کولینگ تاور یا برج خنک کننده دستگاهی می‌باشد که انرژی گرمایی را به محیط منتقل میکند و مبتنی بر سرمایش تبخیری بوده که به منظور تولید آب خنک در صنایع برق، پتروشیمی، مواد غذایی و… به کار می‌رود. همچنین در صنعت تهویه مطبوع از این دستگاه جهت تامین آب خنک کاری لازم در چیلر آب خنک و چیلر جذبی استفاده می‌گردد. در ادامه درباره کولینگ تاور بیشتر صحبت می‌کنیم.
نحوه عملکرد کولینگ تاور(برج خنک کننده)
باید گفت که دفع حرارت از جریان آب داغ ورودی به برج خنک کننده به واسطه تبخیر مقداری از جریان آب صورت می‌گیرد. پس از تماس ایجاد شده میان آب و جریان طبیعی یا اجباری هوا، درون برج قسمتی از آب در گردش تبخیر شده و دمای آب باقیمانده کاهش پیدا میکند. پس می‌توان گفت که میزان توان در کاهش دمای آب به مقدار رطوبتی بستگی دارد که هوای ورودی به برج می‌تواند جذب کند. اگر کاهش دمای آب در برج خنک کننده تا ۳ درجه سانتیگراد بیشتر از دمای مرطوب هوای محیط باشد، این عمل امکان‌پذیر خواهد بود.
اجزا و قطعات اصلی برج خنک کننده(کولینگ تاور)
- فن که وظیفه جابجایی هوا را بر عهده دارد و در نوع محوری و سانتریفیوژ وجود دارد.
- نازل‌های آبپاش که توزیع جریان آب روی پکینگ‌ها را انجام می‌دهند.
- پکینگ که سبب تشدید فرایند تبخیر می‌گردد.
- پورت آب جبرانی که باعث جبران آب تشتک می‌شود.
- پورت آب سرریز که در صورت خرابی شناور، سبب سرریز آب تشتک می‌گردد.
- پورت آب داغ ورودی که محل ورود آب داغ به برج خنک کننده است.
- پورت آب سرد خروجی که محل خروج آب سرد از برج خنک کننده می‌باشد.
انواع برج خنک کننده(کولینگ تاور)
در بازار این نوع سیستم‌ها برج‌های خنک کننده را بر اساس سه فاکتور نوع مدار طراحی، جنس بدنه و شکل ظاهری تقسیم بندی میکند. این برج‌ها بر اساس مدار طراحی به انواع مدار باز و مدار بسته تقسیم بندی می‌شوند. از لحاظ جنس بدنی نیز شامل فلزی یا فایبرگلاس هستند. برج‌های خنک کننده از نظر شکل ظاهری هم در شکل‌های گرد و مکعبی وجود دارند.
کولینگ تاور(برج خنک کننده) مدار باز
در این کولینگ تاور جریان آبی که باید خنک شود، در تماس مستقیم با هوا قرار دارد؛ طوری که جریان آب به قسمت بالای برج هدایت شده و از طریق نازل‌های آبپاش روی پکینگ‌ها، توزیع می‌گردد. آب به شکل لایه‌های نازک روی سطوح پکینگ پخش شده و در نتیجه سطح تماس زیادی با جریان هوای عبوری ایجاد می‌شود. در ضمن بخشی از گرمای آب توسط انتقال حرارت دفع می‌شود؛ اما بخش اصلی خنک‌کاری آب به دلیل فرایند تبخیر است. در نهایت هوای اشباع شده از بالای برج در اتمسفر تخلیه شده و از طرف دیگر آب سرد انباشته شده در تشتک، در پایین برج خارج می‌شود. از لحاظ چگونگی ایجاد جریان هوا، دو نوع کولینگ تاور مدار باز وجود دارد. در نوع برج خنک کننده با جابجایی اجباری هوا، جریان هوا توسط عاملی خارجی به شکل جابجایی اجباری به وجود می‌آید. سپس به کمک فن‌های محوری یا سانتریفیوژ تعبیه شده، هوا درون برج خنک کننده به جریان می‌افتد. در برج خنک کننده با جابجایی طبیعی هوا نیز جریان هوا از طریق ارتفاع زیاد برج خنک کننده بدون وجود هیچ نیروی خارجی مانند بسیاری از برج‌های نیروگاهی، ایجاد می‌گردد.
همچنین برج‌های خنک کننده مدار باز با هر نوع جابجایی هوا، به دو شکل جریان مخالف و جریان متقاطع هستند. در نوع جریان مخالف امتداد جریان ذرات آب و هوای عبوری یکسان بوده؛ اما جهت آنها مخالف هم است. در حالی که در جریان متقاطع امتداد جریان ذرات آب و هوای عبوری عمود بر هم می‌باشد.
کولینگ تاور(برج خنک کننده) مدار بسته
در این نوع بین جریان آبی که باید خنک شود و جریان هوای عبوری، تماس مستقیم وجود ندارد. اگر کویل دیگری داخل برج تعبیه شده که جریان آب مورد نظر از درون آن عبور کند، جریان آب دیگری از تشتک و قسمت بالای برج هدایت شده و از طریق نازل‌های آبپاش روی لوله‌های کویل پخش می‌شود. در این شرایط مقداری از ذرات آب در اثر برخورد با سطح داغ لوله‌ها تبخیر شده و سبب کاهش دمای آب درون لوله می‌گردد. همچنین جریان هوای عبوری از روی کویل شرایط را برای تبخیر بهتر فراهم می‌آورد؛ طوری که باعث شده هوای اشباع شده از برج خارج و هوای تازه جایگزین شود. ضمناً کمتر بودن دمای خشک هوا در مقایسه با دمای سطح لوله‌ها، به خنک کردن آب درون لوله‌ها کمک خواهد کرد.
انواع برج خنک کننده از لحاظ جنس بدنه
تقسیم بندی برج‌های خنک کننده از لحاظ جنس بدنه در دو نوع فلزی و فایبرگلاس هستند. در بازار این محصولات اغلب از فولاد ضد زنگ و فایبرگلاس برای ساخت برج‌های خنک کننده استفاده می‌شود که هر کدام از آنها مزایا و معایبی دارند.
- برج خنک کننده فلزی
بدنه این محصولات از فولاد ضد زنگ ساخته شده و از فولاد، کروم و نیکل در طراحی آنها استفاده می‌گردد که بسیار ماندگار و با طول عمر بالاست. از مزایای مهم این محصول می‌توان به استحکام مناسب، مقاومت در برابر مواد خورنده، ضربه، ترک و رطوبت و همینطور ظاهر زیبای آن به دلیل داشتن سطح صیقلی اشاره کرد. معایب برج خنک کننده فلزی وزن زیاد و قیمت بالای آن است.
- برج خنک کننده فایبرگلاس
این محصول از پلاستیک تقویت شده یا فایبرگلاس که یک ماده مقرون به صرفه بوده، تولید شده است. از مهمترین مزایای این محصول می‌توان مواردی همچون وزن سبک، رسانایی گرمایی کم، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت کار کردن در محیط با امواج الکترومغناطیس بالا و قیمت پایین را نام برد. اما باید بدانید که این محصول در برابر ضربه ضعیف بوده و در طول زمان افتادگی و تغییر شکل از خود نشان می‌دهد. همچنین هزینه تعمیرات آن نسبتاً بالاست.
انواع فن در کولینگ تاور
ـ در کولینگ تاورها دو نوع فن محوری و سانتریفیوژ استفاده می‌شود. فن محوری باعث شده گاز به موازات محوری که فن به دوران می‌چرخد، جریان پیدا کند. این فن طوری طراحی شده است که اختلاف فشار و نیرو ایجاد کرده تا جریان از طریق فن شکل بگیرد و تعداد و شکل پره‌ها عملکرد فن را تعیین می‌کنند. این فن‌ها در تونل‌های باد و برج‌های خنک کننده کاربرد زیادی دارند.
ـ فن سانتریفیوژ وسیله‌ای مکانیکی جهت حرکت هوا یا سایر گازها در جهتی با زاویه نسبت به سیال ورودی است. این فن‌ها شامل یک محفظه برای هدایت هوای خروجی در یک جهت خاص می‌باشند. فن سانتریفیوژ هوا را از ورودی چرخشی فن به یک خروجی منتقل می‌نماید و از آنجایی که برای عبور هوا در طول کانال‌ها و یا عبور از مبدل‌های حرارتی استفاده می‌گردد، کاربرد اصلی آنها در دستگاه‌های هوارسان است.
تفاوت کولینگ تاور با کندانسور
می‌توان گفت هدف به کارگیری این دو دستگاه با یکدیگر فرق میکند. کولینگ تاورهای مداربسته مثل کندانسورهای تبخیری از فرایند سرمایش تبخیری جهت دفع حرارت استفاده می‌کنند؛ اما هیچ کدام از کولینگ تاورهای مداربسته، عمل چگالش گاز مبرد یا بخار آب را انجام نمی‌دهند، بلکه فقط دمای آب را کاهش می‌دهند. همچنین قطر لوله‌های کویل در کندانسورهای تبخیری کمتر از کولینگ تاورهای مدار بسته است.
فروش و استعلام قیمت انواع کولینگ تاور مدار باز و مدار بسته
جهت کسب اطلاعات در مورد قیمت انواع کولینگ تاور مدار باز و مداربسته می‌توانید به شرکت‌های عرضه کننده این محصولات مراجعه کنید و یا از طریق سایت آنها، استعلام قیمت بگیرید.
