نحوه کارکرد برج خنک کننده چگونه بوده و عملکرد آن به چه صورت است ؟

برج خنک کننده که با نام کولینگ تاور یا برج خنک‌ کن هم شناخته شده است یک مبدل‌ حرارتی است که آب وهوا را با یکدیگر ارتباط میدهد و مقدار حرارت آب گرم را کاهش می دهد.

برج خنک کننده یکی از اصلی ترین دستگاه‌ سیستم‌ صنعتی است که می‌تواند کاربرهای در صنایع شیمیایی، نیروگاه، کارخانه‌ فولادی و بسیاری از شرکتها در تولیدی که خنک سازی فراهم میکند داشته باشد.

همچنین برای خنک سازی سیالات کندانسور چیلرهای جذبی و چیلر تراکمی ساختمان‌های تجاری بزرگ کثل مدرسه ها ، فرودگاه‌، مدارس، بیمارستان‌ها استفاده شود.

در برخی از کولینگ تاورها افت دما بر اثر منتقل شدن حرارت از آب به هوا در داخل برج و از طریق تبخیر و خروج بخار آب ایجاد میگردد زیرا تبخیر آب باعث میشود که انرژی از آب گرفته شده و در نتیجه دمای آب کاهش پیدا میکند.

زمانی که دما هوا گرم یا خشک باشد انتقال گرما بشکل نهان اتفاق میافتد چون اختلاف دما آب و هوا زیاد نیست در هوای سرد انتقال گرما قابل ملاحظه تر است زیرا اختلاف دما زیاد می باشد.

در کولینگ تاور ها جریان هوا و آب در پکینگ ارتباط مستقیم با یکدیگر دارند انتقال حرارت در این قسمت صورت می پذیرد.

در ادامه همراه تیم فنی و مهندسی کارا پمپ باشید تا به بررسی تخصصی نحوه کارکرد برج خنک کننده پرداخته و به صورت کامل با آن آشنا شویم.

نحوه کارکرد برج خنک کننده

نحوه کارکرد برج خنک کننده شاید به نظر پیچیده بیاید ، اما در واقع ساده است.

طراحی برج خنک کننده وابسته به شرایط است که جهت خنک کنندگی آب مصرفی در یک چرخه و نیز شرایط محیطی محل قرار گرفتن برج بر طبق دمای آب ورودی و دمای آب خارج شده از برج ، دمای حباب مرطوب و حباب خشک همچنین دبی جرمی آب با کمیت‌ هستند که مشخصه برج بر اساس آن ها تعیین می شود.

اختلاف بین دمای آب ورودی و دمای خروجی ان با بازه دمایی و اختلاف بین دما خروجی و دما حباب مرطوب را دمای تمایل می نامند.

برج خنک کننده خود یک کمیت مهم برای طراحی این برج می باشد.

یک کمیت معرف است که مقدار انتقال حرارت لازم به ازای شار جرمی آب و هوا را مشخص می کند.

کمیت دیگر هم بخش حرارتی هسته خنک کننده می باشد.

توان تبادل حرارتی هسته خنک کننده به ازای نسبت شار جرمی آب به هوا مشخص شده را نشان میدهد.

کمیت تعیین کننده میزان انتقال حرارت بین آب و هوا است .ابتدایی ترین کار در طرح یک برج خنک کننده تعیین سطح تبخیر ان می باشد.

افت فشار نیز در برج خنک کننده برای تعیین ابعاد و مقدار توان یا میزان ارتفاع دارای اهمیت می باشد.

کاهش فشار کل و نیز انتقال حرارت در هسته خنک کننده به ارتفاع آن وابسته می باشد به عبارتی ارتفاع پکینگ هم از معیارهای طراحی برج‌های خنک کننده است.

مدار گردش‌ها کولینگ تاور به دو دسته مدار بسته و مدار باز تقسیم بندی می شود همچنین برج های خنک کننده برپایه تبادل حرارت به جریان مخالف ، جریان متقاطع دسته بندی می شوند .

موضوعات محتوا نحوه کارکرد برج خنک کننده به صورت فایل پی دی اف | کارا پمپ

بازده برج خنک کننده

این عملکرد بر طبق عملیات گردش آب ، جریانات هوا و تبخیر آب برقرار است در برج خنک کننده جریان آب به وسیله پمپ به حرکت در میاید و در سطح مقطع و بر سطح انتقال حرارت توزیع می شود.

جریان هوا به وسیله قدرت الکتروموتور و با چرخش پروانه در دستگاه به جریان میافتد بنابراین اساس کار برج کولینگ تاور با خنک کردن آب با ایجاد زمان و سطح تماس بین آب و هوا و گرفتن گرما نهان و تبخیر قسمتی از آب می باشد.

برج کولینگ برای خنک کردن ماشین های صنعتی ، چیلر ها ، پتروشیمی و نیروگاه ها و صنایع دارویی و غذایی و دیگر بخش های صنعتی استفاده میگردد.

بازده این سیستم برای شناخت بهتر نحوه کارکرد برج خنک کننده بسیار اهمیت دارد.

خنک کردن دبی آب و ارسال آن به ماشین آلات و صنایع برای حذف حرارت آن ها می باشد ؛ دفع حرارت با تبخیر آب صورت میگیرد و مقدار کمی نیز از طریق انتقال حرارت هدایت و جابجایی انجام می شود.

گرمای نهان مقدار حرارتی است که نیاز دارد تا میزان تعیین شده ای از آب تبخیر و به بخار آب تبدیل شود و فاز آن تغییر می کند.

خنک کننده یا کولینگ تاور پس از گردش در داخل دستگاه و ماشین های مختلف انرژی حرارتی را از آن ها میگیرد و دمایش بالا میرود.

استفاده از برج خنک کن

نحوه کارکرد برج خنک کننده ، بسیار به قطعات آن وابسته بوده که یکی از آن ها برج خنک کن می باشد.

خنک کننده کولینگ تاور معمولا از برج خنک کن استفاده میکند اگر برج خنک کننده راندمان عملکرد پایین داشته باشد امکان دارد کل عملکرد متوقف شود.

عمل کولینگ تاور با تبخیر سطحی انجام میشود مایع مورد نظر به حالت بخار در میاورد و این دستگاه گرما نهان تبخیر را از محیط جذب می نماید.

هر مایعی با مقدار معینی در هر دمایی دچار تبخیر سطحی می شود.

مثلا هنگامی که از استخر بیرون میاید با وجود اینکه دمای قطرات آب روی پوست به دمای تبخیر آب نرسیده است تبخیر سطحی احساس سرما می کنید.

شدت تبخیر سطحی به میزان سرعت جریان هوا بستگی دارد مثلا وقتی که از استخر خارج شوید در مقابل وزش باد احساس سرمای زیادی می کنید.

همچنین بخوانید: برج خنک کننده چیست ؟

انواع کولینگ تاور

آشنایی با انواع این سیستم و نحوه کارکرد برج خنک کننده ، در زمان اجرا موتورخانه یا اجرا تاسیسات مکانیکی از اهمیت بالایی برخوردار است.

برج های کولینگ تاور انواع زیادی با مکانیزم های مختلف دارد که هر کدام از آن ها ویژگی های خاص خود را دارد که بکار میروند.

تمام مدل های برج خنک کننده دارای کارکردهای مشابه هستند و تنها در مدل های مختلف مکانیزم نحوه گردش آب یا مسیر ورود هوا در آن ها ممکن است با یکدیگر متفاوت باشند.

اجزا تشکیل دهنده

برج خنک کن از سه نوع ماده فلز و بتن و فایبرگلاس ساخته می شود که مواد در نحوه کارکرد برج خنک کننده اثر ندارد اما عمر و هزینه نگهداری آن به جنس آن ها بستگی دارد.

فلزات بعلت خوردگی و پوسیده شدن عمر کمی دارد و میتواند تقریبا پانزده سال مورد استفاده قرار گیرد همچنین هزینه های نگهداری و تعمیر آن سالانه بسیار بالا است.

مدل فایبرگلاس دارای عمر بالا می باشد و نیاز به تعمیرات کمی دارد.

برج های از جنس بتن نیز استفاده می شود.برج های خنک کننده آب گرم را پس از خنک کردن به گردش در می آورند این دستگاها تا نود درصد در مصرف آب صرفه جویی می کنند.

همچنین بخوانید : سرویس و نگهداری برج خنک کننده چگونه است ؟

عملکرد

عملکرد برج خنک کننده به شکلی است که مخرب محیط زیست نمیباشد یکی از بهترین مدل های در بکارگیری مکانیسم های طبیعی را دارد خنک کننده با صرف انرژی بسیار کم مقدار حرارت خیلی زیادی را دفع میکند.

توجه داشته باشید که در آب از سیستم مواد شیمیایی استفاده میشود که باید بشکل صحیح مورد استفاده قرار گیرد.

میتوان از راه زیاد کردن راندمان برج خنک کن و کنترل هوشمند کولینگ تاور برای مصرف بهینه از انرژی و آب استفاده کرد.

سخن آخر

در این محتوا با نحوه کارکرد برج خنک کننده ، آشنا شدید.

همانطور که می دانید یکی از اصلی ترین سیستم های تاسیسات ، کولینگ تاور ها بوده که انواع مختلفی داشته و کاربرد بسیار زیادی درون تاسیسات دارند.