برج خنک کننده

برج خنک کننده

خلاصه مقاله :

یکی دیگر از ماشین آلات مورد استفاده در صنعت، برج خنک کننده یا کولینگ تاور می باشد ؛ در کارخانجات و صنایع،درجه حرارت دستگاه هایی که به طور مداوم کار میکنند، افزایش می یابد به همین دلیل از سیستم های خنک کننده استفاده میشود، تا بتوانند دمای دستگاه ها را کاهش دهند و در روند کاری انها مشکلی پیش نیاید.

یکی دیگر از ماشین آلات مورد استفاده در صنعت، برج خنک کننده یا کولینگ تاور می باشد ؛ در کارخانجات و صنایع،درجه حرارت دستگاه هایی که به طور مداوم کار میکنند، افزایش می یابد به همین دلیل از سیستم های خنک کننده استفاده میشود، تا بتوانند دمای دستگاه ها را کاهش دهند و در روند کاری انها مشکلی پیش نیاید.

تعریف برج خنک کننده

برج خنک کننده سیستمی است که دمای اضافی ابی را که مورد استفاده در چگالنده به جو است را به کمک تماس با هوا کاهش میدهد. سیستم های خنک کننده با تبخیر آب میتوانند به دمای اضافی آب را که بر اثر کار مدوام دستگاه ها پدید آمده است را پایین بیاورند.
به زبان ساده تر میتوان بیان کرد که برج خنک کننده ، برای خنک کردن اب های مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع،در مراحل صنعتی،پالایشگاه، نیروگاه ها و صنایع کاربرد دارد.
از برج های خنک کننده در موارد زیر استفاده میشود:
۱٫ پالایشگاه ها
۲٫ پتروشیمی ها
۳٫ نیروگاه های حرارتی
۴٫ سیستم های اچ وی ای سی برای تهویه ساختمان

برج خنک کننده

انواع دسته بندی برج خنک کننده

انواع برج خنک کننده را میتوان از نوع جریان هوا د ران، باز و بسته بودن مدار ان ، جنس بدنه و حتی شکل ظاهری به ده قسمت تقسیم کرد.با شناختن انواع برج خنک کننده و معایب و مزایای ان میتوان در انتخاب و نوع خرید آن با دقت بیشتری اقدام کرد.
این را نیز به خاطر داشته باشید که برج های خنک کننده با توجه به نوع کاربرد انها به دسته های مختلف تقسیم میشوند که در اینجا به ذکر نام انها بسنده میکنیم:
• برج های خنک کن صنعتی
• برج های خنک کن گالوانیزه
• برج های خنک کن فایبر گلاس
در ادامه به معرفی انواع برج خنک کننده میپردازیم .

۱-دسته بندی برج ها به جهت جریان هوا در آنها

• برج خنک کننده جریان متقاطع:در این نوع برج ، هوا از دیواره های برج به صورت عمودی وارد سیستم میشود و آب داغ به صورت افقی از قسمت بالای برج به پایین هدایت میشود و این دو به صورت متقاطع با هم برخورد میکنند، پس از برخورد وارد پکینگ میشوند.
هوای درون سیستم خنک کننده بعد از تبادل گرما به وسیله فن که در بالای برج وجود دارد به سمت بیرون هدایت میشود و جریان آب به کمک نیروی جاذبه به سمت پایین هدایت میشود.
• برج های خنک کننده درجریان مخالف: در این نوع سیستم های خنک کننده هوا به صورت عمودی و به کمک فن ها از پایین به بالا کشیده میشود و آب داغ خلاف جهت هوا از سمت بالا به کمک نیروی جاذبه به سمت پایین سرازیر میشود؛ این دو همانند برج های متقاطع درقسمت پکینگ بهم برخورد میکنند و در ان جا تبادل گرمایی انجام میگیرد.

۲- برج های خنک کننده با مدار باز و مدار بسته

برج خنک کننده با مدار باز:

در برج های خنک کننده با مدار باز، دمای آب را به محیط منتقل میکند و پس از مراحل طی شده بر روی پکینگ پخش میشود و با هوایی که توسط فن ها وارد میشود تماس برقرار میکند که مقداری از آب موجود تبخیر میشود و بقیه ی آن خنک شده و به فرآیند کار سیستم بازگردانده میشوند.
با این حال در برج های خنک کننده با مدار باز سه مشکل اصلی وجود دارد که در ادامه بیان میکنیم:
خوردگی در برج ها، رسوب گذاری دستگاه و فعالیت کردن میکروارگانیسم ها
برج های با مدار باز برای رشد جلبک ها،قارچ ها و باکتری ها محل مناسبی است. وجود این موجودات در داخل این دستگاه ها باعث بوجود آمدن مشکلاتی برای سیستم های خنک کننده میشود از جمله؛ رسوب کردن و مسدود شدن لوله های آب،خراب شدن تجهیزات و وسایل و خوردگی آنها می شود.

علاوه بر مشکل میکروارگانیسم ها مشکل دیگری نیز وجود دارد که به رسوب گذاری معروف است ؛ با تماس آب با لایه ای از محلول که روی سطوح قرار دارد بوجود می آید، که به وجود آمدن این واکنش ، در مراحل کار دستگاه ،باعث کاهش راندمان انتقال حرارت ، رسوبگذاری و خوردگی در سیستم میشود برای جلوگیری از ایجاد این مشکل آن را با تزریق موادی که باعث پراکنده شدن میشود کنترل میکنند و PH آن را میزان میکنند.
علاوه بر مواردی که بر خوردگی سیستم تاثیر گذار بود موارد دیگری نیز وجود دارد که غیر از خوردگی ممکن است باعث تشدید خوردگی بشود عواملی چون:دما، سرعت اب که باعث خنک شدن سیستم میشود، نوع و ساختار وسایل و تجهیزات،اندازه سطح فلزات که به صورت گالوانیک بهم وصل شده اند و مواده جامدی که درون سیستم معلق هستند مثل گل و لای در خوردگی دستگاه تاثیر گذار می باشد.

برج خنک کننده با مدار بسته:نوع کار برج های خنک کننده با مدار بسته نیز همانند برج های خنک کننده با مدار باز می باشد ولی در نوع کار انها تفاوتی وجود دارد که در برج های خنک کننده با مدار بسته ارتباط مستقیم با هوا وجود ندارد در صورتی که در سیستم خنک کننده با مدار باز باید ارتباط مستقیم با هوا برقرار شود. ساخت و استفاده این نوع سیستم خنک کننده بیشتر درمناطقی کاربرد دارد که دچار کم آبی هستند و باید از هدر رفتن آب جلوگیری کنند، به همین دلیل از سیستم های خنک کننده مدار بسته استفاده میکنند.
سیستم خنک کننده مدار بسته مزیت هایی نسبت به سیستم خنک کننده مدار باز دارد که یکی از مزیت ها این است که در سیستم مدار بسته دیگر قطرات آب وارد هوا نمیشود ، فقط عامل گرم شدن هوا می باشد و به آب اضافی برای جبران کم آبی سیستم نیازی نیست.. حتی از برج های با مدار بسته برای خنک کردن سیال های دیگرنیز استفاده میشود مانند: روغن و یا حتی در اسیدها و….
در کنار این مزیت ها سیستم مدار بسته در مقابل سیستم خنک کننده مدار باز داری یک عیب می باشد که در اکثر سیستم ها به صورت معمول وجود دارد و ان این است که چون سیستم های مدار بسته تابع هوای محیط هستند کاهش دما خروجی در آنها نسبت به مدارباز کمتر می باشد.

تفاوت بین سیستم های خنک کننده مدار بسته و مدار باز

در قسمت قبل این نکته را خاطر نشان کردیم که در برج های مدار باز ارتباط مستقیم با هوا وجود دارد ولی در مدار بسته این امکان وجود ندارد و تماس با هوا بصورت غیر مستقیم صورت میگیرد درادامه به چند تفاوت دیگر در مورد این برج ها می پردازیم :
قیمت: در برج های خنک کننده با مدار بسته ،قیمت ها نسبت به برج های با مدار باز بیشتر اسات؛زیرا در ساخت آنها از کوئل هایی از جنس مس و .. استفاده شده است. می توان گفت سیستم مدار بسته تقریبا سه برابر گران تر از سیستم خنک کننده با مدار باز می باشد.
رسوب: در سیستم مدار بسته به دلیل اینکه هیچ گونه تماس مستقیمی با هوا وجود ندارد و آب هم تبخیر نمیشود ، در نتیجه این کار هیچ گونه املاحی نیز وارد چرخه فعالیت نمیشود و به همین دلیل رسوب گذاری در سیستم مدار بسته وجود ندارد در عوض سیستم مدار باز به خاطر تماس مستقیم با هوا دچار رسوب گذاری و خوردگی میشود.

مصرف اب: در هر دو نوع از این سیستم ها برای کاهش دمای آب، در ابتدا از دست دادن گرمای نهان آب و سپس تبخیر آب صورت میگیرد که هر دو سیستم به مقدار مساوی اب مصرف میکنند.
مصرف انرژی: در مدار بسته به دلیل اینکه نیاز به پمپ دوم دارد و باید آب را برای راه طولانی هدایت کند و به انرژی زیادی نیاز دارد در نتیجه مصرف انرژی آن بیشتر میشود.
تعمیرات:دربرج های خنک کننده مدار بسته به علت وجود وسایل چون کوئل و پمپ زمان بیشتری برای تعمیرات و رفع مشکل نیاز است،حتی هزینه های تعمیر نیز بیشتر از سیستم با مدار باز است.

برج های خنک کننده با مدار بازبه دو نوع مختلف تقسیم میشوند:

برج خنک کننده با مکش طبیعی:در این نوع برج آب گرم از قسمت پایین برج وارد لوله های که در آن تعبیه شده ،وارد شده ،هوا نیز از قسمت پایین آب وارد برج میشود، که در تماس آب و هوا ، آب شروع به تبخیر میکند. بعد از این فرآیند آب چون که در طی تبخیر گرما از دست داده است خنک شده و به قسمت دیگری از برج هدایت میشود.

مزایای این برج: کاهش هزینه نگهداری و بازدهی بیشتر، دارای امینت بالا، بازدهی انرژی در بالاترین حد خود
معایب این نوع سیستم: دارای هزینه بالا در مراحل اول، نیاز به جای بیشتر برای نصب، مطابقت نداشتن با تمام شرایط جوی
این نوع سیستم بیشتر در نیروگاه های برق مورد استفاده قرار میگیرد.

برج خنک کننده با مکش اجباری: نوع کار این نوع برج نیز مانند سیستم قبلی می باشد ولی با این تفاوت که در بالای برج فن تعبیه شده است که به وسیله آن هوا به بیرون از سیستم هدایت میشود. در این نوع سیستم چون تماس آب و هوا بیشتر است بازدهی بالایی دارد.
مزایای این نوع سیستم: نیازمند مکان کمتر برای نصب، هوای گرم دوباره به سیستم برگردانده نمیشود
معایب این نوع سیستم خنک کننده:دارای هزینه های بالای تعمیرات به دلیل تماس با هوای مرطوب، احتمال بوجود آمدن خوردگی
کاربرد برج خنک کننده: در واحدهای خنک کننده،صنایع غذایی و شیمیایی بهترین کاربرد را دارد.

۳- تقسیم بندی از لحاظ جنس بدنه

• برج فایبر گلاس: برج فایبر گلاس نوع دیگری از سیستم ها می باشد که بدنه و لوورهای آن از فایبر گلاس ساخته شده است، به دلیل اینکه فایبرگلاس از مقاومت بالایی برخوردار است و در برابر نور خورشید تجزیه ناپذیر می باشد، به همین دلیل امروزه یکی از سیستم های پر طرفدار در بازار سیستم های خنک کننده فایبرگلاس میباشد. می باشد.
• سیستم خنک کننده فلزی:نوع جنس این برج از فلز می باشد که در بیشتر موارد از فلز با روکش گالوانیزه استفاده شده است تا در مقابل خوردگی و رطوبت مقاومت بالایی داشته باشد.

۴-تقسیم بندی از نظر ظاهر و شکل

• برج مکعبی
• برج مدورو یا گرد
با توجه به مکان قرار گیری و ظرفیت مورد نیاز از این دو نوع برج استفاده میشود.

ساخت برج خنک کن

ساخت برج خنک کن

۵-تقسیم بندی برج های خنک کننده از نظر مونتاژ

• نوع یک پارچه و یا یک تکه
• نوع چند پارچه یا چند تکه
بیشتر مواقع برای ساختن برج های بزرگ از چند تکه استفاده میشود تا هم هزینه جابه جایی آن کمتر شود و هم اینکه دستگاه به راحتی جابه جا شود.

اجزای تشکیل دهنده ی برج های خنک کننده

برج های خنک کننده از قسمت های مختلفی تشکیل میشود،که این اجزا عبارتند از :الکترو موتور،فن، سیستم کاهش دور یا گیربکس برج های خنک کننده،تنوره فن، ساپورت سیستم متحرک، بدنه، سیستم توزیع اب، قطره گیر، پکینگ، لوور یا دریچه هوا، تشت آب سرد، فلنج های ورود و خروج، سامپ و نردبام ، که برای نگهداری از سیستم های خنک کننده بادی با اجزای آن آشنایی کامل داشته باشید . با این تفاسیر برای اینکه طرحی خوب و سیستمی کار آمد به دست شما برسد باید این سیستم توسط کارشناسان طراحی شود و اجزای تشکیل دهنده ان را کارشناسان انتخاب کنند؛ در ادامه باید اجزای سیستم به درستی مونتاژ شوند تا در حین انجام کار مشکلی ایجاد نشود.

ساخت برج خنک کننده نامجو

بخش های مختلف در سیستم های خنک کننده

هر سیستم دارای چند بخش کلی می باشد که در این قسمت به معرفی وتوضیح مختصری از آنها میپردازیم:
سیستم انتقال نیرو و قسمت متحرک ان: این بخش متشکل ازالکتروموتور برج خنک کننده،فن برج خنک کننده،ساپورت های نگهدارنده و سیستم پایین آورنده دور می باشد که نقش آنها به جریان انداختن هوا در داخل این برج ها می باشد.
اسکلت و سازه برج های خنک کننده: نقش اسکلت و سازه در برج های خنک کننده به شرح زیر است:

محافظت و نگهداری از قطعات و تجهیزات
حفاظت کردن از گردش آب در برج های خنک کننده
پکینگ ها و یا سطح جابه جایی و انتقال حرارت: این قسمت برای ایجاد سطح و مدت زمان تماس بیشتر آب با هوا می باشد. پکینگ ها نقش موثر و اصلی را در سرد کردن سیستم های خنک کننده دارند.

نکات مهم در هنگام خرید سیستم های خنک کننده

در هنگام خرید انواع سیستم های خنک کننده در ظرفیت های مختلف به خاطر داشته باشید که حداکثر دمای آب ورودی به سیستم و خروجی ان از خود سیستم های خنک کننده ، نسبت به اختلاف دمای آب ورودی و رطوبت هوای موجود در ان کمتر از محیطی باشد که از ان استفاده میکند.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص راه اندازی خطوط تولید صنایع غذایی از طریق شماره های زیر با ما در ارتباط باشید.