برج خنک کننده مدار باز

برج خنک کننده مدار باز یک مبدل حرارتی است که بخش  بسیار مهمی در هر صنعت به شمار می آید. برای خنک کردن آب یا سیالات ، تجهیزات صنعتی از تماس مستقیم آب با هوا استفاده می شود وآب خنک را برای راکتورها ، کندانسورها و خنک کننده ها در مخازن تامین می کنند تا گرمای آنها ر ا از بین ببرد. پس در نتیجه برج های خنک کننده مدار باز اساسا مبدلهای حرارتی از نوع تماس مستقیم هستند که در آن آب گرم به طور مستقیم با هوا در تماس بوده و با کمی تبخیر گرما از دست میدهد ، این آب سرد به طور پیاپی در حال چرخ از روی پکینگ عبور میکند تا گرما از دست بدهد .

در این مقاله به نحوه کارکرد برج خنک کننده مدار باز می پردازیم.

نحوه کارکرد برج خنک کننده مدار باز

برج خنک کننده مدار باز می توانند فرآیند تبادل حرارت آب / هوا را به بهترین شکل فراهم کند. در اصل کولینگ تاور مدار باز در دسته برج خنک کننده مرطوب قرار می گیرد و از تبخیر برای دفع موثر گرما در مقادیر کم آب استفاده می کند تبخیر از طریق استفاده از اجزای ساده و موثر انجام می شود که معمولا به حداقل تعمیر و نگهداری نیازدارند. این هم در تهویه مطبوع و هم درسرمایش صنعتی استفاده می شود .

عملکرد برج خنک کننده مدار باز

آبی که نیاز به سرد شدن دارد به قسمت بالای کولینگ فرستاده می شود. نازل های توزیع ، آب را بر روی پکینگ مدیا می پاشند و به شکل لایه نازک و یکنواختی بر روی پرکن پخش می شود. این فرآیند باعث ایجاد سطح وسیع تبادل حرارت می شود . عمل تبخیر انجام می شود و قطره گیر بالای نازل ها اطمینان حاصل می آورند که قطرات آب از برج خنک کننده خارج نشود و پروانه محوری هوای محیط داخلی برج را که از رطوبت اشباع شده بیرون هدایت میکند. آب سرد شده در حوضچه یا تشتک برج خنک کننده  جمع می شود و به چرخه مجدد بازگردانده می شود .

مشخصات فنی برج خنک کن مدار باز

برج خنک‌ کننده مدار باز یک سیستم خنک کننده است که بعنوان یک بخش اساسی از سیستم‌های تهویه مطبوع و خنک کننده استفاده می‌شود. برج‌های خنک ‌کننده مدار باز توانایی جذب گرما از آب را دارند و آن را به هوا انتقال می‌دهند تا آب خنک ‌شده را به سیستم‌های صنعتی یا تجاری بازگردانند.

ویژگی‌های فنی برج خنک کننده مدار باز عبارتند از:

• الکتروموتور سه فاز با کلاس B: تولید شده برای مصارف صنعتی
• فن محوری برج خنک کننده : فن محوری با سه متریال مولتی وینگ متریال فایبرگلاس و آلومینیوم طراحی و تولید می شود ، پروانه پلی آمید با کوپلینگ مستقیم با سطح سرو صدای کم بهترین انتخاب برای برج خنک کننده خانگی هستند . متریال فایبرگلاس بیشتر برای تناژهایی با مقیاص بزرگتر از 100 تن استفاده می شود و جنس آلومینیوم برای برج خنک کننده بتنی مناسب هستند .
• بدنه فایبرگلاس : فایبرگلاس ، یک جنس ساختمانی است که از الیاف شیشه‌ای و رزین پلی استر تشکیل شده است این ماده خواص فوق‌العاده‌ای از جمله مقاومت در برابر خوردگی و زیبایی دارد و به عنوان یک جنس ساختمانی سبک و مقاوم در برابر شرایط جوی و حرارت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• پکینگ اسپلش برج خنک کننده ضد رسوب و آنتی یو وی دارای عدم دفورمگی و خوردگی با ضخامت 600 میکرون قابل اجرا است .
• قطره گیر برج خنک کننده ساخته شده در انواع گوناگون با متریال مختلف است . نوع قطره گیر لانه زنبوری از دو جنس پی وی سی و پلی پروپیلن و نوع قطره گیر تیغه ای از جنس پلی پروپیلن یا PP در دسترس است.

برای دسترسی به اطلاعات بیشتر مقاله قطره گیر برج خنک کننده را مطالعه کنید .

• ظرفیت خنک ‌کنندگی: این ویژگی نشان‌ دهنده توانایی برج برای جذب گرما از آب و انتقال آن به هوا است. ظرفیت خنک‌ کنندگی بر حسب واحد آب در ساعت یا مگاوات تعریف می‌شود.
• جریان هوا: برج خنک‌ کننده با توانایی ایجاد جریان هوای کافی برای انتقال گرما تولید می شود و جریان هوا بر حسب واحد مکعب بر ثانیه یا متر مکعب بر دقیقه اندازه‌گیری می‌شود.
• ابعاد فیزیکی: ابعاد برج به گونه‌ای طراحی شده که به راحتی میتوان در محل مورد نیاز نصب کرد و همچنین توانایی جذب آب و انتقال آن به هوا را دارد .
• مصرف انرژی: مصرف انرژی برج خنک کننده مدار باز باید منطبق با استاندارد های انرژی باشد تا به بهینه‌ترین شکل ممکن عمل کند و هزینه‌های انرژی را کاهش دهد.
• مواد ساختاری: برج های خنک‌ کننده مدار باز باید از فایبرگلاس یا گالوانیزه ساخته میشوند که در برابر خوردگی، زنگ زدگی و فرسایش مقاوم هستند و عمر طولانی مفید دارند.

این ویژگی‌ها می‌توانند به‌ عنوان معیارهای اصلی برای انتخاب و ارزیابی برج‌ های خنک کننده مدار باز در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

مزایای برج خنک کننده مدار باز

• قدرت نصب کم و آسان
• مجهز به سیستم توزیع آب بدون گرفتگی اسپری (نازل PP و PVC)
• سهولت در زندگی روز مره مناسب برای فضا های نصب محدود
• کم هزینه و مقرون به صرفه
• استفاده از آب برای انتقال حرارت
• سازگار با محیط زیست
• مصرف انرژی کم و قابل بهینه سازی بیشتر
• تعمیر و نگهداری ساده

معایب برج خنک کننده مدار باز

• قابلیت نصب در محیط بیرون
• به لحاظ تامین آب جبرانی دشواری دارد

کاربرد برج خنک کننده مدار باز

برج خنک کننده مدار باز برای کاربرد هایی مورد استفاده قرار میگیرند که خود قادر به خنک سازی آب و یا سیال نیستند . یک دستگاه برج خنک کننده می تواند منبع قابل توجهی از آب سرد در طول عملکرد ، حدود 70 درجه تا 100 درجه فارنهایت تامین کند ، تا نیاز کافی فرآیند را برآورده کند.

برج خنک کننده با توجه به نیاز ، در سه مقیاس مختلف برج خنک کننده کاربرد دارد .

صنایع شیمیایی ،تولید کنندگان انرژی ، تولید کنندگان فولاد و … از جمله گروه هایی هستند که از کولینگ تاور هایی با مقیاس بزرگ در صنعت استفاده می کنند .

دستگاه تزریق پلاستیک و قالب گیری و کوره القایی از مدار های خنک کننده صنعتی (برج خنک کننده صنعتی) با مقیاس متوسط بهره مند می شوند . (مطالعه بیشتر درباره برج خنک کننده تزریق پلاستیک)

برج های کوچک و پشت بامی مورد استفاده خنک کاری چیلرهای خانگی و ساختمان های مسکونی و تجاری کارایی دارد.

انواع برج خنک کننده مدار باز

قبل از هر چیز لازم است بدانید تمامی برج ها برای همه کاربردها مناسب نیستند. برج های خنک کننده در انواع مختلفی طراحی و تولید می گردند ، که دارای اندازه و تناژ مختلفی هستند. درک انواع و مزایای و کارایی هر کدام در هنگام انتخاب کولینگ تاور مناسب برای هر پروژه ضروری می باشد. در این قسمت یک نمای کلی از طرح برج خنک کننده مدار باز آورده شده است تا تصمیم بگیرید کدام یک برای دستگاه شما مناسب است .

برج خنک کننده مدار باز از نظر ظاهری به دو دسته مکعبی و مخروطی تقسیم بندی می شود که در دو گروه برج های جریان مخالف و برج های جریان متقاطع قرار میگیرند که عبارتند از :

برج های خنک کن مدار باز از نظر ظاهری

1. برج خنک کننده مکعبی فایبرگلاس

• برج مکعبی مدار باز (برج خنک کننده فایبرگلاس) که با شکل هندسی مکعب مستطیل یا مکعب مربع در دسترس بوده و از بدنه فایبرگلاس با مقاومت بالا طراحی می شود واحد ظرفیتی تن تبرید به درخواست کارفرما و نیاز دستگاه به خنک کاری طراحی و ساخته می شود .

2. برج خنک کننده مخروطی فایبرگلاس

• برج خنک کننده مخروطی که با شکل استوانه گرد و گاها با نام برج خنک کننده مدور از آن یاد می شود.

بدنه این نوع کولینگ تاور نیز با متریال فایبرگلاس قالب گیری می شود . پاشش آب در کولینگ تاور مدور به واسطه یک نازل با نام اختصاری اسپرینکلر صورت می پذیرد آب پخش کن برج خنک کننده مدور وظیفه توزیع آب را برعهده دارد آب به صورت یکنواخت به واسطه بازوهای خروجی اسپرینکلر (لوله آرم ) برروی پکینگ فیلم ریخته می شود گردش هوا در این نوع کولینگ تاور از نوع مکنده القایی است و عموما از سیستم فن محوری آکسیال استفاده می شود .

اسپرینکلر برج خنک کننده مخروطی با متریال آلومینیوم ،استیل ، برنج  قابل تولید و ارائه است.

کاربرد برج خنک کننده مکعبی

اصل کار برج خنک کننده جریان مخالف هیچ تفاوتی با آنچه که در مورد برج های خنک کننده مکعبی صادق است تفاوتی ندارد افزایش سطح آب در حین جریان از میان پکینگ مدیا و خنک شدن آب از طریق انتقال حرارت همرفتی به هوای اتمسفر را دارد.  برج خنک کن جریان مخالف به گونه طراحی شده است که آب از بالا در حال سقوط و هوا باز پایین به صورت عمودی به سمت بالا جریان داشته باشد . از سیستم های اسپری لوله ای تحت فشار برای پاشیدن آب بر روی پکینگ مدیا استفاده میکنند. به دلیل اینکه جریان هوا محدود نشود لوله ها و نازل های برج خنک کننده از هم دور تر نصب می شوند .

برج های خنک کن مدار باز از نظر شکل جریان هوا

• برج خنک کننده جریان مخالف (Counter flow برج خنک کننده مکعبی ، برج خنک کننده مخروطی)
• برج خنک کننده جریان متقاطع Cross flow (برج خنک کننده ابارا )

برج خنک کننده جریان مخالف : Counter flow

جهت جریان آب فرآیند مخالف جریان هوا است فن معمولا در بالای نازل های توزیع آب قرار دارد که هوا را از طریق رسانه پرکن ( پکینگ برج خنک کننده ) می کشد (فشارالقایی) همچنین می توان آن را در قسمت ورودی هوا برای فشار دادن هوای داخل برج نصب کرد (کشش اجباری) آب با گذر از پکینگ مدیا سرد شده و در حوضچه آب جمع می شود.

مزایای برج خنک کننده جریان مخالف Counter flow

این نوع برج های خنک کننده برای محیط های خنک تری که احتمال یخ زدگی وجود دارد و نیز برای دستگاه و عملکرد آن مضر است بسیار مناسب هستند برج خنک کننده جریان مخالف به پمپ با مصرف برق کمتری نیاز دارند و عملکرد بالایی دارند احتمال رسوب گرفتگی و پکینگ ها و نازل ها کم است همانطور که گفته شد در مقایسه با مقدار خنک کننده ای که ارائه می دهند به فضای کمتری نیاز دارند.

همچنین می تواند طیف گسترده ای از پکینگ مدیا در خود جای دهد. وزن کمتری را شامل می شود و سهولت در نصب از مزایای خنک کننده کانترفلو است .

برج خنک کننده جریان متقاطع Cross flow

این برج متعلق به خانواده کولینگ تاورهای مکانیکی رانشی هستند. در برج خنک کننده متقاطع ، هوای القایی به صورت افقی حرکت می کند در حالی که آب به صورت عمودی سقوط می کند. یک فن بر روی سقف دستگاه تعبیه شده است تا جریان هوا که از طریق لوور برج خنک کننده و پکینگ به طور عمودی با آب گرم  برخورد کند و فرآیند خنک سازی صورت گیرد. رانش از طریق فن خنک کننده ، که هوای حاوی مرطوب است از بالای برج خنک کن به اتمسفر خارج می شود .

به طور کل جریان متقاطع طرحی است که در آن جریان هوا عمود بر جریان آب می باشد .

 برج خنک کننده جریان متقاطع یک محصول توسعه یافته تجهیزاتی است که از طراحی غنی ، تولید و نگهداری می شود . دارای طراحی ویژه و اجزای پیشرفته در صنعت با فناوری تبادل حرارت ، چگالی اسپری آب و کنترل نویز در کشور است .

مزایای برج خنک کن جریان متقاطع

• 50 درصد ظرفیت خنک کاری بیشتر از هر برج دیگری را به خود اختصاص داده است
• صرفه جویی در انرژی با حداکثر قدرت پروانه( معادل 35 درصد کمتر)
• صرفه جویی در نصب با کمترین اتصالات و لوله کشی کمتر،
• نگهداری آسان و ایمن تر به دلیل دسترسی داخلی بی نظیری
• نیاز به ساخت حوضچه بتنی ندارد
• کمترین نرخ رانش در جریان گردش آب

دسته بندی برج خنک کننده مدار باز

• برج خنک کننده مدار باز طبیعی
• برج خنک کننده مدار باز مکانیکی

برج خنک کن طبیعی چیست ؟ در خنک کننده طبیعی یک فن استک طراحی شده که هوای گرم به طور طبیعی به دلیل اختلاف چگالی در مقایسه با هوای خشک و خنک تر افزایش می یابد هوای گرم نسبت به هوای خشک تر با همان فشار چگالی کمتری دارد. این شناوری هوا جریان هوا را از طریق برج به سمت بالا میکشد . برج خنک کننده طبیعی در ابعاد بزرگ و ارتفاعات بلند ساخته می شود و در صنایع با واحدهای بزرگ و نیروگاه ها استفاده می شود. و بنا به استفاده در نیروگاهها با نام برج خنک کننده نیروگاه شناخته می شود .

مشخصات فنی برج خنک کننده طبیعی

عمدتا برج خنک کننده طبیعی براساس نیاز هر واحد مصرف در صنعت که نیاز به خنک سازی 450 مگاوات به بالا دارد از این نوع کولینگ تاور استفاده می شود.

اجزاء برج خنک کننده مدار باز

1. بدنه برج خنک کننده
2. لوله های توزیع آب
3. پکینگ مدیا
4. قطره گیر برج خنک کننده
5. حوضچه ها یا تشتک برج خنک کننده
6. لوور برج خنک کننده
7. الکتروموتور و شاسی نگهدارنده
8. کاهش دور
9. نازل برج خنک کننده
10. ساپورت نگهدارنده داخلی

مزایای برج خنک کن طبیعی

• مصرف انرژی پایین تر
• طول عمر طولانی تر
• تولید صدای کمتر
• مطمئن و ایمن در عملکرد
• محدودیت در اشغال فضا

برج خنک کن مکانیکی: در خنک کننده مکانیکی از موتورهای فن برقی استفاده می شود. کشش در این خنک کننده به صورت  القایی و یا اجباری انجام می پذیرد که در هر شرایط جوی عملکرد مطمئن و مطلوب را ارائه می دهد. به دلیل وجود فن در ایبن نوع برج خنک کن می توان دبی هوا را تغییر داد و بار حرارتی و شرایط جوی را حذف کرد.

هنگامی که فن در نقطه خروجی هوا قرار گیرد برج خنک کننده جریان مکانیکی القایی نامیده می شود . اما اگر فن در نقطه ورودی هوا قرار گیرد برج خنک کننده جریان مکانیکی اجباری نامیده می شود .

ویژگی های منحصر به فرد کولینگ تاور مکانیکی

همانطور که اشاره کردیم در برج جریان مکانیکی از یک یا چند فن برای به جریان در آوردن هوا در داخل برج بکار گرفته می شود و نیز نیرو محرک به حرکت در آورنده پروانه ها به وسیله الکتروموتور تامین می شود.

دلایل انتخاب برج خنک کننده مدار باز

زیرا برج خنک کننده مدار باز نوعی از تجهیزات  محافظت کننده محیط زیست است که با بیشترین راندمان و کمترین هزینه دامنه کاربردی گسترده به خود را اختصاص داده است . ما معمولا در صنعت از برج خنک کننده صنعتی مدار باز به دلیل ارائه آب سرد تر استفاده میکنیم .

چرا باید تعمیرات و نگهداری برج خنک کننده را جدی بگیریم ؟

صرف نظر از نوع کولینگ تاور مورد استفاده ، بسته به کاربرد برج خنک کن نگهداری و تعمیرات برج خنک کننده برای اطمینان از راندمان و عملکرد مطلوب الزامی و ضروری است .

به دلیل محل و ورودی های هوا برج خنک کننده جریان متقاطع نیاز کمتری به تعمیر و نگهداری دارند در حالی که برج خنک کننده جریان مخالف دارای چهار ورودی هوا هستند .

نصب، تعویض و نوسازی برج خنک کننده

تیم تهویه آبسازه (تولید کننده برج خنک کننده) نوسازی کامل برج خنک کننده را ارائه می دهد که باعث صرفه جویی در خرید و نصب برج جدید برای شما می شود. بازسازی حدودا 10 سال عمر مفید به کولینگ تاور شما می افزاید. ما همچنین نصب ، تعویض و قطعات برج خنک کننده را به شما ارائه می دهیم .