تولیدکننده برج خنک کننده – اگزاست فن و تاسیسات برودتی

برج خنک کننده (Cooling Tower) دستگاه خنک کاری آب تا دماهای پایین به شمار می‌آید که با ایجاد ارتباط بین دو سیال( آب گرم و هوای خنک) سبب خنک تر شدن آب می شود. برج‌ خنک کاری با توجه به نوعیت سیال درگردش در دسته بندی انواع متنوعی تقسیم می‌شود که رایج ترین انواع برج خنک کن عبارتند از: کولینگ تاور آب، برج خنک کن‌ روغن و برج خنک کاری اسید که در این قسمت بیشتر تلاش شده است که به شرح مفصلی از انواع برج خنک کننده آب بپردازیم.

لازم به ذکر است قالباً به منظور خنک کاری سیالات دیگر به جز آب (روغن یا اسید) بیشتر از انواع کولینگ تاور مداربسته به صورت تماماً هواخنک(خشک) و یا ترکیبی از سیکل هوا خنک و آب خنک(برج خنک کن ترکیبی) استفاده می‌شود. برج خنک کن با توجه به نوعیت روش خنک کاری آب، زاویه ورود جریان هوای تازه به داخل و شکل ظاهری به دسته‌بندی های متفاوتی تقسیم می‌شود که در تصویر زیر چارت کامل انواع برج خنک کن یا کولینگ تاور را مشاهده می‌نمایید.

آب بهترین سیال در جذب انرژی گرما از تجهیزات صنعتی می باشد. آب در گذر از کندانسور(قسمت سرد کننده هر موتور یا دستگاه صنعتی مشابه رادیاتور خودرو) با دریافت گرما دچار افزایش نسبی دما می گردد. برج خنک کننده مرحله دوم از یک سیکل خنک‌کاری محسوب می شود و وظیفه تنظیم دمای آب به حالت اول را برعهده دارد. در برج خنک کننده میزان معینی آب با ورود به دستگاه در یک تماس و تقابل با هوا با کاهش دمای معینی مواجه می شود و به همین دلیل میزان افت دما و میزان آب ورودی به برج خنک کننده دو پارامتر اصلی در تعیین ظرفیت خنک کاری می باشد.

تعریف ساده برج خنک کن

برج خنک کن در واقع نوعی خنک‌کننده تبخیری محسوب می‌شود که با ایجاد رطوبت زیاد در هوا سبب افزایش رطوبت نسبی و کاهش دمای هوا و در نتیجه سبب خنک‌شدن سیال آب می‌شود. کارکرد برج‌خنک‌کننده عکس عملکرد کولر‌ تبخیری می‌باشد. کولرهای تبخیری با پاشش آب سبب خنک شدن هوا می‌شوند و برج‌های خنک کاری با گردش هوای اشباع سبب خنک‌تر گشتن آب می‌شوند.

در یک برج خنک کاری برای تبادل گرما بین آب و هوا عموماً از پوشال‌ها یا پرکن‌هایی جهت ایجاد سطح استفاده می‌شود که سطوح خنک کننده یا پکینگ نام دارد. در واقع پکینگ برج خنک کننده یک مبدل بزرگ صنعتی بین سیال هوا و آب به حساب می‌آید که دلیل اصلی افت دما در کولینگ تاور نیز قلمداد می شود. در برخی از نمونه ها در برج خنک‌کننده از لوله‌های باریک فلزی جهت ایجاد تبادل انرژی بین آب و هوا استفاده می‌شود و آب در یک چرخه بسته درواقع خنک تر خواهد شد.

1-دسته‌بندی برج خنک کن براساس نوع ارتباط بین آب و هوا

برج خنک کن با توجه به نحوه تماس و ارتباط بین آب داغ و هوای سرد بیرون به دو دسته ارتباط مستقیم (برج خنک کن مدارباز) و ارتباط غیر مستقیم (برج خنک کن مداربسته) تقسیم می شود.

• برج خنک کن باز

یکی از رایج‌ترین انواع برج‌خنک‌کاری با مدارباز که سبب خنک‌شدن آب در یک مدارباز تا نزدیکی دمای‌مرطوب می‌گردد برج‌خنک‌کن مدارباز برج خنک کننده مرطوب می‎باشد. این برج خنک کن پرکاربردترین نوع خنک کننده صنعتی در میان انواع کولینگ تاور محسوب می‌شود. این سیستم با ایجاد یک مساحت معین از پرکن یا پوشال سبب ارتباط آب با هوای خشک(بدون رطوبت) می‌گردد. در این تماس بین دو سیال آب و هوا در برج خنک کن باز هوا از آب گرما دریافت کرده و آب نیز دچار میزان کمی تبخیر شده و خنک‌تر می شود.

• برج خنک کن بسته

اگر مدارچرخشی آب در سیستم خنک‌کاری یک کولینگ‌تاور در یک سیکل کاملاً بسته و ایزوله صورت پذیرد، عملاً تماس بین جریان گردشی آب و جریان هوا به صورت غیرمستقیم انجام می‌پذیرد و به آن نوع سردکن، برج خنک کننده مداربسته گفته می‌شود. کولینگ تاور مداربسته قابلیت کاهش آب تا نزدیکی دمای خشک یا محسوس محیط را دارد و از این رو به آن برج خنک کن خشک نیز گفته می‌شود.به کولینگ‌تاور مداربسته‌خشک در صنعت برج‌خنک‌کن هلر نیز گفته می شود.

انواع کاربری برج خنک کننده

کاربرد برج خنک کننده در خنک کردن دستگاه‌های صنعتی

اکثر ماشین‌آلات صنعتی همانند کوره‌ها، بویلرها و توربین‌ها در چرخه‌کاری خود مقداری حرارت اضافی تولید می‌کنند. وظیفه برج خنک کننده صنعتی در چرخه این ماشین‌آلات و تجهیزات، جذب و دفع گرمای اضافی ایجاد شده می‌باشد. توربینهای گازی در پالایشگاه ها، کمپرسورهای هوا در نیروگاه‌ها و دیگ‌های بخار در صنایع از مهمترین تجهیزات خنک شده با کولینگ‌تاور به شمار می‌آید. وظیفه استخراج این انرژی حرارتی در برج خنک کننده به عهده سیال هوا است. کاربری ماشینهای برودتی دیگر همچون چیلر نیز در صنایع کوچک و بزرگ رایج می باشد. هزینه‌های بالا در مصرف انرژی و تعمیر و نگهداری دشوار چیلرها، سبب استقبال صنعت از برج خنک کننده شده است.

کاربرد برج خنک کننده در خنک کردن چیلرها

اکثر ساختمان‌ها و برج‌های بزرگ، ادارات، بانک‌ها و مراکز خرید دارای سیستم تهویه مطبوع مرکزی (HVAC) می باشند. در سیستم‌های سرمایش مرکزی از چیلرهای تراکمی یا جذبی جهت خنک کردن هوای داخلی محیط استفاده می‌کنند. گرمای جذب شده از یک منطقه توسط چیلر سبب افزایش دمای این ماشین برودتی می‌شود. کولینگ تاور با هدف کاهش دمای چیلر در این کاربری تحت عنوان برج خنک کننده چیلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. برج خنک کننده با تولید آب سرد و هدایت آن به کندانسور، موجب تعادل دمایی این تجهیز می‌شود. لازم به ذکر است که فقط چیلرهایی که دارای کندانسور آبی می باشند از برج خنک کننده در مدار کولینگ خود استفاده می‌نمایند. امروزه بیشتر چیلرهای تراکمی و تمامی چیلرهای جذبی دارای کندانسور آبی می‌باشند.