیستند. اما برج های هذلولی بتنی، در برخی از موارد تا 160 متر نیز ارتفاع دارند!

6. واحد ظرفیت خنکسازی سیستم کولینگ؟

مجموعاَ هر کیلووات موثر برج خنک کن برابر با عدد 0.2843 تن تبرید است.