برج خنک کننده

Back to مقالات

برج خنک کننده

برج خنک کننده

یکی از مهنمترین دستگاههای مورد استفاده در کارخانجات و صنایع برج خنک کننده می باشد. شرکت دلتاتی با بکارگیری تکنولوژی روز و بهترین مهندسین و تکنسینهای ساخت و طراحی برج خنک کننده، بعنوان یکی از صنایع برتر در ایران و جهان افتخار دارد که با داشتن دانش بومی تولیدات بخش عظیمی از این دستگاهها را بعهده دارد.

تعریف برج خنک کننده

برج خنک کننده با ایجاد سطح وسیع تماس آب با هوا ،تبخیر آب را شدت بخشیده و به دلیل گرماگیر بودن فرایند تبخیر، باعث خنک شدن سریع آب سیستم در محفظه برج خنک کننده می گردد. عمل خنک شدن در اثر از دست دادن گرمای نهان تبخیر انجام می گیرد، در حالی که مقدار کمی آب تبخیر می شود و باعث خنک شدن آب می شود. باید توجه داشت آب مقداری از گرمای خود را به طریق تابشی ،هدایتی و  انتقال و بقیه حرارت را  از راه تبخیر از دست می‌دهد.

بیشتر سیستم های کولینگ تاور از یک مدار بسته تشکیل شده اند که آب در این دستگاهها نقش جذب ، دفع و انتقال گرما را به عهده دارد، یعنی گرمای  بوجود آمده توسط ماشین و یا هر فرایند مد نظر در صنعت مانند تزریق پلاستیک، جذب و از دستگاه دور می سازد. این کار باعث ادامه کار یکنواخت و پایداری دستگاه می شود.

باید توجه داشت که آب مقدار اندکی از گرمای خود را از طریق تابش و در حدود یک چهارم آن را از راه هدایت و جابجائی از دست می‌دهد. اختلاف فشار بخار آب بین سطح آب و هوا باعث تبخیر می شود بطوریکه این اختلاف بستگی به دمای آب و میزان اشباع هوا از آب دارد. برج خنک کننده بمنظور خنک کردن آب و سیالات دیگر در صنایع و کارخانجات و پتروشیمی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

مقدار تبخیر آب بستگی به سطح بر خورد آب با هوا و همچنین شدت جریان هوا دارد. برای اینکه حداکثر بهره برداری که در طرح آن بکار رفته است رعایت شود در برجهای خنک کننده که آکنده های آن از نوع پکینگ اسپلش می باشد آب به صورت قطره های در سطوح برج پخش می شود تا سطح وسیعی بوجود آید البته برای این منظور می توان از پکینگ فیلم نیز استفاده کرد.

جریان هوا در برج به صورت کشش طبیعی با استفاده از دودکش های هذلولی شکل بوسیله فن های مناسب استفاده می شود.  می توان با دو روش جریان مخالف و جریان متقاطع برج خنک کننده را مجهز کرد که در مطالب بعدی بطور کامل توضیح خواهیم داد.

نگهداری برج خنک کننده

برجهای خنک کننده با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی خاص خود معمولاً دچار مشکلاتی و معایبی می گردند و مدت زمانی که لازم است تا این مشکلات برج را از کار بیاندازد طولانی است. ولی نگهداری کامل از این مشکلات در سیستم های تبخیری مانند کولینگ تاور ها عملاٌ اجتناب ناپذیر است.

در دستگاههایی که به دلایلی مجبوریم آب را بگردش در آوریم و یا به کار ببریم باید بنحوی گرمای آب را دفع کرد. با بکار بردن برج خنک کننده این کار انجام می گیرد. در تمام کارخانه ها تعداد زیادی دستگاههای مبدل حرارتی وجود دارد که در اغلب آنها آب عامل خنک کنندگی است.

چرا از آب بعنوان خنک کننده استفاده می کنیم؟

۱. معمولاً آب زیاد و ارزان در دسترس می باشد.

۲. به آسانی می توان آب را مورد استفاده قرار داد.

۳. آب قدرت سرد کنندگی بیشتری نسبت به مایعات دیگر دارد.

۴. انبساط و انقباض کلی در آب (به غیر از فرایند انجماد) با تفاوت دما اندک است.

مشکلات استفاده از آب بعنوان خنک کننده

هر چند که آب برای انتقال گرما بسیار مناسب است ، اما استفاده از آن باعث بوجود آمدن مشکلاتی نیز می شود. آب با سختی زیاد باعث رسوب سازی در دستگاهها شده و همچنین از آنجایی که بیشتر این دستگاهها از آلیاژ آهن و یا سایر فلزات ارزان و متداول ساخته شده اند مشکل خوردگی فلزی بوجود می آید. از طرف دیگر بیشتر برجهای خنک کننده در بر خورد مستقیم با هوا و نور خورشید و اشعه یو وی می باشند که طبیعتاً محل مناسبی برای رشد باکتریها و میکرو ارگانیسم ها و جلبکها می باشد که آنها نیز مشکلاتی به همراه داشته و خوردگی و گرفتگی بیولوژیک را موجب می گردند. وارد شدن ذرات ریزگرد و آلاینده های محیطی به داخل برج نیز ایجاد اشکال مضاعف در روند کارکرد برج خنک کننده می نماید. ضمن آن که در سیستم های تبخیری میزان گاز های محلول در آب به ویژه اکسیژن فعال و اسید کربنیک افزایش قابل ملاحظه ای داشته که به نوبه خود خوردگی و انسداد بیولوژیک با جلبک و باکتری های هوازی را موجب می شود. در کل این مشکلات باعث می شود که راندمان برج خنک کننده کم شده و در نتیجه مخارج بالاتری را به استفاده کننده تحمیل کند .

انواع برج خنک کننده

عموماً برجهای خنک کننده به سه دسته تقسیم می شوند:

برجهای خنک کننده مرطوب

در برجهای خنک کننده مرطوب، آب نقش اصلی و اساسی را داشته و هدف نیز همان خنک کردن آب است. این نوع دستگاهها که خود به چند گروه و دسته تقسیم می شوند در صنعت دارای کاربرد فراوانی است.

برجهای خنک کننده مرطوب – خشک

در این روش عمل خنک کردن آب را نیز میتوان از برجهای سینی دار بصورت مرحله ای انجام داد. ولی عملاً بعلت وجود هزینه های زیاد ساخت ،نگهداری و کنترل سیستم این روش ، معمول نمی باشد. برای انجام عملیات خنک سازی آب می توان از برجهای آکنده و سینی دار استفاده نمود. با وجود این در مواردی که فازهای مورد نظر آب و هوا با شند بعلت فراوانی و ارزان بودن فازهای فوق بدلایلی که در بالا اشاره شد از دستگاههای دیگری استفاده می گردد که ساختن و نگهداری آنها مستلزم هزینه های زیادی نمی باشد. از این جهت بیشتر دستگاههایی که در مقیاس صنعتی بکار می رود ساختمان و خصوصیات بسیار عمده ای  را دارا است که اینک به انواع مختلف این دستگاهها اشاره می شود.

برجهای خنک کننده خشک

از یرجهای خنک کننده خشک بیشتر در مکانهای که آب کافی برای خنک کردن برج خنک کننده وجود ندارد استفاده می شود.

عملکرد برج خنک کننده

در سیستم برج خنک کننده آب گرم کندانسور و یا آب مورد نظر جهت خنک شدن، از برج خنک کننده عبور می کند و با هوا تماس می یابد. در برج خنک کننده طبیعی، پوسته خارجی برج از بتن مسلح ساخته شده و در روی پایه ها تکیه دارد . هوا از قسمت پائین وارد برج خنک کننده می شود و به طرف بالا جریان می یابد و از دهانه بالای برج خارج می گردد.انواع دیگری از برجهای خنک کننده که از چوب و سایر مصالح ساخته می شود نیز وجود دارد.در برجهای خنک کننده با کشش طبیعی هوا شکل برج طوری طراحی می شود که جریان سریع هوا در داخل برج بوجود اید. آب گرم از کندانسور در ارتفاع ۱۰ تا ۱۵ متر بالاتر از سطح استخر به سیستم پخش کننده آب وارد می شود. در ادامه با مطالب بیشتری در مورد انواع و ساختار برج خنک کننده آشنا می شوید.

Rating: 5.0/5. From 1 vote.
Please wait...

Share this post

Back to مقالات