برج خنک کننده مکعبی

برج های خنک کننده شرکت سارایئل نسیم :

برج‌های خنک کننده یا کولینگ تاور های تولیدی شرکت سارایئل نسیم یکی از سیستم‌های صنعتی است که امروزه جهت دفع گرما از یک دستگاه تهویه مطبوع یا یک فرآیند صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عبارتی دیگر می‌توان گفت که برج خنک کننده نوعی مبدل حرارتی بزرگ است که استفاده‌ ها فراوانی می‌توان از آن کرد. امروزه در بسیاری از فرایندهای شیمیایی مانند صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی، صنایع معدنی، صنایع هسته‌ ای، صنایع غذایی، صنایع دارویی و… از برج‌های خنک کن استفاده می‌شود. اساس کار برج ‌های خنک کننده تبخیر سطحی آب و برقراری تماس مستقیم بین جریان آب و هوا است که به روش‌های مختلفی صورت می‌گیرد.

اساس طراحی برج‌ های خنک کن یا کولینگ تاور تبخیر شدن آب به منظور خنک‌سازی آن است؛ این کار به منظور جذب گرما از یک فرایند صنعتی یا یک دستگاه صنعتی صورت می‌گیرد. در حقیقت آبی که وارد برج خنک کننده می‌شود، پس از خنک شدن به صورت غیرمستقیم یا مستقیم عملیات خنک‌سازی یک دستگاه صنعتی دیگر را برعهده می‌گیرد یا اینکه از آن برای سرمایش یک مکان استفادهمی‌شود. امروزه برج‌های خنک کننده اغلب به همان صورت برج‌های مرتفع ساخته می‌شوند.اما از تأسیسات دیگری نیز در این برج‌ها استفاده می‌شود که نتیجۀ آن افزایش سطح تماس قطرات آب با جریان هوا و در نتیجه بهبود عملکرد برج خنک کننده است. 

مشخصات فنی :

ساختمان اصلی برج: در ساخت بدنۀ اصلی برج‌های خنک کننده اغلب از فایبر گلاس یا آلیاژهای فلزی استفاده شود. استفاده از فایبر گلاس به خاطر وزن پایین، مقاومت در برابر مسائلی مانند خوردگی و …، استحکام مناسب و مقاومت بالا در برابر تابش نور خورشید، شرایط آب و هوایی متغیر و … مورد استقبال طراحان کولینگ تاور قرار گرفته است. به صورتی که بسیاری از طراحان و سازندگان به سراغ برج‌های خنک کننده فایبر گلاس رفته‌اند.

سیستم آب رسانی : آب مهم‌ترین جزء در ساخت برج‌های خنک کننده است. به همین خاطر از طراحی‌های متفاوتی جهت آبرسانی در برج‌های خنک کننده یا کولینگ تاور استفاده می‌شود. به طور کلی اجزای سیستم آبرسانی برج شامل اتصالات، سیستم لوله‌کشی، پمپ‌های سیرکولاسیون، آب‌پخش‌کن‌ها، نازل‌های توزیع‌کننده جریان، رایزرها و … می‌شود. طراحی سیستم آبرسانی در برج‌های خنک کننده از اهمیت بالایی برخوردار است. در زمان طراحی لازم است مواردی مانند میزان انتقال حرارت، احتمالات وخطرات ناشی از یخ‌زدگی جریان آب، افت فشار و … را در نظر گرفت.

فن :در برج‌های خنک کننده اغلب از فن‌های قدرتمندی به منظور هوادهی کمک گرفته می‌شود. ‌البته به طور کلی سیستم هوادهی می‌تواند به دو شکل هوادهی اجباری و آزاد طراحی شود. که در شکل آزاد دیگر نیازی به استفاده از فن نیست و جریان هوا به صورت آزاد و بر اساس گرمایش از پایین برج به سمت بالاصعود می‌کند. اما در طراحی اجباری از فن‌ها با طراحی‌های متفاوتی کمک گرفته می‌شود.فن را می‌توان در پایین برج یا در بالای برج نصب کرد؛ که در روش اول وظیفۀ فن هوادهی است و در روش دوم فن وظیفۀ مکش جریان هوا را برعهده خواهد داشت. جزء دیگری که در سیستم هوادهی برج خنک کننده باید در نظر گرفت، شیوۀ انتقال نیرو به فن است.انرژی لازم جهت به گردش در آوردن فن را می‌توان به کمک یک الکترو موتور تأمین کرد.این الکترو موتور را می‌توان به شکل سیستم کوپل مستقیم یا به کمک تسمه و پولی به فن متصل کرد.

سطوح خنک کننده : با توجه به اینکه انتقال حرارت در برج های خنک کننده بر اساس تماس مستقیم جریان آب و جریان هوا صورت می‌گیرد، پس یکیاز پارامترهای مهم در زمان طراحی افزایش میزان سطح تماس قطرات آب با جریان هوا خواهد بود. برای این کار از سطوح خنک کننده استفاده می‌شود. با توجه به اینکه طول برج‌های خنک کننده محدود است، جهت افزایش سطح تماس از سطوح خنک کننده‌ای کمک گرفته می‌شود که به صورت متخلخل طراحی شده‌اند و نسبت مساحت تماس به حجم سطوح خنک‌ کننده باید تا حد امکان بالا باشد. برای بیان این نسبت از پارامتری به نام سطح ویژه استفاده می‌کنند که بر اساس سطح در واحد حجم تعریف می‌شود و واحد آنm2/m3 است.

جنس سطوح خنک‌کننده اغلب از جنس چوب،سفال، مواد پلیمری، بلوک‌های بتنی و … است. متداول‌ترین شکل طراحی این سطوح نیز به شکل لانه زنبوری یا تیغه‌ای است.

قطره گیر :طراحی صورت گرفته برای برج‌های خنک کننده به گونه‌ای است که بالاخره مقادیری از آبی که از بالا درون برج پاشش می‌شود،توسط جریان هوا به سمت بالا برده شده و از درون برج خارج می‌شود. مسئله‌ای که باعث افزایش رطوبت هوا شده و همچنین خیلی مطلوب طراحان نیست. به همین خاطر است که ازصفحات قطره‌گیر جهت کاهش میزان رطوبت جریان هوا و گیر انداختن قطرات ریز آب کمک گرفته می‌شود. قطره‌گیرها به طور معمول از جنس آلیاژهای فلزی یا ورقه‌های پلیمری ساخته می‌شود. مهم‌ترین شکل طراحی این ورقه‌ها به صورت تیغه‌ای یا لانه زنبوری است که جریان هوا را کند کرده، باعث به دام افتادن قطرات ریز آب می‌شوند.

لوور برج خنک کننده : دبی هوای ورودی به برج خنک کننده عامل دیگری است که روی عملکرد آن تأثیر مستقیم دارد. به همین خاطر برای بهبود بخشیدن به آن از صفحاتی به نام لوور استفاده می‌شود. لوور یا کرکره ورودی هوا کنترل‌ کنندۀ حجم هوای ورودی به داخل برج است.میزان هوای ورودی به برج تحت دو پارامتر تعیین می‌شود. پارامتر اول به شرایط آب وهوایی منطقه بستگی دارد و در حقیقت سرعت هوای ورودی به برج در شرایط آب و هوایی رامشخص می‌کند. این پارامتر به طور کلی عددی بین پنج تا ده متر بر ثانیه در نظرگرفته می‌شود. عامل دوم اما به طراحی برج برمی‌گردد و در حقیقت مساحتی است که ازآن هوا وارد برج خنک کننده می‌شود. این عامل تحت کنترل لوورها یا کرکره‌های هوا بوده و می‌تواند دبی هوای ورودی به برج خنک کننده را تنظیم کند.

در طراحی و ساخت لوورها اغلب از ورقه‌های فایبر گلاس استفاده می‌شود. زیرا در برابر جریان هوا مقاومت بالایی دارند، دچارخوردگی نمی‌شوند و از طول عمر مناسبی نیز بهره می‌برند. شکل طراحی این کرکره‌ها نیز می‌تواند به صورت تیغه‌ای یا لانه زنبوری باشد. لوورها بستگی به شکل طراحی برج ممکن است در کف برج یا دیواره‌های آن نصب شوند.