برج خنک کننده

نحوه عملکرد برج خنک کننده به تکنولوژی ساخت آن بستگی دارد. این تجهیز قدرتمند، شکل متفاوت سیستم های تهویه خانگی در صنعت است، که با خنک سازی سیالات و مواد سر و کار دارد.
عملکرد این دستگاه در خنک کاری مواد فوق العاده است. با بهره وری از آن، زمان شما محدود نمی کند، بلکه موارد به صورت پیوسته حرارت خود را از دست می دهند و دوباره به خط تولید بازگردانده می شوند.
در ادامه درباره چگونگی عملکرد برج های خنک کننده صحبت می کنیم.

اصول کار برج خنک کننده

برج خنک کننده از تجهیزات اساسی در صنایع مختلف است، که برای خنک کردن آب و مایعات دیگر استفاده می شود. موارد زیر اصول کار این ماشین کاربردی را نشان می دهد؛

•  تبادل حرارت با هوا: اصل اصلی کار کولینگ تاور، تبادل حرارت با هوا است. آب یا مایعات دیگری که نیاز به خنک شدن دارند، از بالای برج به صورت نازل های آب ریخته می شوند. هوا از پایین برج خنک کننده وارد می شود و با برخورد با آب، حرارت آب را جذب می کند و آن را به بالا انتقال می دهد.
•  تبخیر و تبرید: تبخیر آب در برج باعث خنک شدن آب می شود. هوا با برخورد با آب و تبخیر آن، حرارت اضافی را از آب جذب می کند و آب خنک شده به سمت پایین برج (حوضچه) حرکت می کند.
•  تخلیه حرارت: نحوه عملکرد برج خنک کننده، ساده است. حرارت جذب شده توسط هوا از طریق تبخیر و تبادل حرارت، به هوا منتقل می گردد، سپس هوای گرم از برج خارج می شود. این فرآیند باعث حذف حرارت اضافی از آب و مایعات دیگر خواهد شد.
•  حذف رسوبات: برج خنک کننده باید دارای سیستم های حذف رسوبات باشد، تا از تجمع رسوبات در سیستم و کاهش کارایی آن ها جلوگیری نماید. این شامل؛ استفاده از فیلتر ها، سیستم های تصفیه آب و تمیز کاری منظم برج است.
•  کنترل و تنظیم دما: برای حفظ دمای مناسب در سیستم، برج خنک کننده باید دارای سیستم های کنترل و تنظیم دما باشد، تا دمای مایعات به صورت دقیق کنترل شده و بهینه گردند.
•  مدیریت آب: مدیریت مناسب آب در کولینگ تاور از اهمیت بالایی برخوردار است. باید از مقدار مناسبی آب استفاده شود. آب مورد استفاده باید منظما جایگزین شود، تا کیفیت آب حفظ گردد.

عملکرد سرمایشی برج خنک کننده به چه عواملی بستگی دارد؟

مبحث نحوه عملکرد برج خنک کننده، مفید و کاربردی است. این ماشین هوشمند، قدرتمند قابل توجهی در خنک کارایی سیالات دارد. او با زدودن هوای گرم، سرعت تولید محصولات را بهینه می گرداند.
عملکرد این دستگاه تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد. برای حفظ راندمان دستگاه بایستی نسبت به تعمیر و نگهداری آن، محتاط باشید. از جمله عواملی که بر عملکرد این تجهیز تأثیر دارد، عبارتند از؛
1. دمای هوای محیط
2. رطوبت هوا
3. دمای آب ورودی
4. نوع و مقدار آب
5. طراحی برج
6. سیستم تنظیم و کنترل
7. شرایط محیطی
8. و...
نحوه عملکرد برج خنک کننده، قدرت سرمایشی واحد شما را مشخص می کند. با توجه به عوامل بالا، عملکرد سرمایشی برج خنک کننده را بهینه گردانید، تا دمای مناسب برای آب و مایعات دیگر فراهم شود. همچنین در زمان های مشخصی از سال، نسبت به تعمیر و نگهداری آن اقدام نمایید.

در نسل جدید برج های خنک کننده مکعبی جریان متقاطع (CROSS FLOW) برند دماتجهیز، امکان مکش هوا فقط از دو ضلع کناری دستگاه وجود دارد. با کمک طراحی و تکنولوژی جدید در ساخت برج های خنک کننده مکعبی، تمام محدودیت ها و معایب نسل قدیم برج های خنک کننده مدور کاملا برطرف شده اند. در ین مقاله مزایای برج های خنک کننده مکعبی جریان متقاطع دماتجهیز را بررسی می کنیم.

مزایای برج خنک کننده مکعبی دماتجهیز

مزایای نسل جدید برج خنک کننده های مکعبی جریان متقاطع به شرح زیرند:

طول عمر بالا و وزن کم

استفاده از آلیاژ خاص (فولاد گرم آب دیده) در طراحی و ساخت این برج ها باعث شده است تا مقاومت و طول عمر این دستگاه ها به میزان زیادی افزایش و وزن آنها کاهش یابد. بنابراین خرید برج خنک کننده نسل جدید دماتجهیز، گزینه ای مقرون به صرفه از نظر طول عمر خواهد بود.

صدای کم

برای هرچه کمتر شدن صدا در نسل جدید برج های دماتجهیز، فن دستگاه با زوایای خاصی طراحی و از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده اند. از این رو صدای دستگاه برج خنک کننده تا حد زیادی کم شده است، به طوری که در فاصله 10 متری از دستگاه، حداکثر صدا 51 دسی بل است.

نداشتن لرزش و ارتعاش

طراحی و ساخت دقیق، خاص و مستحکم اسکلت برج خنک کننده و قسمت های قابل ارتعاش دیگر دستگاه در نسل جدید برج خنک کننده دماتجهیز، به طوری انجام شده است که دستگاه بدون هیچ لرزش و ارتعاشی کار کند.

بازدهی بالای الکترو موتور و کمترین مصرف انرژی

الکترو موتور گرداننده پروانه در این برج ها از نوع سه فاز و از بهترین برند های دارای طول عمر و بازدهی بالا و قابلیت اتصال به دستگاه اینورتر است. وجود اینورتر در برج های خنک کننده مکعبی باعث می شود تا میزان مصرف برق دستگاه به طور هوشمند کنترل و در مصرف آن صرفه جویی شود.

نیاز به فضای نصب کم و محدود

طراحی ماهرانه ای که در این برج های خنک کننده مکعبی به کار رفته است، موجب شده که تمام هوای مورد نیاز دستگاه فقط از دو طرف آن تأمین شود. همچنین در پروژه هایی که به تهیه چندین دستگاه نیاز است، دستگاه ها به راحتی و بدون فاصله جانبی (از طرفین) در کنار هم قرار می گیرند. این مزیت باعث صرفه جویی قابل توجهی در فضای نصب می شود،به خصوص در پشت بام واحد های مسکونی که محدودیت فضایی دارند. البته توجه کنید که استفاده از انواع دستگاه هواساز خانگی نیز برای تهویه مطبوع ساختمان گزینه مناسبی خواهد بود.

حداقل مصرف انرژی در بارهای جزئی

برج خنک کننده های جدید مکعبی دماتجهیز در ظرفیت های مختلف از 85 تا 250 تن برودتی ساخته می شوند. در نتیجه برای پروژه های بزرگ می توان مضربی از این ظرفیت ها را به هر تعداد و متناسب با نیاز مجموعه مونتاژ و نصب کرد. بدین ترتیب در زمان هایی که چیلر در بار جزئی کار می کند، الکتروموتور یکی از سلول ها خاموش شده و در نهایت میزان مصرف برق دستگاه به اندازه حداکثر 50 درصد کم می شود.

برج خنک کننده صنعتی نقش مهمی در خنک سازی سیالات (مایعات و گاز ها) ایفا می کند. این دستگاه توانمند در بسیاری از صنایع و کسب و کار ها به عنوان سیستم سرمایشی مورد استفاده قرار می گیرد.
این دستگاه از ظرفیت سرمایشی بالایی بهره مند است. در مدت زمان کوتاهی می تواند با تکیه بر قابلیت های خود، دمای مایعات را کاهش دهد و آن را آماده برای استفاده در فرآیند سازد. در ادامه درباره وظایف و امکانات کولینگ تاور ها صحبت می کنیم، با ما همراه شوید.

برج خنک کننده تر چیست؟ از جمله سوالاتی است، که انتخاب شما را تحت تاثیر قرار می دهد. برج خنک کننده تر یکی از قدرتمند ترین نمونه های این محصول است، که از راندمان سرمایشی به خصوصی بهره مند پس باشد.
این برج از طریق فرآیند های تبخیر و تبرید، حرارت های اضافی سیالات را حذف می کند. تولید این محصول در ظرفیت های مختلفی انجام می شود. مشتریان عزیز می توانند متناسب با ظرفیت سرمایشی فرآیند، نسبت به خرید این دستگاه کاربردی اقدام کنند.
در ادامه درباره برج های خنک کننده تر و ویژگی های بارز آن ها صحبت می کنیم، با ما همراه شوید.

برج خنک‌کننده یا همان Cooling Tower، یک وسیله مکانیکی است که در صنعت تهویه مطبوع، سیستم‌های خنک کننده و فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف اصلی برج خنک‌کننده، خنک کردن آب گرمای تولید شده در فرآیندهای صنعتی است. این فرآیند به وسیلهٔ تبخیر آب و جریان هوای خنک انجام می‌شود.

کاربرد برج خنک کننده

برج خنک کننده با کمک جریان هوا و تبخیر آب، گرمای موجود در آب را به هوا منتقل می‌کند و آب را خنک می‌کند. این آب سپس به دستگاه‌ها یا سیستم‌های مختلفی مانند چیلرها، کولرها و دیگر تجهیزات صنعتی بازمی‌گردد تا دمای آنها را کاهش دهد.
برج خنک‌کننده به عنوان یک قسمت اساسی در سیستم‌های تهویه مطبوع، از جمله سیستم‌های تبرید هوا و سرمایشی استفاده می‌شود. همچنین در صنایعی که برای فرآیندهای تولیدی نیاز به خنک کردن آب یا مایعات دارند، مانند صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، تولید برق و صنایع فولاد، برج‌های خنک‌کننده به کار می‌رود.

نحوه عملکرد برج خنک کننده

برج خنک‌کننده در اصل بر اساس اصول تبخیر و تبادل حرارت عمل می‌کند. فرآیند کار برج خنک‌کننده به شرح زیر است:
1. آب گرم که نیاز به خنک شدن دارد، به برج خنک‌کننده وارد می‌شود.
2. در قسمت بالای برج، آب گرم به یک سیستم توزیع پراکنده می‌شود و از بالای برج به شکل چوبکی (spray) به صورت نازل‌های باریک به پایین می‌چکد.
3. همزمان با جریان آب به پایین، هوای تازه وارد برج در قسمت پایینی از طریق فن‌ها وارد می‌شود و به آرامی از طریق نازل‌های بالای برج عبور می‌کند.
4. در این مرحله، اتلاف حرارت اتفاق می‌افتد؛ زیرا آب گرم با ارتباط با هوای خنک، حرارت خود را به هوا منتقل می‌کند.
5. آب سرد شده پس از انتقال حرارت به هوا به یک مجمع جمع‌آوری می‌شود و به منابع مصرفی برگشت داده می‌شود. در اینجا، آب سرد می‌تواند به دستگاه‌های تبرید، کولرها و دیگر تجهیزات صنعتی منتقل شود.
برج خنک‌کننده در این فرآیند از اصول تبخیر آب و انتقال حرارت بین آب و هوا استفاده می‌کند تا آب را خنک کند. تداخل بین جریان آب و هوا در برج، اتلاف حرارت را ایجاد می‌کند و به خنک شدن آب کمک می‌کند.

برج های خنک کننده به منظور خنک سازی آب در گردش چیلرهای جذبی و آبی یا فرآیندهای صنعتی استفاده می شوند و بر اساس عملکردشان به انواع مدار باز و مدار بسته تقسیم می شوند. برج های خنک کننده به طور پیوسته در حال انتقال حرارت به روش تبخیر آب هستند و از این رو همواره در معرض ایجاد رسوبات و خوردگی می باشند. برای جلوگیری از وقوع این مشکل، در مسیر آب تغذیه برج خنک کننده از سختی گیر استفاده می شود. در این مقاله به بررسی دلایل ایجاد رسوبات و خوردگی در انواع کولینگ تاور، انواع سختی گیر برج خنک کننده و مزایای آنها می پردازیم.

علل ایجاد رسوب و خوردگی در برج خنک کننده

کولینگ تاورها از جمله تجهیزات مهمی هستند که در کنار سایر تجهیزات تهویه مطبوع مثل چیلر و هواساز مورد استفاده قرار می گیرند. اما رسوبات و خوردگی در برج خنک کننده باعث کاهش راندمان انتقال حرارت، گرفتگی و کاهش دبی نازل ها و لوله ها و ورود تکه های رسوبات به داخل تشتک می شود. این موضوع به علت سختی موجود در آب تغذیه برج رخ می دهد.

انواع سختی گیر برج خنک کننده

سختی گیر آب برج خنک کننده در انواع مختلفی از جمله رزینی، مغناطیسی و الکترونیکی موجود هستند که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم.

سختی گیر مغناطیسی

این روش از سختی گیری بدون مواد افزودنی به آب و از طریق ایجاد میدان مغناطیسی انجام می گیرد. به این صورت که املاح موجود در آب، یون های منفی خود را تحت تاثیر میدان مغناطیسی از دست داده و به صورت معلق در می آیند.

سختی گیر رزینی

فرآیند حذف املاح آب برج خنک کننده در این روش با یون زدایی به شیوه شیمیایی و از طریق رزین های کاتیونی انجام می شود. این سختی گیرها به دو دسته اتوماتیک و نیمه اتوماتیک تقسیم می‌ شوند که در سختی گیرهای نیمه اتوماتیک برای دستیابی به عملکرد مناسب باید رزین ها به طور مرتب توسط اپراتور احیا شوند.

سختی گیر الکترونیکی

این روش با ایجاد امواج الکتریکی به توازن یون های منفی و مثبت محلول در آب می پردازد. روش کار در سختی گیر الکتریکی به این صورت است که یون های محلول در آب تحت تاثیر انرژی الکتریکی تبدیل به بلورهای ریز معلق در آب می شوند و بدین ترتیب املاح موجود در آب رسوب نمی شوند.

مزایای استفاده از سختی گیر برج خنک کننده

از جمله مزایای استفاده از سختی گیر در برج خنک کننده عبارتند از:

• افزایش عمر مفید قطعات به علت ایجاد خوردگی
• بهبود نرخ انتقال حرارت برج خنک کننده و راندمان آن
• کاهش هزینه های ناشی از رسوب زدایی پس از ایجاد رسوبات
• جلوگیری از افت فشار و دبی که ناشی از ایجاد رسوبات می باشد
• کاهش رسوب گرفتگی اجزای داخلی برج خنک کننده مانند نازل ها، پکینگ ها، لوله ها و...

واژه اسکرال در چیلرهای نوع اسکرال برگرفته از نام و نوع کمپرسور به کار رفته در آن است. کمپرسورهای اسکرال در سیستم های تهویه مطبوع خانگی، اداری و سردخانه ها و در تن های تبرید کم و متوسط تا 150 تن استفاده می شوند. در صورتی که به تناژ تبرید بالاتری نیاز باشد، چیلرهای اسکرال به صورت ترکیبی یا چیلرهای اسکرو، پیستونی یا سانتریفیوژ مورد استفاده قرار می گیرند. در این مقاله چیلر اسکرال و کاربردهای آن را بررسی می کنیم.

عملکرد و ساختار چیلر اسکرال

اجزا و ساختار چیلرهای اسکرال هم مثل سایر انواع چیلر است که بر اساس سیکل تبرید تراکمی عمل می کنند و فقط در نوع کمپرسور با هم فرق دارند. همچنین قبل از خرید چیلر باید بدانید که چیلرهای اسکرال از نظر نوع کندانسور به دو دسته آبی (حاوی کندانسور آب خنک) و هوایی (حاوی کندانسور هوا خنک) تقسیم می گردند.
کمپرسور اسکرال از دو مارپیچ حلزونی با شکل ثابت و متحرک تشکیل شده است که درون یک دیگر قرار گرفته اند و با چرخش محور مارپیچ متحرک در مارپیچ ثابت، گاز مبردی که مکش شده است را متراکم می کنند و به این شکل، فشار و دمای آن بالا می رود. گاز مبرد متراکم شده از طریق لوله های مربوطه وارد کندانسور می شود و بعد از عمل تقطیر وارد شیر انبساط شده و دچار افت فشار می گردد. سپس با پایین رفتن فشار مبرد، دمای آن کاهش پیدا می کند. بعد از انتقال مایع مبرد به اواپراتور، حرارت سیال (آب یا گاز) گرفته شده و مجددا اطراف کویل به شکل گاز در می آید. این مایع در نهایت باز هم وارد کمپرسور شده و این سیکل تبرید تراکمی به طور مداوم تکرار می شود.

مزایای چیلر اسکرال

• از آن جایی که تعداد قطعات رفت و برگشتی و اصطکاکی کمپرسورهای اسکرال کم تر از سایر کمپرسورها هستند، به عنوان کمپرسورهایی با کم ترین میزان صدا و لرزش شناخته می شوند. بنابراین چیلرهای اسکرال به دلیل استهلاک پایین، طول عمر بالاتری دارند.
• از مزایای دیگر چیلر اسکرال، کارکرد بهینه کمپرسور آن در حالت کم باری است که این موضوع به علت راندمان بالای آن می باشد. در نتیجه با کاهش مصرف برق و هزینه های ناشی از آن مواجه خواهیم شد.
• امروزه در الکتروموتور کمپرسورها از تکنولوژی اینورتر برای افزایش یا کاهش دور آن استفاده می شود که متناسب با نیاز برودتی آن است. این موضوع خود باعث کاهش مصرف برق دستگاه می شود. توجه کنید که چیلرهای آبی و جذبی برای خنک کردن آب کندانسور خود به برج خنک کننده نیاز دارند.
• همچنین توصیه می شود که برای افزایش ظرفیت چیلرهای اسکرال، آن ها را به صورت مدولار طراحی و تولید کنند. برای مثال در یک چیلر 80 تن تبرید، از 2 کمپرسور 40 تن یا چهار کمپرسور 20 تن به جای یک کمپرسور 80 تن استفاده می شود و برای هر کمپرسور نیز یک مدار تبرید مجزا در نظر گرفته می شود. به این ترتیب کمپرسورها بر اساس میزان نیاز به برودت در چیلر، به تدریج وارد مدار می شوند. این امر از یک سو منجر به کاهش موثر مصرف برق چیلر اسکرال و از سوی دیگر باعث افزایش طول عمر تجهیزات آن می شود.