کولینگ تاور یا برج خنک کننده

برج های خنک کن یا کولینگ تاور در اصل وسایل خنک کردن آب می باشند و وسیله ای می باشد که گرمای تولید شده توسط کندانسور را به محیط آزاد منتقل میکند. آب گرم خروجی از کندانسور به بالای خنک کن پمپ میشود و از آنجا به تشتک برج میریزد .

آب گرم شده برای خنک شدن به برج خنک کن بازمیگردد. آب در برج به گردش در می آید و از بالای برج به طرف پایین ریخته میشود . این آب در حین سقوط از درون پوشش های داخلی برج با هوا برخورد کرده و گرمای خود را به هوا می دهد.

برج خنک کننده :( cooling tower)
دستگاهی کاربردی است که در سازمان ها ، کارخانجات ، پالایشگاه ها، آپارتمان ها و ساختمان های بزرگ جهت دفع حرارت استفاده می شود . برج خنک کننده نوعی مبدل حرارتی است که با برقراری تماس بین آب و هوا باعث خنک شدن آب گرم می شود. از این رو، به طور متداول برای دفع گرما از سیستم های تبرید، تهویه مطبوع و فرآیند صنعتی از برج خنک کننده استفاده می شود.

نرخ مصرف آب در یک برج خنک کننده تنها در حدود ۵ % نرخ مصرف آب در یک سیستم با جریان آب طبیعی است. به این ترتیب، برج خنک کننده کم هزینه ترین سیستمی است که بصورت آبی کار می کند. به علاوه، میزان هدررفت آب گرم شده در برج خنک کننده بسیار اندک است. در نتیجه اثرات زیست محیطی این وسیله تا حد زیادی کاهش می یابد.

نکته دیگر این که در برج خنک کننده می توان آب را تا دمای مرطوب محیط بعلاوه ۲ الی ۳ درجه سانتیگراد خنک کرد. دمای هوای مرطوب بسته به میزان رطوبت هوا، معمولاً خیلی کمتر از دمای خشک محیط است .

کار یک برج خنک کننده ، جذب گرما از یک فرآیند و دفع آن به فضای بیرون است که اساساً این دفع از راه تبخیر صورت می گیرد . از آنجا که آب مورد استفاده در فرآیند خنک سازی در مدار برج خنک کننده سیرکوله می شود به علت تبخیر تدریجی آب غلظت مواد معدنی در آن افزایش می یابد . لذا می بایست آبی که به برج خنک کننده وارد می شود تحت عنوان آب جبرانی برج خنک کننده یا Make Up توسط یک دستگاه تصفیه آب سختی موجود در آن گرفته شود تا عملکرد برج خنک کننده کاهش نیابد. در این راستا بسیاری از خریداران برج خنک کننده بهمراه برج خنک کننده یک دستگاه سختی گیر نیز خریداری می نمایند.

اکثر سیستم های تهویه مطبوع و فرآیندهای صنعتی، گرما تولید می کنند که این گرما باید به طریقی از سیستم یا فرآیند دفع شود. بدین منظور معمولاً از آب به عنوان انتقال دهنده حرارت استفاده می شود تا گرما را از سیستم گرفته و به خارج دفع کند.

در گذشته، این امر به وسیله جریان پیوسته آب که از یک منبع ذخیره یا از منابع طبیعی مثل رودخانه تامین می شد، صورت می گرفت. این آب با عبور از سیستم، گرم شده و سپس مستقیماً به فاضلاب و یا جریان رودخانه ها و دریاها تخلیه می شد .

برج های خنک کننده سیستم توزیع و پخش آبگرم دارند که آب را به صورت یکنواخت روی شبکه مشبک نزدیک به هم می پاشد. این شبکه ها آکنه یا پر کننده نامیده میشود. آکنه ها آب سرازیر شده از بالای برج را باهوایی که از میان آن حرکت می کند کاملا مخلوط کرده به طوری که آب به صورت یک قطره از یک آکنه به سطح آکنه دیگر توسط نیروی ثقل خود میریزد .

هرچند در این برج ها مقداری انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولی تقریبا اثر خنک کنندگی تماما از تبخیر قسمتی از آب اسپری شونده در برج حاصل میشود. بخار حاصل از فرایند تبخیر در برج توسط جریان هوایی که یک دمنده ایجاد میکند از برج خنک کن خارج می شود. با توجه به این که دماو رطوبت هوای از برج افزایش می یابد بدیهی است که میزان تاثیر برج خنک کن تا حد زیادی به درجه حرارت مرطوب هوای ورودی بستگی دارد و باکاهش آن افزایش می یابد.

انواع برج خنک کننده بر حسب نوع عملکرد

برج خنک کننده ها از لحاظ نوع عملکرد به چند دسته تقسیم می شوند :

۱- برج خنک کننده مدار باز: در این نوع برج خنک کننده، آب توسط یک پمپ به بالای برج خنک کننده انتقال می یابد و توسط نازل ها بر روی سطوح خنک کننده پاشیده می شود. هوایی که از پایین برج به داخل برج خنک کننده وارد می شود، توسط مجموعه فن و الکتروموتور که در بالای برج قراردارد، از میان سطوح خنک کننده عبور کرده و به سمت بالا مکیده می شود. بدین ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا، بخشی از آب تبخیر می­شود. تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است و گرمای مورد نیاز را از جریان آب داخل برج خنک کننده جذب می­کند. این نوع برج خنک کننده برای محیط هایی که از رطوبت نسبی کمی برخوردار است یا به اصطلاح هوا خشک است بسیار مناسب است. عمده ترین عیب این نوع برج خنک کننده هدررفت بیش از حد آب در اثر تبخیر است .

۲- برج خنک کننده مدار بسته: در این نوع برج خنک کننده تماس مستقیم بین آب و هوا برقرار نمی شود. آب یا هر سیالی که قرار است در برج خنک کننده سرد شود از داخل یک کویل حرکت می کند. هوا نیز توسط مجموعه فن و الکتروموتور از پایین به بالا مکیده می شود. در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل، حرارت از کویل و بالتبع از سیال داخل کویل جذب می شود و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می شود. این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط دارای هوا سرد بسیار مناسب است .

۳- برج خنک کننده هیبریدی:زمانی که از ترکیب دو برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته استفاده کنیم شکل سومی از برج خنک کننده به نام برج خنک کننده هیبریدی خواهیم داشت. در این نوع برج خنک کننده، آب یا سیال خنک شونده از داخل کویل حرکت می کند و بر روی کویل توسط مجموعه نازل آب پاشیده می شود. مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است. در شب هنگام و یا ایامی که دمای هوا پایین است، برج خنک کننده صرفاً خشک کار می کند ولی در ساعاتی که هوا گرم است، آب بر روی کویل پاشیده می شود و از هر دو نوع انتقال نهان و محسوس جهت سرمایش سیال خنک شونده بهره گیری می شود.

تجهیزات کولینگ تاور :

• انواع پکینگ ها (ساده، قطره گی دار)
• انواع اسپلش ها (۱۰۰*۵۰ – ۷۵ *۷۵- ۶۰*۶۰ -توربو)
• اسپیسر قطره گیر
• اسپیسر اسپلش
• نازل آب پخش کن
• لوله های رابط
• قطره گیر های لانه زنبوری و اکسترودی

نمونه کار های ساخته شده شرکت آبسان سازه آپادانا

کولینگ تاور جناب مهندس غفاری واقع در شهرک صنعتی شهرکرد

کولینگ تاور ۱۲۰ تن جناب مهندس شیاثی واقع در اتوبان فرودگاه اصفهان

کولینگ تاور شرکت گلوله های سرامیکی واقع در شهرک صنعتی نائین