برج خنک‌کن (Cooling Tower)، یک دستگاه بزرگ سردکننده است که وظیفه اصلی آن خنک کردن آب است. این برج‌ها در انواع مختلفی شامل مرطوب، هیبریدی، مکعبی و مخروطی وجود دارند. هر نوع برج خنک‌کن، ویژگی‌ها و خصوصیات خاص خود را دارد و در شرایط مختلف استفاده می‌شود. در این مقاله با انواع برج خنک کننده آشنا میشویم.
انتخاب نوع مناسب برج خنک‌کن (برج خنک کننده) تحت تأثیر عوامل زیادی است، از جمله شرایط محیطی، دمای خروجی آب، مصرف انرژی و نوع جریان هوا. به عبارت دیگر، انتخاب مدل و نوع برج خنک‌کن (Cooling Tower) باید با توجه به نیازها و خواسته‌های خریدار یا کارفرما انجام شود. در حال حاضر، برج خنک‌کن انواع متنوعی دارد و در مدل‌های گوناگونی طراحی و تولید می‌شود. در نمودار زیر، مهمترین مدل‌های برج خنک‌کن به طور خلاصه نشان داده شده است.
به چه دلیل برج های خنک کننده را دسته بندی میکنیم؟
دلایلی که باعث دسته بندی برج خنک‌کننده (Cooling Tower) در انواع مختلف می‌شوند را می‌توان به شرح زیر بیان کرد:
متناسب با شرایط محیطی: برج خنک‌کن در مناطق و شرایط آب و هوایی مختلف استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در مناطق گرم و خشک، برج خنک‌کن با قابلیت تبخیر آب بیشتر و عملکرد مرطوب استفاده می‌شود. در حالی که در مناطق مرطوب، برج خنک‌کن با عملکرد خشکتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نیازهای کاربری متفاوت
برج خنک‌کن در صنایع و کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود و وظایف متفاوتی را برعهده دارد. به عنوان مثال، در صنعت تزریق پلاستیک، برج خنک‌کن برای خنک کردن قالب و روغن گردشی استفاده می‌شود. در این مورد، دمای آب خروجی برج خنک‌کن باید بین ۲۵ تا ۳۰ درجه سانتیگراد باشد. در صنعت ذوب فلزات (صنایع فولاد) نیز، دمای آب خروجی برج خنک‌کن براساس دمای آلارم کوره طراحی می‌شود که در بازه ۳۵ الی ۴۵ درجه سانتیگراد قرار می‌گیرد.
انواع برج خنک کننده
بنابراین، دسته بندی برج خنک‌کن به انواع مختلف، به ما اجازه می‌دهد تا این تجهیز را با توجه به شرایط محیطی و نیازهای کاربری خاص هر صنعت یا فرایند، به‌طور مناسب مورد استفاده قرار دهیم.
برج خنک‌کن (Cooling Tower) به دو دسته اصلی جریان طبیعی و القایی بر اساس نوع جابجایی هوا تقسیم می‌شود. این طبقه بندی، علاوه بر دسته بندی اولیه، به صورت جامع‌تری انجام می‌شود.
-
برج خنک‌کننده جریان طبیعی (اتمسفریک)
یکی از انواع رایج سیستم‌های برودتی با ظرفیت بالا است. در برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک، خنک‌کن کولینگ تاور از جریان هوای طبیعی اتمسفر بدون استفاده از فن آب استفاده می‌کند تا آب را خنک کند. طراحی برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک به صورت تجربی انجام می‌شود و بسیاری از صنایع مختلف سعی می‌کنند با کمترین هزینه، طراحی دستی سیستم برودتی را انجام دهند.
در برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک، آب گرم خروجی از کندانسور توسط یک پمپ به بالای برج منتقل می‌شود و از طریق نازل به داخل برج پراکنده می‌شود.
عوامل تأثیرگذار برای بهبود عملکرد برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک
میزان پودرشدن آب: عملکرد برج خنک‌کن جریان طبیعی اصلًا به میزان پودرشدن آب وابسته است. برای داشتن بازده بالا در برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک، وجود یک پاشش مناسب در نازل یا افشانک ضروری است.
سرعت هوای گردشی: سرعت و حجم هوای گردشی در برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک به سرعت باد وابسته است.
با توجه به موارد فوق، ظرفیت برودتی برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک با تغییر در جریان هوای طبیعی (سرعت باد) تغییر می‌کند. برج خنک‌کن جریان طبیعی اتمسفریک در محیط‌های کاملاً باز و در نزدیکی نقطه با بیشترین سرعت باد نصب می‌شود.
-
برج خنک‌کننده جریان اجباری (جریان القایی)
یکی از انواع رایج برج‌های خنک‌کننده است که با ایجاد جریان مکانیکی در هوا، جریان هوا را ایجاد می‌کند. برج خنک‌کن جریان القایی بر اساس نوع و جهت ورود و خروج هوا به دو دسته دمنده و مکنده تقسیم می‌شود. این نوع برج خنک‌کن با ظرفیت برودتی پایین می‌تواند در فضای بسته نیز قرار گیرد.
برج خنک‌کن جریان اجباری از انواع خنک‌کننده‌های آب است و به دلیل استفاده از فن و سرعت بالاتر جریان هوا، در مقایسه با برج خنک‌کن جریان طبیعی (اتمسفریک)، ظرفیت برودتی بیشتری دارد. همچنین، در این نوع برج خنک‌کن از سطوح خیس شده برای افزایش تبادل حرارت استفاده می‌شود که به عنوان پکینگ شناخته می‌شود. راندمان برج خنک‌کن جریان اجباری بسیار بیشتر از برج خنک‌کن جریان طبیعی (اتمسفریک) است.
انواع برج خنک کننده جریان القایی
برج خنک کن براساس نحوه تماس و ارتباط میان آب داغ و هوای سرد بیرون به دو دسته ارتباط مستقیم (برج خنک‌کن مدارباز) و ارتباط غیرمستقیم (برج خنک‌کن مداربسته) تقسیم می‌شود.
برج خنک‌کننده مدار باز یا تر
یکی از رایج‌ترین انواع برج خنک‌کننده که در آن آب در یک مدارباز تا نزدیکی دمای مرطوب خنک می‌شود، برج خنک‌کننده مدار باز یا تر است. این نوع برج خنک‌کن به عنوان یکی از خنک‌کننده‌های صنعتی پرکاربرد در بین انواع کولینگ تاور شناخته می‌شود.
در این سیستم، با ایجاد یک سطح معین از پوشال یا پرکن، ارتباط آب با هوای خشک (بدون رطوبت) برقرار می‌شود. در تماس بین دو سیال یعنی آب و هوا در برج خنک‌کن مدارباز، هوا گرما را از آب دریافت کرده و آب نیز تبخیر شده و خنک‌تر می‌شود.
برج خنک‌کننده مدار بسته یا خشک
در صورتی که جریان چرخشی آب در سیستم خنک‌کاری یک کولینگ‌تاور به صورت کاملاً بسته و جدا از محیط باشد، تماس بین جریان آب و جریان هوا به صورت غیرمستقیم اتفاق می‌افتد و این نوع خنک‌کن را برج خنک‌کننده مداربسته یا خشک می‌نامند. برج خنک‌کننده مداربسته توانایی کاهش دمای آب تا نزدیکی دمای خشک یا محسوس محیط را دارد و به همین دلیل به آن برج خنک‌کن خشک نیز گفته می‌شود. در صنعت برج خنک‌کن، به کولینگ‌تاور مداربسته خشک نیز به نام برج خنک‌کن هلر اطلاق می‌شود.
-
برج خنک‌کننده ترکیبی یا هیبریدی
همچنین، یک نوع دیگر از کولینگ تاور مداربسته وجود دارد که ترکیبی از یک سیکل باز و یک سیکل بسته است. این نوع خنک‌کن را برج خنک‌کننده هیبریدی یا ترکیبی نیز می‌نامند. در این سیستم خنک‌کاری، دمای آب تا نزدیکی دمای مرطوب محیط در یک سیکل بسته (به عنوان یک فرایند آدیاباتیک یا با آنتروپی ثابت) کاهش می‌یابد.
به عبارت دیگر، این نوع کولینگ تاور ترکیبی از یک برج خنک‌کن باز (مرطوب) و یک برج خنک‌کن بسته (خشک) تشکیل شده است. در فصل‌های سرد، آب به صورت خشک و با یک سیکل بسته خنک می‌شود و در فصل‌های گرم با استفاده از یک سیکل کمکی مدارباز به خنک‌سازی آب کمک می‌کند.
تقسیم‌بندی برج‌های خنک‌کن بر اساس شکل ظاهری و جنس
برج‌های خنک‌کن بر اساس شکل ظاهری و هندسه خود به سه دسته برج خنک‌کن مکعبی، برج خنک‌کن مدور (مخروطی) و برج خنک‌کن شش‌ضلعی تقسیم می‌شوند.
برج خنک‌کننده مکعبی
یک نوع کولینگ‌تاور با ظاهری شبیه به یک مکعب به نام برج خنک‌کن مکعبی می‌باشد. این برج خنک‌کن دارای سیستم پاشش آب از نازل‌های ثابت و سیستم هوادهی مکشی است. به دلیل اشغال فضای کم و قابلیت تولید چند سلولی، این نوع برج خنک‌کن در صنعت و تهویه مطبوع کاربردهای زیادی دارد. در برج خنک‌کن مکعبی، آب پس از پاشش از نازل‌ها بر روی سطوح خنک‌کن قرار می‌گیرد و در تماس با هوای خنک بیرون، خنک می‌شود.
برج خنک‌کننده مدور یا مخروطی
یکی از انواع رایج برج‌های خنک‌کن با سیستم پاشش آب دوار و شکل استوانه‌ای یا مدور، برج خنک‌کن مدور یا مخروطی نامیده می‌شود. این نوع برج خنک‌کن بیشتر در خنک‌کاری چیلرهای تراکمی در آپارتمان‌ها و سیستم‌های صنعتی با جریان آب کم استفاده می‌شود.
برج خنک‌کننده هگزانول یا شش ضلعی
برج خنک‌کننده هگزانول یا شش‌ضلعی یکی از انواع برج خنک کننده است که طول عمر طراحی آن کمتر است. این برج خنک‌کن شکلی شش‌ضلعی دارد و به دلیل معایب زیادی که دارد، در بیشتر خطوط تولید برج خنک‌کن کاملاً کنار گذاشته شده است. عدم توزیع مناسب آب، ایجاد حفره‌های هوا در گوشه‌های شش گوشه و عملکرد ضعیف از جمله دلایل اصلی عدم استفاده از این نوع برج خنک‌کن می‌باشند.
برکناری تولید این نوع از برج‌های خنک‌کن در حال حاضر انجام نمی‌شود.
انواع برج خنک کننده بر اساس نوع ماده‌ی استفاده شده در ساخت بدنه‌ی آنها، به چند دسته‌بندی مختلف تقسیم می‌شوند.
یکی از این دسته‌بندی‌ها، برج‌های خنک‌کن فایبرگلاس، برج‌های خنک‌کن بتنی و برج‌های خنک‌کن فلزی است.
برج‌های خنک کننده فایبرگلاس، به دلیل رشد صنعتی در چند دهه ی گذشته و نیاز به منابع سرمایشی در صنایع، از برج های خنک کن بتنی و فلزی بسیار متمایز هستند. معایب بسیاری در برج‌های خنک کن بتنی و فلزی وجود داشته است که در برج‌های خنک‌کن فایبرگلاس تا حد زیادی برطرف شده‌اند.
مشکلاتی مانند رسوب، گرفتگی و پوسیدگی در بدنه‌ی برج‌های خنک‌کن گالوانیزه به دلیل وجود املاح زیاد در آب سختی بالا، در گذشته ایجاد می‌کرد. برج‌های خنک‌کن فایبرگلاس دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی هستند از جمله مقاومت بالا در برابر خوردگی و پوسیدگی و عدم تغییر شکل در شرایط جوی مختلف.
برای ساخت بدنه‌ی برج‌های خنک‌کن فایبرگلاس، از الیاف حصیری و سوزنی استفاده می‌شود. این الیاف با استفاده از رزین‌های پلی استر غیراشباع به قوام و پخت نهایی در بدنه تبدیل می‌شوند. همچنین، برای افزایش مقاومت در برابر نور خورشید، از یک یا چند لایه رزین اپوکسی مخصوص در جداره‌ی انتهایی بدنه استفاده می‌شود.
برج‌های خنک‌کننده فایبرگلاس به دلیل وزن کمتر نسبت به انواع دیگر، تعمیر و نگهداری آسان‌تری دارند. اتصالات پیچ و مهره‌ای آنها به صورت جداگانه و یک به یک صورت متصل می‌شوند که امکان تعمیرات آسان را فراهم می‌کند.
-
برج خنک کننده بتنی
یکی از انواع برج خنک کننده در صنعت است که اصولاً در نیروگاه‌های حرارتی برای خنک‌کردن بخار توربین‌های گازی استفاده می‌شود. این برج‌ها ساختاری هذلولی‌گون (شبیه به استوانه کم‌قطر) دارند و به دو نوع جریان طبیعی و جریان القایی طراحی می‌شوند. نوع جریان طبیعی این برج‌ها را برج خنک‌کننده اتمسفریک نیز می‌نامند. اما در حال حاضر، طراحان سیستم‌های خنک‌کننده، به هیچ یک از انواع برج خنک کننده بتنی در پیشنهادات خود روی نمی‌آورند؛ زیرا استفاده از سازه‌های بتنی بزرگ در ساخت برج‌های خنک‌کن مشکلات زیادی را به همراه داشته است.
-
برج خنک کننده گالوانیزه
به علت محدودیت فضایی در برخی کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی و مسکونی، در حال حاضر بیشتر استفاده می‌شود. به همین دلیل، چندین عامل موجب شده است که مردم تمایل به استفاده از برج‌های خنک‌کن گالوانیزه نشان دهند. یکی از این تمایلات، استفاده از فن‌های حلزونی کم صدا در ساختار این نوع برج‌های خنک‌کن است. برای دستیابی به خنک‌کردن مورد نیاز و داشتن راندمان بالا، از یک تا چهار فن گریز از مرکز در برج‌های خنک‌کن گالوانیزه استفاده می‌شود.
-
برج خنک کننده جریان مخالف
یکی از انواع برج خنک کننده مدارباز است که جریان هوای مکش یا دمشده در جهت معکوس جریان آب ریزش یا پاشش قرار می‌گیرد. این برج‌ها براساس شکل ظاهری به دو دسته مکعبی و مدور تقسیم می‌شوند. برج خنک‌کن جریان مخالف از کارایی بالاتری در شرایط اقلیم گرم و خشک برخوردار است و بهترین کارایی و کاهش دما را در میان برج‌های خنک‌کن دارد.
به دلیل کارایی بالای این نوع برج خنک‌کن در مناطق گرم و خشک، استفاده وسیعی در مناطق مرکزی کشور مانند یزد، اصفهان، تهران، مشهد، اراک، زنجان، قزوین و غیره دارد.
یک طرح از برج خنک‌کن کراس فلو (Cross Flow) است که به نام طرح‌ابارا نیز شناخته می‌شود. در این نوع برج خنک‌کن، جریان هوا به صورت تقاطعی با زاویه نود درجه با جریان آب برخورد می‌کند. برج خنک‌کن جریان متقاطع بیشتر در مناطق با اقلیم مرطوب و شرجی استفاده می‌شود.
در سال‌های اخیر، این نوع برج خنک‌کن در مناطق صنعتی با رطوبت بالا مانند مناطق ساحلی شمال و جنوب کشور، که هوای آنها بسیار رطوبت دارد، استفاده گسترده‌ای دارد.
انواع برج خنک کننده براساس نوع کاربری به دو دسته برج خنک‌کن چیلر و برج خنک‌کنده صنعتی تقسیم می‌شوند. اگر برج خنک‌کن وظیفه خنک کردن دستگاه چیلر در سیستم‌های تهویه مطبوع را برعهده داشته باشد، آن را برج خنک‌کن چیلر می‌نامند. اما اگر برج خنک‌کن وظیفه خنک‌کاری دستگاه‌های صنعتی در چرخه صنعتی را برعهده داشته باشد، آن را برج خنک کننده صنعتی می‌نامند.
-
برج خنک کننده چیلر
یکی از کاربردهای رایج برج خنک‌کن است که اصولاً در سیستم‌های تهویه ساختمان و برای خنک کردن چیلرها استفاده می‌شود. چیلر نوعی دیگر از خنک‌کننده آب است که با استفاده از سیکل تراکمی و جذبی، آب را خنک می‌کند. این دستگاه با ایجاد یک سیکل در یک سیال گازی (مبرد)، آب را خنک می‌کند. اما گرمایی که چیلر دریافت می‌کند، باید توسط یک دستگاه دیگر به محیط خارجی منتقل شود.
برج خنک‌کن چیلر، که به آن همچنین برج خنک‌کن چیلر می‌گویند، وظیفه انتقال گرمای اضافی چیلر به محیط اطراف را داراست. این برج، آب سرد مدار کندانسور (مبدل حرارتی خنک کننده مبرد) را فراهم می‌کند و با استفاده از جریان هوای مکانیکی، گرما را به بیرون منتقل می‌کند. بنابراین، برج خنک‌کن چیلر به عنوان یک برج خنک‌کن با جریان اجباری شناخته می‌شود.
-
برج خنک کننده صنعتی
در کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی در فضای باز نصب می‌شود و آب سرد مورد نیاز دستگاه‌های صنعتی را تأمین می‌کند. در واقع، در این کاربرد برج خنک‌کن به عنوان یک سردکن بزرگ صنعتی محسوب می‌شود و به آن برج خنک‌کن صنعتی یا سردکن صنعتی نیز گفته می‌شود.
دستگاه‌های گرمازا در کارخانه‌های سیمان، فولاد، نفت و پتروشیمی و تولید مواد غذایی نیاز به کولینگ تاور به عنوان منبع آب خنک دارند و برای این منظور، هزینه‌های بالایی برای طراحی و تولید این دستگاه پرداخت می‌شود. به همین دلیل، توصیه می‌شود که در صورت امکان با شرکت ایران کولینگ تماس بگیرید و به ما اعتماد کنید.
انواع برج های خنک کننده بر اساس تعداد سلول تقسیم بندی می شوند.
برج خنک کن تک سلولی:
برج خنک‌کن تک سلولی، رایج‌ترین و پرکاربردترین نوع سیستم‌های خنک‌کننده است. این نوع برج خنک‌کننده بیشتر در ظرفیت‌های کمتر از ۵۰۰ تن برودتی استفاده می‌شود. اما اگر ظرفیت مورد نظر بیشتر از ۵۰۰ تن برودتی باشد، توصیه می‌شود از برج خنک‌کن چندسلولی استفاده کنید.
برج خنک کن چند سلولی:
در ظرفیت‌های بالا که تولید برج خنک‌کننده با ابعاد یکنواخت به صورت مربعی ممکن نیست، یا به دلیل افزایش عرض دستگاه و عدم امکان بارگیری از برج‌های خنک‌کننده تک سلولی استفاده نمی‌شود، برج‌های خنک‌کننده چندسلولی به کار می‌روند. استفاده از برج‌های خنک‌کن چندسلولی منجر به کاهش هزینه‌های مونتاژ و بارگیری و ارسال می‌شود. به علاوه، این برج‌ها امکان کنترل بیشتری بر روی مصرف برق را فراهم می‌کنند، زیرا می‌توان یک یا چند سلول را در فصل‌های سرد خاموش کرد.
شرکت ایران کولینگ سیستم
کیفیت و قابلیت‌های مناسب را برای صنایع بتن تولید می‌کند. این شرکت انواع برج های خنک کننده صنعتی و پکینگ های برج خنک کننده را با ظرفیت‌ها و ابعاد مختلف، مناسب برای نیازهای مختلف صنایع بتن عرضه می‌کند. بنابراین، می‌توانید با توجه به نیازهای خود و مشخصات مورد نیاز دستگاه یخساز، از شرکت ایران کولینگ خرید این محصولات را انجام دهید.
از مزایای خرید یخسازهای صنعتی ایران کولینگ می‌توان به کیفیت بالا، عملکرد قوی، بازدهی اقتصادی، قابلیت کنترل دمای دقیق و همچنین خدمات پس از فروش حرفه‌ای اشاره کرد. این شرکت تلاش می‌کند تا با ارائه محصولات با کیفیت و خدمات متمایز، نیازهای مشتریان خود را در صنایع بتن برآورده کند.
با توجه به تخصص و تجربه ایران کولینگ در زمینه یخسازهای صنعتی، شما می‌توانید با اطمینان خرید خود را از این شرکت انجام دهید و از مزایا و عملکرد برتر دستگاه‌های یخساز آن بهره‌برداری کنید.
برای مشاهده و مقایسه انواع برج‌های خنک‌کننده با برندها و ظرفیت‌های مختلف، و همچنین اطلاع از قیمت‌های به‌روز محصولات، به سایت مجموعه تخصصی تجهیز سرمایش (اولین و معتبرترین مجموعه تخصصی در حوزه تجهیزات تاسیسات ساختمان و کلیه دستگاه‌های تهویه مطبوع از سال ۱۳۸۳ و دارای ۳ جواز کسب معتبر) مراجعه نمایید. شما می‌توانید در ساعات اداری با شماره تلفن ۸۸۸۲۲۵۵۰-۰۲۱ تماس بگیرید و از کارشناسان واحد تهویه مطبوع مجموعه تخصصی تجهیز سرمایش مشاوره دریافت کنید.
بدون دیدگاه