در اولین بخش تصمیم داریم کولینگ تاور را معرفی کرده و سپس یک طبقه بندی مهم آن را انجام دهیم، و در انتها فقط چند بخش آن را نام برده و بررسی خواهیم کرد و بقیه قسسمت های آن را در پست های بعدی پوشش خواهیم داد.
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 وباعث کاهش دمای آب در حال گردش از طریق برج می شود.
یک برج خنک کننده برای از بین بردن گرما از یک ساختمان یا تاسیسات با پاشش آب به پایین برج برای تبادل گرما در داخل ساختمان طراحی شده است هوا از کناره های برج وارد می شود و از میان آب در حال سقوط عبور می کند.
با عبور هوا از آب تبادل گرما انجام می شود و مقداری از آب تبخیر می شود این گرما و آب تبخیر شده به شکل ابر ریز از بالای برج خارج می شود آب خنک شده در پایین برج جمع می شود و برای استفاده مجدد به داخل ساختمان پمپ می شود.
روند کار برج خنک کننده
آبی که در 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 ارسال می شود و تا آنجا که ممکن است سطح آب برای حداکثر تماس با هوا قرار می گیرد هنگامی که آب از کولینگ تاور 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 مقداری کمی آب تبخیر می شود و یک عمل خنک کننده ایجاد می کند. سپس آب خنک شده مجددا به کندانسور یا تجهیزات فرآوری شده در محل جذب گرما پمپ می شود . سپس دوباره به برج خنک کننده پمپ می شود تا بار دیگر خنک شود.
برج های خنک کننده در درجه اول برای سرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع و مصارف صنعتی استفاده می شوند برج های خنک کننده عملکرد مقرون به صرفه و کم مصرف را برای سیستم های نیازمند به خنک کننده فراهم می کنند.
از برج های خنک کننده برای پالایشگاه های نفت نیروگاه های پتروشیمی ، کارخانه های مواد غذایی و سایر تاسیسات صنعتی استفاده می شود. برج خنک کننده یک سیستم خنک کننده است که آب گرم داخل چیلر را خنک می کند و مستقیما نیاز های خنک کننده ساختمان را برآورده می کند .
کار یک برج خنک کننده گرفتن گرما از یک فرآیند و دفع آن به بیرون که از راه تبخیر صورت می گیرد در چیلر های آب خنک که از برج خنک کننده برای خنک کردن آب گرم شده در کندانسور استفاده می شود.
اجزا تشکیل دهنده چیلر تراکمی آب خنک – نوع و برند کمپرسور چیلر های تهویه مطبوع شرکت ناب زیست را میتوانید از اینترنت جستجو کنید. برای اینکه در زمانی که برج خنک کننده گرما را از راه تبخیر دفع می کند ، رسوباتی باقی نماند و باعث کاهش عملکرد برج خنک کننده نشود باید همراه خرید برج خنک کننده یک دستگاه سختی گیر یا تصویه آب نیز تهیه شود.
چیلرها گرما را از مکانی که نیاز به کنترل آب و هوا دارد ماننده سیستم تقسیم سنتی یا واحد بسته بندی انتقال می دهند اما برای این کار به جای هوا از آب استفاده می کنند . دو نوع چیلر وجود دارد
انواع چیلر
· چیلر آب خنک
· چیلر هوا خنک
روند کار چیلر آب خنک همراه با برج خنک کننده
فرایند خنک سازی با ورود آب به اواپراتور شروع می شود در آنجا گرما از آب به مبرد منتقل می شود.
سپس آب سرد شده از طریق منبع اولیه به مخزن آب ارسال می شود و در آنجا توسط پمپ آب به فضاهای مختلف توزیع می شود از آنجا که گرما مطابق قانون دوم ترمودینامیک از گرم به سرد منتقل می شود آب سرد گرمای محیط تهویه مطبوع را در هواگیر جذب می کند سپس یک فن هوای خنک شده را وارد فضا می کند و بعد آب گرم به چیلر برگردانده می شود تا یک بار دیگر خنک شود. در این بین گرمای جذب شده توسط مبرد در اواپرتور نیاز به انتقال دارد تا مبرد بتواند گرمای بیشتری را جذب کند. مبرد کم فشار با دمای بالا از اواپراتور به کمپرسور می رود که باعث افزایش فشار می شود و بعد از آن که مبرد وارد کندانسور می شود .
چیلر های آب خنک از آب برای جذب گرمای مبرد داخل لوله ها استفاده می کند سپس آب به برج خنک کننده پمپ می شود تا گرمای آن گرفته شود پس از متراکم شدن ، مبرد از طریق یک شیر انبساط عبور می کند تا فشار (و دما) را قبل از بازگشت به اواپراتور جایی که روند سیکل تبرید دوباره شروع می شود کاهش دهد.
چیلر های آب خنک همراه با برج خنک کننده در کجا استفاده می شوند؟
چیلر ها کاربردهای مختلفی دارند و بعضی اوقات به سیستم های اسپلیت یا واحد بسته بندی سنتی ترجیح داده می شوند زیرا آب گرما را بهتر از هوا هدایت می کند.
به همین دلیل است که چیلرهای خنک کننده با آب در عملکرد خود سازگارتر و کارامدتر هستند و طول عمر بالاتری نسبت به چیلر هوا خنک دارند چیلرهای آب خنک با تاسیسات بزرگتر متداول تر هستند (در صورت وجود آب کافی) مانند فرودگاه ها ، بیمارستان ها ، هتل ها ، مراکز خرید ، ساختمان های تجاری و برای مصارف صنعتی استفاده می شود .
در اکثر کارخانجات کوچک و بزرگ و در ساختمان های مسکونی و تجاری بزرگ یکی از مهم ترین و اساسی ترین دستگاه های موجود برج خنک کننده علاوه بر آب به منظور خنک کردن سیالات دیگر در تهویه مطبوع و صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.
احتمالا تابحال پاسخ سوال برج خنک کننده مدار باز چیست را متوجه شده باشید پس در ادامه به اشاره بیشتر به دو نوع مهم برج خنک کننده ناب زیست خواهیم پرداخت.
معرفی برج خنک کننده مدار باز
گروه مدار باز اسم متفاوتی از کولینگ تاور مرطوب، کولینگ تاور تر و یا برج خنک کننده تبخیری دارد. مکانیزم عملکرد این نوع از برج بدین شرح است که آب داغ توسط پمپاژ به بالای ساختمان و در نهایت به داخل برج انتقال داده میشود. در داخل برج آب داغ با استفاده از نازلهای پخش در معرض هوا قرار گرفته و برخورد مستقیم هوا به آب باعث از دست دادن گرما و خنک شدن و همچنین تبخیر مقداری از آن میشود. به دلیل همین تبخیر اسم این نوع از برجها، برج خنککننده تبخیری است.
همانطور که مطرح شد بخار شدن مقداری از آب یکی از اصلیترین ضعفهای این برج میباشد. با وجود کارایی بسیار بالا در بحث خنک کردن دستگاهها مبحث مصرف زیاد آب توسط سیستم خنک کننده از چالشهای پیش رو این نوع از سیستم ها میباشد.
برج خنک کننده مدار بسته
نوع دیگر کولینگ تاور مدار بسته است. این نوع از برجها در مقایسه با مدل قبلی تبخیر آب خیلی کمتری دارد. در این سیستم ها با استفاده از نقطه تماس با دستگاه خنک کننده، گرما از طریق آب به برج منتقل میشود. در مدل مدار بسته هیچ گونه انتقال جرمی بین سیال فرآیندی و هوا صورت نمی پذیرد. مکانیزم سیستم مدار بسته شبیه دستگاه کندانسور خنک کننده هوا میباشد. این برج در اکثر فصلها موجب خنکی هوا میشود. این سیستم که به برج خنک کننده خشک نیز معروف است دارای دو قسمت اصلی به نام سیستم هوادهی و کویل فین دار میباشد.
در داخل برج خنک کننده مدار بسته کوئل به کار رفته است و آب سیستم از درون این کوئل ها عبور کرده و خنک می شود. تنها تفاوت در عملکرد برج خنک کننده مدار بسته نسبت برج خنک کننده معمولی ، جلوگیری از تبخیر و رسوب گرفتن در آب سیستم می باشد، به نحوی که آب سیستم با دلیل عبور از داخل کوئل با هوا در تماس نیست، تبخیر نمی شود ولی در برج خنک کننده مدار بسته همزمان در مدار دیگری آب به روی کوئل ها می ریزد، این آب در مجاورت جریان هوای به وجود آمده به وسیله فن، از روی سطح کوئل ها تبخیر می شود، بنابراین کوئل ها را خنک می کند.
راندمان سیستم مداربسته در مقایسه با مدلهای مدار باز کمتر است. غیرتبخیری بودن فرآیند خنک سازی باعث میشود تا راندمانشان کمتر باشد و آبها رفته رفته خنک شوند.کاهش مصرف آب یکی از مهمترین ویژگی های عملکرد برج خنک کننده مداربسته است. و نیاز خاصی به تزریق مداوم آب جبرانی نخواهند داشت.
لازم به ذکر است این سیستم در حالت مدار بسته دارای راندمان حرارتی پایین تری نسبت به برج خنک کننده مدار باز می باشد.مدل مدار بسته توانایی کاهش آب تا دمای مرطوب محیط را ندارد بلکه آب تا نزدیکی دمای خشک محیط کاهش دما پیدا می کند.
معرفی یک بخش از تجهیزات کولینگ تاور
جعبه دنده برج خنک کننده
گیربکس های برج خنک کننده برای فن های بزرگ و موتورهای قدرتمند برج خنک کننده مورد نیاز است. آنها به عنوان کاهنده عمل می کنند، که در آن سرعت چرخش را از موتور به طرف فن برج خنک کننده کاهش می دهند.
گیربکس های برج خنک کننده نیز به عنوان یک ضرب کننده گشتاور عمل می کنند که موتور را در اندازه خوبی نگه می دارد. آنها همچنین سیستم مکانیکی را مقرون به صرفه تر می کنند. بدون این گیربکس ها، موتور بزرگ و سنگین، گشتاور مورد نیاز فن را کنترل می کند. و این بسیار گران خواهد بود.