آشنایی با برج های خنک کننده -بخش ششم ( cooling towers )
مواد سازنده برج خنک کننده
برج خنک کن معمولاً از بتن، چوب یا فایبرگلاس ساخته می شود. برج های خنک کن همچنین مجهز به تجهیزات مکانیکی متشکل از فن، پکینگ، الکتروموتور و سیستم لوله کشی و… می باشند که به گردش هوا در سراسر برج خنک کن کمک می کند.
چگونگی کارکرد برج خنک کننده
سیستم ها و فرآیندهای صنعتی حرارت زیادی را به شکل آب داغ تولید می‌کنند که این آب باید خنک گردد. این آب داغ از داخل کولینگ تاور عبور می کند و در معرض هوای خشک و خنک محیط قرار می گیرد.
گرما بوسیله تبخیر دفع می گردد. این آب خنک مجدد وارد فرآیند شده و گرم می شود، این سیکل بارها و بارها تکرار می شود.آب گرم در برج خنک کن بوسیله نازل به قطرات ریز تبدیل شده و بروی پکینگ پاشیده می شود که موجب افزایش سطح تماس و افزایش میزان تبخیر می شود. فن که بالای کولینگ تاور قرار کرفته است هوا را از پایین دستگاه به سمت بالا، در خلاف جهت آب هدایت می کند، این هوا گرما و آب تبخیر شده را به اتمسفر خارج می کند.آب گرم در این فرآیند خنک شده و بخشی از جرم خود را از دست می دهد که به صورت تبخیر همراه با هوا خارج می شود، سپس این آب خنک در تشت دستگاه جمع شده و به سمت سیستم مکش می شود. به طور کلی برج خنک کن برای حذف گرما از ساختمان یا تأسیسات با پاشیدن آب از طریق برج برای تبادل گرما به داخل ساختمان طراحی و ساخته شده است. هوا از کناره های برج وارد می شده و از آب در حال سقوط عبور می کند.
برج خنک کننده هیبریدی
کولینگ تاور به دلیل تبخیر مداوم آب مصرف آب بالایی دارد به طوریکه در مناطق خشک و کم آب می توان از برج خنک کن مدار بسته، هیبریدی، آدیاباتیک یا خشک استفاده نمود و میزان مصرف آب را کاهش داد.
آشنایی با مفاهیم رایج در برج های خنک کننده
- محدوده خنک کننده Cooling Range :عبارت است از تفاوت بین دمای آب ورودی و خروجی از برج خنک کننده.
- بار خنک کنندگی Cooling Load : سرعتی که گرما از آب خارج می شود.
- آب Make-up: مقدار آب تازه و تصفیه شده ای که باید برای سیستم آبی تامین شود تا همان مقدار آبی که بخار شده را جایگزین کند.
- پرتاب آب یا Drift : ذرات هوا که در تماس با آب توسط جریان هوا حمل و به بیرون از تشت برج خنک کن منتقل می شوند.
- ستون هوای گرم یا Plume : مخلوط هوای گرم و بخار آب که از یک برج خنک کننده خارج می شود.
- اَپروچ Approach : تفاوت بین دمای آب خروجی از برج و دمای مرطوب هوای ورودی.
- دمای مرطوب wet-bulb
- روانسنج اسلینگ : اندازه گیری دمای مرطوب توسط روانسنج اسلینگدمای هوای محیط در رطوبت نسبی 100٪. این شاخص توسط یک روانسنج اندازه‌گیری می شود که در آن لایه نازکی از رطوبت، حباب دماسنج را می پوشاند و در معرض هوای جاری قرار می گیرد. عدد اندازه گیری شده، معمولاً در مقایسه با اندازه گیری دماسنج معمولی بسته به رطوبت نسبی، خنک تر است.
- بلودان Blowdown : آبی که به طور عمدی از سیستم خارج می شود تا قسمت هایی از جامدات انباشته شده در اثر تبخیر مداوم آب و لجن ناشی از ناخالصی ها و رشد باکتری ها حذف شوند.
- گردش مجدد Recirculation : زمانی رخ می دهد که هوای تخلیه شده با مخلوط شدن با هوای تازه، دوباره وارد سیستم شود. این امر باعث کاهش راندمان برج خنک کن می شود.
