برج خنک کننده یا کولینگ تاور (cooling tower) یکی از مرسوم ترین آب سرد کن های صنعتی است که استفاده از آن رواج بسیاری پیدا کرده است. اصولا از کولینگ تاورها به عنوان خنک کننده چیلر استفاده می شود. این آب سرد کن صنعتی مانند سایر محصولات صنعتی با رشد تکنولوژی دست خوش پیشرفت و تغییرات بسیاری شده است. پیشرو صنعت آزما ، تیم حرفه ای برای فروش تجهیزات سردخانه و برودت از قبیل انواع شیر انبساط تهویه مطبوع، فلوسوئیچ و … دارد ، که شما میتوانید در هر مرحله از مشاوره ی رایگان تیم ما بهره ببرید.

محصولات مرتبط : شیر انبساط دانفوس

عملکرد برج خنک کننده به چه صورت است؟

عملکرد برج خنک کننده یا کولینگ تاور بر مبنای دفع حرارت شکل گرفته است. در واقع آب گرم وارد سیستم خنک کننده می شود و در معرض جریان طبیعی یا اجباری هوای درون برج قرار می گیرد. در این مسیر بخشی از آب تبخیر می شود. اما دمای آب باقی مانده تا چندین درجه کاهش می یابد. در واقع گرمای آب داغ در طی فرایند تبخیر به جریان هوا منتقل می شود. این امر موجب افزایش گرمای نهان هوا و یا دمای مرطوب آب می شود. با توجه به مطالب گفته شده می توان گفت میزان کارآمدی برج خنک کننده یا کولینگ تاور به مقدار رطوبت ورودی به هوا بستگی دارد.

بیشتر بخوانید : معرفی مهم ترین مبدل های سیستم سرمایشی

“بیشتر بخوانید : تفاوت ترانسمیتر با پرشر سوئیچ “

اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده

کارایی برج خنک کننده یا کولینگ تاور وابسته به اجزای تشکیل دهنده آن است. همانطور که در شکل زیر مشهود است، برج خنک کننده از بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظیفه ای را در راستای خنک سازی آب ایفا می کنند. در ادامه به این اجزا به صورت مفصل تر پرداخته می شود.

محصولات مرتبط : پرشر سوئیچ جانسون کنترل

فن cooling tower

فن از اصلی ترین اجزای برج خنک کننده یا کولینگ تاور است که وظیفه ی جا به جایی هوا را بر عهده دارد. به طور کلی دو نوع فن در این سیستم مورد استفاده قرار می گیرد. مدل اول آن محوری (مکنده) است که در بالای برج مورد استفاده قرار می گیرد. اما نوع دوم آن سانتریفیوژ (دمنده) است که در بخش جلویی برج تعبیه شده است.

نازل های آب پاش

در ساختار برج خنک کننده بر روی پکینگ ها نازل هایی در نظر گرفته شده است که وظیفه ی توزیع آب گرم را بر عهده دارند. این نازل ها در کلکتور آب ورودی به برج نصب شده اند. استفاده از نازل ها موجب پراکندگی بهتر آب بر روی سطوح پکینگ، کاهش فشار آب ، کاهش دمای تبخیر و افزایش سطح تماس آب و هوا می شود.

محصولات مرتبط : شیر انبساط آلکو

” بیشتر بخوانید : تجهیزات گاز ” 

پکینگ cooling tower

پکینگ موجب افزایش سطح تماس آب با هوا در برج خنک کننده یا کولینگ تاور می شود. در واقع پکینگ ها سرعت فرایند تبخیر را افزایش می دهند. عملکرد این بخش به این صورت است که لایه نازکی از آب بر روی سطح پکینگ پخش می شود. این امر موجب می شود که قطرات آب با هوای بیشتری در تماس باشند. علاوه بر این موجب افزایش زمان تبخیر نیز می شود.

محصولات مرتبط : کنترلر دما و رطوبت تهویه مطبوع

پورت آب جبرانی

در اثر تبخیر و تخلیه آب، سطح آب درون تشک کاهش می یابد. در همین راستا از پورت آب جبرانی استفاده می شود. پورت آب به شناور متصل است از این رو با کاهش آب تشک به سمت پایین حرکت کرده و پورت را فعال می کند. بعد از آن پورت، آب کاهش یافته را جبران می کند. لازم به ذکر است شناور با حرکت خود به سمت بالا مانع از افزایش حجم آب تشک می شود.
علاوه بر پورت آب جبرانی، در ساختار برج خنک کننده یا کولینگ تاور می توان شاهد پورت های مختلفی همچون پورت آب سر ریز، پورت آب تخلیه، پورت آب داغ ورودی و پورت آب سرد خروجی بود که هر کدام وظایف گوناگونی را در این سیستم بر عهده دارند.

محصولات مرتبط : پرشر سوییچ دانگز

انواع برج خنک کننده یا کولینگ تاور

برج خنک کننده یا کولینگ تاور را می توان بر اساس عملکرد و تجهیزات به کار رفته در آن به صورت زیر تقسیم بندی کرد:

برج خنک کننده یا کولینگ تاور مدار باز

تبادل حرارت در برج خنک کننده یا کولینگ تاور مدار باز به این صورت است که آب و هوا در تماس مستقیم با هم قرار دارند. در کولینگ تاور مدار باز آب توسط نازل ها بر روی سطح پکینگ پخش و در تماس مستقیم با هوا قرار می گیرد. خنک شدن هوا در این سیستم از دو طریق حاصل می شود :

• در صورتی که دمای خشک هوا نسبت به آب ورودی کمتر باشد بخشی از گرمای آب به وسیله ی انتقال حرارت دفع می شود.
•  از طرف دیگر فرایند تبخیر موجب کاهش دما آب می شود.

بیشتر بخوانید : عمر مفید تاسیسات تهویه مطبوع ساختمان چقدر است؟

اما در برج خنک کننده یا کولینگ تاور مدار باز جریان هوا به اشکال زیر جریان دارد:

•  جابجایی اجباری هوا: هوا از طریق فن های محوری یا سانتریفیوژ به درون برج خنک کننده وارد می شود.
•  جابجایی طبیعی هوا : ارتفاع برج عامل ایجاد جریان هوا است.
•  جریان مخالف: آب و هوا دارای امتداد جریان یکسان هستند اما جهت آنها با یکدیگر متفاوت است.
•  جریان متقاطع: جریان آب و هوا بر یکدیگر عمود است.

برج خنک کننده یا کولینگ تاور مداربسته

در برج خنک کننده یا کولینگ تاور مدار بسته بر خلاف مدار باز هیچ گونه تماسی بین جریان هوا و آب ورودی وجود ندارد. ساختار این برج خنک کننده به این شکل است که مبدل حرارتی در درون برج تعبیه شده است که آب در آن جریان دارد. از طرف دیگر جریان آب دیگری از طریق تشک به بخش بالایی برج منتقل می شود. این آب از طریق نازل ها بر روی لوله های کویل توزیع می شود. بنابراین می توان گفت خنک شدن آب متاثر از عوامل زیر است:

• تبخیر آب در اثر تماس آب با سطح داغ لوله ها و در نتیجه کاهش دمای آب بعد از تبخیر
• کاهش دمای آب در اثر جریان هوای عبوری از روی کویل ها (خروج هوای اشباع شده از برج و جایگزین شدن هوای خشک و تازه به جای آن)
• کمتر بودن دمای خشک هوا در مقایسه با دمای سطح لوله ها

عملکرد برج خنک کننده یا کولینگ تاور مدار بسته، تقریبا مشابه کندانسور هوا است. به همین دلیل کارایی آنها در فصول گرم سال دچار افت می شود. اما استفاده از آن موجب کاهش حجم آب تبخیر شده می شود.

محصولات مرتبط : شیر برقی ماداس

برج خنک کننده یا کولینگ تاور هیبریدی

برج خنک کننده یا کولینگ تاور هیبریدی قابلیت های چندگانه ای برای خنک کردن آب دارد. به طور مثال در فصول گرم در جهت خنک سازی از هوادهی و پاشش آب کمک می گیرد. اما در فصول خنک و سرد تنها به هوادهی بسنده می کند. در ساختار این برج خنک کننده یا کولینگ تاور از فین استفاده نشده است زیر رسوب و گرفتگی فین ها موجب ایجاد اختلال در روند کار می شود.