در برقی اتوماتیک و کرکره
ساخت و نصب کانال پلی یورتان
نمایندگی تفال
خرید اتو بخار
زودپز تفال
مرکز فروش توتون
خرید پیپ
تشك طبى
برج خنك كننده
درباره من
موضوعات
    موضوعي ثبت نشده است
نويسندگان
برچسب ها
عضویت در خبرنامه
    عضویت لغو عضویت

ورود اعضا
    نام کاربری :
    پسورد :

عضویت در سایت
    نام کاربری :
    پسورد :
    تکرار پسورد:
    ایمیل :
    نام اصلی :

نويسنده :برج خنك كننده
تاريخ: ۱۴ شهريور ۱۳۹۷ ساعت: ۱۱:۵۲:۲۰

برج خنك كننده يا كولينگ تاور چيست ؟ | What is a cooling tower or a cooling tower?
  برج خنك كننده يا كولينگ تاور در اصل وسايل خنك كردن آب مي باشند و وسيله اي مي باشد كه گرماي توليد شده توسط كندانسور را به محيط آزاد منتقل ميكند. آب گرم خروجي از كندانسور به بالاي خنك كن پمپ ميشود و از آنجا به تشتك برج ميريزد . آب گرم شده براي خنك شدن به برج خنك كننده بازميگردد. آب در برج به گردش در مي آيد و از بالاي برج به طرف پايين ريخته ميشود . اين آب در حين سقوط از درون پوشش هاي داخلي برج با هوا برخورد كرده و گرماي خود را به هوا مي دهد.
 برج خنك كننده سيستم توزيع و پخش آبگرم دارند كه آب را به صورت يكنواخت روي شبكه مشبك نزديك به هم مي پاشد. اين شبكه ها آكنه يا پر كننده ناميده ميشود. آكنه ها آب سرازير شده از بالاي برج را باهوايي كه از ميان آن حركت مي كند كاملا مخلوط كرده به طوري كه آب به صورت يك قطره از يك آكنه به سطح آكنه ديگر توسط نيروي ثقل خود ميريزد . هرچند در اين برج ها مقداري انتقال حرارت محسوس از آب به هوا وجود دارد ولي تقريبا اثر خنك كنندگي تماما از تبخير قسمتي از آب اسپري شونده در برج حاصل ميشود. بخار حاصل از فرآيند تبخير در برج توسط جريان هوايي كه يك دمنده ايجاد ميكند از برج خنك كننده خارج مي شود. با توجه به اين كه دماو رطوبت هواي از برج افزايش مي يابد بديهي است كه ميزان تاثير برج خنك كننده تا حد زيادي به درجه حرارت مرطوب هواي ورودي بستگي دارد و باكاهش آن افزايش مي يابد و عوامل ديگري كه عملكرد برج خنك كننده را تحت تاثير قرار مي دهند عبارت اند از :
 1.     سطح و زمان تماس آب و هوا
 2.     سرعت هواي عبوري از برج
 3.     جهت جريان هوا نسبت به سطح تماس آب ( هم سو و غير هم سو)
 سطح تماس آب با هوا شامل :
 1.     سطح آب در تشتك برج
 2.     كليه سطوح خيس شده در برج
 3.     سطح كل قطرات آب پاشيده شده در برج مي شود.
 از نظر تئوري پايين ترين دماي قابل حصول براي آب در برج خنك كننده دماي مرطوب هواي ورودي مي باشد كه در آن شرايط هواي خروجي از بخار آب  اشباع خواهد بود ولي اغلب دماي آب خروجي از برج 4 تا 5.5 درجه سانتي گراد بيشتر از دماي مرطوب هواي ورودي مي باشد. بنابراين هواي خروجي از برج همواره مقداري از حالت اشباع پايين تر خواهد بود.
 نكته: دماي مطلوب هواي ورودي برج هر چه كمتر باشد راندمان برج افزايش مي يابد بنابراين در مناطق مرطوب كندانسور آبي مقرون به صرفه نيست و از كندانسور هوايي استفاده ميشود.

برج خنك كننده

 نزديكي approach  :  با اختلاف بين درجه حرارت آب خروجي از برج و  دماي مرطوب هواي ورودي به برج مي باشد. هرقدر نزديكي را بخواهيم كمتر كنيم ( دماي آب خروجي از برج را به  دماي تر محيط نزديكتر كنيم ) بايد برج خنك كننده بزرگتر و يا پر كننده هاي بيشتري را انتخاب كنيم. در عمل مي توان به نزديكي حدود 5 درجه فارنهايت رسيد ولي اكثر اوقات، نزديكي را براي موارد متعارف حدود 7 درجه فارنهايت انتخاب مي كنند.
 دامنه range  : درجه حرارت آب در عبور از برج يعني اختلاف بين درجات حرارت ورودي و خروجي آب دامنه برج ناميده مي شود.
 محاسبه بار برج : بار يك برج خنك كننده را مي توان با اندازه گيري دبي آب برج و دماي آب و خروجي برج با استفاده از معادله زير بدست آورد:
 بار برج خنك كننده kw  = دبي آب kg * 4.19 kj/kg * (دماي آب ورودي c – دماي آب خروجي  c )
 اجزاي اصلي برج خنك كننده عبارت اند از :
 بدنه و پوسته casing - frame : اغلب برج ها در ساختار خود بدنه اي دارند كه آنها را محافظت مي كند و موتورها ، فن ها و ديگر اجزا را پوشش مي دهد.
 واسطه هاي انتقال حرارت Fill: درون هر كولينگ تاور واسطه انتقال حرارت وجود دارد كه لاپركن با آكنه ناميده ميشود. وظيفه اين قطعات فقط اين است كه قطرات آب را به ذرات ريز تر تبديل كنند و سطح انتقال حرارت را افزايش دهند تا انتقال حرارت بين آب و هواي ورودي به سادگي انجام شود. بيشتر از چوب يا پلاستيك ساخته شده اند . آكنه ها بايد طوري انتخاب شوند تا هم سطح تماس و هوا براي نسبت هاي بالاي انتقال حرارت و انتقال جرم مناسب باشند و هم مقاومت كمتري در مقابل جريان هوا داشته باشند. آكنه ها بايد محكم ، سبك و در برابر خوردگي و خراب شدن مقاوم باشند. دو نوع آكنه كه در برج خنك كننده استفاده مي شود عبارت اند از : ترشحي و فيلمي
 پر كننده ترشحي splash packing : در اين نوع آكنه ها آب بر اثر برخورد با تيغه ها و پخش به صورت قطره قطره در آمده كه در نتيجه ايجاد سطح وسيعي مي نمايد . از آنجايي كه قطرات آب همواره پيوسته بوده و وزن سنگين دارند اينو نوع دسته بندي ممكن است در اثر جريان دائمي از هم گسيخته گردد.
 پركننده فيلمي  Film Packing : در اين نوع آكنه ها سطح وسيع از آب در اثر جريان آن در روي تيغه ها بوجود مي آيد و به طرق گوناگوني مي توان چنين سطح وسيعي ايجاد كرد.
 حوضچه آب خنك برج خنك كننده cold water basin : حوضچه آب خنك در پايين برج قرار دارد . آب خنكي كه از پخش كننده ها فرود مي آيد را جمع آوري ميكند . حوضچه اغلت يك چاهك براي تخليه آب خنك دارد . در بيشتر برج ها حوضچه آب خنك در زير تمام سيني ها قرار دارد.
 قطره برگردانها يا حذف كننده ها drift eliminator : آنها قطرات آب موجود در بخار را به تله مي اندازند تا وراد اتمسفر نشوند . به اين وسيله از خارج شدن قطرات آب به وسيله كشش هوا از برج جلوگيري مي كند. تيغه ها معوملا طوري نصب مي شوند كه با سطح افق زاويه اي در حدود 45 درجه بسازد. جنس اين طيغه ها از چوب ، فلز يا پلاستيك ممكن است ساخته شده باشد. 

ورودي هوا air inlet : دريچه اي براي ورود هوا به كولينگ تاور وجود دارد. ورودي هوا ممكن است در طرح هاي متقاطع در اطراف بالا قرار داشته باشد يا مثل طرح هاي متقابل در كف يا قسمت پايين برج قرار گيرد.
كركره ها louvers` : معمولا برج با جريان متقاطع داراي كركره هاي ورودي هستند كه وظيفه آنهاست كه جريان هوا را به طور يكنواخت روي سيني ها پخش كند و آب را نگه دارند. بعضي طرح هاي با جريان متقابل كركره لازم ندارند.
نازل ها nozzles: آب را به صورت اسپري روي سيني ها مي پاشد . توزيع يكنواخت آب روي سيني ها باعث مي شود سطوح سيني ها به خوبي خيس شوند. نازل ها مي توانند ثابت باشند و طرح هاي اسپري مربعي يا گرد داشته باشند يا قسمتي از يك جز دوار باشند كه در برج متقاطع ديده مي شود.

 برج خنك كننده مكعبي

فن ها  fans : روي بدنه برج سوار مي شود و آبي را كه از بالاي برج توسط نازل ها روي صفحه پاييني پاشيده مي شود خنك مي كند. فن جريان محوري سانتريفيوژي در برج خنك كننده استفاده مي شود. معمولا در برج با جريان هواي دميده شده از فن محوري و در برج با جريان هواي مكيده شده از هر دو نوع فن هاي محوري و سانتريفيوژي استفاده ميشود.
فلز مربوط به پوشش موتور بايد به پوشش موتور بايد به منظور يافتن علامت خوردگي بررسي شود و پيچ هايي كه موتور را به اسكلت اصلي متصل مي كنند بايد از نظر محكم بودن و سفتي مورد بررسي قرار گيرند. هنگام كار كردن فن به صداي آن با دقت گوش كنيد تا صداي ياتاقان هاي فرسوده و برخورد پره هاي فن به پوشش محافظ را بشنويد.

برج خنك كننده يا كولينگ تاور در شكل و انواع مختلف ساخته و دسته بندي مي شود.
از نظر جريان هوا: برج خنك كننده از نظر جهت جريان هوا در سه گروه جريان مخالف و جريان متقاطع و جريان موافق طبقه بندي مي شوند.
از نظر وزش هوا: اجباري با فن و طبيعي بدون فن
از نظر فن: گريز از مركز و جريان محوري
از نظر گردش آب : باز و بسته.
از نظر ساختار: مكعب فلزي و ذوزنقه چوبي و فايبرگلاس
برج از نظر مدار بسته يا باز: مدار باز به برجهايي گفته مي شود كه دماي آب در تماس مستقيم با هوا كاهش مي يابد. شامل كليه برج مورد استفاده در تاسيسات سرمايش و تهويه مطبوع ساختمانهاي مي شود. در اينگونه كولينگ تاور ها اب خنك كننده كندانسورها به طور مستقيم با هواي جو در تماس قرار مي گيرد و بخشي از ان تبخير مي شود.
برج مدار بسته: در صنايع تهويه مطبوع وسرمايش ساختمان آب مدار بسته برج به طور مستقيم به منظور تقطير سيال ثانويه مورد استفاده قرار ميگيرد.
در مدار بسته(غير مستقيم) آب داخل لوله هاي مبدل حرارتي با هواي محيط و آب پاشيده شده روي لوله ها تبادل حرارت انجام مي دهد و دماي آن كاهش مي يابد. از اين جهت كندانسور تبخيري هم خوانده مي شود.
برج از نظر ساختار بدنه:
برج خنك كننده مكعبي فلزي
 
 بر اساس جنس و شكل ورق گالوانيزه بدنه نامگذاري شده است. برجهاي كم ظرفيت مكعبي فلزي داراي يك فن جريان محوري در سطح جانبي هستند و بستر ريزش آب در آنها از چوب اشباع شده، مواد پلي مري و يا ورق گالونيزه است. در اينگونه برج كم ظرفيت از افشانك استفاده نميشود. بلكه آب ورودي به تشتك فوقاني برج ريخته و سپس از روي سطوح چوبي يا پليمري گذر كرده و در تشتك زيرين برج جمع مي شود. در برج مكعبي فلزي پر ظرفيت از افشانك و فن هاي گريز از مركز استفاده مي شود.
برج خنك كن فايبرگلاس: | Fiberglass Cooling Tower:
با شكل خمره اي داراي تشتك و بدنه اي از جنس فايبرگلاس و داراي فن جريان محوري در گلويي فوقاني است. جريان آب و هوا در اينگونه برجها از نوع مخالف است. آب از بالا به پايين جريان مييابد و هوا از پايين به بالا. بستر توزيع و گسترش آب در اينگونه برج ها از جنس پي وي سي است.
برج خنك كن ذوزنقه اي:
برج خنك كننده چوبي ذوزنقه اي شكل هستند كه داراي يك فن جريان محوري بزرگ در قسمت فوقاني ميباشند. برج ذوزنقه اي چوبي معمولا زياد و فن آنها نيز داراي قطر قابل توجه است به همين دليل انتقال قدرت الكتروموتور به وسيله گيربكس انجام مي شود.
 
 برج از نظر وزش هوا:
برج خنك كننده با وزش هواي طبيعي(Natural draft):
در اين سيستم بدون استفاده فن و با پاشش سريع آب در هوا انجام مي شود و به شكلي طراحي شده كه هواي خنك بيرون به طور طبيعي وارد برج خنك كننده ش ده و پس از خنك كردن آب از قسمت بالاي برج خنك كن خارج مي گردد. چگالي بين هواي بيرون و هواي گرم و مرطوب داخل برج موجب مكش هوا از جداره هاي اطراف و خروج آن از بالاي برج ميگردد.
برج هذلولي بر اساس خاصيت دودكشي هوا(تمايل هواي گرم به صعود) و بدن استفاده از فن، عمل كاهش دماي آب ورودي را انجام ميدهد.البته در اين گونه برجها مدارآب خنك شونده مدار بسته اي است و از داخل كويل هايي كه در زير برج تعبيه شده است عبور مي كند. برج هذلولي كاربرد چنداني در تاسيسات سرمايشي و تهويه مطبوع ندارند و در نيروگاه برق كاربرد دارد.
برج خنك كننده با وزش هوا با فن(Mechanical draft)
توسط يك فن يا چن فن با دور ثابت يا متغير جريان هوا به حركت در مي آيد. هواي اجباري در برج به داخل آن كشيده شده و از آن به خارج ارسال مي شود. بادزن ها بسته به نوع برج ممكن است جريان محوري و يا گريز از مركز باشند.تمامي برج خنك كننده سيتم تهويه و تبريد ساختمان از نوع وزش اجباري و مجهز به فن هستند.
برج خنك كننده به دو نوع زير تقسيم بندي ميشوند:
الف : وزش هواي القايي با فنInduced draft:
در برج خنك كننده فوق فن در قسمت بالاي برج خنك كننده نصب ميگردد. و جريان هوا با سرعت ورودي پايين و سرعت خروجي بالا در كولينگ تاور ايجاد ميگردد.
ب : وزش هواي اجباري با فن forced draft
فن در اين گروه از برج خنك كننده در قسمت پايين آن نصب ميگردد و لذا جريان هواي ورودي به برج خنك كننده نصب به جريان خروجي آن داري سرعت بيشتري مي باشد. در اين برج خنك كننده به دليل اين كه سرعت هواي ورودي به برج بيشتر از هواي خروجي است لذا احتمال وقوع پديده بازگشت موقت بيشتر است . از طرف ديگر برج خنك كننده هواي اجباري به فن قويتري نيست به كولينگ تاور از نوع القايي نياز دارند. همچنين احتمال يخ زدگي اين نوع برج در شرايط زمستان بيشتر خواهد بود.

[ ۱ ]