با توجه به تنوع بالای انواع مختلف برج خنک کننده ما در ادامه این مقاله به این مهم پرداخته ایم. با ما همراه باشید…
راهنمای کلی برای شناخت انواع سیستم کولینگ تاور، در ابتدا نگاهی به بخش فهرست مطالب این مقاله بیاندازید:
- انواع برج خنک کننده
- طبقه بندی بر اساس استفاده
- گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
- برج‌های خنک کننده صنعتی
- طبقه بندی بر اساس ساخت
- نوع آماده در کارخانه
- نوع مونتاژ در محل
- روش‌های تولید جریان هوا
- جریان هوای طبیعی
- جریان هوای مکانیکی
- جریان هوای القایی
- جریان هوای اجباری
- جریان هوای طبیعی به کمک فن
- روش‌های انتقال حرارت
- برج‌های خنک کننده مرطوب یا مدار باز
- برج‌های خنک کننده خشک
- برج‌های خنک کننده سیال یا مدار بسته
- برج‌های خنک کننده هیبریدی
- جریان هوا به آب
- جریان متقاطع
- جریان مخالف
- طبقه بندی بر اساس استفاده
انواع مختلف برج‌های خنک کننده برای کمک به حل یک مشکل بزرگ در دنیای مدرن وجود دارند: حذف گرمای اضافی! اگر می‌خواهید سیستم شما کارآمد عمل کند و میزان پولی که برای فشار اضافی که چنین سیستم‌های ناکارآمدی استفاده می‌کنند کاهش دهید، باید مقدار زیادی گرمای تولید شده توسط فرآیندهای صنعتی و ماشین‌های مختلف را از بین ببرید. با در نظر گرفتن این موضوع، انواع برج خنک‌کننده متناسب با نیازهای مختلف در این زمینه طراحی شده‌اند و به صرفه جویی در دراز مدت کمک می‌کنند. در مقاله امروز، می‌خواهم در مورد این انواع مختلف صحبت کنیم و به شما کمک کنیم آنها را یکی یکی بشناسید تا مناسب سیستم خود را انتخاب کنید.
انواع برج خنک کننده
اندازه‌ها و انواع مختلف برج خنک‌کننده برای نیازها و کاربردهای مختلف طراحی شده‌اند. اگرچه انواع مختلف طرح‌های برج خنک‌کن تفاوت دارند، اما عملکرد اصلی همه این نوع‌ها یکسان است، زیرا هدف همه آنها پراکنده کردن گرما از یک سیستم به هوای بیرون از طریق تبخیر است.
طبقه بندی بر اساس استفاده
برج خنک کننده بر اساس کاربردشان به دو نوع دسته‌بندی می‌شوند که در ادامه توضیح داده شده است.
سیستم گرمایش و تهویه مطبوع (HVAC)
یک برج خنک کننده HVAC (گرمایش و تهویه مطبوع) برای دفع گرمای ناخواسته چیلر استفاده می‌شود. چیلرهای خنک شونده با مایع معمولاً به دلیل انتقال گرما به آب برج، نسبت به چیلرهای هوا خنک کارآمدتر در مورد انرژی هستند. چیلرهای هوا خنک باید گرما را در دمای شبنم یا بالاتر دفع کنند و در نتیجه متوسط اثربخشی چرخه معکوس کارنو کمتری دارند.
برج‌های خنک کننده HVAC معمولا کوچکتر از برج‌های خنک کننده صنعتی هستند و کاربردهای تجاری مانند خنک کردن آب در گردش پالایشگاه‌های نفت، نیروگاه‌ها و کارخانه‌های شیمیایی و همچنین ساختمان‌های مسکونی مانند ساختمان‌های اداری بزرگ، بیمارستان‌ها، مدارس و دانشکده‌ها را دارند.
برج‌های خنک کننده صنعتی
از برج‌های خنک کننده صنعتی می‌توان برای حذف گرما از منابع مختلف مانند ماشین آلات یا موادی که دارای فرآیند گرمازا هستند استفاده کرد. کاربرد اصلی برج‌های خنک کننده صنعتی بزرگ، حذف گرمای جذب شده در سیستم‌های خنک کننده آب در گردش مورد استفاده در نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌های نفت، پتروشیمی، کارخانه‌های فرآوری گاز طبیعی، کارخانه‌های فرآوری مواد غذایی، کارخانه‌های نیمه‌هادی و سایر صنایع است. امکاناتی مانند کندانسور، ستون‌های تقطیر، خنک‌کننده مایع در تبلور و غیره است.
طبقه بندی بر اساس ساخت
برج‌های خنک کننده می‌توانند بر اساس ساختارشان متفاوت باشند که شامل موارد زیر است:
نوع آماده
پوسته در این نوع به دلیل مقاومت در برابر حرارت و همچنین دوام بالا با موادی مانند پلی استر تقویت شده با فایبرگلاس طراحی می‌شود و همچنین مواد مورد استفاده برای ایجاد پوسته در این نوع باید بدون خوردگی باشد. بدنه این نوع پیش ساخته و فشرده است و از این رو حمل و نقل آن نیز آسان است. نوع بسته بندی در تاسیساتی که نیاز به دفع حرارت کم است، استفاده می‌شود. مانند ساختمان‌های اداری، بیمارستان‌ها و مراکز خرید. به دلیل استفاده مکرر از آنها در مناطق مسکونی یا نزدیک به آن، کنترل سطح صدا موضوع نسبتاً مهمتری برای برج‌های خنک کننده از این نوع پکیج آماده است.
نوع ساخت در محل
این نوع برج خنک‌کننده صنعتی بزرگ است و به دلیل ظرفیت بیشتر دفع حرارت در تاسیسات عظیمی‌مانند نیروگاه‌ها، کارخانه‌های فرآوری فولاد، پالایشگاه‌های نفت و یا پتروشیمی‌استفاده می‌شود. آنها را می‌توان با نیازهای صنعتی شما و بر اساس مشخصات سفارشی تنظیم کرد.
روش‌های تولید جریان هوا
با توجه به استفاده هوا از طریق برج، سه نوع برج خنک کننده وجود دارد: مکش طبیعی، مکش مکانیکی و میکس مکش طبیعی و فن.
مکش طبیعی
شکل و طراحی در این نوع باعث می‌شود که هوا به طور طبیعی در سراسر برج جریان یابد. قانون چگالی مختلف بین هوای گرم و هوای محیط این فرآیند را ممکن می‌سازد. هوای گرم و مرطوب بیشتر فعال است تا هوای خنک و از داخل برج به سادگی بالا می‌رود، در حالی که هوای خنک و خشکی که بیرون برج است، از بالای برج وارد می‌شود. این فرآیند در یک حلقه اتفاق می‌افتد و در نتیجه آب خنک می‌شود. برج‌های مکش طبیعی معمولا در خارج از ساختمان قرار می‌گیرند تا جریان هوای مناسبی داشته باشند.
مکش مکانیکی
این نوع برج خنک‌کننده به یک فن نیاز دارد تا هوا را از طریق سیستم عبور دهد تا یکی از مراحل ضروری خنک کردن آب جاری در سیستم با کمک این هوا صورت گیرد. این هوا با کمک فن‌های پروانه‌ای یا گریز از مرکز به گردش در می‌آید. سرعت فن قابل کنترل است و در نتیجه کنترل ظرفیت سیستم خنک کاری نیز آسان می‌شود. در مقایسه با نوع مکش طبیعی، این یکی ساختار کوچکتری دارد.
کارایی نوع کشش مکانیکی بسیار بیشتر از برج‌های کشش طبیعی است و بر خلاف آن، در صورت تخلیه مناسب می‌توانند در هر نقطه‌ای از داخل ساختمان قرار گیرند. اما یکی از معایب آنها این است که نسبت به نوع دیگر برق بیشتری مصرف می‌کنند و هزینه بیشتری برای کارکرد دارند.
برج‌های خنک کننده کششی مکانیکی، خود از 2 نوع تشکیل شده‌اند که به شرح زیر می‌باشد.
کشش القایی
کشش القایی یک برج کشش مکانیکی به کمک یک فن در قسمت تخلیه (در بالا) است که هوا را از طریق برج به بالا می‌کشد. فن هوای مرطوب داغ را از محل تخلیه خارج می‌کند. این سرعت هوای ورودی و خروجی کم را ارمغان می‌آورد و امکان چرخش مجدد را کاهش می‌دهد که در آن هوای تخلیه شده به داخل ورودی هوا برنمی‌گردد. این چیدمان فن/باله به عنوان کشش عبوری نیز شناخته می‌شود.
کشش اجباری
کشش اجباری یک برج کشش مکانیکی با یک فن از نوع دمنده در ورودی است. فن هوا را وارد برج می‌کند و سرعت هوای ورودی و خروجی بالا را ایجاد می‌کند. سرعت خروج پایین بسیار مستعد چرخش مجدد است. با وجود فن روی ورودی هوا، فن بیشتر در معرض عوارض ناشی از شرایط یخ‌زدگی است. یکی دیگر از معایب این است که یک طراحی کشش اجباری معمولاً به اسب بخار موتور بیشتری نسبت به طراحی پیش ران القایی معادل نیاز دارد. مزیت طراحی مکش اجباری توانایی آن در کار با فشار استاتیکی بالا است. چنین تنظیماتی را می‌توان در فضاهای محدودتر و حتی در برخی شرایط داخلی نصب کرد. این هندسه فن/باله نیز به عنوان دمنده شناخته می‌شود.
میکس مکش طبیعی و فن
بادکش طبیعی به کمک فن یک نوع هیبریدی است که مانند یک مکش طبیعی به نظر می‌رسد، اگرچه جریان هوا توسط یک فن در صورت نیاز شکل می‌گیرد.
روش‌های انتقال حرارت
در این دسته چهار نوع وجود دارد که عبارتند از:
برج‌های خنک‌کننده مرطوب یا مدار باز
این نوع از آب برای خنک کردن تاسیسات استفاده می‌کند. کاهش دمای فرآیند و افزایش دمای قطرات مرطوب و رطوبت هوا نشان دهنده انتقال حرارت در برج است. آنها معمولاً قطرات آب را تولید می‌کنند که خطرناک نیستند، اما می‌توان از برخی حذف کننده‌ها برای به حداقل رساندن رانش آب به بیرون استفاده کرد. این نوع مقرون به صرفه، قابل بازسازی آسان است و این یکی از دلایل محبوبیت این مدل شده است.
برج‌های خنک کننده خشک
سطحی که هوای محیط را از سیال عامل جدا می‌کند وظیفه انتقال گرما را بر عهده دارد. این عملیات بر اساس اصل انتقال حرارت است که توسط یک مبدل حرارتی با باله‌های کشیده صورت می‌گیرد. این نوع هیچ آبی مصرف نمی‌کند، زیرا فن از یک موتور الکتریکی برای کار کردن استفاده می‌کند.
برج‌های خنک کننده سیال یا مدار بسته
مایعی که به نام این نوع ذکر شده است با مخلوط آب با گلیکول تولید می‌شود. سپس سیال در سیم پیچ‌های قرار گرفته در سراسر سیستم گردش می‌کند تا گرمای اضافی را حذف کند. این مدل‌ها بهره وری بالایی دارند و طول عمر بالایی را ارائه می‌دهند. شما می‌توانید از آنها در جایی استفاده کنید که سطح باید عاری از آلودگی باشد.
برج‌های خنک‌کننده هیبریدی
برج‌های خنک کننده هیبریدی برج‌های خنک کننده مدار بسته‌ای هستند که می‌توانند بین عملکرد مرطوب و خشک سوئیچ کنند. این به تعادل در مصرف آب و انرژی در شرایط مختلف آب و هوایی کمک می‌کند.
جریان هوا به آب
دسته‌بندی برج‌های خنک‌کننده بر اساس خنک‌کاری جریان هوا به کمک آب عبارتند از:
جریان متقاطع
هوا در این نوع برج خنک‌کننده می‌تواند به صورت افقی جریان داشته باشد و آب گرم به صورت عمودی به سمت پایین پاشیده شود. آب گرم از حوضه‌های توزیع جریان می‌یابد و جریان هوا آب را خنک می‌کند تا به درجه مطلوب برسد. این نوع نسبت به نوع ضد جریان کارایی کمتری دارد زیرا بیشتر مستعد یخ زدگی و تجمع کثیفی در پکینگ‌ها است، به خصوص در مناطق گرد و غبار یا شنی. بعلاوه، مصرف برق بالاتری نسبت به مدل دیگر دارد.
جریان مخالف
این یکی از انواع برج‌های خنک‌کننده ناب زیست است که محبوبیت زیادی نیز دارد. آب گرم در این نوع از بالا وارد می‌شود و هوا از پایین می‌آید تا از بالا خارج شود. کانال‌هایی با لوله‌های جانبی وجود دارد و آب از طریق آنها توزیع می‌شود. از مزایای این نوع می‌توان به مصرف برق کمتر نسبت به نوع جریان متقاطع اشاره کرد. به علاوه، نگهداری آن آسان و مقرون به صرفه است و نسبت به همتای خود جمع و جورتر ارائه می‌شود.