برج های خنک کننده برای فرایند خنک کردن آب و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تجهیزات در کاربری های مختلف مسکونی، اداری و صنعتی بسیار ضروری هستند. از این تجهیزات در تاسیسات صنعتی مانند پالایشگاه های نفت، کارخانه های شیمیایی و نیروگاه های حرارتی استفاده های مفید و کاربردی می کنند. همچنین در تاسیسات تولیدی و بسیاری از ساختمان های دارای سیستم HVAC نیز مورد استفاده قرار می گیرند.
برج های خنک کننده انواع مختلفی دارند که البته مهم است که برج خنک کننده را متناسب با نیاز کارخانه خود انتخاب کنید. در راهنمای زیر، نحوه عملکرد انواع برج های خنک کننده را توضیح خواهیم داد و در مورد برخی از انواع مختلف برج های خنک کننده صحبت خواهیم کرد.
برج های خنک کننده و نحوه کار آنها
برج خنک کننده یک دستگاه دفع حرارت است. این کار با تماس هوا و آب برای خنک کردن آب و انتشار گرمای ناخواسته در جو عمل می کند. برج های خنک کننده در فرآیندهای صنعتی مفید هستند، زیرا تجهیزات صنعتی تمایل به تولید مقادیر زیادی گرما دارند. تأسیسات به روش های قابل اعتماد و موثری برای دفع گرما نیاز دارند تا محیط کار خود را خنک نگه داشته و خطر خرابی و آتش سوزی را کاهش دهند.
برج های خنک کننده در اندازه های مختلفی وجود دارند که برخی از آنها به اندازه چند فوت مربع و برخی چند صد فوت بزرگ هستند. اندازه های مختلف پیکربندی های مختلفی را امکان پذیر می کند. برج های خنک کننده نیز دارای اشکال و طراحی های داخلی متفاوتی هستند که در ادامه این بخش بیشتر به آنها خواهیم پرداخت.
همه برج های خنک‌کننده عملکرد اصلی یکسانی را انجام می دهند – افزایش سطحی که هوا و آب روی آن برهم کنش دارند. سطح بزرگتر به معنای تبخیر کارآمدتر است و تبخیر کارآمدتر به معنای خنک شدن سریعتر می باشد.
فرآیند خنک کنندگی برج خنک کننده
به طور معمول، آب گرم فرآیند صنعتی به سمت برج خنک کننده جریان می یابد و در بالای آن وارد می شود. سپس آب از طریق برج خنک کننده به پایین جریان می یابد. همانطور که این کار را انجام می دهد، تجهیزات داخل برج، آب را در یک سطح بزرگ پخش می کنند، اغلب با تبدیل آب به قطرات کوچک یا لایه های نازک که سطح بزرگتری نسبت به آب عمیق در یک مخزن دارند. افزایش تماس آب به هوا باعث افزایش انتقال حرارت از طریق تبخیر می شود.
آب از طریق برج خنک کننده جریان می یابد و در طول مسیر گرما را از دست می دهد تا زمانی که به مخزن آن در پایین می رسد. مخزن، بیشتر آب سرد را برای خنک کردن ماشین آلات گرم به عقب می فرستد. هنگامی که انتقال حرارت از تجهیزات آب را دوباره گرم می کند، آب دوباره به برج خنک کننده جریان می یابد و این روند تکرار می شود.
اجزاء ضروری برج های خنک کننده
در زیر قطعات ضروری بسیاری از برج های خنک کننده آورده شده است:
- فن ها: یک برج خنک کننده ممکن است دارای فن های بزرگی باشد که حجم قابل توجهی از هوا را به گردش در می آورند. اگرچه همه برج های خنک کننده نیازی به فن ندارند، بسیاری از مدل ها از آنها برای ایجاد و هدایت جریان هوا در برج استفاده می کنند. آنها ممکن است هوا را از طریق برج فشار دهند یا بکشند که بسته به نیازهای خاص برنامه، ممکن است محوری یا گریز از مرکز باشند.
- پکینگ: پکینگ ها که به آنها عرشه یا سطح مرطوب نیز گفته می شود، معمولاً از پلی وینیل کلرید بافت دار (PVC) تشکیل شده است که برای عملکرد برج خنک کننده ضروری است. معمولاً دارای برجستگی هایی با فضاهای باز برای عبور هوا و آب است. هدف آن این است که اجازه دهد آب روی آن جمع شود، در نتیجه سطح آب را به حداکثر می رساند و انتقال حرارت بین آب و هوا را تسهیل می کند. پکینگ می تواند در چند نوع مختلف باشد.
- نازل های اسپری: نازل های اسپری در برج خنک کننده نیز می توانند در افزایش سطح آب مفید باشند. در برخی از انواع برج های خنک کننده مانند برج های جریان مخالف، نازل های اسپری قطرات کوچک آب را در هوا پراکنده می کنند.
- حوضه توزیع: حوضه توزیع یا حوضه آب گرم اغلب در برج های خنک کننده جریان متقاطع استفاده می شود. یک حوض توزیع با توزیع یکنواخت آب گرم در سراسر برج، جای نازل های اسپری را می گیرد. این بخش در بالای برج قرار دارد و معمولاً از یک تشتک با سوراخ یا نازل در امتداد پایه آن تشکیل شده است. آب داغ از بالای برج به داخل جریان یافته و سوراخ ها یا ناز ل ها، آن را به طور یکنواخت روی مواد پرکننده زیر رها می کنند.
- حوض جمع آوری: حوض جمع آوری یا حوض آب سرد در پایین برج قرار می گیرد تا پس از سرد شدن آب را جمع آوری کند.
- دریچه های ورودی و خروجی: این دریچه های برج خنک کننده، هوای خنک محیط را می گیرند و پس از جذب گرمای آب، هوای گرم را آزاد می کنند.
- لرزه گیرها: رانش یا از دست دادن آب در یک برج خنک کننده نامطلوب است، اما گاهی اوقات زمانی اتفاق می افتد که قطرات آب به خروجی می ریزد و همراه با هوای خروجی به بیرون جریان می یابد. لرزه گیرها به حفظ امنیت آب در برج کمک می کند.
انواع برج خنک کننده
برج های خنک کننده دارای چند طرح منحصر به فرد هستند که از فناوری های مختلفی برای خنک کردن آب، استفاده می کنند. در زیر، برخی از انواع مختلف برج خنک کننده را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.
صنعت خنک کننده معمولاً برج های خنک کننده را به روش های مختلفی دسته بندی می کند، از جمله:
- هوای آنها به صورت افقی یا عمودی جریان دارد
- چه از فن های مکانیکی استفاده کنند و چه از همرفت طبیعی
- طرفداران آنها در کجا و چگونه قرار دارند
یک برج خنک کننده منفرد ممکن است در بیش از یکی از دسته های فهرست شده در زیر قرار بگیرد – مانند برج خنک کننده با جریان مخالف یا برج خنک کننده با جریان متقاطع.
- جریان متقاطع
برج های خنک کننده جریان متقاطع نام خود را به این دلیل گرفته اند که هوای مورد استفاده آنها به طور عمود بر جریان آب قطع می شود. برج های جریان متقاطع از پرکننده های اسپلش استفاده می کنند که به هوای ورودی اجازه می دهد به صورت افقی در برج خنک کننده جریان یابد.
برج های خنک کننده جریان متقاطع مزیت ارتفاع زیاد را داشته و از ساده ترین مدل ها برای نگهداری هستند. از آنجایی که آنها از نیروی جاذبه برای کمک به تماس هوا به آب استفاده می کنند، می توانند از پمپ های کوچکتر استفاده کنند، بنابراین مقرون به صرفه هستند و نگهداری از آنها آسان است – حتی در هنگام استفاده که به دلیل بدون فشار بودن اسپری آنها، جریان آب متغیرتری را امکان پذیر می سازند.
با این حال، آنها بیشتر از برج های جریان مخالف در معرض یخ زدگی هستند و می توانند ناکارآمدتر باشند. طراحی آنها همچنین باعث می شود که پر شدن آنها با خاک یا زباله، به ویژه در مناطق بادخیز، شنی و گرد و غبار، بیشتر شود. برج های خنک کننده AXS EVAPCO نمونه های خوبی از برج های جریان متقاطع با کشش القایی هستند.
- جریان مخالف
برج های خنک کننده جریان مخالف، نام خود را به این دلیل گرفته اند که هوا و آب از دو طرف برج وارد می شوند. در برج خنک کننده جریان مخالف، مانند برج های جریان متقاطع، آب از بالای برج به پایین جریان می یابد. در این مورد، هر چند، هوا نیز به صورت عمودی در سرتاسر اسپلش پر، از پایین برج به سمت بالا حرکت می کند. از آنجایی که جریان هوا به سمت بالا است، برج های جریان مخالف نمی توانند از حوضچه های جریان ثقلی استفاده کنند، بنابراین این برج ها از نازل‌های اسپری تحت فشار برای توزیع آب روی پرکننده پاشش استفاده می کنند.
برج های جریان مخالف نسبت به برج های جریان متقاطع از نظر اندازه متوسط هستند؛ به این معنی که گاهی اوقات می توانند کارایی بیشتری داشته باشند که به دلیل توزیع اسپری، مقاومت بیشتری نسبت به برج های جریان متقاطع در برابر یخ زدگی دارند. همچنین این برج با مصرف انرژی بیشتر و پمپ های بزرگتر مورد نیاز برای فشار دادن هوا به جریان آب نیز می تواند منجر به ناکارآمدی عملیاتی و افزایش قبوض آب و برق شود.
- جریان طبیعی
برخلاف برج های خنک کننده مکانیکی مانند مدل های کشش القایی و اجباری، برج های خنک کننده جریان طبیعی، از همرفت طبیعی استفاده می کنند. در این نوع برج، هوا به طور طبیعی در برج جریان دارد و تفاوت در چگالی هوا الگوهای حرکتی خاصی را ایجاد می کند.
هوای سرد و خشکی که به داخل برج جریان می یابد، نسبت به هوای گرم و مرطوبی که پس از تماس با آب گرم به بیرون می رود، چگالی کمتری دارد، بنابراین هوای گرم به طور طبیعی در حالی که هوای سرد پایین می آید بالا می رود. این حرکات یک الگوی ثابت و ثابت از گردش هوا ایجاد می کند که به خنک شدن آب ورودی و آزادسازی گرما کمک می کند.
یکی از انواع موثر برج خنک‌کننده جریان طبیعی، برج خنک‌کننده هیپربولیک است. این برج های خنک کننده از طراحی دودکش استفاده می کنند تا هوای خشک و خنک بیرونی هوای گرم و مرطوب را فشار دهد. پایین برج حاوی اسپلش است و هوای خنک که به سمت بالا حرکت می کند، آب پاشیده شده روی آن را خنک می کند. شکل هذلولی آنها به هدایت جریان هوا به سمت بالا کمک می کند و کارایی آنها را افزایش می دهد. این برج ها، از سازه های رایج در تاسیسات صنعتی مانند نیروگاه های زغال سنگ هستند.
- جریان القایی
برج های خنک کننده جریان القایی از وسایل مکانیکی – مانند سیستم های فن – برای حرکت هوا در برج استفاده می کنند. یک برج القایی معمولاً دارای فن هایی است که در بالای خروجی هوا قرار دارند. این فن ها هوای خنک را از داخل برج می کشند. آنها نام خود را از القای هوای گرم و مرطوب از خروجی تخلیه گرفته اند.
یکی از مزایای برج خنک کننده با جریان القایی این است که نیروی القایی به این معنی است که هوا هنگام خروج از برج با سرعت بالایی حرکت می کند. این سرعت بالا هوا را به اندازه کافی دور می کند تا از چرخش مجدد ناخواسته جلوگیری کند.
- جریان اجباری
برج خنک کننده جریان اجباری مشابه برج جریان القایی است، اما محل قرارگیری فن های آن متفاوت است. یک برج خنک کن جریان اجباری معمولاً دارای فن هایی است که به جای خروجی هوا در ورودی هوا قرار دارند. این فن ها که در کناره ها یا در پایه برج قرار دارند، به جای کشیدن هوا، مستقیماً به داخل برج فشار می آورند.
برج های خنک کننده با کشش اجباری، هوا را با سرعت بالا وارد می کنند؛ اما تمایل دارند آن را با سرعت پایین تری تخلیه کنند. زیرا اصطکاک باعث کاهش هوا در هنگام عبور از برج می شود. برج های خنک کننده با کشش اجباری به ویژه در تاسیسات داخلی مفید هستند، زیرا فشار بالا را به خوبی تحمل می کنند. این توانایی آنها را به خوبی برای فضاهای داخلی کوچکتر مناسب می کند.
روش های مونتاژ برج خنک کننده
برج های خنک کننده دو روش مونتاژ اصلی دارند. کارمندان کارخانه ممکن است برج ها را مستقیماً در کارخانه تولید مونتاژ کنند و سپس آنها را به سایت های خود ارسال کنند یا اینکه ممکن است برج ها را در سایت ها مونتاژ کنند.
- مونتاژ شده در کارخانه
در برج‌های خنک‌کننده مونتاژ شده در کارخانه، کارمندان کارخانه تولید برج را کنار هم قرار می دهند. پس از تکمیل، آنها آن را دست نخورده به مکانی که از آن استفاده خواهد کرد منتقل می کنند. این فرآیند پیش مونتاژ معمولاً برای برج های کوچک تر بهترین کار را دارد، زیرا برج های بزرگ تر می توانند برای حمل و نقل یا آسیب‌دیدگی در حمل و نقل سخت شوند.
- مونتاژ شده در محل پروژه
اگر یک برج خنک کننده خیلی بزرگ، شکننده یا دشوار باشد، مکان دریافت کننده ممکن است آن را در محل نصب کند. در آن صورت، تولید کننده یا تامین کننده عموماً نیروی کار را تأمین می کند و کارگران معمولاً برج را نزدیک ساختمانی که در آن فرآیندهای صنعتی انجام می شود، می سازند.
تعمیر و نگهداری و سرویس برج خنک کننده
چه برج خنک کننده جریان متقاطع، جریان مخالف، کشش طبیعی، کشش القایی یا برج خنک کننده اجباری داشته باشید، احتمالاً در برخی مواقع نیاز به تمیز کردن دارد. تمیز کردن، تعمیر، نگهداری و سرویس های دوره ای موثر برج خنک کننده به افزایش کارایی تأسیسات شما، کاهش دفعات تعمیر، صرفه جویی در هزینه و جلوگیری از خرابی های فاجعه بار و شیوع بیماری کمک می کند.
معرفی شرکت های سازنده برج خنک کننده در تهران
نقش شهر تهران به عنوان پایتخت ایران را نباید در صنعت ساخت برج های خنک کننده نادیده گرفت. در واقع تهران با بیش از 14 شهرک صنعتی فعال و همچنین 12 شهرک صنعتی در حال ساخت و یا راکد، یکی از شهرهای کلیدی صنعت کشور به حساب می آید. جالب است بدانید که در حال حاضر بیش از 12 هزار هکتار زمین در تهران، مربوط به شهرک های صنعتی این استان می باشد که نشان از اهمیت صنعتی تهران دارد.
باید گفت که مهمترین شهرک های صنعتی تهران عبارتند از:
شهرک صنعتی شمس آباد، عباس آباد، نصيرآباد، خاوران، فيروزكوه، خوارزمی، پرند، شهرک صنعتی پیشوا، سالاريه، چرمشهر، قرچك، دماوند و شهرك صنعتي علي آباد. در هر یک از این شهرک های صنعتی، حداقل یک شرکت سازنده برج خنک کننده به تولید سیستم کولینگ مشغول است. البته که هیچگاه تنها به دلیل نزدیکی مکانی، به سراغ شرکت های سازنده برج خنک کننده نباید رفت؛ بلکه همواره اعتبار شرکت سازنده و کیفیت ساخت را باید قبل از انجام خرید، مدنظر قرار داد.
تولیدکننده برج خنک کن در تهران
شرکت های معتبری که قادرند نیازهای برج های خنک کننده بلند مرتبه و البته اکثر صنایع کشور را به منظور خنک کاری ماشین آلات و سیستم های فرآیند تولید، برطرف نمایند. انواع برج خنک کننده در تهران، اکثراَ به منظور خنک سازی ساختمان ها و برج های بلند مرتبه مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین کاربرد کولینگ تاور خانگی در تهران بسیار بیشتر از مدل های صنعتی می باشد.
