برج خنک کن یا برج خنک کننده چیست

در این صفحه با تعریف، طرز کار، کاربردها و روش های مختلف دسته بندی انواع برج خنک کن و همچنین بهترین روش خرید انواع برج خنک کننده با مناسب ترین قیمت آشنا خواهیم شد.

برج خنک کن چیست

برج خنک کننده یا برج خنک کن (Cooling tower) وسیله ای برای دفع حرارت زاید آب در کندانسور به جو از طریق تبادل حرارتی هوا می باشد. به طور کلی برج خنک کن، وظیفه خنک کردن آب در گردش کندانسور در سیستم های تهویه مطبوع، فرآیندهای صنعتی، پالایشگاه ها، نیروگاه ها و صنایع مختلف را برعهده دارد.
برج های خنک کن معمولا با تبخیر آب حرارت ایجاد شده در یک واحد شیمیایی را دفع کرده و میزان حرارت سیال را تا دمای مرطوب هوا پایین می آورند.

کاربردهای برج خنک کننده

امروزه برج های خنک کننده از اهمیت بالایی برخوردارند و در موارد مختلفی از جمله واحدهای پالایشگاهی، پتروشیمی، شیمیایی، نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های هسته ای و سیستم های تهویه مطبوع کاربرد دارند.

طرز کار برج خنک کن

اساس کار تمام برج های خنک کن بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و تبادل حرارتی بیشتر بین این دو می باشد. به صورت کلی در برج های خنک کننده، آب گرم توسط لوله هایی به بالای برج منتقل شده و سپس به صورت طبیعی یا توسط آبفشان ها به سمت پایین برج به جریان می افتد. در طول مسیر انتقال حرارت بین جریان آب گرم و هوای سرد با توجه به نوع برج خنک کن به شیوه های مختلفی که در ادامه بررسی می کنیم، انجام می گیرد.

اجزای برج خنک کن

اجزای مهم برج های خنک کننده عبارتند از:

• فن: فن ها نقش مهمی در خنک سازی سیستم های برج خنک کن دارند و به دو دسته محوری و سانتریفیوژ تقسیم می شوند. همچنین فن های مورد استفاده در برج های خنک کننده را از لحاظ شکل هندسی می توان به سه دسته زیر طبقه بندی کرد:

1. فن ضربی: این فن ها با قطر 0.5 تا 1.2 متر و از ورقه های فولادی، توسط قالب پرس تولید می شوند.
2. فن پروفیل ایر فویل: در این فن ها در طول فن، فرم پروفیل و ابعاد هندسی آن ثابت است. قطر این فن ها بین 0.8 تا 3 متر بوده و معمولا از پروفیل آلومینیوم و با روش اکسترود و پولترود تولید می گردند.
3. فن کامپوزیت: این فن ها علاوه بر دارا بودن پروفیل ایرفویل، به دلیل چرخش پروفیل در شعاع فن و تغییر زاویه حمله، دبی یکنواخت تری نسبت به دو نوع قبلی دارند و سرعت خطی لبه این فن ها تا 60 متر بر ثانیه نیز می رسد. مزایای این مدل از فن ها مصرف انرژی و وزن کمتر و همچنین تولید صدای کمتر و هوادهی بیشتر می باشد.

• پکینک یا مدیا (المان های انتقال حرارت): پکینگ ها با افزایش سطح تماس حریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت حریان آب، موجب افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا می گردند. پکینگ ها معمولا به صورت شبکه ای بوده و در دو نوع غشایی و اسپلش مورد استفاده قرار می گیرند.
• حوضچه آب سرد: در قسمت زیرین برج خنک کن قرار گرفته و آب خنک شده در آن جمع آوری شده و به سمت سیستم های خنک کاری هدایت می گردد.
• قطره گیرها: تیغه های قطره گیر به منظور ممانعت از پخش ذرات آب و جلوگیری از خروج آن ها به محیط برج خنک کن به کار می روند.
• بدنه اصلی برج خنک کن
• سیستم توزیع آب
• سیستم انتقال هوا

دسته بندی انواع برج خنک کن

برج های خنک کننده را می توان با روش های مختلفی طبقه بندی کرد که در ادامه به چند مدل از آن ها اشاره می کنیم:

1- جنس ساختاری

برج های خنک کن از لحظ جنس، معمولا به سه صورت گالوانیزه، بتنی و فایبرگلاس تولید می شوند.

2- نیروی محرک جریان هوا

برج های خنک کن از نظر نیروی جریان دهنده هوا به دو دسته طبیعی و مکانیکی تفسیم می شوند.

1. برج خنک کن طبیعی: در برج های خنک کن طبیعی، جریان هوا به صورت طبیعی بین برج خنک کن و محیط بیرون جابجا می شود. مزایای این برج ها مصرف انرژی و صدای کمتر، قطعات متحرک کمتر و عدم پاشیدن آب به فضای اطراف و معایب آن ها راندمان پایین تر و هزینه ساخت بیشتر می باشد.
2. برج خنک کن مکانیکی (فن دار): در برج های خنک کن مکانیکی، یک یا چند فن وظیفه به جریان درآوردن هوا را در داخل برج خنک کن برعهده دارند. این مدل از برج ها فضای کمتری را اشغال می کنند اما صدا و لرزش بیشتری را نیز ایجاد می کنند.

3- نحوه برخورد جریان های هوا

برج های خنک کن از لحاظ نحوه برخورد جریان های آب گرم با هوای سرد به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

1. برج خنک کن با جریان هوای متقاطع
2. برج خنک کن با جریان هوای مخالف

4- مکانیزم انتقال قدرت

برج های خنک کننده از نظر شیوه های انتقال حرارت به سه دسته زیر تقسیم می گردند.

1. برج خنک کن مرطوب: در برج های خنک کن مرطوب، آب گرم از بالای برج با عبور از پکینگ ها و پس از برخورد با جریان هوای تازه که از محیط بیرون توسط فن یا به صورت طبیعی وارد برج می شود، ضمن تبادل حرارتی و خنک شدن در قسمت پایین برج ته نشین می گردد. از معایب این سیستم پاشیدن ذرات آب به اطراف و تبخیر بیش از حد آب می باشد.
2. برج خنک کن خشک: در برج های خنک کن خشک یا هلر (HELLER) آب گرم به جای عبور از پکینگ ها، از لوله های پره دار که با هوای سرد در تماس می باشند عبور کرده و خنک می گردد. در این سیستم ها با افزایش دمای محیط، راندمان کاهش می یابد.
3. برج خنک کن خشک-مرطوب: این مدل از برج های خنک کن، ترکیبی از دو مدل قبلی بوده و برای کاهش معایب آن ها به کار می رود. این مدل از برج های خنک کننده دارای دو مسیر هوا به صورت موازی و دو مسیر آب به صورت سری می باشد. آب گرم ابتدا وارد لوله های پره دار و سپس وارد پکینگ ها شده و در طول مسیر خنک می گردد و سپس در پایین برج جمع آوری می گردد.

5- بر اساس سیکل گردش آب

برج های خنک کن از لحاظ نوع سیکل گردش آب به دو دسته مدار باز مدار بسته تقسیم می شوند.

1. برج های خنک کن مدار باز: در برج های خنک کن مدار باز، آب از طریق نازل ها بر روی سطوح خنک کننده توزیع می گردد و در مجاورت با هوا خنک می شود. برج های خنک کن مدار باز معمولا در سیستم های تهویه مطبوع کاربرد دارند.
2. برج های خنک کن مدار بسته: در برج های خنک کن مدار بسته، آب از داخل کویل جریان یافته و هوا بر روی کویل دمیده می شود. در برحی از موارد جهت افزایش راندمان بر روی کویل پاشش آب نیز انجام می گیرد. مزیت برج های خنک کننده مدار بسته با وجود هزینه اولیه بیشتر، مصرف آب کمتر آن ها می باشد.

6- نوع سیستم توزیع آب

سیستم توزیع آب برج های خنک کن به سه دسته نازل، تشتک و بازوهای آبگردان تقسیم می شود.

7- بر اساس شکل ظاهری

برج های خنک کن از لحاظ شکل ظاهری معمولا به دو دسته مکعبی و مخروطی (باتل) شکل تقسیم می شوند.

1. برج های خنک کن مخروطی: در برح های خنک کن مخروطی یا گرد، توزیع آب توسط آب پخش کن یا اسپرینکر انجام می گیرد. مشکل اصلی این مدل از برج های خنک کن، رسوب گرفتگی اسپرینکر می باشد که نیاز به تعمیرات و نگهداری بیشتری دارد.
2. برج های خنک کن مکعبی: در برج های خنک کن مکعبی، توزیع آب توسط نازل های ثابت انجام می گیرد. با توجه به توزیع مناسب آب در برج های خنک کن مکعبی، راندمان این مدل از برج های خنک کننده بیشتر می باشد.

محل نصب برج خنک کننده

محل نصب برج خنک کننده باید به گونه ای در نظر گرفته شود که مانعی برای ورود جریان هوای تازه به داخل برج خنک کننده وجود نداشته باشد. در صورت استفاده از چندین برج خنک کننده در کنار هم باید به این نکته توجه شود که هوای گرم خروجی از برج ها به صورت مستقیم وارد همدیگر نشود زیرا موجب کاهش راندمان و حتی عدم کارایی برج های خنک کن می گردد.

در صورتی که امکان قرار دادن برج خنک کن در فضای باز وجود نداشته باشد باید توجه داشت که فضای کافی و بدون مزاحم در اطراف برج خنک کن وجود داشته باشد تا هوای لازم به برج برسد. همچنین باید توجه داشت که که هوای گرم خروجی از برج خنک کن به گونه ای تخلیه شود که امکان بازگشت و گردش مجدد آن در برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد چنین هوایی در برج خنک کن موجب گرم ماندن آب خروجی از برج می گردد.

برای تعیین محل نصب برج خنک کن باید به عوامل دیگری مانند استحکام محل نصب تجهیزات اضافی و مسائل مربوط به معماری برج نیز توجه کرد.

مشکلات برج خنک کننده

خوردگی قطعات داخل برج، رشد جلبک ها و باکتری های بیولوژیکی و تشکیل رسوب در قسمت های مختلف برج از جمله مشکلات به وجود آمده برای برج های خنک کننده هستند.

نکات انتخاب برج خنک کن

در انتخاب ظرفیت برج های خنک کن باید به این نکته توجه شود که همواره حداقل دمای آب خروجی از برج خنک کن، بیشتر از دمای هوای مرطوب برج خنک کننده باشد.
برای انتخاب و سفارش برج خنک کن باید موارد زیر مشخص گردد:

1. جنس بدنه برج خنک کن (گالوانیزه یا فایبرگلاس)
2. نوع برج خنک کن (مخروطی یا مکعبی)
3. دمای هوای خشک و مرطوب محل نصب برج خنک کن
4. میزان اختلاف درجه جرارت آب ورودی و خروجی برج خنک کن
5. میزان اختلاف دمای آب خروجی از برج خنک کن و دمای مرطوب هوای محیط
6. دبی آب در گردش برج خنک کن
7. ظرفیت برج خنک کن بر حسب تن تبرید

فروش انواع برج خنک کن با بهترین قیمت

شما می توانید جهت ثبت سفارش طراحی و ساخت و همچنین خرید انواع برج های خنک کننده با بهترین و مناسب ترین قیمت با ما تماس بگیرید.

منبع: www.tahviesaz.ir