کولینگ تاور
برج خنک کننده
بد نیست بدانید که دستهبندی برجهای خنککن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت میگیرد و همچنین باید گفت که متداولترین گونههای برج خنککن بر اساس مکانیزمهای جابهجایی طبیعی و جابهجایی اجباری تقسیمبندی میشوند. از نظر ابعاد و اندازه، برجهای خنککن در مدلهای کوچک پشتبامی برای ساختمانهای مسکونی تا سازههایی غولپیکر و هذلولی شکل (مانند برجهای خنک کننده نیروگاهها که ارتفاعشان در حدود دویست متر و قطرشان در حدود یکصد متر میباشد)، طراحی و تولید میشوند.
اجزای اصلی تشکیل دهنده برج خنک کننده
فن کولینگ تاور: مکانیزمی جهت جابجایی اجباری هوا درون برج خنک کننده میباشد که:
یا از نوع محوری (مکنده) است و در بالای برج قرار میگیرد
و یا از نوع سانتریفیوژ (دمنده) که در جلوی برج تعبیه میشود.
استفاده از فن محوری و فن سانتریفیوژ در برج خنک کننده یا کولینگ تاور رواج دارد.
نازل های آب پاش: نازلهایی نصب شده در کلکتور آب ورودی به برج هستند که جریان آب داغ واردشده را بر روی پکینگ ها توزیع میکنند. اتمیزه شدن آب توسط نازلها، علاوه بر پراکندگی بهتر آن روی سطوح پکینگ، منجر به کاهش فشار آب شده که دمای تبخیر آن را پایین میآورد. ضمن آنکه با تبدیل شدن آب به قطرات متعدد، سطح تماس میان آب و هوا نیز افزایش مییابد.
پکینگ: نوعی مبدل حرارتی یا عاملی است جهت افزایش سطح تماس میان آب و هوا که منجر به تشدید فرایند تبخیر میشود؛ بطوریکه پس از پاشش آب توسط نازلها، آب به صورت لایه های نازک در سطوح پکینگ، کاملاً پخش شده و از همین رو، در تماس با هوای بیشتری قرار میگیرد. علاوه بر این، بواسطه به تله افتادن آب درون پکینگ، زمان بیشتری برای تبخیر آن بوجود خواهد آمد.
قطره گیر: قطره گیر برج خنک کننده یا دیریفت الیمیناتور، در اصلاح به بخشی از برج خنک کننده اتلاق میشود که وظیفه جلوگیری از دریفت یا پرتاب قطرات آب به بیرون کولینگ تاور را بر عهده دارد. البته بایستی بدانید که آب جبرانی برج خنک کننده از سه بخش اصلی تشکیل میشود.
پورت آب جبرانی: این بخش متصل به شناوری است که با پایین آمدن سطح آب درون تشتک برج (ناشی از تبخیر و تخلیه آب)، آب جبرانی را تغذیه میکند. اساس کار شناور متصل به این پورت، دقیقا مشابه شناور در کولرهای آبی است. زمانیکه سطح آب داخل تشتک کاهش مییابد، شناور به سمت پایین حرکت میکند و آب بیشتری به داخل کولینگ تاور وارد میگردد و البته حالت بالعکس...
شناور بر اساس قانون شناوری پاسکال، به سمت بالا حرکت کرده و مسیر آب ورودی به داخل تشتک را محدودتر میکند. درواقع وظیفه شناور و پورت آب جبرانی اینست که سطح آب داخل تشتک برج خنک کننده را در سطح بهینهای حفظ کنند.
پورت آب سر ریز: در صورت خرابی شناور و عمل نکردن آن هنگام پر شدن تشتک برج، از طریق این پورت، آب اضافی از تشتک سرریز میشود؛ چراکه در صورت تجمع بیش از حد آب برج و رسیدن سطح آب به پکینگها، عملکرد برج خنک کننده مختل میشود.
پورت آب تخلیه: با توجه به ارتباط مستقیم آب با هوا و در نتیجه کثیف شدن آن، آب آلوده شده از طریق این پورت تخلیه شده و بوسیله پورت آب جبرانی، آب تمیز جایگزین میشود. پورت آب تخلیه همواره در پایینترین بخش تشتک کولینگ تاور نصب میشود.
8.پورت آب داغ ورودی: محل ورود آب داغ به برج خنک کننده میباشد. این آب داغ میتواند از خروجی کندانسور چیلر تراکمی آب خنک و یا خروجی کندانسور یک چیلر جذبی باشد که حامل گرمای جذب شده از داخل ساختمان هستند.
9.پورت آب سرد خروجی: محل خروج آب سرد از برج خنک کننده میباشد و درواقع آب سرد شده مجدداَ در دستگاه یا سیستم مورد نظر، مورد استفاده قرار میگیرد.
اساس کار برج های خنک کن
اساس کار تمام برج های خنک کن بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می باشد. عموماً در برج خنک کن آب گرم توسط لوله هایی به بالایی برج منتقل شده و در آنجا یا به صورت طبیعی و یا با آبفشان هایی به سمت پایین برج به جریان میافتد. در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوههای مختلف با جریان هوای سرد برخورد میکند. برجهای خنک کن از دو قسمت نسبتاً متمایز تشکیل شده اند. قسمت تحتانی برج که شامل رادیاتورها بوده و آب گرم خروجی از کندانسور، داخل آنها جریان دارد و قسمت فوقانی که دودکش نسبتاً بلند برج خنک کن می باشد. توده هوای محیط در اثر عبور از روی لوله های حاوی آب گرم خارج شده از کندانسور نیروگاه، گرم شده و در اثر کاهش جرم مخصوص هوا نسبت به هوای محیط به سمت بالا حرکت می کند. ستون هوای گرم جای خود را با حجم هوای تازه محیط که از قسمت تحتانی برج وارد می شود عوض می کند. این جریان طبیعی در طول عملکرد برج برقرار می باشد. قسمت دودکش برج خنک کن نقش ماشین جریان را ایفا می کند.
پکینگ ها
برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کن از پکینگ ها استفاده می گردد که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک سازی جریان آب نقش مؤثری دارند. پکینگ ها بصورت شبکه ای بوده و در دو نوع غشایی و اسپلاش در برجه ای خنک کن مورد استفاده قرار می گیرند.
برج خنک کننده چیست و در چه مواردی از برج خنک کننده استفاده می شود
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 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 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 چیلر
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.