اصول عملکرد برج خنک‌کننده آن

ما در این مقاله سعی می کنیم تا به طور دقیق به پرسش برج خنک کننده چیست پاسخ دهیم و طرز کار این دستگاه را بررسی و نیز مزایا و معایب انواع آن را نسبت به هم مقایسه کنیم و به نکات مهم مربوط به مشخصات فنی و قیمت برج خنک کننده  اشاره نماییم.

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده دستگاهی برای کاهش دمای آبگرم است. طرز کار برج خنک کننده بر اساس تماس مستقیم یا غیر مستقیم آبگرم و هوا و در نتیجه انتقال حرارت اضافه آب به هوای اتمسفر بنا نهاده شده است. در واقع برج خنک کننده یک نوع مبدل حرارتی است که در آن هوای اتمسفر و آبگرم در اثر تماس مستقیم یا غیر مستقیم با یکدیگر تبادل حرارتی انجام داده تا دمای آب کاهش یابد. در واقع دستگاه برج خنک کننده حرارت اضافه آب را گرفته و به هوای اتمسفر منتقل می کند. این دستگاه ها در اشکال و سایزهای مختلف از مدل های کوچک تا بسیار بزرگ با قابلیت حذف هزاران Btu انرژی گرمایی از آب ساخته می شوند که در ادامه ساختار ، طرز کار ، کاربرد و انواع آنها را بیان و مزایا و معایب و قیمت آنها را بررسی و مقایسه می کنیم.

همچنین از نوع مدار باز نمی توان در مناطق با آب و هوای مرطوب استفاده کرد زیرا وقتی رطوبت هوای محیط بالا باشد، راندمان دستگاه برای خنک کردن آبگرم شدیدا افت می کند. در تصویر زیر، ساختار برج خنک کننده مدار باز با اجزای اصلی آن نشان داده شده است. ساختار برج خنک کننده مدار باز یا همان تر (مرطوب) شامل قطعات اصلی زیر است : پکینگ که در شکل زیر نشان داده شده است از جمله مهمترین قطعات برج خنک کننده بوده که آبگرم از بالا بر روی آن ریخته می شود. پکینگ باعث به حداکثر رسیدن سطح تماس مستقیم آبگرم و هوا شده و باید متناسب با آلاینده های آب و محیط، انتخاب گردد که معمولا از فیلم هایی از جنس PVC ساخته می شود. بنابرین هدف از کاربرد پکینگ در برج این است که سطح تماس آبگرم و هوا به حداکثر خود برسد.

بررسی طرز کار برج خنک کننده مدار باز

طرز کار برج خنک کننده تر (مدار باز) بدین شکل است که آبگرم با پمپ به سیستم توزیع آب موجود در بالای برج ارسال می گردد. آب توسط افشانک هایی (Nozzles) از قسمت بالا بر روی پکینگ برج خنک کننده تزریق می شود. همزمان با آن، هوا از طریق لوورهایی (ورودی های هوا) از قسمت پایین و کنار برج توسط فن به طرف بالا کشیده می شود و هوا با آبگرم تماس و برخورد مستقیم پیدا می کند. در اثر این تماس، هوا گرمای آب را گرفته و در نتیجه آب سردتر در پایین برج جمع می گردد و از طریق دریچه ای از پایین دستگاه برج خنک کننده خارج می شود تا مجددا به دستگاه صنعتی یا تهویه (چیلر) مورد نظر رفته و عمل خنک کاری را در آن انجام دهد. همزمان با آن، هوا که گرم شده از قسمت بالایی برج خارج می شود. در ضمن در اثر برخورد آب با هوا، بخشی از آب بخار شده و به همراه هوا از بالای برج خارج می گردد و به همین خاطر به آن مدار باز گفته می شود.

اگر بخواهیم به مهمترین مزایا و برتری های این نوع اشاره کنیم باید گفت که اولا ارزان قیمت است (در مقایسه با نوع مدار بسته) و دوما اینکه راندمان بالایی دارد و نسبت به نوع مدار بسته بیشتر می تواند دمای آبگرم را کاهش دهد. از معایب آن هم می توان به ایجاد بستری برای رشد میکروارگانیسم ها در آب و مشکلات ناشی از این آلودگی ، مصرف آب و نیاز به تصفیه آب (برای جلوگیری از رسوب املاح) اشاره کرد. منظور از مدار بسته این است که آبگرم و هوا تماس و برخورد مستقیم با هم ندارند و در نتیجه قسمتی از آبگرم تبخیر نشده و به همراه هوا از دستگاه خارج نمی شود و بنابرین در این نوع از برج ها مصرف آب نخواهیم داشت و به همین دلیل به آن مدار بسته گفته می شود.

در واقع آبگرم از درون یک سری لوله به نام کویل عبور کرده و هوا هم از سطح پیرامونی لوله ها و توسط فن دمیده می شود تا حرارت اضافه آبگرم از جداره لوله ها (لوله ها معمولا از جنس مس هستند تا انتقال حرارت بالایی داشته باشند) به هوا منتقل شود. از این نوع می توان در هر شرایط آب و هوایی استفاده نمود و همچنین به جای آبگرم می توان هر نوع گاز یا مایع داغ دیگری را از درون لوله ها عبور داد و آن را خنک نمود. نکته اینکه راندمان نوع مدار بسته نسبت به مدار باز کمتر بوده و قیمت آن نیز بالاتر است. در ضمن اینکه در حداکثر کاهش دمای آبگرم توسط این دستگاه محدودیت وجود داشته و این دستگاه حداکثر می تواند 5.5 درجه سانتی گراد دمای آبگرم را کاهش دهد.

طرز کار نوع مدار بسته و مقایسه آن با نوع مدار باز

مطابق شکل زیر طرز کار برج خنک کننده خشک (مدار بسته) بدین شکل است که آبگرم یا هر گاز یا مایع داغ دیگری که قرار است خنک شود ، وارد ردیفی از لوله ها (کویل) شده و همزمان هوا توسط فن از سطوح پیرامونی کویل مکیده می شود تا حرارت را به خود جذب و به هوای اتمسفر منتقل کند. خرید پکینگ رندوم اسپلش نشان‌دهنده اهمیت شما در ایجاد تجربه خرید لذت‌بخش برای مشتریان است . این دستگاه ها در اشکال مختلف V شکل (مطابق شکل زیر) ، افقی و عمودی ساخته می شوند. این ها معایب نوع مدار بسته بودند ولی از مزایا و نکات مثبت آنها می توان به عدم مصرف آب ، عدم نیاز به پاکسازی و فیلتراسیون آب و نیز عدم ایجاد رسوب در دستگاه اشاره کرد.

اکنون که به سوال برج خنک کننده چیست؟ پاسخ دادیم و ساختار و طرز کار 2 نوع پر کاربرد آن را بررسی کردیم سوالی که مطرح می شود این است که از کدام یک از آنها در یک پروژه خاص باید بهره ببریم.  در پاسخ باید گفت که در هر جا که آب تمیز (آب بدون املاح یا با املاح بسیار کم) و به مقدار فراوان در دسترس باشد و در صورتی که آب و هوای آن منطقه شرجی نباشد بهتر است که از نوع تر یا همان مرطوب استفاده کنیم زیرا هم قیمت آن کمتر است و هم راندمان آن بیشتر. ولی اگر در جایی آب منطقه املاح زیادی داشت و یا به فراوانی در دسترس نبود و یا در مناطقی که آب و هوا شرجی بود بهتر است که از نوع خشک یا همان هوا خنک استفاده شود زیرا که این مدل مصرف آب ندارد و در نتیجه از رسوبات آب در امان است.

همچنین دیگر نیازی نیست تا دستگاه های تصفیه کننده آب و سختی گیر در مسیر نصب شود (که قیمت اولیه سیستم را نیز بالا می برد) زیرا آبی که در این نوع جریان می یابد تا توسط هوا خنک شود آب مقطری است که فقط یک بار در دستگاه شارژ می شود و سرویس های دوره ای بسیار کمتری نیاز دارد. نکته اینکه برج خنک کن دستگاهی است که به طور گسترده در صنعت و نیز در خنک کاری آب کندانسور چیلرها کاربرد دارد و تا حدی خاص (به توجه به دمای هوای منطقه ای که در آنجا نصب شده است) می تواند عمل خنک کاری را انجام دهد. اگر به میزان خنک کاری بالاتر و با توان بیشتری در صنعت نیاز باشد باید از چیلر صنعتی استفاده شود که برای آشنایی بیشتر با طرز کار ، مزایا و معایب و مشخصات فنی چیلرهای صنعتی پیشنهاد می کنیم که این مقاله ⇐ را مطالعه بفرمایید.

طراحی ، تولید ، فروش و استعلام قیمت

شرکت ماخ ، طراح و سازنده انواع سیستم های خنک کننده از جمله دستگاه برج خنک کننده ، انواع مبدل های حرارتی ، درای کولر ، چیلر و غیره برای صنایع مختلف است. محصولات شرکت ما با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای روز طراحی و تولید شده و به طور مستقیم از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسند. ممکن است هر دستگاه خنک کننده ای دارای مزایا و معایب خاص خود باشد که باید مناسب ترین دستگاه برای هر پروژه ای انتخاب گردد. انتخاب دستگاهی نامناسب هزینه های اولیه و جاری را بر مصرف کننده تحمیل خواهد کرد. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع سیستم های خنک کننده و گرمایشی، انتخاب مناسب ترین دستگاه برای پروژه خود و نیز استعلام قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید.

چگونگی عملکرد برج خنک کننده بر اساس تبخیر بوده که وابسته به نوع کولینگ تاور، نحوه کارکرد آن تفاوت دارد و با طرز متفاوتی آب را خنک می‌کند. طرز کار برج های خنک کننده از طریق ارتباط بین آب و هوا صورت می‌پذیرد و نحوه تماس این دو سیال وجه تمایز نحوه کارکرد برجهای خنک کن است. در بررسی اساس عملکرد برج خنک کن باید بسته یا باز بودن مدار سیستم خنک کاری آب دقت ویژه نمود. به بیانی ساده تر کولینگ تاور با تماس مستقیم تحت یک سامانه باز یا غیر مستقیم تحت سامانه ای بسته، کار خود را صورت می‌دهد. در برج خنک کننده فارغ از مدل به هر میزان جریان هوادهی بیشتری در تماس با آب داغ قرار گیرد، انتقال حرارت هم  انجام می‌شود.

کار برج خنک کننده چیست؟

کار و وظیفه یک برج خنک کننده هدایت گرمای آب داغ به هوای خشک محیط اطراف توسط درصد کمی تبخیر است. این انتقال گرما در برج خنک کن با هدف کاهش دمای آب خروجی صورت می گیرد. دمای آب خارج شده از یک کولینگ تاور همواره کمی بالاتر از دمای مرطوب آن منطقه یعنی حباب تر می باشد. مثلاً برای شهری مثل تبریز که دمای مرطوبش حدود 17 درجه است، یک برج خنک کن می تواند آب را در تابستان تا 20 درجه سانتیگراد هم خنک نماید. در تصویر طرز کار برج های خنک کننده جریان متقاطع را به عنوان نمونه مشاهده می‌کنید.  کارکرد درست برج خنک کننده در کاربری خود زمانی مشخص خواهد شد که دمای خروجی نزدیک ترین میزان خود به دمای وت بالب را پیدا نماید.