دستگاه خنک کننده صنعتی وانواع دستگاه های خنک کننده{خرید اقساطی}
آشنایی باانواع دستگاه خنک کننده صنعتی{چیلر،برج خنک کننده ومبدل}
دستگاه خنک کننده صنعتی و انواع دستگاه خنک کننده آب را می توانیم در سه دسته کلی دسته بندی کنیم . این سه دسته عبارت است از چیلر خنک کننده آب ، مبدل حرارتی هوا خنک و برج خنک کننده.
برج خنک کننده چیست؟
دستگاه خنک کننده صنعتی برای تعریف برج های خنک کن در یک جمله کوتاه میتوان گفت که این دستگاه منبعی در جهت خنک کردن آب مصرفی در هر صنعتی نامیده میشود.
آب سردی که به وسیله ی این دستگاه خنک کن سرد میشود به صورت مجدد انرژی اضافی را از تجهیزات جذب میکند و آن را به هوای خارجی دستگاه منتقل میکند.
این فرآیند به صورت دائم و به گونه یک سیکل تکراری میباشد که دمای کاری را در ماشین آلات صنعتی به صورت
ثابت نگه می‌دارد. همچنین این دستگاه خنک کننده یا تبریدی با به وجود آوردن دائم آب سرد می‌تواند گرمای چیلرها،
گوره های القایی و یا دیگها را بگیرد.
انواع برج های خنک کننده صنعتی
دستگاه خنک کننده صنعتی پس از سال ها توسعه این فناوری، برج های خنک کننده در انواع و اندازه های مختلف در
دسترس می باشد .
دردستگاه خنک کننده صنعتی هر یک از این موردها در پیکره بندی بار خاصی قابل استفاده می باشد،و به همین دلیل
مهم است که گزینه های موجود را براساس نیاز انتخاب کنید.
توجه داشته باشید که دستگاه خنک کننده صنعتی علی‌رغم طراحی های مختلف، عملکرد اصلی به عنوان خارج کننده
گرما از سیستم ساختمان یا فرآیند به هوا از طریق تبخیر به محیط باز می گردد. در برج های خنک کننده صنعتی چند
دسته بندی رایج انجام شده:
برج خنک کننده طرح مکانیکی
برج خنک کننده اتمسفری
برج خنک کننده طرح هیبرید
برج خنک کننده طرح جریان هوا
برج خنک کننده ساختمانی
برج خنک کننده با اشکال خاص
برج خنک کننده بر اساس روش انتقال حرارت
هر یک از این موردها می تواند چندین نوع برج خنک کننده را شامل بشود. به عنوان مثال، طبقه بندی برج های خنک
کننده از نظر روش انتقال حرارت سه زیر دسته بندی را ارائه می دهد:
برج های خنک کننده خشک
برج های خنک کننده مدار باز
برج های خنک کننده مدار بسته (برج های خنک کننده سیال)
کاربردهای صنعتی برج های خنک کننده
سیستم برج خنک کننده در بسیاری از صنایع رایج است، از مهمترین آنها نیروگاه ها، اماکن تجاری، سیستم های تهویه مطبوع و کارخانه جات و اماکن صنعتی است.
سایر کاربردهای صنعتی:
کمپرسورهای آب خنک
تزریق پلاستیک و دستگاه قالب گیری
دستگاه ریخته گری قالب
کارخانه تبرید و سرمایش
سردخانه
کارخانه فرآیندهای آنودایز
نیروگاه تولید برق
سیستم های تهویه مطبوع با آب سرد
۱ . مبدل حرارتی هوا خنک
دستگاه خنک کننده صنعتی در ساختار این نوع دستگاه خنک کننده آب ، شبیه یک رادیاتور فن دار است. که آب گرم از
یک سمت وارد مبدل شده و حرارت خود را از جداره لوله ها و صفحات مبدل به هوایی که توسط فن دمیده شده ، می
دهد.
۲ . برج خنک کننده
دستگاه خنک کننده آب ، ساختاری مکعبی یا مدور شکل دارد که آبگرم از قسمت بالایی آن وارد شده و بر روی یه قطعه به اسم پکینگ افشانده می شود.
هوا نیز از قسمت پایینی دستگاه وارد شده و با آبگرم تماسی مستقیم پیدا می کند. به طوری که مولکول های آب و
مولکول های هوا در اثر برخورد مستقیم ، با یکدیگر تبادل حرارتی انجام می دهد. و دمای آب چند درجه کم میشود.
دستگاه خنک کننده صنعتی از بین انواع دستگاه خنک کننده آب (چیلر ، برج خنک کننده و مبدل) این دستگاه از همه ارزان قیمت تر است.
اما نکته مهم این است که اولا در ماکزیمم توانایی برج خنک کننده برای کم کردن دمای آب مانند مبدل حرارتی هوای خنک محدودیت وجود دارد و نهایتا می تواند به اندازه دمای حباب تر محیط که به شرایط آب و هوایی محل نصب دستگاه مربوط می شود.دمای آب را کم میکند .
دوما اینکه با تماس مستقیم ذرات آب با هوا، بخش قابل توجهی از قطرات آب با هوا ادغام شده و در نتیجه سیستم دائما آب مصرف می کند.
سوم این است که همین باز بودن فضای آب و تماس مستقیمی که با هوا دارد باعث می شود تا در آب آلودگی ایجاد شود و باید آب در مدار دائما تصفیه و به صورت دوره ای دستگاه سرویس شود.
۳ . چیلر خنک کننده آب
چیلر پرکاربردترین و دقیق ترین دستگاه خنک کننده آب محسوب می شود. چیلرها از نظر حوزه کاربرد به دو دسته چیلر
برودتی یا سرمایشی (برای سرمایش ساختمان) و چیلر خنک کننده آب برای کاربرد صنعتی، طبقه بندی می شوند.
دستگاه خنک کننده صنعتی بر اساس کار هر دو عینا مشابه یکدیگر است و در هر دو روش کار چیلر یکسان و وظیفه
آن سردسازی آب و پمپاژ آن به واحدهای مصرف کننده است.
ساختار و قیمت چیلر برودتی و چیلر خنک کننده آب برای مصارف صنعتی ، بسیار شبیه و نزدیک یکدیگر است
. چیلر برودتی نوع تراکمی در دو نوع کلی چیلر هوا خنک و چیلر آب خنک تولید می شود.
وقتی گفته می شود چیلری آب خنک یا هوا خنک است منظور این نیست که یکی آب را سرد می کند و دیگری هوا را
(هر دو در نهایت دمای آب را کاهش می دهند). بلکه منظور این است که نحوه دفع گرمای مبرد (گاز فرئون) به محیط
(اتمسفر) توسط آب انجام می شود یا هوا.
کاربردهای چیلر خنک کننده آب
۱ . چیلر خنک کننده آب برای مصارف ساختمانی (تهویه هوا)
چیلر برودتی به دو شکل در یک ساختمان نصب می شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی در حالت اول، چیلر برودتی آب را سرد کرده و با لوله کشی و پمپ به دستگاه های پخش کننده هوای سرد و گرم
مانند فن کویل ها و هواساز های داخل ساختمان ارسال می کند تا آب سرد در کویل های (لوله های) این دستگاه ها
جریان پیدا کرده و فن با عبور دادن هوا از اطراف کویل ها، دمای هوا را کاهش و در مناطق مختلف ساختمان توزیع کند.
دستگاه خنک کننده صنعتی و ظرفیت های کم نیز به جای چیلر می توان از یک یا چند مینی چیلر آپارتمانی استفاده
نمود. چیلر برودتی هوا خنک در بیرون از ساختمان (فضای آزاد) و سایر اجزا (سیستم گرمایشی) در موتورخانه نصب شده اند.
هوایی در حالت دوم نیازی نیست که چیلر برودتی ساختمان، آب را سرد کند، بلکه مبرد موجود در مدار چیلر که آب را
سرد می کند، مستقیما به کویل های هواساز متصل می شود و درون کویل های آن جریان پیدا می کند و این بار مبرد
به طور مستقیم دمای هوای دمیده شده توسط فن را کم میکند که به این نوع نصب، اتصال DX (کویل انبساط
مستقیم) گفته می شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی در این حالت چیلر و هواساز در یک دستگاه مشترک به نام پکیج یونیت (روف تاپ پکیج) ساخته می شوند.
دستگاه خنک کننده صنعتی در این حالت چیلر و هواساز در یک دستگاه مشترک به نام پکیج یونیت (روف تاپ پکیج)
ساخته می شود. هوای خروجی از قسمت هواساز دستگاه پکیج یونیت که دما و رطوبت تنظیم شده دارد، با کانال های توکار سقفی در سرتاسر ساختمان توزیع می شود.
چیلر خنک کننده آب برای کاربردهای صنعتی
بسیاری از دستگاه های صنعتی وجود دارند که آب خنک کننده برای خنک کاری آن از ضروریات دستگاه حساب می شود.
در چنین مواقعی به چند روش می توان دستگاه را خنک نمود.
اگر ظرفیت خنک کاری کمی نیاز داشته باشد ، می توان از یک مدار آب ساده به همراه رادیاتور و یا به روش هوا خنک (فن) دستگاه را خنک نمود.
اگر به کنترل دقیق درجه حرارت و نیز ظرفیت بالای خنک کاری نیاز باشد باید از چیلر خنک کننده آب (از نوع تراکمی) استفاده نمود و آب سرد شده در چیلر را در مدار دستگاه به گردش در آورد.
روش کار چیلر تراکمی :
دستگاه خنک کننده صنعتی وروش کار چیلر تراکمی به این صورت است که کمپرسور (از نوع پیستونی ، اسکرو ،
اسکرال و …) یک سیال به نام سیال مبرد (گاز R134A یا R22و…) را متراکم کرده و به سوی یک مبدل حرارتی به نام
کندانسور جاری می کند.
در کندانسور (Condenser) که شامل لوله های متعدد پر پیچ و خمی است، مبرد درون لوله ها و هوا یا آب از اطراف لوله ها عبور داده می شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی آب یا هوا گرمای اضافی مبرد را گرفته و آن را از حالت گاز به حالت مایع تبدیل می کند. اگر
هوای فن ها، گرما را از مبرد بگیرد به آن چیلر تراکمی هوا خنک و اگر آب، گرما را از مبرد بگیرد به آن چیلر تراکمی آب
خنک گفته می شود.
در دستگاه خنک کننده صنعتی مبرد بعد از آن از شیر یا سوپاپ منبسط کننده (expansion) عبور کرده و وارد یک مبدل
حرارتی دیگر به نام اواپراتور می شود. اواپراتور (evaporation) نیز مانند کندانسور از لوله های متعدد پر پیچ و خم
تشکیل شده که مبرد از درون لوله ها و آب از اطراف آن عبور می کند.
این بار مبرد، گرمای آب را گرفته و درجه حرارت آن را تا نزدیک صفر و یا زیر صفر درجه کاهش می دهد. این آب سرد با
پمپ به دستگاه های فن کویل یا هواساز ساختمانی و … و یا به سوی دستگاه های صنعتی فرستاده می شود تا در
آنجا عمل سرمایش را انجام دهد.
چیلر خنک کننده آب تا چند درجه می تواند دمای آب را کاهش دهد؟
کاهش دمای آب توسط چیلر هیچ محدودیتی ندارد و این دستگاه می تواند حتی برای دماهای بسیار پایین و تا ۷۰- درجه
سانتی گراد طراحی و ساخته شود.
بنابرین بستگی به نیاز پروژه دارد که برای هر موردی به طور اختصاصی با دمای آب ورودی و خروجی دلخواه طراحی و تولید می گردد.
دقیق ترین دستگاه کاهنده دمای آب و یا هر سیال دیگری کدام دستگاه است؟
چیلر دقیق ترین دستگاه خنک کننده آب (و سایر سیالات) است و با نصب یک پنل کنترلی بر روی آن هر کاربری می
تواند به میزان دلخواه دمای مورد نیاز خود را تنظیم کند و چیلرها معمولا با دقت ۱ درجه سانتی گراد این کار را انجام می دهند.
انواع برج های خنک کننده
دستگاه خنک کننده صنعتی انواع برج های خنک کننده Natural draft – Bottle Type – Counter Flow – Cro از پکینگ ها به عنوان سطح انتقال حرارت در برج خنک کننده استفاده میکنند .
دستگاه خنک کننده صنعتی هدف از طراحی پکینگ های ورقه ای شرکت صنایع پایدار به حداکثر رساندن عملکرد دمای برج خنک کننده می باشد.
پکینگ ها ی ورقه ای از بهترین نوع ورقه های PVC است و با استفاده از افزودنی های خاص، از نظر مشخصات
فیزیکی، ضربه پذیری، استحکام کششی ، مقاومت دمایی و… منطبق با روشهای تست استانداردASTM و استاندارد(CTI) Bulletin STD-136 است.
افزون بر این در برابر اشعه ما وراء بنفش و رشد باکتری، ازجمله باکتری لژیونلا (Legionella) که اغلب در منابع آب طبیعی،آب های راکد، چشمه های آب گرم و باتلاق ها وجود دارد، مقاوم است .
دستگاه خنک کننده صنعتی در برج های خنک کننده، هوا سازها، مرطوب سازها و… نیز امکان رشد این باسیل هوازی
وجود دارد. این مشکل بیشتر در برج های صنعتی که منبع تغذیه آنها آب های آلوده به جلبک و باکتری می باشد، بروز می کند.
از طرف دیگر وجود آب گرم و منبعی از آهن در این سیستم ها، بر میزان رشد و تکثیر این عوامل افزوده .
به واسطه فن دستگاه های مذکور باکتریLegionella به همراه گرد خاک معلق در هوا( که حتی از 5 میکرون هم بزرگتر
نیستند) وارد مجاری تنفسی شده، در شش ها نفوذ و منجر به عفونت می شود. امروزه با استفاده کردن از پلاستیک در
ساخت پکینگ های برج خنک کننده، این بیماری قابل کنترل می باشد.
مواج بودن از جمله مزایای دیگر این ورقه ها است، که با انتقال و تقسیم فشار به چین خوردگی های بعدی میزان فشار بر روی سطح هر ورقه را کاهش می دهد.
درکاربرد های صنعتی با درجه رسوب گیری بالا از شیارهایی با عمق زیادی استفاده میشود ، زیرا باکمتر شدن عمق این
شیار ها، نیاز به آب تمیزتری جهت کارکرد برج می باشد.
پکینگ های این شرکت در طرح های متنوع با شیارهای عرضی و عمودی بصورت لانه زنبوری و شانه تخم مرغی با
نسبت های متفاوت سطح به حجم و در ضخامت های مختلف با زاویه و ارتفاع شیار متفاوت که هر کدام تأثیرات
متفاوتی در عملکرد دمایی برج خنک کننده دارند،تولید و عرضه می گردند.
– شیارهای عرضی
– شیارهای عمودی
دستگاه خنک کننده صنعتی هر دو حالت شیارهای عرضی و عمودی( vertical and cross corrugated )باعث بهبود در
عملکرد دمایی و کاهش سرعت آبی که به صورت لایه ای از فیلم یا غشای نازکی بر روی پکینگ در آمده است می
شود. البته این کاهش سرعت در پکینگ با زاویه غیر عمود، سبب افزایش میزان رسوب می گردد.
دستگاه خنک کننده صنعتی نکته ای قابل توجه این نی باشد که میزان کم رسوب، بر روی سطح پکینگ تأثیر مهمی در عملکرد دمایی برج خنک کننده ندارد.
ولی در صورتیکه میزان رسوب شدید بوده و مانع آرایش آب به صورت فیلم و مسدود نمودن جریان هوا گردد، به موجب آن، تأثیر زیان آور بر روی عملکر دمایی برج خنک کننده می گذارد.
دستگاه خنک کننده صنعتی در بسیاری از برج های خنک کننده از پکینگ های تلفیقی Mixed Media جهت بهبود در
عملکرد برج استفاده می گردد. نتایجی که در آزمایشات ارائه شده در مقاله شماره CTI TP95-13 آمده است به صورت
زیراست :
ارتباط داده های انتقال حرارت و افت فشار در جریان آب و هوا برای ترکیب بلوک با ارتفاع mm ۶۰۰و شیارهای mm ۱۸و
دو بلوک mm ۶۰۰با شیار mm ۱۳با فرمول های مقابل بیان می شود.
kaY/L = 1.742 (L/G)-0.711L-0.258
N=18.47 L0.183G-0.277
دستگاه خنک کننده صنعتی برای فهم ساده تر، مقایسه عملکرد پکینگ تلفیقی PVC و پکینگ اسپلاش چوبی در نیروگاه
Didcot (ECTR )، برای درجه حرارت آب برگشتی از پکینگ، پیش بینی های کامپیوتری بیان می گردد.
دمای بازسرمایش برای پکینگ های تلفیقی با عمق 8/1 متر19.3°Cپیش بینی و برای پکینگ های اسپلاش چوبی 21.8°C اندازه گیری شد که کاهش آن 5/2 k می باشد.
البته این محاسبات درباره تمامی برج های خنک کننده صادق می باشد. در اولین تعویضی که در برج خنک کننده
مذکور صورت پذیرفت تقریباً 5/17 درصد بهبود در دمای آب خروجی برج بوجود آمد که به معنی کاهش94/2 k دمای
آب بازسرمایش می باشد.
دستگاه خنک کننده صنعتی وهدف استفاده از پکینگ در برج خنک کننده
1- آب گرم در اثر تماس با هوای سرد، در برج خنک کننده، خنک می شود.که این سرمایش به واسطه:
الف -حدود 75 درصد تبخیر از طریق انتقال جرم است
ب- حدود 25 درصد انتقال حرارت محسوس از طریق هدایت و جابجایی می باشد.
2- انتقال جرم از جریان بخار آب گرم به هوای سرد صورت می گیرد که به درجه حرارت مرطوب محیط (ورودی هوا) بستگی دارد.
- دستگاه خنک کننده صنعتی با افزایش درجه حرارت مرطوب، آنتالپی هوای ورودی زیاد میشود.
4- حجم پکینگ تعیین کننده راندمان برج خنک کننده است.
5- از پکینگ برای بوجود آمدن غشایی از آب گرم ورودی بر روی سطوح گسترده استفاده می شود.
6- پکینگ زمان مناسب مورد نیاز برای تماس بین آب و هوا را ایجاد می کند.
7-اقبصادی بودن استفاده از پکینگ های غشایی به دلیل قیمت نسبتاً ارزان آنها که نزدیک به ۱۰ تا ۲۰ درصد قیمت کل برج خنک کننده می باشد.
خصوصیات پکینگ مناسب
1- در مقابل عوامل شیمیایی آب مقاوم باشد.
2- در برابر خوردگی مقاوم باشد.
3- زمان مناسبی برای ایجاد فیلمی از آب گرم جهت تبخیر ایجاد نماید.
4- در مقابل درجه حرارت آب گرم تا 50 درجه سانتیگراد مقاوم باشد.
5- کمترین افت فشار استاتیک را در برابر جریان هوا داشته باشد.
مشخصات فنی
دستگاه خنک کننده صنعتی ازپکینگ های ورقه ای ساخته شده از پی وی سی در برابر عوامل شیمیایی ، الکلی، اسیدها،
گریس ها، روغن ها، چربیها و مواد بیولوژیک کاملاً مقاوم می باشند. از جمله فواید PVC پایداری، طولانی بودن عمر
مفید، خاصیت خود خاموشی و قابلیت یکنواخت ساختن قطرات آب (Wetting ) بر روی سطح می باشد.
پکینگ ها از ورق های متعدد PVC ساخته می شوند که آرایش هندسی سطح پکینگ های مذکور منجر به افزایش میزان
تبخیر،کاهش افت فشار، کاهش مقاومت هوا، برای انتقال بیشتر حرارت و رطوبت می گردد. این نوع پکینگ ها قابل باز
یافت و دوست محیط زیست می باشند.
دستگاه خنک کننده صمعتی نوعی از پکینگ های تولیدی این شرکت ضد رسوب(Anti Fouling) می باشند که تنها
میزان کمی رسوب داخل آنها ایجاد می گردد، درنتیجه از افزایش رسوب در مدت کارکرد برج جلوگیری می شود.
همان طوریکه در شکل 2 نشان داده شده شیارهای پکینگ ضد رسوب تولیدی این شرکت به صورت عمودی طراحی
شده اند. از این پکینگ تنها در برج های خنک کننده از نوع Counter Flow استفاده می گردد.
موارد استفاده
دستگاه خنک کننده صنعتی از پکینگ ها در انواع برج های خنک کننده
Natural draft – Bottle Type – Counter Flow – Cross Flow ،مربوط به صنایع کاغذ ، فولاد ، قند ، شکر ، غذایی ،
شیمیایی ، پتروشیمی ، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، انواع سیستم های تهویه و برای ارتقاء راندمان برج های خنک کننده
قدیمی استفاده می شود.
از طرف دیگر،در انواع شوینده های هوا، سیستم های تصفیه فاضلاب ، برج های ازت زدایی و حوضچه های پرورش ماهی نیز کاربرد دارد.
بررسی انواع برجهای خنک کننده
انواع برج خنک کننده :
الف) برجهای خنک کننده مرطوب : WET – COOLING TOWER
دستگاه خنک کننده صنعتی برجهای خنک کننده مرطوب حرارت تلف شده به وسیله دستگاه را به وسیله مکانیزمهای زیر به محیط می دهند:
- بوسیله افزایش حرارت هوای اطراف
- بوسیله تبخیر بخشی ازآب در حال گردش در سیستم
- بوسیله افزایش دمای مخزن طبیعی آب جمع آوری سرد شده
دستگاه خنک کننده صنعتی برج های خنک کننده یک سیستم توزیع و پخش آب گرم دارند که آب را بصورت یکنواخت
روی یک شبکه کاری مشبک از تخته های افقی نزدیک به هم می باشد که این شبکه ها آکنه نامیده می شوند .
آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را با هوایی که از میان آنها حرکت می کند کاملاً مخلوط کرده بطوریکه آب
بصورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود می ریزد .
دستگاه خنک کننده صنعتی هوای بیرونی از طریق منافذی که بصورت میله های افقی در اطراف برج قرار دارد وارد
می شود . این میله ها به منظور نگهداری آب در داخل خود بطرف پائین مایل هستند .
دستگاه خنک کننده صنعتی در اثر اختلاط آب و هوا ، انتقال حرارت و انتقال جرم اتفاق افتاده و در نتیجه آب سرد می
شود . آب سرد شده در حوضچه بتنی که در انتهای برج قرار دارد جمع آوری شده و سپس بطرف کندانسور پمپ می
شود .
دستگاه خنک کننده صنعتی اکنون هوای مرطوب و گرم از بالای برج خارج می گردد .
سیستم های خنک کننده ی دستگاه های صنعتی
همگام کار بادستگاه های صنعتی در مواقعی که زمان کار زیاد تر میشود یا دو فلز با یکدیگر به صورت مستقیم وتحت فشار درگیر میشود ونیاز است تا ازسیستم های خنک کننده استفاده کرد .
دستگاه خنک کننده صنعتی سیستم های خنک کننده مانع از زیاد شدن درجه حرارت قطعات وابزارآلات در حین کارشده
واز سوختن آنها جلوگیری میکند .یکی دیگر از وظیفه سیستم های خنک کننده ،ایجاد حالت روان کنندگی بین دو فلز
میباشد وعملیات برادهبرداری را تسهیل میکند .
دستگاه خنک کننده صنعتی سیستم های خنک کننده :
1-گرمای ایجاد شده در محل برش راکاهش میدهد.
2-باروغن کاری قطعه به کم شدن اصطکاک بین قطعه و براده ها کمک میکنند.
3-براده ها وذرات سایشی کوچک را را ازمحل برش پاک میکنند
4-ازتجهیزات در برابر خوردگی محافظت میکنند .
*چه عواملی باعث کارکرد بهتر برج خنک کننده اتمسفریک می شود؟
دستگاه خنک کننده صنعتی میزان پودر شدن آب و سرعت میزان تماس آب در کولینگ تاور جریان طبیعی عمدتاً به میزان پودر شدن آن بستگی دارد.
برای حصول راندمان بالا در برج خنک کننده اتمسفریک وجود پاشش خوب در نازل یا افشانک شرط کافی میباشد. مقدار و سرعت هوای گردشی در کولینگ تاور اتمسفریک نیز به سرعت باد بستگی دارد.
به این دلیل که مذکور ظرفیت برودتی انواع برج خنک کننده جریان طبیعی با تغییر میزان جریان طبیعی هوا (سرعت باد) تغییر میکند.
برجهای اتمسفریک، همواره در فضای آزاد قرار می‌گیرند.به طوری که هوا بتواند آزادانه در آنها جریان داشته باشد.
دستگاه خنک کننده صنعتی واین مدل از انواع برج خنک کننده معمولاً در محیط‌های کاملاً باز و در دهانه دیز باد
(نقطه‌ای با بیشترین سرعت باد) نصب میشود.
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کننده جریان اجباری (جریان القایی)
در اینگونه مدل از انواع برج خنک کننده جریان هوا توسط ایجاد یک جریان مکانیکی در هوا ایجاد میشود. کولینگ تاور
جریان القایی بر اساس نوع و جهت ورود و خروج هوا به دو دسته دمنده و مکنده تقسیم میشود.
ظرفیت های برودتی پایین این مدل از انواع خنک کننده آب در داخل فضای بسته نیز می‌تواند قرار گیرد.
دستگاه خنک کننده صنعتی به لحاظ این که در برجهای خنک کننده اجباری میتوان هوای بیشتر و سرعت زیادتر فن
استفاده کرد، ظرفیت آن به ازای ابعاد فیزیکی برابر، از برجهای خنک کن اتمسفریک به مقدار قابل ملاحظه‌ای بیشتر خواهد بود.
در این مدل از انواع برج های خنک کننده از سطوح خیس شده جهت تبادل حرارت بیشتر تحت عنوان پکینگ نیز استفاده
میشود و راندمان این مدل از انواع کولینگ تاور به مراتب از انواع کولینگ تاور اتمسفریک بیشتر خواهد بود.
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده براساس نوع کاربری
دستگاه خنک کننده صنعتیبرج خنک کاری آب بر اساس نوعی دستگاهی که خنک میکند در دو دسته کلی تقسیم میشود.
اگر دستگاهی که کولینگ تاور وظیفه خنک کردن آن را برعهده دارد در سیستم های تهویه مطبوع(چیلر) باشددر این کاربری به آن برج‌خنک‌کن چیلر گفته میشود.
اگر دستگاهی که کولینگ‌تاور وظیفه خنک‌کاری آن را برعهده دارد از سایر دستگاه‌ها در چرخه صنعت باشد به آن برج خنک کننده صنعتی گفته میشود.
انواع کولینگ تاور
برج خنک کننده چیلر
دستگاه خنک کننده صنعتی یکی از کاربری های برج خنک کننده در همین سیستم های تهویه ساختمان ها و جهت خنک کاری چیلر محسوب می شود.
چیلر یک نوع دیگر از خنک کننده آب با سیکل تراکمی و جذبی محسوب می شود که توسط ایجاد یک سیکل در یک سیال گازی (مبرد) سبب خنک تر شدن آب می گردد. حال خود چیلر گرمایی را که از مبرد دریافت می کند را باید توسط یک دستگاه دیگر به محیط بیرون انتقال دهد.
دستگاه خنک کننده صنعتی منتقل کننده گرمای اضافی چیلر به محیط اطراف برج خنک کن می باشد که به آن برج خنک کن چیلر نیز گفته می شود.
برج خنک کن چیلر در واقع آب سرد مدار کندانسور (مبدل خنک کاری مبرد) را تأمین می نماید و این گرما را توسط
جریان مکانیکی هوا به بیرون هدایت می کند. بنابراین برج خنک کن چیلر از نوع جریان اجباری محسوب می شود.
برج خنک کننده صنعتی
در این نوع کاربری از برج خنک کن صنعتی در فضای بیرون کارخانجات و کارگاه های صنعتی نصب می شود و آب سرد مورد نیاز دستگاه های صنعتی را تأمین می کند.
در واقع برج خنک کن در این نوع کاربری یک آب سردکن بزرگ صنعتی محسوب می شود و به همین دلیل در صنعت به آن برج خننک کننده صنعتی یا سردکن صنعتی گفته می شود.
دستگاه های گرمازا در کارخانجات سیمان ، فولاد، نفت و پتروشیمی و تمامی کارخانجات تولید موادغذایی نیازمند کولینگ تاور به عنوان منبع آب خنک می باشند و به منظور اینکار گاه هزینه های گزافی بابت طراحی و تولید این دستگاه پرداخته می شود.
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده براساس تعداد سلول
برج های خنک کننده براساس تعداد سلول طراحی شده در سیستم تولید این تجهیزات به دو دسته کلی تک سلولی و چندسلولی تقسیم می شوند.
دلیل اصلی تولید برج های خنک کننده به صورت چندسلولی کنترل میزان مصرف انرژی و همچنین کاهش ابعاد دستگاه و ارسال برج خنک کاری به صورت مونتاژ درب کارخانه که سبب کاهش هزینه های مونتاژ در محل پروژه میشود .
در ظرفیت های بالاتر از 500 تن برودتی از انواع برج خنک کننده چندسلولی در طراحی و به کارگیری جهت خنک سازی آب استفاده می شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کن تک سلولی
رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های خنک کن به صورت تک سلولی ارائه می شود. بیشترین کاربرد برجهای خنک کننده تک سلولی به ظرفیت های پایین تر از 500 تن تبرید مرتبط می شود.
همچنین که اگر ظرفیت برودتی مورد نظر طراحی به عددی بالاتر از 500 تن برودتی محاسبه شود از برج های خنک کننده چندسلولی ماژولار(به هم پیوسته) و غیرماژولار ( جدا از هم) توصیه میشود و
البته لازم به ذکراست که استفاده کردن از انواع کولینگ تاور غیرماژولار نیازمند فضای بیشتری جهت نصب می باشد و دلیل این امر رعایت فاصله بین دو دستگاه در محل نصب برج خنک کننده می باشد.
دستگاه خنک کننده صنعتی وفاصله استاندارد میان دو دستگاه برج خنک کننده تک سلول عموماً دو برابر ارتفاع لوور یا
کرکره مکش هوا در نظر گرفته می شود که همین فاصله باعث زیادشدن فضای مورد نیاز جهت نصب برج خنک کننده
به صورت چندسلولی غیرماژولار میشود .
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کننده چند سلولی
در بسیاری از ظرفیت های برودتی بالا که امکان تولید برج خنک کننده با ابعاد همگن با سطح مقطع مربعی وجود ندارد
و یا به دلیل افزایش عرض دستگاه و عدم امکان بارگیری از برج های خنک کننده چندسلولی استفاده می شود.
برج های خنک کننده چندسلولی سبب کاهش هزینه های مونتاژ و هزینه های بارگیری و ارسال کالا خواهد شد.
دستگاه خنک کننده صنعتی علاوه بر این موضوع استفاده از برجهای خنک کن چندسلولی سبب افزایش کنترل بر میزان مصرف برق (توسط خاموش نمودن موتور یک یا چندسلول در فصول سرد) خواهد شد.
دستگاه خنک کننده صنعتی چرا برج خنک کننده را در انواع مختلف دسته بندی می کنیم؟
کولینگ تاور کاربری‌های گوناگونی دارد و در نقاط مختلف آب و هوایی بکارگرفته میشود و شرایط کاری آن نیز یکسان نمی‌باشد.
به عنوان مثال یک برج خنک کننده در صنعت تزریق پلاستیک وظیفه خنک کردن قالب و روغن گردشی را برعهده دارد. دمای آب خروجی برج خنک کن در این سیستم باید معادل در حدود 25 تا 30 درجه سانتیگراد طراحی شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی در صنعت ذوب فلزات (صنایع فولاد) دمای خروجی آب سرد باید مطابق با دمای آلارم کوره در بازه 35 الی 45 درجه سانتیگراد طراحی شود.
بنابراین سیستم پیشنهادی خنک کاری در دستگاه های تزریق باید متفاوت از سیستم برودتی دستگاه های کوره باشد.
دسته بندی کولینگ تاور به انواع مختلف باعث شده است که این تجهیز را متناسب با شرایط محیطی و کاربری منحصر
به خود استفاده کنیم.
۱ . دسته بندی انواع برج خنک کننده از نظر جهت جریان هوا
۱ . برج خنک کننده جریان متقاطع
دستگاه خنک کننده صنعتی در برج خنک کننده جریان متقاطع ، هوا از دیوار جانبی برج و به صورت افقی و آب داغ به
صورت عمودی از بالا به پایین جریان می یابد و برخورد آن دو به صورت متقاطع (عمود بر هم) است.
این دو جریان وارد پکینگ (پکینگ قطعه ای است پلاستیکی که سطح تماس آب و هوا را افزایش می دهد) می شوند. جریان هوا توسط مکش فن و جریان آب داغ در اثر نیروی جاذبه ایجاد می شود.
دستگاه خنک کننده صنعتی هوا با عبور از لابه لای صفحات پکینگ به صورت جریان مغشوش درآمده و در اثر برخورد مستقیم با ذرات آب داغ، گرمای بیش از حد آب را می گیرد.
هوا که درجه حرارت آن بالا رفته از قسمت بالایی برج خنک کننده جریان متقاطع و از لای پره های فن به بیرون راه پیدا
می کند و آب که درجه حرارت آن کاهش یافته در صفحه زیرین برج جمع می گردد و از یک لوله خارج می شود تا
دوباره برای خنک کاری دستگاه صنعتی و یا دستگاه تهویه مطبوعی مانند کندانسور چیلر آماده باشد.
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده براساس نوع کاربری
برج خنک کاری آب بر اساس نوعی دستگاهی که خنک میکند در دو دسته کلی تقسیم میشود. اگر دستگاهی که
کولینگ تاور وظیفه خنک کردن آن را برعهده دارد.
در سیستم های تهویه مطبوع(چیلر) باشد در این کاربری به آن برج‌خنک‌کن چیلر گفته میشود. اگردستگاهی که
کولینگ‌تاور وظیفه خنک‌کاری آن را برعهده دارد از سایر دستگاه‌ها در چرخه صنعت باشد به آن برج خنک کننده صنعتی گفته میشود.
انواع کولینگ تاور
برج خنک کننده چیلر
دستگاه خنک کننده صنعتی یکی از رایج ترین کاربری های برج خنک کننده در همین سیستم های تهویه ساختمان ها و جهت خنک کاری چیلر محسوب می شود.
چیلر یک نوع دیگر از خنک کننده آب با سیکل تراکمی و جذبی محسوب می شود که توسط ایجاد یک سیکل در یک
سیال گازی (مبرد) سبب خنک تر شدن آب میشود . حال خود چیلر گرمایی را که از مبرد دریافت می کند را باید توسط یک دستگاه دیگر به محیط بیرون انتقال دهد.
منتقل کننده گرمای اضافی چیلر به محیط اطراف برج خنک کن می باشد که به آن برج خنک کن چیلر نیز گفته می شود.
برج خنک کن چیلر در واقع آب سرد مدار کندانسور (مبدل خنک کاری مبرد) را تأمین می نماید و این گرما را توسط جریان مکانیکی هوا به بیرون هدایت می کند. بنابراین برج خنک کن چیلر از نوع جریان اجباری محسوب می شود.
برج خنک کننده صنعتی
دستگاه خنک کننده صنعتی در این نوع کاربری از برج خنک کن صنعتی در فضای بیرون کارخانجات و کارگاه های صنعتی نصب می شود و آب سرد مورد نیاز دستگاه های صنعتی را تأمین می کند.
در واقع برج خنک کن در این نوع کاربری یک آب سردکن بزرگ صنعتی محسوب می شود و به همین دلیل در صنعت به آن برج خننک کننده صنعتی یا سردکن صنعتی گفته می شود.
دستگاه های گرمازا در کارخانجات سیمان ، فولاد، نفت و پتروشیمی و تمامی کارخانجات تولید موادغذایی نیازمند
کولینگ تاور به عنوان منبع آب خنک می باشند و به منظور اینکار گاه هزینه های گزافی بابت طراحی و تولید این دستگاه پرداخته می شود.
۱ . مبدل حرارتی هوا خنک
مانند رادیاتور فن دار
تقسیم بندی انواع برج خنک کننده براساس تعداد سلول
برج های خنک کننده براساس تعداد سلول طراحی شده در سیستم تولید این تجهیزات به دو دسته کلی تک سلولی و چندسلولی تقسیم می شود.
دلیل اصلی تولید برج های خنک کننده به صورت چندسلولی کنترل میزان مصرف انرژی و همچنین کاهش ابعاد دستگاه و ارسال برج خنک کاری به صورت مونتاژ درب کارخانه که سبب کاهش هزینه های مونتاژ در محل پروژه می گردد.
در ظرفیت های بالاتر از 500 تن برودتی از انواع برج خنک کننده چندسلولی در طراحی و به کارگیری جهت خنک سازی آب استفاده می شود.
برج خنک کن تک سلولی
دستگاه خنک کننده صنعتی رایج ترین و پرکاربردترین انواع سیستم های خنک کن به صورت تک سلولی ارائه می شود. بیشترین کاربرد برجهای خنک کننده تک سلولی به ظرفیت های پایین تر از 500 تن تبرید مرتبط می شود.
همچنان که اگر ظرفیت برودتی مورد نظر طراحی به عددی بالاتر از 500 تن برودتی محاسبه شود از برج های خنک کننده چندسلولی ماژولار(به هم پیوسته) و غیرماژولار ( جدا از هم) توصیه می گردد.
البته لازم به ذکراست که استفاده از انواع کولینگ تاور غیرماژولار نیازمند فضای بیشتری جهت نصب می باشد و دلیل این امر رعایت فاصله بین دو دستگاه در محل نصب برج خنک کننده می باشد.
فاصله استاندارد میان دو دستگاه برج خنک کننده تک سلول عموماً دو برابر ارتفاع لوور یا کرکره مکش هوا در نظر
گرفته می شود که همین فاصله سبب افزایش فضای مورد نیاز جهت نصب برج خنک کننده به صورت چندسلولی غیرماژولار می گردد.
برج خنک کننده چند سلولی
دستگاه خنک کننده صنعتی در بسیاری از ظرفیت های برودتی بالا که امکان تولید برج خنک کننده با ابعاد همگن با
سطح مقطع مربعی وجود ندارد و یا به دلیل زیادشدن عرض دستگاه و عدم امکان بارگیری از برج های خنک کننده چندسلولی استفاده می شود.
برج های خنک کننده چندسلولی سبب کاهش هزینه های مونتاژ و هزینه های بارگیری و ارسال کالا خواهد شد. علاوه بر
این موضوع استفاده از برجهای خنک کن چندسلولی باعث افزایش کنترل بر میزان مصرف برق (توسط خاموش نمودن
موتور یک یا چندسلول در فصول سرد) خواهد شد.
انواع برج خنک کننده
دستگاه خنک کننده صنعتی و برج های خنک کننده چندسلولی از نظر استاندارد باید دارای ابعاد همگن و مستطیلی باشد که عرض دستگاه به نسبت عدد صحیحی از طول دستگاه باشد.
به عنوان مثال در طراحی استاندارد انواع برج خنک کن دو سلولی عرض دستگاه همواره یک دوم (نصف) طول دستگاه خواهد بود. به دلیل عدم مکش هوای مناسب از طرفین دستگاه استفاده از ابعادی غیر استاندارد به هیچ عنوان در طراحی کولینگ تاور توصیه نمی شود.
به چه دلیل از برجهای خنک کننده استفاده می‌کنیم؟
دستگاه خنک کننده صنعتی در چرخه وسایل و ابزار آلات صنعتی و غیر صنعتی دستگاه ها به این گونه عمل میکنند که پس از مدتی کار کردن گرم می‌شوند.
این گرما توانایی دفع شدن به صورت خود به خود را ندارند و درصد کمی از آن ها به شکل آزاد در هوای محیط دفع می‌شوند. بسیاری از این تجهیزات برای دفع این گرمای اضافی ای که از خود تولید میکنند با استفاده از آب گردشی این گرما را دفع میکنند.
این آب با جذب گرمای این دستگاه ها دچار افزایش دما شده و به سمت مبدل های حرارتی هدایت می‌شوند که با قرار
گرفتن درون دستگاه های برج های خنک کن در مبدل این انرژی گرمایی را به طور کاملا دقیق رفع میکنند.
انواع برج خنک کننده
از لحاظ شکل ظاهری، برج های خنک کننده به دو دسته برج خنک کننده مکعبی و برج خنک کننده مدور یا مخروطی
تقسیم می شود و معمولاً بر اساس نوع عملکرد آنها طبقه بندی زیر را خواهیم داشت:
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کننده مدار باز: در این نوع برج خنک کننده، آب توسط یک پمپ به بالای آن منتقل می شود و توسط نازل ها بر روی سطوح خنک کننده پاشیده می شود.
هوایی که از پایین برج به داخل برج خنک کننده وارد می شود، توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالای برج قراردارد، از میان سطوح خنک کننده عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود.
به این ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا، بخشی از آب تبخیر می شود. تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان آب داخل برج خنک کننده جذب می کند.
این نوع برج خنک کننده برای محیط هایی که از رطوبت نسبی کمی برخوردار است یا به اصطلاح هوا خشک است،
بسیار مناسب می باشد. عمده ترین عیب این نوع برج خنک کننده هدررفت بیش از حد آب در اثر تبخیر است.
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کننده مدار بسته: تفاوت اصلی که این نوع برج خنک کننده با نوع باز دارد این
است که در این نوع برج خنک کننده هیچ تماس مستقیمی بین آب و هوا برقرار نمی شود.
دردستگاه خنک کننده صنعتی عملکرد این نوع برج خنک کننده به این صورت است که آب یا هر سیالی که قرار است در برج خنک کننده سرد شود از داخل یک کویل عبور می کند.
هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود و در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل،
حرارت از کویل و در نتیجه از سیال داخل کویل جذب و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می شود. این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط با هوای سرد بسیار مناسب است.
دستگاه خنک کننده صنعتی وبرج خنک کننده هیبریدی: این نوع برج خنک کننده در واقع، حاصل ترکیب دو نوع برج
خنک کننده مدار باز و مدار بسته است. در این نوع برج خنک کننده، آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می
کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود.
مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است؛ چرا که در شب یا روزهایی که دمای هوا پایین است، برج
خنک کننده فقط به صورت خشک کار می کند.ولی در ساعاتی که هوا گرم است، آب بر روی کویل پاشیده می شود و
هر دو نوع روش انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده مورد استفاده قرار می گیرد.
برج خنک کننده مخروطی
برج خنک کننده و جبران هدر رفت آب
در دستگاه خنک کننده صنعتی همان طور که در بالا اشاره شد، کارکرد برج خنک کننده بر اساس عمل تبخیر آب می باشد
به همین دلیل، طبیعی است که در برج خنک کننده مدار باز همواره و به طور مرتب با مشکل کاهش آب روبرو هستیم. این نوع اتلاف آب به هدر رفت تبخیری معروف است.
تبخیر آب باعث بالا رفتن املاح جامد (TDS) می گردد. بنابراین باید به صورت مرتب بخشی از آب داخل تشتک برج خنک کننده تخلیه گردد. این نوع اتلاف آب را اصطلاحاً زیر آب (Blow down) می گویند.
در دستگاه خنک کننده صنعتی نوع دیگری از اتلاف آب در برج خنک کننده صورت می گیرد که به ماندگی قطرات در هوای خروجی از برج خنک کننده می انجامد.
این نوع اتلاف، هوای خروجی از بالای سطوح خنک کننده در برخورد با آبی که از نازل ها خارج می شود باعث تغییر
جهت قطرات ریز آب و حرکت آنها به سمت بالای برج خنک کننده می گردد. این نوع اتلاف را ماندگی قطرات آب در هوا (Drift lost) می گویند.
دستگاه خنک کننده صنعتی در یک برج خنک کننده باید با استفاده از جریان آب جبرانی، هر سه نوع این اتلاف را تأمین کرد.
در دستگاه خنک کننده صنعتی مجموع آب جبرانی در یک برج خنک کننده به شرایط آب و هوایی محیط بستگی دارد ولی به صورت میانگین حدود ۱٫۵ الی ۲ درصد آب در گردش به هدر می رود.
به منظور کاهش آب جبرانی از طریق ماندگی قطرات، در دستگاه های برج خنک کننده از قطره گیر استفاده می شود.
استفاده از آب بدون املاح یا با املاح کم باعث کاهش اتلاف از طریق زیرآب می گردد. معمولاً در مسیر ورودی آب
جبرانی به برج خنک کننده از سختی گیر یا آب شیرین کن استفاده می شود.
انواع برجهای خنک کننده بر اساس شکل ظاهری
1- برج خنک کننده با استراکچر مکعبی: در دستگاه خنک کننده صنعتی شکل ظاهری این دستگاه به صورت مکعب
مستطیل است و همچنین فضای بسیار کمی را اشغال میکند.
این کولینگ تاور می‌توانند به صورت مداربسته، مدارباز و یا حتی هیبریدی طراحی و عرضه بازار گردند.برج های خنک
کننده آبکه به صورت مکعبی اند به همراه سیستم پاشش آب ثابت و با رسوب بسیار پایین همراه می‌باشند.
2- برج خنک کننده با استراکچر مدور یا استوانه ای:در دستگاه خنک کننده صنعتی این مدل از برج های خنک کن یکی از
قدیمی ترین طرح های تولیدی در بسیاری از شرکت های مهندسی کولینگ تاور بحساب می‌آید.
که یکی از مشخصه های اصلی این مدل سیستم برودتی پاشش آب دوار به همراه اسپرینکلر یا آب چخش کن بحساب
می‌آید. این برج از نظر ابعاد بزرگ و شکلی استوانه ای دارد و همچنین به همراه ارتفاع کمی میباشد.
کاربرد اصلی این نوع کولینگ تاور در ساختمان های مرتفع به دلیل توازن گرمایی در کندانسور چیلر هستند.
نحوه انتخاب برج خنک کننده
روش انتخاب برج خنک کن
دستگاه خنک کننده صنعتی وتعیین ظرفیت کولینگ تاور صنعتی
استعلام کولینگ تاور و نحوه انتخاب برج خنک کن مناسب صنعتی، از مواردی ی باشد که کارفرمایان محترم را در هنگام
تهیه استعلام برای خریداری برج خنک کننده، با مشکل مواجه می کند.
برای شفافیت هرچه بیشتر و با هدف ارائه اطلاعات تخصصی، در این بخش به بیان توضیحاتی در فرآیند انتخاب برج
خنک کننده خواهیم پرداخت. با این توضیحات مراحل اصلی انتخاب برج خنک کننده را به صورت طبقه بندی شده ذکر
می کنیم.
1- انتخاب نوع برج خنک کننده
در دستگاه خنک کننده صنعتی اولین مرحله از فرآیند انتخاب و طراحی کولینگ تاور، مربوط به تعیین نوع مناسب جهت کاربری صنعتی است.
همانطور که در مطالب پیشین ذکر کردیم، استفاده برج خنک کننده بطری شکل به دلیل اشکالات فراوان و راندمان
پایین، امروزه در بیشتر کشور های پیشرفته منسوخ شده است و به جای آن از برج خنک کن مکعبی و کانتر فلو استفاده می شود.
کولینگ تاور های جریان مخالف (کانتر فلو) مکعبی به خاطر داشتن سازه مستحکم و طراحی مهندسی، امکان استفاده
از گیربکس را هم برای کارفرما فراهم می کنند. همچنین تعمیرات و نگهداری آنها بسیار راحت تر و خرابی آنها بسیار کمتر
از برج خنک کننده مدور(بطری شکل) است
2- تعیین شرایط کارکرد و ظرفیت برج خنک کننده
دستگاه خنک کننده صنعتی در مرحله دوم از انتخاب برج خنک کن، باید شرایط کارکرد آن را مشخص کرد. و بر خلاف
کاربری های مسکونی که از برج خنک کن برای خنک کردن چیلر جذبی و یا تراکمی استفاده می شود، در کاربرد های
صنعتی باید به نکات دیگری توجه کنیم.
اولین مورد در این بخش در نظر گرفتن این است که تنها با داشتن ظرفیت برج خنک کننده نمی توان مشخصات کولینگ تاور مورد نظر(مثل اندازه، مدل دستگاه و قیمت) را متوجه شویم.
به عنوان مثال مشخصات یک برج خنک کن 100 تن، 200 تن، 500 تن و یا 1000 تنی(تن تبرید) از نظر ابعاد و اندازه کاملا بستگی به شرایط کارکرد دارند.
به همین دلیل است که ممکن است یک کولینگ تاور صد تنی از برج خنک کننده 200 تن تبرید بزرگتر باشد.در دستگاه
خنک کننده صنعتی برای طراحی اصولی برج خنک کننده، باید 4 فاکتور یا مشخصه زیر به صورت کامل و دقیق از
طرف سازنده خط تولید یا دستگاهی که نیاز به خنک کاری دارد، اعلام شده باشد. این 4 مولفه عبارتند از :
-دمای آب ورودی کولینگ تاور
-دمای آب مورد نیاز خروجی از برج خنک کننده
-دبی آب در گردش بر حسب متر مکعب در ساعت یا لیتر در دقیقه
-موقعیت جغرافیایی برای تعیین مقدار وت بالب
اطلاعات مورد نیاز برای استعلام قیمت برج خنک کن صنعتی
3- وضعیت واتر لود برج خنک کننده
در دستگاه خنک کننده صنعتی با تاکید مجدد بر این مطلب که واحد تن تبرید معیار مناسبی برای انتخاب برج های خنک کننده صنعتی نیست،
توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که یکی از محدودیت های بسیار رایج در برج خنک کن صنعتی به ویژه در
کولینگ تاور های مورد استفاده برای خنک کردن چیلر جذبی،واترلود) یا میزان آب قابل پاشش بر سطح واحد (متر مربع) است.
عدد واتر لود بر اساس نوع پکینگ کولینگ تاور مشخص میشود. از آنجا که در اکثر برج های خنک کننده فایبر گلاس، از پکینگ فیلم با جنس پی وی سی و یا پلی پروپیلن استفاده می شود،
میزان واترلود نباید از 25-27 متر مکعب در ساعت بر متر مربع تجاوز نماید. با افزایش واتر لود از این حد، عملا آب
پاشیده شده بر روی پکینگ برج خنک کن نمی تواند به خوبی از منافذ لانه زنبوری پکینگ عبور کند و کارایی خود را از
دست می دهد.
در دستگاه خنک کننده صنعتی در برخی از موارد و در صورت عدم آشنایی خریدار، عده ای از تولید کنندگان اقدام به
فروش برج خنک کننده با ابعاد کوچکتر می نمایند که صرفا موجب پایین آمدن قیمت میشود ، لیکن این مساله در
فصول گرم و نیز زمان عملکرد مداوم دستگاه می تواند ضرر های جبران ناپذیری را به سیستم وارد کند .
در دستگاه خنک کننده صنعتی به منظور مشخص شدن مفهوم واتر لود به ذکر مثالی در رابطه می پردازیم. فرض
کنیم جهت خنک کاری بخشی از خط تولید، نیاز است که آب با دبی 110 متر مکعب بر ساعت از دمای 40 درجه
سانتیگراد به دمای 30 درجه برسد.
در این صورت شرایط یکی از تامین کنندگان (تولید کننده A ) پیشنهاد استفاده برج خنک کن به ابعاد 2 متر در 2 متر
(طول و عرض) و دیگری (تولید کننده B ) پیشنهاد استفاده از کولینگ تاور مکعبی به ابعاد 2.5 در 2.5 متر داده است و
هر دو تولید کننده نیز از پکینگ فیلم لانه زنبوری استفاده می کنند.
با توجه به اطلاعات موجودی که در مساحت برج خنک کن تولید کننده A، معادل 4 متر مربع و مساحت برج تولید کننده B معادل 6 متر مربع می باشد.
با در نظر گرفتن دبی 110 متر مکعب در ساعت، واتر لود(Cooling tower water load) کولینگ تاور تولید کننده A معادل 27.5 و واتر لود برج خنک کننده تولید کننده B معادل 18.3 خواهد بود. (تقسیم دبی بر مساحت)
در دستگاه خنک کننده صنعتی با توجه به اینکه محدودیت واتر لود یا واتر لودینگ، مشخص است که تولید کننده اول
به منظور کاهش ابعاد برج و کاهش قیمت، پیشنهادی ارائه کرده است که ضریب اطمینان بسیار کمی دارد و می تواند
به بروز مشکلاتی برای خریدار در گرمای تابستان و هنگام استفاده از حداکثر ظرفیت خط تولید انجامد .
4- شرایط آب برج خنک کن
در دستگاه خنک کننده صنعتی از مهمترین تاثیر شرایط آب در انتخاب و طراحی برج خنک کن بر روی نوع پکینگ کولینگ تاور می باشد.
بدین ترتیب در شرایطی که سختی آب زیر 300 – 500 باشد می توان از پکینگ های فیلم استفاده کرد که قیمت کمتری
دارند. اما برای سختی بالای آب در کولینگ تاور (TH بالای 500) لازم است از پکینگ اسپلش ضد رسوب استفاده کرد تا
پس از مدتی پکینگ ها دچار گرفتگی نشده و راندمان برج خنک کن کاهش نیابد.
تاثیر رسوب بر برج خنک کننده
در دستگاه خنک کننده صنعتی علاوه بر سختی آب، میزان اسیدی یا قلیایی بودن آب کولینگ تاور در انتخاب نوع قطعات و تجهیزات داخلی بسیار تاثیر گذار است.
برای مثال در حالت عادی و زمانی که PH آب برج خنک کن بین 6 تا 8 باشد، می توانیم از ساپورت و قطعات گالوانیزه
استفاده کنیم. اما در هنگامی که آب برج خنک کننده به شدت قلیایی یا اسیدی باشد.
باید به ترتیب از قطعات استیل 304 و 316 استفاده بشود. در حالی که اگر درجه قلیایی و اسیدی بودن آب به کمتر از
4.5 و یا بالاتر از 9.5 برسد باید از رزین های ویژه در بدنه برج خنک کن استفاده کرد
نحوه عملکرد برج خنک کننده صنعتی
در دستگاه خنک کننده صنعتی دستگاه خنک کننده صنعتی آب گرم از تجهیزات صنعتی ، سیستم AC تجاری یا هر منبع حرارتی دیگر وارد برج شده و به طور یکنواخت در بالای آن پخش می شود.
با پایین آمدن آب از برج ، تجهیزات پر شده آن را در سطح وسیعی پخش می کنند تا تماس آب و هوا را زیادکند ، بنابراین انتقال حرارت از طریق تبخیر زیاد میشود.
دستگاه خنک کننده صنعتی حجم زیادی از هوا دائماً در اطراف طرفداران پرقدرت برج در حال حرکت می باشد. وبا تبخیرشدن ، آب گرما را از دست می دهد.
سپس وارد مخزن در برج پایین می شود. سپس آب خنک به عقب بازمی گردد تا منبع حرارتی اولیه خنک شود و چرخه تکرار می شود.
به منظوراین که رقیق سازی سیستم ، بخشی از آب سیستم از طریق یک دریچه خروج به تخلیه می رود. خط آرایش برج خنک کننده را با آب تازه تغذیه می کند تا دوباره پر بشود.
