آشنایی با برج های خنک کننده -بخش هفتم ( cooling towers )

برج خنک کننده هیبریدی

انواع برج خنک کننده از لحاظ جنس بدنه

برج خنک کنندۀ فلزی(Metal cooling tower)

بدنۀ برج های خنک کنندۀ فلزی از ورق فولاد ضد زنگ (304 یا 316L) ساخته می شود. عنصر اصلی آلیاژی در این نوع فولاد، کروم و نیکل هستند. همه می دانند که فولاد ضد زنگ (استیل) قوی، بادوام و ماندگار است. ماهیت قوی آن به این معنی است که ماده ای با طول عمر بالا بوده و کمتر نیاز به ترمیم پیدا می کند و می تواند درخشندگی خود را برای سال های زیادی حفظ کند. اما آیا این برای برج خنک کنندۀ شما مناسب است؟

مزایای برج خنک کننده فلزی

– فولاد ضد زنگ بسیار مستحکم است. این یک مزیت برای کسانی است که می خواهند بارهایی مانند لوله کشی را روی برج خنک کننده وارد کنند. همچنین می توان نردبان ها را بدون ترس از آسیب یا خطر برای کارگرانی که از آن استفاده می کنند به سازه متصل کرد.

– بر خلاف فایبرگلاس (FRP)، فولاد ضد زنگ خزش، افتادگی یا خراب شدن ندارد. همچنین با گذشت زمان خواص خود را از دست نداده و تغییر شکل نمی دهد. این موضوع به این دلیل است که فولاد ضد زنگ در مقایسه با FRP در برابر سطوح pH بالا و پایین مقاومت بیشتری دارد. با نگهداری و مراقبت مناسب، برج فولادی ضد زنگ می تواند در تمام روزهای زیر بار، استحکام کافی داشته باشد.

– برج فولادی ضد زنگ تقریبا هرگز ترک نخواهد خورد. فولاد ضد زنگ از آنجایی که چنین ماده بادوامی است، در معرض آسیب ناشی از جابجایی یا ضربه نیست. در صورتی که چیزی به بدنۀ برج برخورد کند، به جای شکستن، فرو می رود. این بدان معنی است که حتی در صورت آسیب جزئی، برج خنک کننده همچنان در شرایط کار خواهد بود.

– سطح صیقلی و براق فولاد ضد زنگ، ظاهر زیبایی را برای برج خنک کننده ایجاد می کند.

– فولاد ضد زنگ مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد. تشکیل اکسید کروم در سطح مقاطع فولادی و در تماس با اکسیژن هوا، موجب حفاظت مقاطع استیلی در برابر رطوبت و مواد خورنده می‌شود.

معایب برج  خنک کننده فلزی

– در موارد نادر، وزن اضافی یک برج فولادی ضد زنگ می تواند یک نقطه ضعف باشد. به عنوان مثال، زمانی که قرار است برج خنک کننده بر روی سقف نصب شود و استحکام سقف به لحاظ تحمل وزن زیاد، محدودیت هایی دارد.

– در مقایسه با برج های فایبر گلاس، برج های استیل گرانتر هستند.

برخی از تولیدکننده ها از ورق گالوانیزه نیز برای ساخت برج های فلزی استفاده می کنند. البته، مقاومت گالوانیزه در برابر خوردگی و نیز استحکام مکانیکی آن به اندازۀ فولاد ضد زنگ نیست

برج خنک کننده فایبرگلاس(Fiberglass cooling tower)

پلاستیک تقویت شده با فایبرگلاس یا FRP، یک ماده مقرون به صرفه است که در بین بسیاری از تولید کنندگان محبوب است. فایبرگلاس یا الیاف شیشه یکی از غالب ترین الیافی است که در صنعت پلیمرهای تقویت شده مورد استفاده قرار می گیرد. اما آیا این برای برج خنک کننده فایبرگلاس برای پروژه شما مناسب است؟ این موضوع خیلی بستگی به شرایط و بودجۀ خریدار دارد.

مزایای برج خنک کننده فایبرگلاس

برج خنک کنندۀ FRP سبک تر از برج های فولادی ضد زنگ است. در موقعیت جایگزینی که یک برج قدیمی در یک مکان نامطمئن است – برای مثال بر روی پشت بام – وزن خشک یک برج FRP به اندازه کافی سبک است که بتوان آن را به محل مورد نیاز حمل کرد.

  • برج فایبرگلاس مقاومت مناسبی در برابر خوردگی دارد و از این رو می‌تواند در برابر آب شور یا حاوی اسید، مقاومت خوبی داشته باشد.
  • میزان هدایت حرارتی فایبرگلاس در مقایسه با فولاد ضد زنگ بسیار پایین تر است. در نتیجه، رساناییِ گرمای بدنۀ برج فایبر گلاس کمتر می باشد.
  • از بدنه فایبرگلاس می‌توان در محیط‌هایی که دارای امواج الکترومغناطیس بالا هستند، استفاده کرد.
  • برج خنک کنندۀ فایبرگلاس نسبت به برج استیل ارزانتر است.

 

معایب برج خنک کننده فایبرگلاس

  • بر خلاف فولاد ضد زنگ،FRP به خوبی در برابر ضربه مقاومت نمی کند. همان برج جدید فایبرگلاسی که قرار است در جای خود نصب شود، ممکن است در حین حمل به طور تصادفی به دیوار یا کامیون برخورد کند و بدنه اش دچار ترک خوردگی گردد. اگر این اتفاق بیفتد، تعمیرات فایبرگلاس هزینۀ زیادی بهمراه خواهد داشت.
  • برج های خنک کننده دائماً گرم هستند و آب همیشه کلردار می شود و در معرض اشعه های مضر UV قرار دارد. این باعث خزش FRP می شود – به این معنی که خود ماده خواص خود را از دست داده و در طول زمان تغییر شکل می دهد. هنگامی که این اتفاق می افتد، ممکن است برج بر اثر وزن آب گرم دچار افتادگی شود. متأسفانه، این ایراد قابل تعمیر نبوده و تنها راه حل تعویض کل برج است.

انواع برج های خنک کننده بر اساس نوع مدار

برج خنک کننده مدارباز مرطوب یا تر:

این مدل دستگاه با ایجاد یک سطح تبادل تماس مستقیم بین هوا و آب سبب کاهش دمای آب می‌شود. در این سیستم برودتی درصدی از آب(1.5 تا 2 درصد) دچار تبخیر شده و وارد هوای ورودی خواهد شد. این موضوع موجب مرطوب شدن هوای اطراف یا اشباع شدن آن می‌گردد. بخاطر همین موضوع به این مدل سیستم سردکننده کولینگ تاور مرطوب یا خیس نیز گفته می‌شود. آب خروجی از افشانک یا اسپرینکلر شروع به ریزش بر روی پکینگها کرده و از سوی دیگر در تماس با هوا دچار کاهش دما میگردد.

برج خنک کننده مداربسته خشک:

در این مدل، آب در یک چرخه تماماً بسته (Close) در تماس با هوای خشک محیط سرد می‌گردد. از این رو این نوع سیستم برودتی را خشک یا درای نیز می نامند. به دلیل تماس غیر مستقیم آب با هوای خشک، دمای آب تحت تاثیر دمای محسوس اقلیم جوی قرار دارد. این تجهیز دارای شبکه‌های لوله ی مسی و فینهای آلومینیوم تحت عنوان کویل فیندار میباشد. آب در گذر از این شبکه‌های لوله ای کویل در تماس با هوای فن یا پروانه، سرد می‌گردد.

برج خنک کننده هیبریدی یا ترکیبی:

نسل جدید تجهیزات برودتی تبخیری در واقع ترکیبی از دو سیستم مدارباز و مداربسته هستند. جریان اصلی سیال آب در گذر از سطوح نفوذ حرارتی کویل توسط یک جریان ثانویه پاششی قرار می‌گیرند. در این تماس، گرما توسط نفوذ و هدایت گرمایشی از آب گرم کویل به آب سرد مدار پاششی انتقال می‌یابد. مزیت بزرگ این مدل کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط طی یک سیکل بدون تبخیر است. این سیستم برودتی در عین حال رسوب گرفتگی به شدت کمتری نسبت به انواع کولینگ تاور مدار باز دارند.

 

انواع برج های خنک کننده بر اساس نمای ظاهری

برج خنک کننده مکعبی(Cubic cooling tower):

این مدل از سیستم‌های برودتی دارای ظاهر مکعب مستطیل بوده و بسیار فضای کمی را اشغال می‌نماید. برج خنک کننده مکعبی می‌تواند به صورت مدارباز، مداربسته و یا هیبریدی تولید و طراحی گردد. کولینگ تاور مکعبی دارای سیستم پاشش آب ثابت و بسیار کم رسوب می‌باشد. برج خنک کننده مکعبی به دلیل داشتن ارتفاع زیاد و سیستم پاشش آب منظم دارای راندمان بالایی می‌باشد. سیستم‌های برودتی مکعبی امروزه در بیشتر صنایع بزرگ و همچنین در تهویه مطبوع کاربرد فراوانی دارد.

مزایای برج خنک کننده مکعبی

  • رسوب گرفتگی کمتر در تجهیزات داخلی همچون نازل و پکینگ مدیا
  • اشغال فضای کمتر به دلیل نداشتن فضای پرت و اضافی
  • راندمان بالاتر و کاهش دمای بیشتر آب
  • تعمیر و نگهداری آسان‌تر
  • ارسال و حمل بسیار سریع، کم هزینه و آسوده
  • دارای مخزن آب سرد بزرگتر نسبت به مدلهای مخروطی

برج خنک کننده مدور یا استوانه ای(Circular or cylindrical cooling tower):

کولینگ تاور مدور یا گرد یکی از قدیمی ترین طرح‌های تولیدی بسیاری از شرکتهای سازنده  به شمار می‌آید. یکی از مشخصه‌های اصلی آن سیستم پاشش آب دوار دارای اسپرینکلر یا آب پخش کن به حساب می‌آید. ابعاد بزرگ استوانه‌ای شکل و ارتفاع کم نسبت به مدل مکعبی از دیگر مشخصات بارز آنها حساب میشود. بیشترین کاربرد این نوع در انواع ساختمان‌های مرتفع به منظور توازن گرمایی در کندانسور چیلر میباشد.

مزایای برج خنک کننده استوانه‌ای یا مدور

  • نصب آسان در محل پروژه
  • صدای کمتر فن یا پروانه و گردش آسان تر و بهینه هوا
  • قیمت پایین تر و اقتصادی تر بودن نسبت به تیپ مکعبی
  • مکندگی بهر هوا بدلیل داشتن لوورهای بزرگتر

انواع برج خنک کننده بر اساس نوع ورودی هوا

برج خنک کننده جریان مخالف یا کانتر فلو:

 کولینگ تاور کانترفلو دارای ورودی هوا از تمامی جوانب دستگاه در قسمت بالایی تشتک و بخش زیرین پکینگ‌ها می‌باشد. جهت جریان هوای ورودی به برج خنک کننده جریان مخالف در جهت مخالف با جریان آب پاششی از نازل می‌باشد. هوا در این مدل از قسمت لوورهای پایین وارد می‌شود و از بخش بالای تنوره فن خارج می‌شود. کارایی این مدل کولینگ‌تاور بسیار مناسب برای محیط‌های گرم و خشک می‌باشد. در شهرهایی همانند یزد، شیراز، مشهد، تهران، اراک و اصفهان که رطوبت نسبی هوا پایین می‌باشد، بسیار کاربرد دارند. سیستم های کانترفلو راندمان بالاتری نسبت به سیستم کراس یا متقاطع دارند. البته کاربری این سیستم‌ها در مناطق مرطوب و شرجی کارایی کمی دارد.

برج خنک کننده جریان متقاطع یا کراس فلو:

کولینگ تاور کراس فلو یا جریان عمود دارای دو ورودی اصلی هوا در دو طرف می‌باشد. هوا در ورود به این بخش به صورت عمود بر جریان ریزشی آب سبب سرد شدن این سیال می‌شود. برج خنک‌کننده جریان متقاطع به دلیل تماس هوای تازه در سراسر قسمت پکینگ دارای عملکرد خوبی در مناطق شرجی می‌باشد. در مناطق شمالی و جنوبی کشور عزیزمان که به دلیل نزدیکی به دریا، رطوبت محیط محل نصب کولینگ تاور بالا می‌باشد. در این گونه مناطق اقلیمی از کولینگ تاورهای جریان متقاطع یا ابارا استفاده می‌شود. شهرهایی همانند اهواز، ماهشهر، بوشهر، رشت، گرگان و … بسیار مناسب جهت کاربری این دستگاه می‌باشد. این مدل اولین بار توسط شرکت ابارا ژاپن ایده پردازی شده است. به همین دلیل به این چنین سیستم های برودتی برج خنک کننده ابارا نیز گفته می‌شود.

WeCreativez WhatsApp Support
تیم پشتیبانی کیانا انرژی آماده پاسخگویی به شما می باشد. لطفا پیام خود را بنویسید و بر روی دکمه ارسال کلیلک کنید.
👋 پشتیبانی آنلاین از طریق واتساپ.