در صنایع مختلف برای انجام واکنشها و امکانپذیرشدن آنها به گرمای زیاد نیاز داریم؛ اما بعد از تمامشدن واکنشها باید از راهی دما را کاهش بدهیم و سرد کنیم. برج خنک کننده مبدلهایی پرکاربرد در صنعت هستند که وظیفه انتقال انرژی را بر عهده دارند. این دستگاه نقش مهمی در خنککردن آب گرم و بخار آب دارد. به همین خاطر بیشتر کارخانهها به آن نیازمند هستند. برای شناخت بهتر برج خنک کننده در صنایع این مطالب به کارتان میآید.
برج خنک کننده چیست؟
برج خنک کننده (cooling tower) یکی از رایجترین و پرمصرفترین دستگاههای صنعتی است. این وسیله برای کاهش دمای دیگر ماشینآلات صنعتی، آب خنک تولید میکند. دستگاه کولینگ تاور نوعی مبدل حرارتی بزرگ (heat exchanger) است. معمولاً دستگاههایی مثل چیلر، بویلر، کورههای ذوب فلزات بعد از انجام واکنشها دمای بسیار زیادی ایجاد میکنند. برجهای خنککننده با تولید آب سرد و انتقال آب به این دستگاهها دما را تا میزان چشمگیری پایین میآورد. کولینگ تاورها وظیفه تبادل انرژی بین دو محیط آب و هوا را بر عهده دارند. آب سرد برجهای خنککننده، گرمای زیاد واکنش و دیگر دستگاهها را جذب و آن را به هوا منتقل میکنند.
کاربردهای برج خنک کننده
دفع گرما در دستگاههای صنعتی در تمام طول سال
انجام واکنشها در کارخانههای بزرگ و صنعتی بدون وجود برج خنک کننده امکانپذیر نیست. توربینها، بویلرها، کورههای ذوب القایی و قوسها دستگاههایی هستند که بعد از اتمام کار مقدار زیادی گرما تولید میکنند. در این حالت برجهای خنککننده وظیفه دارند که گرما را جذب کنند و به محیط انتقال بدهند. این وسیله در بخشهای گستردهای از صنعت بسیار کارآمد است؛ مثلاً صنایع نفت، پالایشگاه، پتروشیمی، نیروگاه اتمی، نیروگاه حرارتی، صنایع غذایی، صنایع دارویی، ذوب فلزات، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک، صنایع تولید شیشه، کارخانه تولید رنگ، کارخانه تولید کاغذ و… .
سردکردن چیلرهای تهیه مطبوع در ساختمانها در فصل تابستان
برجهای خنککننده علاوهبر بخشهای صنعتی در مقیاسهای کوچکتر هم کارایی زیادی دارند. با گرمشدن هوا در تابستان خیلی از ساختمانهای مسکونی، ادارهها، بانکها و مراکز خرید سیستمهای تهیه مطبوع را راهاندازی میکنند. برای خنککردن هوای این محیطها از دستگاهی به اسم چیلر استفاده میکنند. چیلرها معمولاً به صورت تراکمی یا جذبی هستند. زمانی که چیلر هوای گرم محیط را جذب میکند، دمای مبرد یا گاز کمپرسور افزایش مییابد. در این حالت آبی که در برج خنک کننده موجود است، به بخش کندانسور چیلر منتقل میشود. گرمای اضافی را از چیلر میگیرد و دمای مبرد را کاهش میدهد.
برای بازدید یا خرید برج خنک کننده میتوانید به سایت فروشگاه ترمو کلیک نگاهی بیندازید.
اجزای تشکیلدهنده برج خنک کننده
برجهای خنککننده دستگاههای پیچیدهای هستند که از دو بخش اجزای اصلی و جانبی تشکیل میشوند. اجزای اصلی دارای بخشهای زیر است.
- الکتروموتور: این بخش گشتاور لازم را برای چرخش فن تأمین میکند.
- پروانه یا فن: فن فشار نسبی در هوا ایجاد میکند و باعث جابهجایی مقدار مشخصی از هوا میشود.
- سطوح خنککن: این سطوح برای برقراری ارتباط بین محیطهای آب و هوا هستند.
- نازل: این بخش در تقسیمبندی جریان آب گرم نقش دارد.
- تشتک: بخشی از دستگاه است که آب سرد در آن جمع میشود.
- آب پخشکن: این بخش سیال داغ را در سیستمهایی که مدور و چرخشی هستند، توزیع میکند.
- کرکرهها: دریچهای برای ورود هوای خشک و سرد محیط هستند.
- فلوتر: شناوری است که جریان آب جبرانی را تنظیم میکند.
انتقال قدرت تسمهای، انتقال قدرت گیربکسی، فلنچهای ورودی و خروجی، لولهها، بست کمربندی و…از دیگر اجزای اصلی هستند.
انواع برج خنک کننده بر اساس نوع عملکرد
برج خنک کننده مدار باز مرطوب
این دسته از برجهای خنککننده از پرمصرفترین کولینگتاورها هستند. معمولاً آنها را بهشکل مکعبی و مخروطی میسازند و به بازار عرضه میکنند. این دستگاه سطح تماسی بین دو محیط آب و هوا ایجاد میکند تا دمای آب کم شود. در ابتدا حدود یکونیم یا دو درصد از آب تبخیر و وارد هوای ورودی میشود. به همین خاطر میزان رطوبت در هوای اطراف افزایش مییابد. در این مرحله نازلهای اسپریکننده، آب را روی پوشالهای خنککنند (پکینگها) میپاشند. هوایی که از پکینگها میگذرد، با جذب گرمای آب و انتقالش به بیرون عمل خنکسازی را انجام میدهد.
برجهای خنککننده مداربسته
این نوع برجهای مداربسته بر اساس کارایی و عملکردشان به دو دسته خشک و هیبدریدی تقسیم میشوند. در نوع اول، آب در چرخهای بسته با هوای خشک محیط سرد در تماس است. به همین خاطر در این نوع از برجها دمای محسوس اقلیم جوی هم روی عملکرد سیستم تأثیر میگذارد. این نوع برجها دارای شبکهای از لولههای مسی و فینهای آلومینیوم هستند که به آن «کویل فیندار» میگویند. در برجهای خشک هوا بهطور غیرمستقیم با جریان آب داغ موجود در این کویلها در تماس است. با تبادل انرژی و انتقال حرارت، دمای سیال کم میشود.
در مدل هیبریدی بعد از انجام این مرحله، پاشش آب هم صورت میگیرد و باعث خنکشدن سیال میشود. در این حالت میزان رسوبگیری دستگاه نسبت به مدار باز بسیار کمتر است.
برای خرید انواع برج خنک کننده به سایت فروشگاه ترمو کلیک مراجعه کنید.
ایجاد رسوب در برجهای خنک کننده
ایجاد رسوب یکی از مشکلهای شایع در برجهای خنککننده است. زیرا در این دستگاه آب بهطور دائم بخار میشود. وجود املاحی مثل آهک، کلسیم، منیزیم، کاتیونهای فلزی و نمکی در آب باعث بهوجودآمدن این مشکل است. بعد از مدتی میتوانید در شیارهای پکینگ و قطعههای جانبی رسوبهای سفید و قهوهای را ببینید. برای جلوگیری از ایجاد رسوب میتوانید از پوشال خنککننده آنتیباکتریال و ضد رسوب استفاده کنید. استفاده از الیاف نانو پودری و نانو فیبر در بدنه اصلی دستگاه هم مؤثر است.
کولینگ تاورها یا برج خنک کننده از پراهمیتترین دستگاههای صنعتی است. این سردکنها در حذفکردن گرمای ایجادشده نقشی اساسی دارند. دستگاه خنککننده بین دو سیال آب و هوا تماس مستقیم یا غیرمستقیم ایجاد میکنند. در این حالت انرژی بین محیطها جابهجا میشود و دما کاهش مییابد. اگر برای خواندن مطالب بیشتر درباره سیستمهای گرمایشی و سرمایشی مشتاق هستید، به سایت ترمو کلیک سری بزنید.