برج خنک کننده


محاسبات تاسیسات - محاسبه ظرفیت برج ختک کننده

 

برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده یک مبدل حرارتی مدار باز است که به واسطه تبخیر آب در محیط باز عمل میکند و آب مورد استفاده در سیستم را تا حدودی خنک میکند.هر چه رطوبت محیط کمتر باشد برج های خنک کننده عملکرد بهتری خواهند داشت.
برج های خنک کننده بواسطه تبخیر بخشی از آب در گردش عمل کولینگ را انجام میدهند (تبخیر یک عمل گرماگیر است). برج های خنک کننده در محیط هایی که رطوبت بالایی دارند کارایی مناسبی ندارد.
به طور کلی برج های خنک کننده در انواع زیر تولید می شوند.

  1. فایبرگلاس مدور
  2. فایبرگلاس مکعبی
  3. گالوانیزه مکعبی
  4. گالوانیزه ذوزنقه
  5. استوانه ای با مصالح ساختمانی

 

نحوه عملکرد برج خنک کننده :


در داخل برج های خنک کننده المان های افزایش سطح تماس وجود دارد این المان ها میتوانند چوب و یا پکینگ های فیلم و اسپلش  باشند. پاشش آب روی این المان ها و تماس با هوای اجباری فن موجب خنک شدن آب می شود.
بخشی از آب برای انجام عمل خنک کاری تبخیر میشود که باید جایگزین گردد.
در قسمت تحتانی برج های خنک کننده تشت آب وجود دارد که آب خنک شده در آن جمع میشود و خروجی دستگاه به این تشت متصل است.
در برج های خنک کننده آب از بالا به پایین پاشیده می شود و هوا در جهت مخالف با زاویه ۱۸۰ درجه  یا متقاطع با زاویه ۹۰ درجه باآن برخورد می کند.
ایجاد جریان هوا در برج های خنک کننده به واسطه فن دستگاه صورت میگیرد که در مدل های مختلف متفاوت است.در بضی از برج ها از فن ملخی یا آکسیال و در بضی دیگر از انواع فن سانتریفوژ استفاده می شود.

 

کاربرد برج خنک کننده :


از برج های خنک کننده در سیستم های تهویه مطبوع و سرمایش و در کارخانه های صنعتی که نیاز به خنک کاری آب دارند استفاده می شود. خنک کاری دستگاه های تزریق، خنک کاری کندانسور و دستگاه های بستنی ساز از جمله موارد استفاده صنعتی از برج های خنک کننده به شمار می رود.
کاربرد برج های خنک کننده به لحاظ دمایی محدودیت هایی دارد اما به لحاظ فشار کاری خیر. می توان در پروژه هایی که فشارکاری بالایی دارند از برج های خنک کننده مدار بسته استفاده کرد .
کاربرد برج خنک کننده مخصوصا در برخی از شهر ها که میزان رطوبت بالاست محدود تر می شود.

در اکثر پروسه های صنعتی و تولیدی حرارت تولید شده توسط آب جذب و باید به محیط خارج دفع شود. این کار توسط برج خنک کن انجام می شود اما برج های خنک کن محدودیت هایی نیز در کاربرد دارند که مهمترین آن محدودیت کاهش دمای آب می باشد. یک برج خنک کننده ایده آل در بهترین شرایط می تواند دمای آب را تا حداکثر 3 و به بالاتر از دمای مرطوب محیط کاهش دهند به عنوان مثال اگر دمای آب ورودی یک برج خنک کننده چیلر 32 درجه سانتیگراد باشد و دمای مرطوب محیط 24 درجه ، این برج نهایتا می تواند دمای آب را به 27 درجه سانتی گراد برساند.

 

انواع برج خنک کننده :

 

برج های خنک کن به دلیل گستردگی کاربرد دارای انواع  مختلفی هستند که در چند دسته بندی مختلف به آنها اشاره می شود.

انواع برج های خنک کننده از نظر جهت جریان هوا و آب

  1. برج خنک کننده جریان مخالف یا کانتر فلو (Counter flow)

    در برج های خنک کننده کانتر فلو یا جریان مخالف جهت جریان و هوا مقابل یکدیگر هستند. در این نوع از برج های خنک کن، هوا از پایین به بالا و آب از بالا به پایین جریان دارد. برج خنک کننده مدور و برج خنک کننده استوانه ای از این نوع هستند. البته انواع برج خنک کننده مکعبی هم بصورت کانترفلو تولید می شوند.

  2. برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس فلو(Cross flow)

    در این نوع از برج های خنک کننده جریان آب و هوا بصورت جریان متقاطع با اختلاف زاویه ۹۰ درجه وارد برج می شوند. که معمولا هوا به صورت مکشی یا دهشو از بغل وارد برج شده و آب از بالا به پایین جریان دارد.
    برج خنک کننده ذوزنقه ای و برج خنک کننده مکعبی کراس فلو از این نوع هستند.

برج خنک کننده جریان مخالف و جریان متقاطع

انواع برج های خنک کننده از نظر شکل ظاهری

  1. برج خنک کننده مکعبی

    این نوع از برج های خنک کننده از فایبرگلاس و یا گالوانیزه ساخته می شوند و می تواند بصورت کانترفلو یا کراس فلو . در برج خنک کننده مکعبی جهت پاشش آب از تشت های سوراخ دار و یا نازل های اب پاش استفاده میشود.
    در این نوع از برج های خنک کننده فن میتواند بصورت آکسیال مکنده در بالای دستگاه و یا بصورت سانتریفیوژ  دمنده در پایین دستگاه قرار گیرد .
     

  2. برج خنک کننده مدور

    برج های خنک کننده مدور از جنس فایبرگلاس تولید می شوند و درون برج دارای اسپرینگلر هد جهت پاشش آب هستند. در برج های خنک کننده مدور از بازوهای سوراخ دار جهت پاشش آب استفاده می شود.
    این برج دارای گلویی در قسمت بالاست که فن در آن قسمت نصب می شود.
     

  3. برج خنک کننده ذوزنقه ای

    برج های خنک کننده ذوزنقه ای که اصطلاحا به مارلی معروف هستند از نوع کراس فلو است. فن در این نوع از برج های خنک کننده معمولا بالای دستگاه نصب می شود.
     

  4. برج خنک کننده استوانه ای

    این نوع از برج های خنک کننده معمولا دارای بدنه فلزی یا بتونی است و دارای فن آکسیال در بالای سازه است و بصورت جریان مخالف عمل می کند. از برج های خنک کننده استوانه ای معمولا در نیروگاه ها و صنایع بزرگتر استفاده می شود.

 

انواع برج خنک کننده

 

انواع برج های خنک کننده از نظر جنس بدنه

 

  1. برج خنک کننده فایبر گلاس

  2. برج خنک کننده بتنی

  3. برج خنک کننده گالوانیزه یا فلزی (برج خنک کن چوبی)

 

انواع برج های خنک کننده از نظر گردش آب
 

برج خنک کننده مدار بسته


در این نوع از برج های خنک کننده از دو مدار باز و بسته استفاده می شود. بخشی از آب که با سیستم در ارتباط است درون کویل مدار بسته قرار میکیرد و بخش دیگر که باز است و با هوای محیط در ارتباط است آب را برای خنک کاری روی این کویل میریزد.
برج های خنک کننده مدار بسته علاوه بر تجهیزات برج مدار باز، یک کویل و یک پمپ دارند که کویل جهت گردش آب سیستم و پمپ جهت انتقال آب از کف برج خنک کننده به بالای برج خنک کننده و نازل هاست.
استفاده از برج های خنک کننده مدار بسته محدودیت فشار کار سیستم را از بین میبرد و مصرف آب کمتری به نسبت برج خنک کننده مدار باز دارد. با استفاده از برج مدار بسته مشکل رسوب گیری در سیستم (کندانسور و مبدل های حرارتی) از بین میرود.

 

برج خنک کننده مدار باز​


در برج خنک کننده مدار باز آب در دستگاه مستقیما با هوا در تماس است و خنک میشود در این نوع از برج های خنک کننده به دلیل باز بودن بخشی از سیستم محدودیت فشار کاری وجود دارد.
در این نوع از برج های خنک کننده مصرف آب بالاست و مشکل رسوب گیری دستگاه هم مطرح است.در واقع به دلیل تبخیر آبی که در دستگاه های خنک شونده و برج های خنک کننده جریان دارد، باید آب جایگزین وارد دستگاه شود و ورود آب جایگزین و وجود عمل تبخیر به معنی تجمع املاح و رسوبات آب در سیستم است.
 

برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته

 

اجزای برج خنک کننده


برج خنک کن بر اساس نوع جریان ، شکل ظاهری و جنس بدنه ممکن دارای اجزای مختلفی می باشند اما به طور کلی اجزا و تجهیزات مورد استفاده در برج های خنک کن به شرح زیر است:

 

بدنه برج خنک کننده


بدنه اصلی دستگاه که دیگر اجزای برج بر روی آن نصب و مونتاژ می شود . بدنه برج خنک کننده میتواند از نوع متریال ساختمانی و بتونی و فایبرگلاس و گالوانیزه باشد. در قسمت بالایی بدنه برج های خنک کننده فن استک نصب میشود که محل استقرار فن دستگاه است. برخی از برج های خنک کننده فن را روی دیواره خود دارند و جریان هوا بصورت افقی در آنها در جریان است و در بعضی دیگر از برج های خنک کننده فن ها بصورت سانتریفیوژ در پایین دستگاه نصب شده اند که هوا را وارد برج می کنند.

 

شاسی برج خنک کننده


بر اساس ساختار و طراحی برج ممکن است شاسی برج خنک کن قسمتی از بدنه باشد و یا بصورت جداگانه ساخته و نصب شود و بدنه برج بر روی آن سوار شود.
فونداسیون برج های خنک کننده مورد مجزایی است که باید در محل نصب برای استقرار ساخته شود . در برج های خنک کننده مدور در ظرفیت های پایین پایه ها و شاسی دستگاه جزیی از بدنه هستند و از جنس فایبرگلاس ساخته می شوند اما در ظرفیت های بالاتر پایه های دستگاه از نوع گالوانیزه هستند که در زمان مونتاژ و معمولا در محل پروژه نصب می شوند. این پایه ها روی فونداسیون اصلی می نشینند.

 

پکینگ برج خنک کننده


قسمت اصلی برج خنک کننده که شرایط افزایش سطح تبادل حرارت را در برج بوجود آورده تا آب سریعتر و راحت تر تبخیر یا انتقال حرارت را انجام دهد، پکینگ ها هستند . پکینگ ها با توجه به نوع برج خنک کن و این که جریان مخالف هستند و یا جریان متقاطع مدل های مختلفی دارند.. پکینگ در واقع سطح گسترده و نازکی از آب را در مقابل هوا قرار میدهد تا انتقال حرارت صورت پذیرد. جنس پکینگ ها با تغییر دمای کاری برج های خنک کننده باید متناسب باشند برای مثال پکینگ پی وی سی تا ۵۰ درجه و پکینگ پلی پروپیلن تا ۸۰ درجه تحمل دارند.
در دماهای بالاتر از پکینگ های فلزی، استیل یا آلومیینیوم استفاده می شود.
انواع پکینگ شامل پکینگ فیلم و پکینگ اسپلش و چوب های مخصوص هستند.
 

پکینگ برج خنک کننده

نازل برج خنک کننده


نازل برج خنک کننده وظیفه پاشش وتقسیم یکنواخت آب با قطرات یکسان با قطر مشخص را بر عهده دارد. نوع نازل و نوع پاشش آب در راندمان برج تاثیر به سزایی دارد.
از نازل در برج های خنک کننده مکعبی استفاده می شود.
نازل ها دارای سایز و دبی های متفاوتی هستند که بسته به ابعاد و کارایی برج های خنک کننده انتخاب می شوند.
دمای آب، کیفیت و خلوص آب، کاربری برج خنک کننده، نوع برج خنک کننده و ابعاد آن تعیین کننده نوع نازل هستند.

 

نازل مربع پاش ضد رسوب برج خنک کننده مکعبی

 

فن و الکترو موتور


هوا توسط فن بر روی پکینگ برج خنک کننده به جریان در می آید. فن ها را معمولا از جنس فایبر گلاس یا گالوانیزه می سازند و این فن توسط الکتروموتور به حرکت در می آید . اتصال بین فن و الکتروموتور ممکن است به صورت مستقیم یا توسط گیربکس و یا پولی و تسمه باشد .

فن آکسیال فایبر گلاس ایرفویل برج خنک کننده

قطره گیر برج خنک کننده


قطره گیر با جلوگیری از خروج قطرات و ذرات بزرگ آب از برج خنک کن باعث صرفه جویی در مصرف آب برج می شود. ضخامت قطره گیر ها نباید زیاد باشد چرا که افت فشار بالایی را به سیستم تحمیل میکند و فن برج کارایی خود را از دست میدهد. قطره گیر ها دارای دو زاویه در مسیر هوای عبوری هستند و بالاتر پکینگ ها قرار می گیرند. قطره گیر ها معمولابه شکل لانه زنبوری هستند و با ضخامت ۱۳ سانتی متر تولید می شوند.

 

اسپرینکلر هد یا آبگردان برج خنک کننده


در برج های مدور یا دایره ای برای توزیع مناسب آب در تمام نقاط برج از اسپرینکلر هد استفاده می شود. این وسیله دارای تعدادی لوله است که پس از نصب به آن متصل شده و به وسیله آنها آّ را تقسیم می کند. خود آبگردان یا آب پخش کن نیز توسط نیروی آب که توسط پمپ اعمال می شود به حرکت در می آید.

 

 

اسپرینکلر هد یا آبگردان برج خنک کننده
 

 

طریقه نصب برج خنک کننده


هر برج خنک کن یا کولینگ تاور بر اساس نوع عملکرد و ساختار آن شرایط نصب متفاوتی دارد و شرکت های تولید کننده برج مشخصات و شرایط نصب برج خنک کن را در اختیار خریدار آن قرار می دهد.

نقشه استراکچر برج خنک کننده باید توسط تولید کننده به مشتری ارائه گردد. محل نصب برج خنک کن شرایط خاص دارد برای مثال فاصله از برج خنک کننده دیگر و فاصله از دیوار برای وجود جریان هوای مناسب باید رعایت گردد.
لوله کشی آب و امکان تخلیه پساب برج های خنک کننده باید در محل نصب پیش بینی شده باشد.

 

محاسبات و طراحی برج خنک کننده :


انتخاب و طراحی برج خنک کن به پارامترهای زیادی وابسته می باشد از جمله : دمای هوای خشک محیط ، دمای مرطوب محیط ، دمای آب ورودی ، دمای آب خروجی ، نوع گردش آب و ... به همین جهت پیشنهاد می شود طراحی و محاسبه ظرفیت برج خنک کن را به شرکت سازنده و تولید کننده واگذار کنید.

 

 قیمت برج خنک کننده


برج های خنک کن بر اساس جنس بدنه ، نوع عملکرد و نوع گردش آب قیمت های متفاوتی دارند اما در مقام مقایسه باید گفت به طور کلی برج های خنک کننده کراس فلو با بدنه گالوانیزه و چوب اشباع شده گرانترین قیمت را دارند. و باید گفت اگر به دنبال برج خنک کننده ارزان هستید باید برج خود را از نوع فایبرگلاس مدور یا فایبرگلاس مکعبی انتخاب کنید.  

 

گارانتی و خدمات پس از فروش برج خنک کننده


تمامی برج های خنک کننده ارائه شده توسط شرکت بامین تهویه دارای 5 سال گارانتی بدنه و 18 ماه گارانتی قطعات میباشند.

 

مشاوره و فروش برج خنک کننده 


پرسنل شرکت بامین تهویه آماده ارائه مشاوره در زمینه انتخاب نوع ، جنس و ظرفیت برج های خنک کننده به مشتریان گرامی می باشد. شرکت بامین تهویه تولید کننده انواع برج های خنک کننده مدار باز ، مدار بسته ، گالوانیزه ، فایبر گلاس، مکعبی و مدور و ... اطلاعات فنی ، مشخصات و قیمت انواع برج های خنک کننده را جهت بررسی فنی ومالی و سفارش خرید در اختیار مشتریان محترم قرار داده است.

 

بامین تهویه ، تخصصی ترین وب سایت کشور در زمینه تاسیسات