برج خنک کننده

برج خنک کننده یا کولینگ تاور چیست؟

برج خنک کننده (برج خنک کن) یا کولینگ تاور نوعی مبدل انرژی می باشد که وظیفه آن، خنک سازی آب برای سایر ماشین آلات صنعتی می ‌باشد. کولینگ تاور یک مبدل حرارتی بزرگ بین آب و هوا به حساب می‌ آید. هدف اصلی برج خنک کننده کاهش دمای آب برگشتی تجهیزاتی همانند چیلر ها، بویلر ها و کوره‌ های ذوب فلزات است. این تجهیز با ایجاد یک عملکرد تبخیری در کاربری کاهش دمای آب تا محدوده خاص به کار می ‌رود. افت دمای سیال آب گرم در برج خنک کننده همواره تابع شرایط محیط اقلیم محل نصب بوده است. این ماشین سرمایشی به واسطه مایعی مثل آب حرارت مازاد و اضافی ماشین‌ آلات را جذب و آن را به محیط هدایت می ‌کند.

محاسبات و طراحی برج خنک کننده

پارامتر های مهم در طراحی برج خنک کننده به شرح زیر می باشند:

• دبی آب

طبیعی است که هرچه مقدار آبی که می خواهیم خنک کنیم بیشتر باشد باید از ظرفیت بزرگ تری استفاده کنیم.

• اختلاف دما

اختلاف دما عبارت است از اختلاف دمای هوای خروجی و دمای حباب مرطوب که هر چه کم تر باشد کولینگ تاور با ظرفیت بیشتری نیاز است.

• آب جبرانی در برج خنک کننده

به دلیل تبخیر و قرار قطرات به بیرون از برج خنک کننده مقدار مواد معدنی در آب با گذشت زمان افزایش می یابد. برای حل این مشکل همواره مقداری آب تحت عنوان آب جبرانی به کولینگ تاور وارد می شود.

• دمای حباب مرطوب

دمای حباب مرطوب، پایین ترین دمایی است که با تبخیر آب در هوا می توان آن را خنک کرد، این حالت زمانی اتفاق می افتد که هوا به حالت ۱۰۰ درصد اشباع از رطوبت برسد. در برج خنک کننده، این پارامتر بیانگر یک حالت تعادلی است.

عملکرد برج خنک کننده

عملکرد برج خنک کننده بر اساس تبخیر سطحی آب است. اساس کار تمام برج های خنک کننده بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می ‌باشد. عموماً در برج های خنک کننده آب گرم توسط لوله ‌هایی به بالای برج خنک کننده منتقل شده و در آن جا یا به صورت طبیعی یا با آب فشان هایی به سمت پایین برج به جریان می ‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌ های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌ کند.

اساس کار سیستم برج خنک کننده، انتقال گرما بر مبنای اصول اولیه فرآیند تبخیر است. در این فرآیند حجم زیادی از آب خنک می‌شود تا برای ورود مجدد به تجهیزات مورد نیاز مورد استفاده قرار گیرد. از برج خنک ‌کننده در صنایعی مانند نیروگاه‌ ها، پتروشیمی ‌ها، پالایشگاه‌ ها و ... استفاده می ‌شود. با توجه به شرایط آب‌ و هوایی محل تاسیسات صنعتی، انواع مختلفی از این تجهیز مورد استفاده و بهره برداری قرار می‌ گیرد.

کاربرد برج خنک کننده

سیستم برج خنک کننده در بسیاری از صنایع معمول است، از جمله مهم ترین آن ها قدرت، تجاری، تهویه مطبوع و صنعتی است. در تنظیمات صنعتی، سیستم گرما را از ماشین آلات، مواد فرآوری شده گرم شده را در میان منابع دیگر رد می کند. به طور خاص، برج های خنک کننده صنعتی در کارخانه های فرآوری مواد غذایی، پالایشگاه های نفت، نیروگاه های گاز طبیعی و کارخانه های پتروشیمی رایج است.

سایر کاربرد های صنعتی برج خنک کننده

• سردخانه

• نیروگاه تولید برق

• دستگاه ریخته گری

• سیستم های تهویه مطبوع

• گیاه یخچال و خنک کننده

• کمپرسور هوا خنک شده با آب

• تزریق پلاستیک و ماشین قالب گیری ضربه

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

• برج خنک کننده مدار باز

• برج خنک کننده مدار بسته

• برج خنک کننده هیبریدی

در سیستم های برج خنک کننده باز و برج خنک کننده مدار بسته، هنگامی که یک سیستم بسته است، آب با هوای بیرون در تماس نیست. این باعث می شود آلودگی آب برج خنک کننده توسط آلاینده های هوا و میکروارگانیسم ها ناچیز باشد. همچنین، میکروارگانیسم هایی که در آب برج خنک کننده وجود دارند، نمی توانند در هوای خارج از بین بروند. هنگامی که برج خنک کننده یک سیستم باز است، ممکن است این پدیده رخ دهد.

انواع کولینگ تاور از نظر جنس بدنه

هر چند در ابتدا به نظر می رسد این كه بدنه کولینگ تاور از چه جنسی باشد در كارایی این وسیله اختلافی ایجاد نكند، اما در عمل با توجه به جنس بدنه برج خنك كننده قطعات داخلی برج خنك كننده نیز تغییر كرده و عملا كاركرد و كیفیت کولینگ تاور تغییر می كند.

عموما از مواد بسیار متنوعی می توان برای ساخت کولینگ تاور استفاده كرد، اما مشهور ترین مواد مورد استفاده در صنعت ساخت برج خنک کننده در كشور موارد زیر هستند:

• برج خنك كن بتنی

• برج خنك كن فلزی

• برج خنك كن فایبرگلاس

طبقه بندی برج خنک کننده بر اساس ساخت

• نوع نصب شده در مناطق دور از شهرها

تأسیساتی از قبیل نیروگاه ها، نیروگاه‌ های فرآوری فولاد، پالایشگاه ‌های نفتی یا نیروگاه ‌های پتروشیمی معمولاً به دلیل ظرفیت بیشتر برای دفع گرما، از برج های خنک کننده نوع مرتفع استفاده می‌ کنند. این نوع برج ‌های خنک کننده در مقایسه با برج های خنک کننده نوع پکیجي معمولاً از نظر اندازه بسیار بزرگ تر هستند.

• نوع بسته بندی شده پکیج

این نوع برج‌ های خنک کننده از قبل توسط کارخانه پكيج شده و به راحتی می ‌توان آن ها را بر روی کامیون ‌ها حمل کرد زیرا سیستم ‌های قابل حمل هستند. ظرفیت برج های خنک کنده نوع پكيجي محدود است و به همین دلیل معمولاً توسط تجهيزات با نیاز به گرمازدایی کم مانند کارخانه ‌های فرآوری مواد غذایی، کارخانه‌ های نساجی، برخی از کارخانه‌ های فرآوری مواد شیمیایی یا ساختمان هایی مانند بیمارستان ‌ها، هتل ‌ها، مراکز تجاری، کارخانه ‌های خودرو سازی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به دلیل استفاده مکرر آن ها در مناطق مسکونی یا نزدیک به مناطق مسکونی شهري، کنترل سطح صدا مسئله ای نسبتاً مهم برای برج های خنک کننده نوع پکیج است.

نحوه خنک کردن آب در برج خنک کننده

• خنک کردن آب توسط انتقال حرارت جا به جایی

آبی که در کولینگ تاور توسط هوای سرد بیرون خنک می شود از دو روش اساسی گرما از دست می ‌دهد. روش اول بر اثر اختلاف دمای آب داغ با هوای بیرون می باشد که به این گرمای از دست رفته انتقال برودتی می گویند. در اثر پدیده انتقال گرمای برودتی در برج خنک کننده، آب با توجه به میزان هوادهی و اندازه دمای محیط خنک می ‌شود. به هر میزان حجم هوای بیشتری را بتوانیم در تماس با آب قرار دهیم میزان انتقال برودتی نیز بیشتر خواهد شد. در بسیاری از موارد در فصول گرم با افزایش دمای خشک و نزدیک شدن دمای محیط به دمای آب داغ این میزان کاهش می‌ یابد.

• خنک کردن آب توسط انتقال گرمای محسوس

روش دوم در کاهش دمای آب در برج خنک کننده، تبخیر و آزاد شدن گرمای محسوس آب می باشد. در واقع برای تبخیر درصدی از جریان آب داغ گرمایی نیاز است که این گرمای محسوس از خود جریان آب گرفته می شود. آب پس از تبخیر به صورت بخارات وارد هوای خشک ورودی شده و اشباع می شود. میزان رطوبت هوا به هر میزان کم تر باشد گرمای محسوس بیشتری از آب گرفته می شود و آب خنک تر خواهد شد. به دلیل همین موضوع عملکرد برج خنک کننده در محیط های خشک (دارای رطوبت کم) بهتر می باشد. گرمای محسوس همواره بیشتر از میزان گرمایی است که بر اساس اختلاف دمای آب و هوا جا به جا می ‌شود.

انتخاب مناسب برج خنک کننده

انتخاب برج خنک کننده در هر پروژه چالشی بین هزینه اولیه مخارج جاری و تعمیر نگهداری است. در انتخاب برج خنک کننده پارامتر هایی نظیر نوع برج خنک کننده (آبی هوایی تبخیری) مقدار انتقال حرارت توسط برج خنک کننده، دبی آب جریانی برج خنک کننده، دمای مرطوب و خشک محیط، دمای آب ورودی و خروجی برج خنک کننده (دلتا تی) اهمیت بسیار زیادی در تایین ظرفیت تبرید برج خنک کننده دارند.

برای مطمئن بودن از استفاده بهینه و کارکرد صحیح چیلر انتخاب یک برج خنک کننده (برج خنک کن) یا کولینگ تاور با ظرفیت بالا تر کاری مقرون به صرفه خواهد بود استفاده از یک موتور برای فن برج خنک کننده که به صورت مکرر خاموش روشن می شود راندمان برج خنک کننده کاهش می یابد ولی برای افزایش آن می توان از موتور سه مرحله ای یا با سرعت پیوسته با استفاده از سیستم اینورتر استفاده و بهره برداری کرد.

برج خنک کننده و راندمان انرژی

با افزایش قیمت انرژی و تأکید بر محیط زیست پایدار، مهم است که اطمینان حاصل شود که برج های خنک کننده به شکلی طراحی و ساخته شده، نصب و نگهداری می شوند که از انرژی کم تری استفاده می کنند. برخی از روش هایی که می توانید برای بهبود بهره وری استفاده کنید عبارت است از:

• سیستم های با آب خنک و مدار باز انرژی کمتری نسبت به گزینه های خنک کننده هوا مصرف می کنند.

• برج خنک کننده را می توان با سرعت کامل فن کار کرد تا حداقل حد مجاز دمای آب کندانسور برسد. در زیر این سطح، می توانید از یک درایو با سرعت متغیر (VSD) برای حفظ یک نقطه تنظیم استفاده کنید.

• مطابق با استاندارد هایی که تعریف شده است، سرعت فن برج خنک کننده باید دارای قابلیت کنترل متناسب با دمای مایع در حال ترک یا دمای / فشار چگالش باشد. این یا با استفاده از موتورهای دو سرعته یا فن آوری محرک سرعت متغیر انجام می شود. این قابل استفاده در هر دو نصب جدید و موجود است.

• استفاده از روش طراحی دقیق تر برای برج خنک کننده می تواند موجب صرفه جویی در انرژی بالقوه شود. رویکرد برج خنک کننده به عنوان تفاوت بین دمای آب که کولینگ تاور را ترک می کند منفی از دمای لامپ مرطوب است. هنگامی که یک رویکرد طراحی نزدیک تر انتخاب شود، برج خنک کننده حاصل از آن، حتی در یک روز طراحی، آب سرد تری به کندانسور چیلر می دهد، که به نوبه خود باعث کاهش انرژی کمپرسور می شود.

قیمت برج خنک کننده

قیمت در هر موضوعی طبیعتاً حرف آخر را می ‌زند و در مورد برج خنک کننده نیز این موضوع صادق می باشد. قیمت هر دستگاهی که تولید می‌ شود از عوامل مختلفی می تواند تأثیر پذیر باشد. قیمت این تجهیز نیز با توجه به جامع بودن قطعات داخلی و سروکار داشتن با بخش های مختلف تهیه مواد اولیه دائماً دستخوش تغییرات فراوان می ‌شود. با توجه به همت تولید کنندگان و سازندگان کولینگ تاور هم اکنون سعی تمامی شرکت های سازنده بر این بوده است تا قیمت های خود را با کم ترین ضریب تغییرات اعلام نمایند.

عوامل موثر در تعیین قیمت کولینگ تاور

• قیمت مواد اولیه فایبرگلاس همانند الیاف و رزین

• تعداد لایه های الیاف و رزین و ضخامت نهایی بدنه

• نوع الیاف و رزین به کار برده شده در تولید و ساخت

• گرید عایق حرارتی و کلاس محافظتی موتور و نوع برند موتور

• نوع دستگاه برج خنک کننده (مکعبی یا مدور، مدار باز یا مدار بسته)

• ظرفیت سرمایشی یا برودتی برج خنک کننده (از 10 تن تبرید تا 4500 تن تبرید)

• نوع پکینگ مدیا برج خنک کننده به کار رفته و گرید مواد به کار رفته در پکینگ ها

• نوع پروانه با فن برج خنک کننده، نوع تیغه های به کار رفته و تعداد پره های فن مکنده برج خنک کننده

تعمیر و نگهداری برج خنک کننده

تعمیر و نگهداری عملیاتی مناسب برای رسیدن به حداکثر توان کولینگ تاور و افزایش عمر آن بسیار مهم است. با انتخاب یک شرکت مناسب مانند هلدینگ صنایع برتر ایران برای خریداری و نصب برج خنک کننده می ‌تواند هزینه های عملیاتی و نگهداری برج خنک کننده را کاهش دهد. شرکت هلدینگ صنایع برتر ایران تهویه دستورالعمل های نگهداری و اطلاعات تعمیر و سرویس را به مشتری ارائه می‌ دهد. این روش ها می توانند با حفظ جریان مناسب آب و جریان هوا و همچنین جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده، از افت کارایی در قسمت انتقال گرما جلوگیری کنند.

گروه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر به عنوان مرجع تخصصی فروش انواع تجهیزات در حوزه تهویه مطبوع، سیستم های گرمایشی و سرمایشی، انواع کولینگ تاور و قطعات برج خنک کننده، پمپ و سیستم های آبرسانی، سیستم های تصفیه آب و هوا با تنوع بسیار زیاد از لحاظ برند و مدل، با داشتن تیمی فنی و متخصص تلاش دارد تا بهترین کیفیت و رضایت را از آن هموطنان و به ویژه صنعت گران نماید. در صورتی که قصد خرید کولینگ تاور و محصولات مشابه را دارید، می توانید با دریافت قیمت کولینگ تاور و مشورت کارشناسان فروش مهتاب گستر انتخاب بهتری داشته باشید.

مجموعه صنعتی مهتاب گستر در زمینه تولید برج خنک کننده به صورت حرفه ای در حال فعالیت است. شما هر گونه نیازی که به انواع برج خنک کننده و دیگر مدل ها که داشته باشید توسط کادر مجرب و حرفه ای ما در کم ترین زمان ممکن و با بهترین کیفیت به شما ارائه می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص برج خنک کننده و نحوه تولید آن به سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.

برای ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 09127883721 – 66706377 – 66709528