برج خنک کننده مدار بسته و مدار باز| قیمت | انواع

آشنایی با برج خنک کننده و انواع آن :

پر استفاده‌ترین سیستم انرژی در کشورهای توسعه یافته چیست؟

برج خنک کننده همانطور که از نام آن پیداست وسیله ای است که گرمای فوق العاده را با جمع آوری آن از انواع سیستم های صنعتی و همچنین اتمسفر به جو آزاد می‌کند. این دستگاه خنک کن آب بهترین راه را برای حل مسئله اقتصادی پیدا می‌کند. همچنین در مورد کارایی در دراز مدت، بعنوان انتخاب شماره یک در نظر گرفته می‌شود. برج‌های خنک کننده از خنک شدن جریان آب از دمای بالا به دمای پایین‌تر برای دستیابی به اثر خنک کننده مطلوب استفاده می‌کنند.

معمولاً برج‌های خنک‌کننده با خنک‌کردن فرآیند کار در زمانی که دمای مرطوب وجود دارد به اهداف خود می‌رسند و در این حالت دو گزینه وجود دارد که استفاده از تبخیر یا در مورد برج‌های خنک‌کننده مدار بسته مکانیزم خنک کردن سیال فرآیند کار با استفاده از هوا است.

ابعاد برج خنک کننده:

اندازه برج‌های خنک کننده می‌تواند از یک کیس سقف کوچک تا واحدهای هایپربولوئید بزرگ که در نیروگاه های هسته ای استفاده می شود متفاوت باشد.

بطور مثال یک برج خنک کننده 20 تنی فایبر گلاس توسط شرکت آذین تهویه در ابعاد 100*100سانتی متر با ارتفاع 250سانتی متری طراحی و تولید می شود. یا یک برج خنک کننده 800 تن مکعبی فایبر گلاس در ابعاد 450*450*550سانتی متر ساخته می شود. به همین نسبت می توان ظرفیت های بالاتر را طراحی نمود وبصورت تک یا چند سلولی مورد استفاده قرار داد.

کاربرد برج خنک کننده در چه صنایعی است؟

برج‌های خنک کننده کاربرد گسترده‌ای در کاربردهای پتروشیمی، HVAC، کارخانه های شیمیایی و نیروگاه های حرارتی پیدا می‌کنند.

برج خنک کننده شیمیایی به این ترتیب عمل می‌کنند: مایع فرآیند کار از طریق لوله هایی که آن را در محیط جمع می‌کنند هدایت می‌شود و سپس این گرما با استفاده از هوا به عنوان واسطه در جو مبادله می‌شود. در این نوع نصب از هیچ چیز مربوط به رطوبت برای سرمایش استفاده نمی‌شود. با این دستگاه می‌توان با آب به مقدار زیاد و با استفاده از جریان هدایت شده به هوا موجبات خنک کاری یک سیال فرآیندی را فراهم نمود. چنین واحدهایی برای کاهش دما با استفاده از مبدل‌های حرارتی (کویل) که در سیستم‌های مختلف بازیافت چیده شده اند، استفاده می‌شوند. برج‌های خنک کننده به طور گسترده در ساخت تاسیسات عمرانی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، به عنوان ژنراتورهای اضطراری برای سیستم های خنک کننده یا خنک کننده در خازن‌ها.

عوامل موثر در طراحی و انتخاب مدل برج خنک کننده:

برج خنک کننده دارای انواع مختلفی هستند که قبل از انتخاب مدل دستگاه، توجه به عوامل زیر ضروری است:

• مصرف آب.
• شرایط هواشناسی
• محاسبات فنی
• عدد گرما
• ترکیب شیمیایی آب بازیافتی و لوازم آرایش

انواع برج خنک کننده:

برج های خنک کننده را می‌توان بسته به دمای آب مورد نظر، مقصد مایع سرد و روش انتقال حرارت به خشک، تبخیری و هیبریدی طبقه بندی کرد. برج‌های خنک کننده با توجه به زمینه کاربرد، انواع زیر را دارند:

کولینگ تاور مدار باز( مرطوب)

برج خنک کن مدار بسته (خشک)

برج خنک کننده هیبریدی

لازم به یادآوری است که این تجهیزات علاوه بر مزایای بیشمار دارای معایبی نیز می باشند. حجم آب سرد در یک برج خنک کننده چندین برابر بیشتر از آن است که شرکت استفاده می‌کند. ارتفاع دستگاه می‌تواند حدود 200 متر باشد و کل سطح آبی 10000 متر مربع اندازه گیری می‌شود. برای خنک کردن آب در برج خنک کننده نیاز به حداقل هزینه است. استفاده از آن بسیار آسان است. برج‌های خنک کننده را می‌توان در نزدیکی تاسیسات صنعتی قرار داد. این دستگاه تنها سه ایراد دارد که شامل اینرسی بالا، پیچیدگی ساخت و ساز و هزینه‌های ساخت و ساز بالا برای دستگاه های با ظرفیت بیشتر است.

برج خنک کننده تبخیر کننده:

این نوع از دستگاه خنک کننده آب شامل یک اسپرینکلر، دو مبدل حرارتی، مخزن جمع آوری آب، فن، قطره گیر، تشتک و بیسین می باشد. برج خنک کننده تبخیری دارای چندین مزیت است. صرفه جویی در انرژی که به 80٪ می رسد، مصرف مواد کم، قابلیت اطمینان، نصب، حداقل هزینه های تعمیر و نگهداری. عمر مفید برج خنک کننده تبخیری حدود 30 سال است. از جمله معایب برج خنک کننده تبخیری می توانم به پیچیدگی تمیز کردن و شستشو، تجمع رسوبات آب روی سطح لوله ها اشاره نمایم.

تجهیزات تهویه در برج خنک کننده:

جریان هوا در چنین سیستم هایی با استفاده از یک یا چند فن انجام می‌شود. به دلیل حرکت تیغه‌ها، هوای گرم از طریق جعبه مکیده می‌شود و با آب خنک می‌شود. مایع در امتداد دیواره‌های مخزن بزرگ جریان می‌یابد. یک جبهه هوای گرم در جو از طریق دیفیوزر تولید می‌شود و کوچکترین قطرات یا بعبارتی همان قطرات ریز را با خود حمل و دریفت می‌کند. برای جلوگیری از هدر رفتن مقدار زیادی آب بازیافتی در قسمت بالایی فن برج خنک کننده باید سینی قطره گیر نصب شود. واحد فن به شما امکان می‌دهد آب را به سرعت و به طور موثر خنک کنید. این برج در محدوده های مختلف اقلیمی و فنی قابل استفاده است. کارکرد و تعمیر آن آسان است. عیب اصلی فن برج خنک کننده هزینه بالای برق است.

اصل کار برج های خنک کننده مدار باز:

اصل کار در چنین نیروگاهی بر اساس همرفت طبیعی و باد است. در همه طرف کانال های آبیاری لوورهایی بسته است که اجازه خروج آب از حوض را نمی دهد. برج های خنک کننده باز بسیار وابسته به باد هستند. بنابراین، ساخت چنین تأسیساتی در نزدیکی مشاغلی که نیاز به حفظ دمای ثابت آب در گردش دارند، توصیه نمی شود. برج های خنک کننده مدار باز اثر خنک کنندگی بیشتری دارند. به همین دلیل می‌توان آنها را بر روی پشت بام ساختمان‌ها یا به عنوان سیستم های تهویه مطبوع قرار داد. برج های خنک کننده مدار باز با حداقل هزینه انرژی کار می‌کنند. اما آنها به اینرسی بالا و مناطق بزرگ نیاز دارند.

طرز کار کولینگ واتر خشک:

در چنین تاسیساتی، آب توسط هوا از طریق چندین مبدل حرارتی، فن های محوری و دریچه ها خنک می‌شود تا خشک شود. به عنوان لوازم جانبی از فیلتر هوا و پمپ استفاده می‌شود. انتقال حرارت دیواره برج خنک کننده با رسانش گرما و همرفت همراه خواهد بود. آب داخل برج خنک کننده خشک توسط هوا خنک می شود که به یک فن کم انرژی هدایت می‌شود که به معنای صرفه جویی در انرژی است. مواد فیلتر کننده شیمیایی به دلیل عمق کم آب سرد به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند. برج خنک کننده مدار بسته متشکل از کویل و مبدل حرارتی با لوله های آلومینیوم و فولادی و همچنین یک سیستم آبپاش می باشد. آب کاملاً از بیرون جدا شده است، زیرا فقط در یک حلقه بسته گردش می‌کند. برج مدار بسته چندین برابر گرانتر از مدلهای دیگر هستند. اما رطوبت جو را افزایش نمی‌دهند و آن را با زباله های محیطی و شیمیایی آلوده نمی‌کنند.

برج خنک کننده هیبریدی:

چنین تجهیزاتی برای خنک کردن سیال فرآیندی بصورت خشک و مرطوب استفاده می‌شود. برای این منظور، فناوری محیطی گرمای موجود در جو را دفع می‌کند. برج و فن هایی که در اطراف محیط آب قرار گرفته اند در یک برج خنک کننده خشک خنک می‌شوند. در این آرایش، دو یا چند بخش تبادل حرارت یا سطوح مختلف را ترکیب می‌کند. آب خنک کننده در نوع برج خنک کننده بین هوا و از طریق دیواره آب در گردش اتفاق می افتد. در شرایط آب و هوایی گرم، هوا برای خنک کردن آب از قبل از مرطوب شدن عبور می‌کند. هوای خشک با دمای پایین از جو تامین می‌شود.

جهت استعلام مشخصات فنی برج خنک کننده مورد نظر خود و قیمت برج خنک کننده با کارشناسان شرکت آذین تهویه تماس برقرار نمایید.

برج‌های خنک‌کننده چیست؟

دور واقع برج خنک‌کننده یا کولینگ‌تاور مکانیزم تبادل حرارتی است که برای دفع گرمای اضافی از یک فرایند، معمولاً با استفاده از تبخیر طراحی و اجرا شده است. این امر با انتقال دمای مازاد از آب گرم ورودی به برج خنک‌کننده به هوای محیط از طریق فرایند طبیعی دفع گرما حاصل می‌شود.

به این روش خنک‌کاری آب دستگاه تبخیری نیز گفته می‌شود؛ چون طی فرایند خنک‌کاری آب داغ بخشی از آن تبخیر می‌گردد تا دمای آب کاهش یابد. در برج‌های خنک‌کننده صنعتی حجم زیادی از آب تبخیر می‌شود. برای رفع این مشکل و کاهش پرت آب در اثر تبخیر، راه‌حلی اندیشیده شده است. استفاده از کولینگ‌تاور مداربسته هیبریدی مشکل هدررفت آب در اثر تبخیر را تا حد زیادی حل نموده است.

برج خنک‌کننده مداربسته چیست و چگونه کار می‌کند؟

برج‌های خنک‌کننده مداربسته بر اساس اصل مشابه برج‌های خنک‌کننده سنتی عمل می‌کنند؛ اما یک سیم‌پیچ ثانویه (مبدل حرارتی) را در داخل کولینگ‌تاور گنجانده‌اند. برج‌های خنک‌کننده مداربسته به‌جای اینکه مستقیماً آب فرایند را در معرض جو قرار دهند، یک مدار محصور ایجاد می‌کنند که در آن یک محیط خنک‌کننده جداگانه (اغلب به‌عنوان سیال کار نامیده می‌شود) در داخل برج خنک‌کننده گردش می‌کند.

در کولینگ‌تاور مداربسته آب ورودی وارد کویل‌های مسی می‌شود و در یک سیکل کامل بسته از چندین ردیف لوله عبور می‌کند. در همین حین هوای تازه بررسی کویل وزیده می‌شود و ازیک‌طرف نیز آب بر روی لوله‌ها افشانه می‌گردد. به این صورت آب ورودی خنک می‌شود و از فلنچ خروجی به سمت تجهیزات خنک‌شونده جریان می‌یابد. این ترتیب تضمین می‌کند که آب فرایند از ناخالصی‌ها و عوامل محیطی خارجی جدا باقی می‌ماند و کارایی عملیاتی کلی را بهبود می‌بخشد.

انواع برج‌های خنک‌کننده مداربسته:

برج‌های خنک‌کننده ترکیبی: برج‌های خنک‌کننده ترکیبی از هر دو دستگاه حلقه باز و بسته استفاده می‌کنند. در اینجا، یک حلقه خنک‌کننده اولیه گرما را با یک منبع خارجی مبادله می‌کند، درحالی‌که یک حلقه ثانویه در داخل کولینگ‌تاور عمل می‌کند و کارایی را حفظ می‌کند و از آلودگی جلوگیری می‌کند.

برج‌های خنک‌کننده دورگه‌ای: کولینگ‌تاور هیبریدی که به‌عنوان خنک‌کننده‌های آدیاباتیک نیز شناخته می‌شوند، یک پیشرفت چشمگیر در زمینه خنک‌کننده مداربسته هستند. این برج‌ها هر دو سیستم خنک‌کننده خشک و مرطوب را برای بهینه‌سازی کارایی در شرایط مختلف محیطی یکپارچه می‌کنند. برج‌های خنک‌کننده هیبریدی از خنک‌کننده تبخیری در طول دوره‌های دمای بالا برای اتلاف گرما بیشتر استفاده می‌کنند درحالی‌که به‌عنوان یک واحد خنک‌کننده هوا در شرایط محیطی خنک‌تر عمل می‌کنند.

برج خنک کننده هیبریدی: یک نوآوری منحصر به فرد:

اهمیت: برج‌های خنک‌کننده مدار بسته سنتی کیفیت آب را بهبود می‌بخشند، اما ممکن است همچنان مقادیر قابل‌توجهی برق برای کارکرد فن مصرف کنند. برج های خنک کننده هیبریدی این مشکل را با به حداقل رساندن فرآیند حذف گرما از طریق خنک کننده تبخیری و بهینه سازی استفاده از فن برطرف می کنند.

مکانیسم کار و مزایا: برج های خنک کننده هیبریدی با اعمال نفوذ خنک کننده تبخیری زمانی که دمای محیط بالا است، کار می کنند. با پاشیدن آب بر روی سطح تبادل حرارتی، سرمایش تبخیری رخ می دهد و انرژی مورد نیاز برای کار فن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. علاوه بر بهره وری انرژی، این برج ها عملکرد بهبود یافته، کاهش مصرف آب، هزینه های نگهداری کمتر و قابلیت اطمینان فرآیند بهبود یافته را ارائه می دهند.

مقایسه با سایر روش‌های خنک‌کننده:

برج‌های خنک‌کننده هیبریدی در مقابل برج‌های خنک‌کننده مدار باز: برج‌های هیبریدی تماس مستقیم بین هوا و آب فرآیند اولیه را از بین می‌برند و نگرانی‌های مربوط به آلودگی آب موجود در برج‌های خنک‌کننده باز را برطرف می‌کنند.

کولینگ‌تاور ترکیبی در مقابل برج‌های خنک‌کننده مداربسته سنتی: برج‌های خنک‌کننده هیبریدی با به‌کارگیری خنک‌کننده تبخیری در شرایط دمای بالا، بهره‌وری انرژی را بهبود می‌بخشند، درحالی‌که کولینگ‌تاور مداربسته سنتی تنها به فن‌ها یا عملکرد هوا خنک متکی هستند.

قیمت برج خنک‌کننده مداربسته:

در ارتباط با قیمت کولینگ‌تاور مداربسته می‌توان به چند آیتم اصلی توجه نمود که باعث قیمت چندبرابری آن نسبت به برج خنک‌کننده مدار باز می‌شود. اولین مورداستفاده از کویل مسی یا گالوانیزه است که هزینه بالای دارد. استفاده از پمپ شاور که برای گردش آب استفاده می‌شود.

در کل قیمت برج خنک‌کننده مداربسته در ابتدا هزینه بالای را روی دست شمامی گذارد ولی بعد از گذشت چند سال متوجه خواهید شد که با کاهش مصرف آب و برق و کاهش رسوب گرفتگی تجهیزات بازگشت سرمایه صورت گرفته و خرید برج خنک‌کننده مداربسته هیبریدی به نفع شما بوده است .

کلام پایانی و چکیده مقاله برج خنک‌کننده مداربسته

برج‌های خنک‌کننده مداربسته با کنترل کیفیت آب بهبودیافته و اتلاف گرمای کارآمد، نقشی حیاتی در صنایع مختلف ایفا می‌کنند. طراحی برج خنک‌کننده ترکیبی نشان‌دهنده یک نوآوری قابل‌توجه است که مزایای هر دو دستگاه تبخیری و خنک‌کننده هوا را ترکیب می‌کند و منجر به افزایش عملکرد و کاهش اثرات زیست‌محیطی می‌شود. ازآنجایی‌که صنایع بر پایداری و بهره‌وری انرژی تمرکز می‌کنند، استفاده از مداربسته و برج‌های خنک‌کننده هیبریدی بدون شک به‌شتاب خود ادامه می‌دهد و فرآیندهای خنک‌کننده را در سراسر جهان متحول می‌کند.