تولید برج خنک کننده یا کولینگ تاور

کولینگ تاور

کولینگ تاور یا همان برج خنک کننده سیستمی است که دمای مایع موجود را با تخلیه بخشی از مایع به دمای اتمسفر همراه با گرما خنک می کند. بسته به اصل کارکرد کولینگ تاور، نوع فن کولینگ تاور و اندازه آن، انواع کولینگ تاور ها موجود می باشد. اما اگر قرار است این یک منطق ساده باشد، اصل کار کولینگ تاور می گوید:

آبی که از بالای کولینگ تاور پخش می شود به مناسب ترین حالت برای پر کردن کولینگ تاور بر روی نازل های کولینگ تاور پاشیده می شود. در این مرحله حداقل فشار 2 الی 3 بار برای توزیع صحیح آب مورد نیاز است.

هوای تازه‌ ای که با آب روی سطح پکینگ کولینگ تاور برخورد می ‌کند، پر از گرما و رطوبت می ‌شود و به اتمسفر پرتاب می ‌شود، در حالی که آب تخلیه شده از مواد پر شده به مخزن می ‌رود که گرمای خود را از دست داده است. آب خنک شده مطابق با مصارف مورد نظر برای استفاده مجدد آماده است.

انواع کولینگ تاور

کولینگ تاور ها در چند گونه متفاوت قابل طراحی و ساخت هستند که در مناطق صنعتی و مناطق اجتماعی مورد استفاده و بهره برداری قرار می گیرند. با پروانه یا فنی  که در بالای کولینگ تاور قرار دارد، ابتدا هوا از لوور ها خارج می شود، سپس از طریق فن کولینگ تاور خارج می شود. این نوع کولینگ تاور ها که عموماً در ظرفیت های کوچک و متراژ های کوچک ترجیح داده می شوند، دارای کاربری بسیار وسیعی هستند. با ساخت مدولار، حمل و نقل و مونتاژ بسیار آسان است.

جلوه های صوتی را می توان با تغییر ساختار فن کولینگ تاور، چرخش، قطر و ساختار دودکش کاهش داد. 85 دسی بل سطح صدای استاندارد در فاصله 3 متری است. می توان آن را با اضافه کننده ها به 65 دسی بل کاهش داد. ساختار دیگر مشابه کولینگ تاور، کندانسور تبخیری است. در این سازه ها هوای بیرون و آب عامل در تماس مستقیم با یک دیگر نیستند. در برخی موارد از آب چشمه برای افزایش اثر خنک کننده فضای باز استفاده می شود.

در این سیستم که فن در پایین کولینگ تاور قرار دارد، کولینگ تاور های ضد جریان، آبی که به سمت آب پایین می آید تا خنک شود، کولینگ تاور آب در سطح پکینگ کولینگ تاور با آب تماس پیدا می کند و این جریان مخالف افزایش می یابد. مقدار آب ورودی کاهش می یابد. این دکل ها که نیاز به اسب بخار بالا تری نسبت به کولینگ تاور های کششی محوری با فن های محوری دارند، مصرف انرژی بیشتری دارند.

کولینگ تاور های کششی طبیعی کولینگ تاور هایی هستند که در آن جریان هوای طبیعی بدون استفاده از کشش گرانشی استفاده می شود. این گونه کولینگ تاور ها که در آن ها از فن شعاعی یا محوری استفاده نمی شود و نیاز به جریان هوا و عبور آب بسیار بالایی دارند، در تاسیساتی مانند نیروگاه های تولید برق مورد استفاده قرار می گیرند. این کولینگ تاور ها که ساختار بسیار بالایی دارند، عموماً از بتن و به شکل گلدان هستند و بر اساس اصل تبخیر سطحی کار می کنند.

محاسبه مربوط به کولینگ تاور

قبل از محاسبه کولینگ تاور باید به ظرافت های طراحی اشاره کرد. کولینگ تاور ها بر اساس مقداری به نام دمای حباب مرطوب عمل می کنند. خنک کردن زیر مقدار لامپ مرطوب مقرون به صرفه نیست. این امکان وجود دارد، اما از آن ها استفاده نمی شود زیرا هزینه آن ها نسبت به روش های خنک کننده جایگزین گران تر است.

مقدار دیگری که بر خنک شدن آب تأثیر می گذارد ارتفاع است. نتیجه طراحی اگر در محاسبات کولینگ تاور در نظر گرفته نشود نا درست خواهد بود. سایر عوامل طراحی کولینگ تاور، سرعت هوا در پکینگ کولینگ تاور و بار آب در پکینگ کولینگ تاور می باشد. این دو مقدار خاص به شدت بر عملکرد کولینگ تاور تأثیر می ‌گذارند.

نتیجه نهایی سرعت بالای هوا در پکینگ کولینگ تاور این است که وقتی انتقال آب مشاهده می شود، اگر کم باشد، انتقال حرارت کافی صورت نمی گیرد.

اگر مقدار بار آب در پکینگ کولینگ تاور بیش از حد زیاد باشد، انتقال حرارت کافی امکان پذیر نخواهد بود و اگر کم باشد، انتقال حرارت نا کارآمد خواهد بود.

طراحی کولینگ تاور فایبرگلاس

طراحی کولینگ تاور فایبرگلاس، به موقعیت مکانی که کولینگ تاور در آن قرار دارد و همچنین به شرایط کار بستگی دارد.

هم محل و هم موقعیت کولینگ تاور، کیفیت هوا در مکانی که در آن قرار دارد و موانعی که هنگام خارج کردن هوای گرم رخ می دهد، همه عواملی هستند که باید در طراحی کولینگ تاور فایبرگلاس در نظر گرفته شوند.

کولینگ تاور باید قادر به مکش هوای اطراف باشد. مکش هوای مکیده شده با سرعت کم برای موفقیت طراحی بسیار مهم است. سرعت زیاد هوا سبب می شود که ذرات نا خواسته بیرونی با اثر خلاء وارد کولینگ تاور شده و باعث مسدود شدن سریع کولینگ تاور شوند.

با این حال، وجود ارتفاعات بیش از ارتفاع کولینگ تاور در اطراف کولینگ تاور ممکن است باعث شود که هوای مرطوب در کولینگ تاور به طور نا مطلوبی به مکش کولینگ تاور باز گردد.

اطلاعات موقعیت مکانی تاثیر زیادی بر مصرف پمپ دارد. قرار گرفتن پمپ مکنده در سطح پایین کولینگ تاور مهم ترین عامل جلوگیری از ایجاد هوا در پمپاژ است.

راندمان کولینگ تاور

راندمان کولینگ تاور وابسته به اجزای اصلی کولینگ تاور بسته شامل مجموعه دستگاه، حوضچه آب، پمپ آب در گردش و کابینت کنترل الکتریکی می باشد. مجموعه دستگاه کولینگ تاور از پوشش، کویل های مبدل حرارتی، فن های کولینگ تاور، پمپ های اسپری، آبگیری، حوضچه آب و شیر های خط لوله تشکیل شده است.

در حین کار تجهیزات کولینگ تاور، محیط خنک کننده (آب نرم، روغن یا مایع دیگر) توسط پمپ گردش اصلی هدایت می شود تا بین سیم پیچ ها و تجهیزات خنک شونده گردش کند. آب اسپری به طور یکنواخت روی پکینگ کولینگ تاور اسپری می شود تا یک لایه آب یکنواخت روی سطح ایجاد شود. هوای سرد از کوره ورودی هوا در زیر بدنه کولینگ تاور، وارد کولینگ تاور می شود و از سطح سیم پیچ خنک کننده در خلاف جریان آب پاشش می گذرد. در این فرآیند دو حالت تبادل حرارت وجود دارد.

هدایت گرما بین هوای سرد و محیط خنک کننده، آب اسپری تبخیر شده و گرما را جذب می کند. پس از جذب گرما، هوای گرم و مرطوب اشباع شده از فن کولینگ تاور به اتمسفر تخلیه می شود. بقیه آب پاشش به داخل حوضچه آب می ریزد و سپس توسط پمپ آب به سیستم اسپری فرستاده می شود. به این ترتیب محیط موجود در کویل خنک کننده سرد و خنک می شود.

کولینگ تاور مدار بسته دارای دو حالت خنک کننده هوا به تنهایی و خنک کننده هوا و خنک کننده آب اسپری می باشد. سوئیچینگ دو حالت به طور خودکار توسط سیستم کنترل الکترونیکی با توجه به شرایط کاری انجام می شود و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف حاصل می شود.

کولینگ تاور مدار بسته

کولینگ تاور های مدار بسته از نظر ساختاری بزرگ تر هستند و در مقایسه با کولینگ تاور های مدار باز هزینه سرمایه ‌گذاری بالایی دارند و همچنین تعمیر آن ها تقریبا غیر ممکن است. به همین دلیل در استفاده از آن ها باید دقت زیادی کرد.

به خصوص در شرایط سنگین زمستانی استفاده از ضد یخ با نسبت های بسیار بالا در آب خنک کننده این گونه کولینگ تاور ها ضروری است. در غیر این صورت، در صورت قطعی چند ساعته برق یا خرابی پمپ سیرکولاسیون، ترکیدن کولینگ تاور های مدار بسته اجتناب نا پذیر است.

 همچنین کولینگ تاور های مدار بسته با هر چه روکش شده باشند پس از یک سال پوشش یا رنگ آمیزی شروع به زنگ زدگی می کنند. این فرآیند زنگ زدگی تا زمانی که لوله ترکیده شود، افزایش می یابد.

مواد شیمیایی تهویه مورد استفاده در کولینگ تاور های مدار بسته نیز بسیار مهم هستند. در صورت استفاده نا درست از آن ها، می تواند سبب ایجاد یک سری موارد منفی شود، که با کلسیفیکاسیون سریع سطح کولینگ تاور مدار بسته شروع می شود یا اثراتی ایجاد می کند که باعث تسریع خوردگی سطح کولینگ تاور مدار بسته می شود.

با تشکر از سایت یو آپلود