برج های خنک کننده صنعتی

صنعت داخلی کشور سرشار از صنایع بزرگ و کوچک می باشد که در همه ی صنایع بدون استثنا کاربرد برج خنک کننده بسیار شایان و مشهود گردیده است. امروزه کمتر صنعتی است که دستگاه برج خنک کن را در سیستم سرمایش دستگاه های جانبی خود به کار نبرده باشد. برج خنک کننده یا cooling tower یک مخزن آب سرد کن بزرگ محسوب می شود و وظیفه اصلی آن تامین آب خنک برای صنایع مختلف می باشد. برجهای خنک کن صنعتی قالباً ابعاد بسیار بزرگی داشته و در بیشتر صنایع مهم کاربرد فراوانی دارند.

 صنایع مهم کشور از جمله صنایع غذایی، صنعت فولاد، صنعت نفت و پتروشیمی و صنعت تزریق پلاستیک از مهمترین و پرکاربردترین صنایع داخلی ایران محسوب می شوند. کولینگ تاور یا برج خنک کننده امروزه در این صنایع یک رکن جدایی نا پذیر قلمداد می شود و طراحی و جانمایی این دستگاه در هنگام راه اندازی این خطوط از اهمیت بالایی برخوردار گردیده است. در واقع به بیانی ساده تر طراحی و محاسبه دقیق ظرفیت کولینگ تاور امروزه یکی از مهم ترین دغدغه های تیم مهندسی صنایع مختلف گردیده است. 

برج خنک کننده صنعتی یکی از مهمترین کاربردهای کولینگ تاور به شمار آمده که در این کاربرد آب سرد تولید شده این دستگاه جهت خنک کاری دستگاه های دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع کولینگ تاورهای صنعتی امروزه بیشترین بخش تولیدات شرکت سازنده کولینگ تاور را به خود اختصاص داده اند. برجهای خنک کن صنعتی به دو دسته مکعبی و مدور تبدیل می شوند. نحوه کارکرد برجهای خنک کننده مکعبی با مدور بسیار متفاوت بوده و هر کدام از آنها در موارد مخصوصی به کار برده می شود. 

موارد استفاده برجهای خنک کننده صنعتی مکعبی

1-در مناطقی که رطوبت محیط زیاد می باشد(مناطق شمال و جنوب کشور)

2- در صنایعی که دمای خروجی آب باید با دمای تقرب بسیار کم نسبت به محیط عرضه گردد.

3-در مناطقی که بدلیل جانمایی دارای محدودیت فضای نصب باشیم.

4-در شرایطی که مصرف انرژی حائز اهمیت بوده و نیازمند افت فشاری کمتری در برج خنک کن هستیم.

5-در شرایط که مصرف آب مهم بوده و تامین کردن آب بسیار دشوار می باشد برجهای خنک کننده مکعبی مصرف کمتری دارند.

موارد استفاده برجهای خنک کننده صنعتی مدور

1-در صنایع بزرگ که نیازمند کولینگ تاور بزرگ به صورت یکپارچه هستیم.

2- زمانی که حجم زیادی از آب سرد جهت خنک کاری دستگاه های صنعتی مورد نیاز باشد. 

3- زمانی که دمای خروجی آب خنک اهمیت چندانی نداشته باشد.

4-برج خنک کن مدور گردش هوای بهتری داشته و برای مناطق خشک و گرم بسیار مناسب می باشد. 

انواع برج خنک کننده صنعتی 

دسته بندی اساسی و مهم کولینگ تاور بر اساس نوع چرخش و سیرکوله آب تعیین می شود. بر اساس این سیستم برجهای خنک کننده صنعتی در دو دسته اصلی مدارباز و مداربسته دسته بندی می شوند. 

• برج خنک کننده صنعتی مدارباز:

 قالب اکثریت کولینگ تاور های صنعتی از نوع مدارباز یا تر می باشد. wet cooling tower نامی است که به آنها نسبت داده شده و خود این دسته بندی نیز شامل زیر دسته هایی می باشد. برج خنک کننده صنعتی تر در دو دسته کراس فلو و کانتر فلو تقسیم می شود. سیستم های کراس فلو جریان هوا عمود بر پاشش آب بوده و برجهای کانترفلو با ایجاد یک جریان عمود بر قطرات آب، عمل می نمایند. برجهای خنک کننده مدارباز مقداری از آب را هدر می دهند (معادل 2 درصد آب در چرخش) .

مقایسه انواع برجهای خنک کننده مدارباز 

کولینگ تاور کانترفلو  دارای یک سیستم هوادهی مرکزی در قسمت بالای برج می باشد. هوا از قسمت ورودی لوورهای کولینگ تاور به بخش بالایی (نازلها) مکش می شود و در صورتی که برجهای جریان متقاطع جریان هوا را به صورت عرضی وارد دستگاه می نمایند. کولینگ تاور های کراس فلو یا جریان متقاطع دارای سیستم هوادهی مرکزی نبوده و اغلب شامل چند فن سانتریفوژ (حلزونی) می باشند. هوا توسط این فن ها یا پروانه ها به داخل برج خنک کن جریان متقاطع دمیده می شود. 

برجهای خنک کننده کراس فلو به دلیل کاربری فن سانتریفوژ اغلب مصرف انرژی بیشتری داشته و قالباً در شرایط خاص محیطی (رطوبت بالا) به کار می روند. برجهای خنک کننده کراس فلو قالباً به شکل مستطیل و ذوزنقه تولید و طراحی می شوند و کولینگ تاور های کانترفلو عمدتاً در دو استراکچر مکعبی و مخروطی (استوانه ای) مشاهده می گردد. برجهای خنک کننده کراس فلو به دلیل نداشتن قطره گیرهای مناسب عمدتاً مصرف آب بیشتری نسبت به نوع جریان مخالف دارند. 

برج خنک کننده صنعتی مداربسته:

برجهای خنک کننده مداربسته خود به دو شاخه اصلی کولینگ تاور خشک و هیبریدی تقسیم بندی می شوند. عملکرد کولینگ تاور خشک به مانند یک کندانسور هوایی (ایر کولر) بوده و در حالی که ساز و کار برج خنک کننده هیبریدی بسیار مشابه کندانسورهای تبخیری می باشد. برج های خنک کننده خشک آب در چرخش خود را بدون هیچگونه تبخیر توسط یک کویل سرمایشی فیندار و توسط هوای خشک محیط خنک می نمایند. برج خنک کننده هیبریدی نیز آب را توسط هوای اشباع (رطوبت زنی شده) خنک می نماید و از این رو آب را تا دماهای پایینتری سرد می کند. 

مزایای برج خنک کننده مداربسته نسبت به نوع مدارباز

• عدم وجود تبخیر و مصرف آب بسیار کمتر 
• عدم رسوب پذیری به دلیل داشتن سیکل بسته در عملکرد دستگاه
• مصرف انرژی کمتر و امکان کنترل مصرف انرژی با استفاده از درایو اینورتر و سنسور ترموستات
• تعمیر و نگهداری آسانتر 
• طول عمر بالاتر به دلیل عدم وجود رسوب و خوردگی در استراکچر اصلی دستگاه
• امکان خنک کاری آب بدون رسوب و کاهش هزینه های ناشی از رسوب زدایی دستگاه ها
• عدم آسیب به بخش اواپراتورهای چیلر و کندانسور دستگاه های صنعتی
• هزینه های جاری و اورهال دستگاه را به شدت کاهش داده 
• راندمان بسیار بالا و ثبات در عملکرد به دلیل عدم رسوب پذیری
• طول عمرسیستم  هوادهی  به دلیل عدم وجود بخار و رطوبت در بخش خروجی هوای اشباع