پکینگ برج خنک کننده دستگاهی است که برای کاهش دمای آب و محلول های خنک کننده به کار می رود. این فناوری به عنوان جایگزینی برای برج های خنک کننده تر استفاده می شود و مزایای زیادی از جمله مصرف کمتر آب و نیاز پایین‌تر به نگهداری دارد. برج خنک کننده خشک یکی از ابزارهای مهم در صنعت خنک کنندگی است که برای کاهش دمای آب و هوا و حفظ کیفیت آب استفاده می‌شود.
اجزاء برج خنک کننده خشک
برج خنک کننده کولینگ تاور خشک از بخش های مختلفی تشکیل شده است که هر کدام وظایف خاص خود را دارند. اجزای اصلی یک برج خنک کننده خشک شامل موارد زیر می شود:
- بخش ورودی: این بخش شامل تجهیزاتی مانند پمپ ها، فیلترها و سایر تجهیزات مربوط به ورود آب به برج می باشند. این بخش مسئول تامین آب مورد نیاز برای خنک کردن است.
- بخش توزیع آب: در این بخش، آب ورودی به صورت یکنواخت و بهینه به سطح برج توزیع می‌شود تا بتواند به بهترین شکل ممکن حرارت را از فرایندهای صنعتی جذب کند.
- بخش تبخیر: این بخش شامل سیستم‌هایی است که آب را به صورت مستقیم یا غیرمستقیم تبخیر می‌کنند. این مرحله باعث خنک شدن آب و جذب حرارت از فرایندهای صنعتی می شود.
- بخش خروجی: در این بخش، آب خنک شده به سیستم های صنعتی برای استفاده برای خنک کردن و یا دیگر فرایندهای مورد نیاز تخلیه می شود.
- بخش تهویه: این بخش شامل تجهیزاتی مانند فن ها و دمنده ها است که برای تسهیل فرایند تبخیر و تخلیه بخار آب استفاده می شود.
قطعات اصلی سازنده برج خنک کننده خشک
اصلی ترین اجزای سازنده یک دستگاه برج خنک کننده فایبرگلاس خشک شامل بدنه و ساختار نگهدارنده، کویل، پروانه و الکتروموتور است که به شرح هر کدام در ذیل می پردازیم.
- بدنه: بدنه یک برج خنک کننده خشک، ساختار اصلی نگهدارنده برج محسوب شده که شامل قسمت ها یا قطعات مختلفی چون لوور، تشتک، فن استک، پنل، شاسی نگه دارنده کویل است. بدنه فایبرگلاس مقاومت بسیار بالایی برابر اشعه نور خورشید، رطوبت محیط، پوسیدگی، خوردگی دارد. همچنین بدنه فایبرگلاس دارای مزایایی مانند وزن سبک، جابجایی راحت، تعمیرات آسان می‌باشد.
- کویل: مهمترین بخش سیستم مدار بسته در خنک کن برج‌های خشک به شمار می‌آید. هدف کویل تشکیل سطح نفوذ انتقال حرارت است. مواردی همانند متریال سازنده کویل، تعداد ردیف‌های مبدل، تراکم فین، تعداد لوله درهر ردیف روی راندمان برج خنک کن خشک تاثیرگذار می‌باشد.
- سیستم هوادهی: قطعات برج خنک کننده خشک در این بخش بسیار اهمیت دارد که شامل فن، موتور، سیستم انتقال قدرت یا کاهش دور می‌گردد. وظیفه اصلی این قطعات سازنده ایجاد جریان القایی داخل هوا و تماس هوا با سطح جداره کوئل جهت تبادل حرارت می‌باشد. تنظیم مقدار هوادهی روی ظرفیت کولینگ تاور مدار بسته اثر دارد. قطر پروانه، دور فن، تعداد بلیدها بر میزان هوارسانی موثر است. فن نقش تامین فشار نسبی هوای اطراف و جابجایی هوا را عهده دار خواهد بود. الکتروموتور انرژی مکانیکی جهت تامین گشتاور مورد احتیاج فن را فراهم میکند. کاهش دور نیز باید دور خروجی الکتروموتور را تا اندازه استاندارد دور پروانه برج خنک کننده پایین آورد.
این اجزاء به طور کلی اجزای اصلی یک برج خنک کننده خشک هستند. هر کدام از این اجزاء نقش مهمی در عملکرد کلی پکینگ گرید اسپلش دارند و باید به طور صحیح نگهداری و تعمیر شوند تا عملکرد بهینه را ارائه دهند.
طرز کار برج خنک کننده خشک
برج خنک کننده خشک یکی از روش های خنک کردن آب است که در فرایندهای صنعتی و تجاری استفاده می‌شود. این بدین معنی است که این برج ها برای خنک کردن آب مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع، خنک کردن تجهیزات صنعتی یا دیگر فرایندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نحوه کار برج خنک کننده خشک به صورت کلی به این صورت است:
- ورود آب: آب گرم وارد برج می‌شود. این آب ممکن است از فرایندهای صنعتی یا سیستم‌های تهویه مطبوع به عنوان یک منبع گرما ورودی استفاده شود.
- توزیع آب: آب ورودی به صورت یکنواخت و بهینه به سطح برج توزیع می‌شود تا بتواند به بهترین شکل ممکن حرارت را از فرایندهای صنعتی جذب کند.
- تبخیر: آب به صورت مستقیم یا غیرمستقیم تبخیر می‌شود. این فرایند باعث خنک شدن آب و جذب حرارت از فرایندهای صنعتی می‌شود.
- خروج آب خنک شده: آب خنک شده به سیستم‌های صنعتی برای استفاده برای خنک کردن و یا دیگر فرایندهای مورد نیاز تخلیه می‌شود.
- تهویه: فرایند تهویه با استفاده از فن ها انجام می‌گیرد تا بخار آب تخلیه شود و برج آماده برای دوره بعدی خنک کردن آب باشد.
این فرایند به صورت مداوم انجام می‌شود تا بتوان حرارت تولید شده در فرایندهای صنعتی را بهینه کرد و آب را خنک کرد. این روش خنک کردن به دلیل کارایی بالا و مصرف انرژی کم، یکی از گزینه‌های محبوب برای صنایع مختلف است.
کاربردهای برج خنک کننده خشک
در این بخش، به موارد استفاده از برج های خنک کننده خشک و صنایعی که از این فناوری بهره می‌برند اشاره می‌کنیم. از صنایع خوراکی گرفته تا نیروگاه‌ها و صنایع پتروشیمی، تمامی کاربردهای این دستگاه ها مورد بحث قرار خواهند گرفت. برج خنک کننده خشک در صنایع پتروشیمی برای خنک کردن آب استفاده می‌شود که در فرآیندهای تولیدی به کار می‌رود. با استفاده از برج خنک کننده خشک، می‌توان دمای آب را به حداقل رساند و از آب با کیفیت بالا استفاده کرد.
برج خنک کننده خشک در صنایع فولاد برای خنک کردن آب استفاده می‌شود که در فرآیندهای تولیدی به کار می‌رود. با استفاده از برج خنک کننده خشک، می‌توان دمای آب را به حداقل رساند و از آب با کیفیت بالا استفاده کرد. برج خنک کننده خشک در صنایع خودروسازی برای خنک کردن آب استفاده می‌شود که در فرآیندهای تولیدی به کار می‌رود. با استفاده از برج خنک کننده خشک، می‌توان دمای آب را به حداقل رساند و از آب با کیفیت بالا استفاده کرد.
چالش ها و راه حل ها در مورد برج خنک کننده خشک
علی‌رغم مزایای بسیار، برج های خنک کننده خشک چالش‌های خاص خود را دارند. در این بخش به معضلاتی از قبیل افزایش دما در آب و هوای گرم یا هزینه های اولیه بالا و روش هایی برای مقابله با این چالش‌ها می‌پردازیم.
چالش‌هایی که ممکن است در استفاده از برج خنک کننده خشک وجود داشته باشد عبارتند از:
- تأمین هوا: یکی از چالش‌های اصلی برج خنک کننده خشک، تأمین هوای خنک کننده است. در برخی موارد، ممکن است هوای خنک کننده کافی در دسترس نباشد که می‌تواند باعث کاهش کارایی برج خنک کننده خشک شود.
- تأمین آب: برای عملکرد بهینه برج خنک کننده خشک، نیاز به مقدار زیادی آب دارد. تأمین و مدیریت منابع آب می‌تواند یک چالش مهم باشد.
- نگهداری و تعمیرات: برای حفظ عملکرد بهینه، برج خنک کننده خشک نیاز به نگهداری و تعمیرات منظم دارد. این موضوع نیازمند هزینه‌های مالی و منابع انسانی است.
راه حل‌های ممکن برای مدیریت چالش‌های برج خنک کننده خشک عبارتند از:
- بهینه سازی استفاده از هوا: استفاده از سیستم‌های تهویه مناسب و بهینه می‌تواند کمک کننده باشد تا هوای خنک کننده به صورت کافی در دسترس باشد.
- مدیریت مصرف آب: استفاده از سیستم‌های بازیافت آب و کاهش ضایعات می‌تواند کمک کننده باشد تا مصرف آب به حداقل برسد.
- برنامه ریزی نگهداری و تعمیرات: برنامه‌ریزی منظم برای نگهداری و تعمیرات می‌تواند کمک کننده باشد تا عمر مفید برج خنک کننده خشک افزایش یابد و هزینه‌های ناشی از خرابی‌ها کاهش یابد.
با این راه حل‌ها، می‌توان بهبود عملکرد و کارایی برج خنک کننده خشک را بهبود داد و چالش‌های مرتبط با آن را کاهش داد.
۴ مزیت برج خنک کننده خشک (مدار بسته) نسبت به نوع تر (مدار باز)
عبارتند از:
- در برج خنک کننده مدار بسته (خشک) مصرف آب وجود ندارد، در حالی که در نوع مدار باز یا همان تبخیری (تر) به علت بخار شدن بخشی از آب به خاطر در هم آمیختن آب با هوا، بایستی آب تازه‌ای جایگزین آن شود تا مدار همواره پر از آب باشد.
- همانطور که می‌دانید، اکثر مناطق کشورمان دارای آب و هوای گرم و خشک و یا نیمه خشک است و در اکثر مناطق با کمبود آب مواجه هستیم. با توجه به اینکه مصرف آب در برج‌های تبخیری قابل توجه است، استفاده از آن در این مناطق توصیه نمی‌شود. از طرفی نیز راندمان نوع تبخیری یا همان مدار باز در مناطق با آب و هوای مرطوب نیز به علت کاهش راندمان و توان خنک کاری سیستم، پیشنهاد نمی‌شود. بنابرین در مناطق با آب و هوای خشک و اماکنی که با کمبود آب مواجه هستند و نیز مناطق با آب و هوای مرطوب، استفاده از برج خنک کننده مدار بسته (خشک) پیشنهاد می‌شود.
- آلودگی، رسوب و خوردگی برج خنک کننده خشک (مدار بسته) بسیار کمتر از نوع تبخیری (مدار باز) است زیرا در نوع تبخیری، آبگرم به صورت آزادانه با هوای درون برج تبادل گرمایی انجام داده و محیطی مرطوب و گرم و مستعد رشد باکتری را فراهم می‌آورد. در ضمن کل آب مدار آن باید به صورت دوره‌ای جهت گندزدایی تعویض و مواد شیمیایی به آن افزوده شود.
- چون سیال داغ درون لوله‌ها و در مسیری بسته حرکت میکند، به جای آبگرم، هر نوع سیال دیگری مانند مبرد (گاز فریون) یا هر نوع سیالی در صنعت که نیاز به خنک شدن دارد، می‌تواند در این نوع از برج‌ها جاری شده و توسط هوایی که با فن‌ها دمیده می‌شود، خنک گردد. در حالی که در برج های مدار باز فقط می‌توان آبگرم را خنک نمود.