برج خنک کننده(cooling tower) چیست ؟
برج خنک کننده یک مبدل حرارتی ویژه است که در آن هوا و آب به منظور کاهش دمای آب در تماس مستقیم با یکدیگر قرار می گیرند. با وقوع این امر ، حجم کمی از آب تبخیر می شود و باعث کاهش دمای آب در حال گردش از طریق برج می شود.
آبی که توسط یک فرآیند صنعتی یا در یک کندانسور تهویه هوا گرم می شود ، از طریق لوله ها به برج خنک کننده منتقل می شود. آب از طریق نازلها به داخل ماده ای به نام “fill” پاشیده می شود که جریان آب را از برج خنک کننده کند می کند ، و حداکثر سطح آب را برای حداکثر تماس هوا با آب در معرض قرار می دهد. هنگامی که آب از برج خنک کننده عبور می کند ، در معرض هوا قرار می گیرد ، که توسط فن موتور الکتریکی از طریق برج کشیده می شود.
وقتی آب و هوا به هم می رسند ، مقدار کمی آب تبخیر می شود و یک عمل خنک کننده ایجاد می کند. سپس آب خنک شده مجدداً به کندانسور یا تجهیزات فرآوری شده در محل جذب گرما پمپ می شود. سپس دوباره به برج خنک کننده پمپ می شود تا یک بار دیگر خنک شود.
برج خنک کننده دستگاهی کاربردی است که در سازمان ها ، پالایشگاه ها، آپارتمان ها، و ساختمان های بزرگ جهت دفع حرارت و ایجاد برودت استفاده می شود.
همانطور که می دانید هدف چیلر تامین آب سرد و وارد کردن آب خنک به فن کویلها و خنک سازی یک محیط خاص می باشد .چیلرها از طریق دو سیکل تبرید تراکمی و جذبی سبب خنک شدن مبرد می شوند . مبرد (گاز) خنک شده در تماس با آب در کندانسور، سبب خنک شدن آب در مدار می شود.
در چیلر تراکمی این انرژی از طریق کمپرسور و با افزایش دما و فشار گاز مبرد وارد کندانسور شده ، و کندانسور با استفاده از آب خنکی که از برج خنک کننده دریافت می کند مبرد را به مایع تبدیل کرده و آب گرم می شود و برای استفاده مجدد به برج خنک کننده ارسال شده و دوباره خنک می شود .مبرد با فشار به شیر انبساط ارسال می گردد . شیر انبساط فشار مبرد را کاهش داده و آن را وارد اواپراتور می کند این چرخه مرتب تکرار می شود .
بنابر این به منظور تامین آب سرد برای سیستمهای تهویه مطبوع و همچنین چیلرهای صنعتی (مینی چیلر های صنعتی )مانند سرد خانه و چیلرهای تزریق پلاستیک ، چیلر لیزر ، چیلرمواد غذایی و… از چیلرهای تراکمی یا از چیلرهای جذبی استفاده می شود .
اجزاء اصلی برج خنک کننده
1. بدنه
بدنه برج خنک کننده جهت حرکت جریان هوا و تماس آن با آب می باشد.
2.تشتک
نیز جهت جمع آوری آب سرد می باشد.
3. تنوره فن
قسمتی از برج خنک کن است که فن در آن قرار دارد و باعث مکش هوا به داخل بدن می شود.
هر کدام از این اجزا متحداً یا به تنهایی می توانند از مواد مختلف تولید شوند. برج های خنک کننده بزرگ معمولا از جنس بتنی هستند. آهن گالوانیزه ، فایبر گلاس از دیگر موادی هستند که در ساخت انواع برج های خنک کن از آنها استفاده می شود. امروزه به دلیل استحکام بسیار بالا سبکی مقاومت در مقابل نور خورشید و مواد شیمیایی و سرعت تولید فایبرگلاس ، در ابعاد و اندازه های مختلف به طور وسیع در سراسر دنیا تولید شده و مورد استفاده قرار می گیرد.
مطالعه بیشتر:
• فن برج خنک کننده
در برجهای خنک کننده حرکت هوا به دو شکل صورت می گیرد :
۱- حرکت طبیعی
۲ -حرکت اجباری
در حرکت طبیعی به علت اختلاف دما در پایین و بالای برج خنک کننده هوا از سمت پایین از درون لوورها به صورت طبیعی به بالا مکیده می شود. این نوع حرکت در برج های خنک کننده حلزونی شکل که از ارتفاع زیادی برخوردار است کاربرد دارد. در حرکت اجباری هوا توسط یک فن نصب شده در پایین و یا در بالای دستگاه از داخل برج به صورت جریان اجباری به حرکت در می آید. نیروی لازم جهت به حرکت درآوردن فن از یک الکتروموتور تامین می‌گردد که به صورت کوپل مستقیم یا از طریق تسمه و پولی نیرو را به فن منتقل می کند.
• لوور
در بخش مکش هوا به داخل برج خنک کننده لوور نصب می شود. وظیفه لوور عبارتند از همگام سازی هوای ورودی و ممانعت از پاشش آب از داخل تشتک به بیرون. لوور ها معمولا از نوع تیغه ای و یا لانه زنبوری می باشند. لوریا کرکره ورودی هوا یکی از مهمترین عوامل موثر در میزان کیفیت هوای ورودی به برج خنک کننده محسوب می شود. لوور بر اساس میزان هوادهی در ابعاد مشخص طراحی و تولید می شود. میزان هوای ورودی به داخل برج خنک کن (دبی هوای ورودی یا مکش) به دو عامل بستگی دارد. عامل اول سرعت هوای ورودی که در شرایط اقلیمی مختلف و بر اساس استانداردهای طراحی معادل ۵ تا ۱۰ متر بر ثانیه برآورد می شود.
عامل دوم مساحت کلی فضای مکش هوا در قسمت لوور برج خنک کننده می باشد. این دو عامل در یک دیگر ضرب می شوند و دبی هوای ورودی به برج خنک کننده محاسبه می شود. بنابراین ابعاد لوور ها براساس میزان هوادهی فن و شرایط طراحی تعیین می گردد و براساس نوع برج خنک کننده در دو یا چهار طرف دستگاه نصب می گردد.
مطالعه بیشتر:
برج خنک کننده چیست؟
• سیستم توزیع آب
سیستم توزیع آب در یک برج خنک کننده شامل لوله کشی ها ، اتصالات ، ساپورتها ، پمپ سیرکولاسیون ، آب پخش کن یا اسپرینکلر و نازل های توزیع آب می باشد. در یک سیستم انتقال آب باید افت فشار انتقال حرارت در طول مسیر و مشکلات ناشی از یخ زدگی به گونه ای در طراحی مد نظر قرار گیرد که هم از نظر سرمایه گذاری اولیه و هم هزینه های تعمیرات و نگهداری مقرون به صرفه باشد
• قطره گیر
در برج خنک کننده آب توسط نازل به قطرات کوچک تبدیل میشود و هوا با سرعت زیاد از داخل سطوح خنک کننده به سمت بالا حرکت میکند ماندگی قطرات آب در هوا گریز ناپذیر است. به منظور حذف قطرات آب از جریان هوا و جلوگیری از هدر رفتن آب از طریق ماندگی قطرات مایع در هوا از قطره گیر در بالای نازل های توزیع کننده آب در برج خنک کننده بهره گیری می شود. قطره گیر در دو نوع لانه زنبوری و تیغه ای در انواع برج خنک کننده مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع برج خنک کننده
• مدار باز
در این مدل آب توسط یک پمپ به بالای برج خنک کننده انتقال می یابد و توسط نازل ها بر روی پکینگ ها پاشیده می شود. هوای که از پایین به داخل برج وارد میشود توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالا قرار دارد از میان پکینگ ها عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود بدین ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا بخشی از آب تبخیر می شود. تبخیر آب یک فرایند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان عبوری آب جذب می کند. اینو برجهای خنک کن برای محیط هایی که از اتوبان نسبی کمی برخوردار است و به اصطلاح هوا خشک است بسیار مناسب است.
مطالعه بیشتر:
تجهیزات و لوازم کنترل و اندازه گیری
• مدار بسته
در این نوع سیستم ها تماس مستقیم بین آب و هوا برقرار نمی شود. آب یا هر سیالی که قرار است در برج خنک کن سرد شود از داخل یک کویل حرکت می کند. هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود. در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل حرارت از کویل و از سیال داخل کویل جذب میشود 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 های دارای هوای سرد بسیار مناسب است.
• هیبریدی
در این مدل آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود. مزیت این مدل بهینه سازی مصرف آب است. در شب هنگام و یا ایامی که دمای هوا پایین است برج خنک کننده هیبریدی خشک کار می کند و در ساعاتی که هوا گرم است آب بر روی کویل پاشیده می شود و از هر دو نوع انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده بهره گیری می شود.
دمای هوای خشک و دمای هوا مرطوب چه تاثیری بروی برج خنک کننده دارند ؟
در برج خنک کننده آب با حرکت از روی سطوح خنک کننده ( پکینگ ها ) و در اثر اختلاف فشار جزئی هوا و فشار اشباح بخار آب در هوا در شرایط محیطی تبخیر می شود تا فشار جزئی بخار هوا به فشار اشباع برسد. در حقیقت اختلاف بین فشار جزئی بخار در هوا و فشار آن در شرایط محیط مانند یک نیروی محرکه عمل می کند و هر چه قدر فشار جزئی به خاطر هوا در هوای اطراف برج خنک کننده کمتر باشد و به اصطلاح هوا خشک تر باشد مقدار زیادتری از آب تبخیر میشود و وارد جریان هوا می شود. تبخیر آب و تبدیل آن به بخار با جذب گرمای نهان همراه است که در مقایسه با گرمای محصول بسیار زیاد است. بنابراین همانطور که قبلاً اشاره شد تبخیر مقدار کمی از آب باعث سرد شدن چندین درجه جریان آب می گردد.
در شرایط ایده آل و تماس نامحدود بین آب و هوا و هوا کاملا از بخار آب اشباع می شود و متقابلاً دمای آب برابر با دمای مرطوب هوا خواهد شد. ولی چون زمان تماس آب و هوا محدود است در عمل آب نمی تواند تا دمای مرطوب هوا خنک شود. اگر بخواهیم آب را تا آن دما خنک کنیم مجبوریم از یک سطح تماس بسیار بزرگ استفاده کنیم که از نظر اقتصادی توجیه پذیر نیست. در عمل فرض بر این است که در یک برج خنک کننده آب تا دمای هوای مرطوب به علاوه سه درجه سانتیگراد خنک شود و کلیه محاسبات بر این مبنا صورت می گیرد. این اختلاف دما بین دمای آب سرد خروجی از برج خنک کننده و دمای مرطوب هوای اطراف برج خنک کننده را به اصطلاح تقرب یا approach می گویند.
برج خنک کننده خشک
یک برج خنک کننده خشکی آب را به عنوان سیال خنک شونده در یک سیستم ترمودینامیکی که به لحاظ جرمی پایسته میباشد دریافت می کند. در ابتدایی ترین مرحله توزیع انرژی درون کویل دستگاه خنک کننده خشک گرما و با روش هدایت از مرکز جریان آب درون کویل در نزدیکی سطح درونی کویل جابجا میشود.
در مرحله دوم گرما از جریان سطحی آب در اطراف کویل پایه برج خنک کن خشک با روش انتقال حرارت نفوذ به سطح خارجی کویل نفوذ پیدا می کند. گرمای انتقال یافته از سطح کویل با روش انتقال حرارت هدایت به جریان هوای اجباری ایجاد شده توسط فن دمنده و مکنده برج خنک کن خشک منتقل می شود.
مطالعه بیشتر:
برج خنک کن مرطوب
برج خنک کننده مرطوب یکی از انواع سیستم های سرمایشی آب محسوب می گردد. برج خنک کننده مرطوب بدین دلیل با این نامگذاری شده که با رطوبت و تبدیل هوای خشک به هوای اشباع از آب طی یک فرآیند انتقال حرارت جابجایی گرما دریافت می کند. برج خنک کننده مرطوب انواع مختلفی دارد که در مهمترین نوع دستبندی به دو نوع مخروطی یا گرد و مکعبی تقسیم می شود.
جلوگیری از رسوب گرفتگی در برج خنک کننده
اساس کار برج های خنک کننده تبخیر آب است آب خام ورودی به برج دارای املاح است. مجموعه املاح موجود در آب را TDS می گویند. همزمان با تبخیر آب املاح موجود در آب شروع به افزایش یافت نمی کند و به مرور زمان TDS آب در گردش برج خنک کننده افزایش می یابد. یون های سخت موجود در آب شامل کلسیم ، منگنز ، منیریم ، الومینیوم و …. می باشد.
با افزایش TDS آب احتمال اشتباه شدن و ته نشینی این یونهای سخت وجود دارد بنابراین اگر TDS به شکل غیر قابل کنترل افزایش یابد باعث تشکیل رسوب در تشتک و سطوح خنک کننده می گردد. به منظور جلوگیری از رسوب گرفتگی در برج خنک کننده باید به صورت دستی یا آنلاین TDS آب را در گردش را سنجش و کنترل کرد.TDS آب در گردش باید کمتر از ۱۵۰۰ میلی گرم بر لیتر باشد. بنابراین باید به صورت دوره ای یا برخط بخشی از آب در گردش برج خنک کن را تخلیه کرد.
سرویس و نگهداری برج خنک کننده
سرویس برج خنک کننده از این حیث حائز اهمیت می باشد که سبب افزایش طول عمر قطعات داخلی و اجزاء گشته و از نگاهی دیگر نیز این موضوع یعنی سرویس دوره ای در برج خنک کن سبب ثبات در راندمان این تجهیزات خواهد شد. به عبارتی دیگر به منظور اینکه یک برج خنک کننده در تمامی فصول و در تمامی شرایط عملکرد مطلوب و ایده آل داشته باشد باید دائماً مورد سرویس قرار گیرد. لزوم سرویس برج های خنک کننده زمانی مشخص میشود که برج خنک کننده پس از مدتی به دلیل وجود تبخیر و افزایش غلظت مواد محلول در آب در بخش‌های مختلف خود از جمله افشانک ها ، پکینگ ها و انشعابات سیستم پاشش دچار رسوب و گرفتگی شود. رسوب و گرفتگی سبب کاهش شدید عملکرد دستگاه در خنک کاری آب می شود و پس از مدت کوتاهی دمای خروجی آب سرد افزایش می یابد. از طرف دیگر همین موضوع رسوب گرفتگی سبب از بین رفتن قطر گیرها و در نتیجه آن سبب استهلاک قطعات بخش هوادهی همچون فن سیستم کاهش دور و موتور می شود.
مطالعه بیشتر:
- فن کویل | قیمت فن کویل | خرید فن کویل
- خرید مینی چیلر |قیمت مینی چیلر|مینی چیلر خانگی
- داکت اسپلیت |قیمت داکت اسپلیت|خرید داکت اسپلیت
دلایل اهمیت سرویس برج های خنک کننده
• کاهش لرزش ناشی از عملکرد فن و سیستم پاشش آب که به دلیل رسوب و رطوبت ممکن است مختل گردد.
• کاهش دمای آب خروجی و خنک کاری بهینه سیستم و نهایتاً بالا رفتن کارهای سیستمهای صنعتی و حتی پرسنلی که در محیط از هوای مطبوع این برج در حال استفاده هستند.
• افزایش کیفیت آب خروجی به لحاظ میزانTDS یعنی سختی جلوگیری از فرسایش دستگاهی که از آب این برج در حال استفاده هستند.
• کاهش سر و صدای تولیدی به دلیل اینکه چرخش فنی و ملخ بالای برج همچون پروانه هلیکوپتر دارای صدای آزاردهنده می باشد.
• کاهش میزان رسوب و گرفتگی لوله ها و گچ بستن بیسین و نازل ها و در نهایت خوردگی شدید اسپرینکلر و از کار افتادن آن.
• افزایش راندمان به مفهوم بالا بردن سرعت خنک کاری و کاهش هدر رفع انرژی الکتریکی چرا که هر قدر آب درون دستگاه سریعتر خنک کاری شود به همان میزان راندمان برج بالاتر بوده و مقدار کمتری کار خواهد کرد.
مطالعه بیشتر :
مواد مصرفی و اتصالات سیستم های تهویه مطبوع
عوامل تاثیر گذار بر کاهش دوره سرویس برج خنک کننده
• به کارگیری سایت گلس جهت بازدید اجزای داخلی بدون دسترسی و باز کردن پنل های دستگاه
• استفاده از سیستم کنترل دور هوشمند در موتور و کاهش دور نامی به حالت استاندارد.
• نگهداری منظم برج خنک کننده و روغن کاری منظم تجهیزاتی همچون بلبرینگ و اسپرینکلر
• استفاده از سیستم فیلترهوای فلزی در قسمت مکش هوا و جداسازی آلاینده های موجود در هوای خشک ورودی
• استفاده از متریال مرغوب در تجهیزات به کار رفته داخلی که سبب کاهش میزان رسوب گرفتگی خواهد شد.
• استفاده از سیستم کاهنده سختی آب در بخش آب جبرانی که سبب کاهش میزان رسوب گیری خواهد شد.
• استفاده از پنل های دسترسی مناسب جهت چک کردن دائمی روند رسوب گیری و عملکرد تجهیزات داخلی
قیمت برج خنک کننده
پارامترهای تاثیرگذار در قیمت برج خنک کنند به چند دسته تقسیم می شود
1. گرد یا مکعبی بودن
2. فایبرگلاس
3. چوبی ، فلزی یا بتنی بودن
4. بسته یا باز بودن مدار خنک کاری
5. ضخامت بدنه
6. کیفیت مواد اولیه مصرفی در تولید بدنه
7. مونتاژ یا دمونتاژ بودن دستگاه
بیشتر بدانید:
لطفا جهت کسب اطلاعات بیشتر و انتخاب مناسب ترین دستگاه برای پروژه خود و نیز استعلام قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید. کارشناسان شرکت مهندسی و بازرگانی راهبرد انرژی درفک (رادکو) آماده ارائه هر گونه مشاوره تخصصی در این زمینه می‌باشند.
راههای ارتباط با ما
[promo_modern promo_type=’custom’ page_link=’144′ post_link=’4343′ portfolio_link=’94’ custom_link=’http://www.radcoir.com/shop/’ promo_image=’http://www.radcoir.com/wp-content/uploads/2019/08/فروش-محصولات-تهویه-مطبوع-سرکت-راهبرد-انرژی-درفکرادکو.jpg’ attachment=’2885′ attachment_size=’full’ new_title=’ محصولات شرکت رادکو ‘ extratag=” img_size=’gallery’ heading_size=’30’ extra_bg=’#0074aa’ overlay=’0.6′ overlay_start=’10’ overlay_end=’50’ custom_class=” av_uid=’av-k790fwec’ admin_preview_bg=”][/promo_modern]
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.