توليد برج خنك كننده يا كولينگ تاور

كولينگ تاور

كولينگ تاور يا همان برج خنك كننده سيستمي است كه دماي مايع موجود را با تخليه بخشي از مايع به دماي اتمسفر همراه با گرما خنك مي كند. بسته به اصل كاركرد كولينگ تاور، نوع فن كولينگ تاور و اندازه آن، انواع كولينگ تاور ها موجود مي باشد. اما اگر قرار است اين يك منطق ساده باشد، اصل كار كولينگ تاور مي گويد:

آبي كه از بالاي كولينگ تاور پخش مي شود به مناسب ترين حالت براي پر كردن كولينگ تاور بر روي نازل هاي كولينگ تاور پاشيده مي شود. در اين مرحله حداقل فشار 2 الي 3 بار براي توزيع صحيح آب مورد نياز است.

هواي تازه‌ اي كه با آب روي سطح پكينگ كولينگ تاور برخورد مي ‌كند، پر از گرما و رطوبت مي ‌شود و به اتمسفر پرتاب مي ‌شود، در حالي كه آب تخليه شده از مواد پر شده به مخزن مي ‌رود كه گرماي خود را از دست داده است. آب خنك شده مطابق با مصارف مورد نظر براي استفاده مجدد آماده است.

انواع كولينگ تاور

كولينگ تاور ها در چند گونه متفاوت قابل طراحي و ساخت هستند كه در مناطق صنعتي و مناطق اجتماعي مورد استفاده و بهره برداري قرار مي گيرند. با پروانه يا فني  كه در بالاي كولينگ تاور قرار دارد، ابتدا هوا از لوور ها خارج مي شود، سپس از طريق فن كولينگ تاور خارج مي شود. اين نوع كولينگ تاور ها كه عموماً در ظرفيت هاي كوچك و متراژ هاي كوچك ترجيح داده مي شوند، داراي كاربري بسيار وسيعي هستند. با ساخت مدولار، حمل و نقل و مونتاژ بسيار آسان است.

جلوه هاي صوتي را مي توان با تغيير ساختار فن كولينگ تاور، چرخش، قطر و ساختار دودكش كاهش داد. 85 دسي بل سطح صداي استاندارد در فاصله 3 متري است. مي توان آن را با اضافه كننده ها به 65 دسي بل كاهش داد. ساختار ديگر مشابه كولينگ تاور، كندانسور تبخيري است. در اين سازه ها هواي بيرون و آب عامل در تماس مستقيم با يك ديگر نيستند. در برخي موارد از آب چشمه براي افزايش اثر خنك كننده فضاي باز استفاده مي شود.

در اين سيستم كه فن در پايين كولينگ تاور قرار دارد، كولينگ تاور هاي ضد جريان، آبي كه به سمت آب پايين مي آيد تا خنك شود، كولينگ تاور آب در سطح پكينگ كولينگ تاور با آب تماس پيدا مي كند و اين جريان مخالف افزايش مي يابد. مقدار آب ورودي كاهش مي يابد. اين دكل ها كه نياز به اسب بخار بالا تري نسبت به كولينگ تاور هاي كششي محوري با فن هاي محوري دارند، مصرف انرژي بيشتري دارند.

كولينگ تاور هاي كششي طبيعي كولينگ تاور هايي هستند كه در آن جريان هواي طبيعي بدون استفاده از كشش گرانشي استفاده مي شود. اين گونه كولينگ تاور ها كه در آن ها از فن شعاعي يا محوري استفاده نمي شود و نياز به جريان هوا و عبور آب بسيار بالايي دارند، در تاسيساتي مانند نيروگاه هاي توليد برق مورد استفاده قرار مي گيرند. اين كولينگ تاور ها كه ساختار بسيار بالايي دارند، عموماً از بتن و به شكل گلدان هستند و بر اساس اصل تبخير سطحي كار مي كنند.

محاسبه مربوط به كولينگ تاور

قبل از محاسبه كولينگ تاور بايد به ظرافت هاي طراحي اشاره كرد. كولينگ تاور ها بر اساس مقداري به نام دماي حباب مرطوب عمل مي كنند. خنك كردن زير مقدار لامپ مرطوب مقرون به صرفه نيست. اين امكان وجود دارد، اما از آن ها استفاده نمي شود زيرا هزينه آن ها نسبت به روش هاي خنك كننده جايگزين گران تر است.

مقدار ديگري كه بر خنك شدن آب تأثير مي گذارد ارتفاع است. نتيجه طراحي اگر در محاسبات كولينگ تاور در نظر گرفته نشود نا درست خواهد بود. ساير عوامل طراحي كولينگ تاور، سرعت هوا در پكينگ كولينگ تاور و بار آب در پكينگ كولينگ تاور مي باشد. اين دو مقدار خاص به شدت بر عملكرد كولينگ تاور تأثير مي ‌گذارند.

نتيجه نهايي سرعت بالاي هوا در پكينگ كولينگ تاور اين است كه وقتي انتقال آب مشاهده مي شود، اگر كم باشد، انتقال حرارت كافي صورت نمي گيرد.

اگر مقدار بار آب در پكينگ كولينگ تاور بيش از حد زياد باشد، انتقال حرارت كافي امكان پذير نخواهد بود و اگر كم باشد، انتقال حرارت نا كارآمد خواهد بود.

طراحي كولينگ تاور فايبرگلاس

طراحي كولينگ تاور فايبرگلاس، به موقعيت مكاني كه كولينگ تاور در آن قرار دارد و همچنين به شرايط كار بستگي دارد.

هم محل و هم موقعيت كولينگ تاور، كيفيت هوا در مكاني كه در آن قرار دارد و موانعي كه هنگام خارج كردن هواي گرم رخ مي دهد، همه عواملي هستند كه بايد در طراحي كولينگ تاور فايبرگلاس در نظر گرفته شوند.

كولينگ تاور بايد قادر به مكش هواي اطراف باشد. مكش هواي مكيده شده با سرعت كم براي موفقيت طراحي بسيار مهم است. سرعت زياد هوا سبب مي شود كه ذرات نا خواسته بيروني با اثر خلاء وارد كولينگ تاور شده و باعث مسدود شدن سريع كولينگ تاور شوند.

با اين حال، وجود ارتفاعات بيش از ارتفاع كولينگ تاور در اطراف كولينگ تاور ممكن است باعث شود كه هواي مرطوب در كولينگ تاور به طور نا مطلوبي به مكش كولينگ تاور باز گردد.

اطلاعات موقعيت مكاني تاثير زيادي بر مصرف پمپ دارد. قرار گرفتن پمپ مكنده در سطح پايين كولينگ تاور مهم ترين عامل جلوگيري از ايجاد هوا در پمپاژ است.

راندمان كولينگ تاور

راندمان كولينگ تاور وابسته به اجزاي اصلي كولينگ تاور بسته شامل مجموعه دستگاه، حوضچه آب، پمپ آب در گردش و كابينت كنترل الكتريكي مي باشد. مجموعه دستگاه كولينگ تاور از پوشش، كويل هاي مبدل حرارتي، فن هاي كولينگ تاور، پمپ هاي اسپري، آبگيري، حوضچه آب و شير هاي خط لوله تشكيل شده است.

در حين كار تجهيزات كولينگ تاور، محيط خنك كننده (آب نرم، روغن يا مايع ديگر) توسط پمپ گردش اصلي هدايت مي شود تا بين سيم پيچ ها و تجهيزات خنك شونده گردش كند. آب اسپري به طور يكنواخت روي پكينگ كولينگ تاور اسپري مي شود تا يك لايه آب يكنواخت روي سطح ايجاد شود. هواي سرد از كوره ورودي هوا در زير بدنه كولينگ تاور، وارد كولينگ تاور مي شود و از سطح سيم پيچ خنك كننده در خلاف جريان آب پاشش مي گذرد. در اين فرآيند دو حالت تبادل حرارت وجود دارد.

هدايت گرما بين هواي سرد و محيط خنك كننده، آب اسپري تبخير شده و گرما را جذب مي كند. پس از جذب گرما، هواي گرم و مرطوب اشباع شده از فن كولينگ تاور به اتمسفر تخليه مي شود. بقيه آب پاشش به داخل حوضچه آب مي ريزد و سپس توسط پمپ آب به سيستم اسپري فرستاده مي شود. به اين ترتيب محيط موجود در كويل خنك كننده سرد و خنك مي شود.

كولينگ تاور مدار بسته داراي دو حالت خنك كننده هوا به تنهايي و خنك كننده هوا و خنك كننده آب اسپري مي باشد. سوئيچينگ دو حالت به طور خودكار توسط سيستم كنترل الكترونيكي با توجه به شرايط كاري انجام مي شود و در نتيجه صرفه جويي در مصرف انرژي و كاهش مصرف حاصل مي شود.

كولينگ تاور مدار بسته

كولينگ تاور هاي مدار بسته از نظر ساختاري بزرگ تر هستند و در مقايسه با كولينگ تاور هاي مدار باز هزينه سرمايه ‌گذاري بالايي دارند و همچنين تعمير آن ها تقريبا غير ممكن است. به همين دليل در استفاده از آن ها بايد دقت زيادي كرد.

به خصوص در شرايط سنگين زمستاني استفاده از ضد يخ با نسبت هاي بسيار بالا در آب خنك كننده اين گونه كولينگ تاور ها ضروري است. در غير اين صورت، در صورت قطعي چند ساعته برق يا خرابي پمپ سيركولاسيون، تركيدن كولينگ تاور هاي مدار بسته اجتناب نا پذير است.

 همچنين كولينگ تاور هاي مدار بسته با هر چه روكش شده باشند پس از يك سال پوشش يا رنگ آميزي شروع به زنگ زدگي مي كنند. اين فرآيند زنگ زدگي تا زماني كه لوله تركيده شود، افزايش مي يابد.

مواد شيميايي تهويه مورد استفاده در كولينگ تاور هاي مدار بسته نيز بسيار مهم هستند. در صورت استفاده نا درست از آن ها، مي تواند سبب ايجاد يك سري موارد منفي شود، كه با كلسيفيكاسيون سريع سطح كولينگ تاور مدار بسته شروع مي شود يا اثراتي ايجاد مي كند كه باعث تسريع خوردگي سطح كولينگ تاور مدار بسته مي شود.

با تشكر از سايت يو آپلود