برج خنک کننده برای دستگاه تزریق پلاستیک: مزایا، کاربردها، و انتخاب بهینه

برج خنک کننده دستگاهی جهت خنک سازی آب در صنایع مختلف است. این عبارت برگرفته از واژه انگلیسی کولینگ تاور (cooling tower) است. در زبان فارسی گاهاً به این دستگاه، برج خنک کن یا خنک کننده صنعتی آب می‌گوییم. این دستگاه به دلیل کارایی و نحوه عملکرد خاص خود هر روزه به دستگاهی محبوب‌تر در میان صاحبان صنایع جهان و ایران تبدیل می‌شود. یکی دیگر از انواع پکینگ برج خنک کننده، پکینگ فیلمی برج خنک کننده است که از بلوک ورق‌ های پی وی سی کنار هم تشکیل شده است. این ورق‌ ها می‌ تواند دارای سطح صاف یا فرم داده شده باشد.

در این صفحه اینترنتی قصد داریم تا تعریف جامع و کامل از برج خنک کننده ارائه کنیم. همچنین می‌خواهیم نحوه محاسبه و طراحی، نحوه عملکرد، اجزاء و قطعات و موارد استفاده از برج خنک کن را بررسی و همراه با فیلم و عکس، به سمع و نظر شما عزیزان برسانیم. برخی از مزایا و ویژگی‌های برج خنک کننده به طور خلاصه عبارتند از:

• این تجهیزات به طور مستمر و مداوم (continuous) آب‌ مصرفی در چرخه‌های خنک سازی، و سیکل‌های تبرید اداری، تجاری و صنعتی را خنک می‌کنند؛ بنابراین راندمان و کارایی چرخه‌های مذکور را افزایش می‌دهند.
• این خنک‌ سازی مستمر باعث کاهش چشم گیر آب مصرفی می‌شود؛ زیرا کولینگ تاور، آب گرم را خنک می‌کند و مجدداً به چرخه خنک کاری بر می‌گرداند. لازم به توضیح است که سابقاً آب مورد نیاز چرخه‌های خنک سازی از سفره‌های آب زیرزمینی، رودخانه‌ها و دریا تامین می‌شد.
• به دلیل کاهش دمای کاری قطعات و ماشین آلات صنعتی، علاوه بر افزایش بازده فرآیند، عمر مفید تجهیزات نیز افزایش می‌یابد و هزینه‌های تعمیر و نگهداری به شدت کاهش می‌یابد.

نحوه عملکرد برج خنک کننده

ابتدا یک شیر پرکن که از آب تازه تغذیه می‌کند و مجهز به یک فلوتر یا شناور است، شروع به پر کردن تشتک می‌کند. یک دستگاه پمپ در پایین برج نصب می‌گردد. وظیفه پمپ انتقال آب خنک جهت فرآیند خنک سازی است. آب خنک با عبور از مبدل‌های حرارتی و سایر دستگاه‌ها، گرما را جذب کرده و آن را به قسمت بالای برج خنک کننده منتقل می‌کند.

سایر مزایای برج خنک کننده

• هزینه‌های پایین تعمیر و نگهداری

معمولاً این تجهیزات به دلیل ماندگاری بالا، نیاز به تعمیر خاصی نخواهند داشت. البته رعایت اصول صحیح نگهداری نیز بسیار حائز اهمیت است. اما بطور کلی هزینه‌های تعمیر برج خنک کننده چندان زیاد نیست.

تاورهای خنک‌ ساز هیچ گونه آسیبی به سلامت انسان (اپراتورها و کارگران محیط کار) وارد نمی‌کنند. همچنین برای محیط زیست و طبیعت نیز بی خطر محسوب می‌شوند.

نرخ مصرف آب (تبخیر و پرت آب) در این تجهیزات، فقط و فقط در حدود 5% نرخ مصرف آب در یک دستگاه و سیستم با جریان آب طبیعی است. در نتیجه تاورهای خنک‌ ساز به عنوان کم هزینه‌ترین سیستمی که بصورت آبی کار می‌کند، شناخته می‌شوند.

• عدم آلودگی برای محیط زیست

میزان هدر رفت آب داغ در برج‌های خنک کن بسیار کم است. این مسئله آنجایی بیشتر اهمیت پیدا می‌کند که بدانید با این عمل، اثرات زیست محیطی این دستگاه بسیار ناچیز است.

• تنوع در ظرفیت برج خنک کننده

همچنین بسته به نیاز کارفرمایان و بودجه‌ای که در اختیار دارند، امکان خرید این تجهیزات خنک کننده در ظرفیت‌های متنوع فراهم است. به یاد داشته باشید که در برخی از پروژه‌های سبک، پس از مدتی دیگر به داشتن برج خنک کننده‌ها هیچ احتیاجی نیست. بنابراین بایستی خرید این تجهیزات در فرم‌های سبک‌تر و ظرفیت‌های مناسب انجام گردد.

جایگاه جهانی کولینگ تاور در صنعت

به طور کلی هر کجا که نامی از صنعت و فرآیند صنعتی باشد، حضور آب داغ و پرحرارت نیز در آن دیده می‌شود. آبی که با حرارت بالای خود در فرآیندهای صنعتی، تا پیش از ظهور و اختراع برج خنک کننده، به دغدغه‌ای جهانی برای صاحبان صنایع تبدیل شده بود.

با اختراع تجهیزات خنک‌ ساز، این مشکل تا حدودی برطرف گردید؛ اما باز هم نیاز به وجود دستگاه‌هایی قدرتمند با قابلیت کارکرد در شرایط اقلیمی متفاوت و خنک سازی احجام بسیار زیاد آب‌های صنعتی احساس می‌شود. بنابراین با علم بر این نیازها، برج‌های خنک کننده طراحی و تولید شدند؛ برج‌هایی که همواره از آنها، به عنوان انقلابی برای تولید و صنعت یاد می‌شود.

امروزه از ایران و ترکیه و امارات تا کشورهای صنعتی صاحب‌ نام جهان همچون آمریکا، استرالیا، آلمان، هلند، ژاپن، کره جنوبی، مکزیک و انگلستان همگی از برج خنک کننده برای نیازهای صنعتی خود استفاده می‌کنند.

نتایج آمارهای معتبر جهانی نشان می‌دهد که در بیش از 96 تا 97 درصد صنایع جهان، از انواع برج خنک کننده بهره گیری می‌شود. مسلماً این تجهیزات با توجه به ویژگی‌ها و مزایای گسترده خود، توانسته‌اند این حجم از فراگیری جهانی را به خود اختصاص دهند.

نحوه تعیین ظرفیت برج خنک کننده

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده یکی از مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار در خرید این دستگاه‌های قدرتمند صنعتی به شمار می‌رود. این موضوع همچنین به شدت در تعیین قیمت نهایی این تجهیزات مؤثر است. آب در هنگام برخورد با  پکینگ رندوم اسپلش ، در جهات مختلف و نامشخص تغییر جهت میدهد.

در واقع ظرفیت برج‌های خنک کننده بر روی «اندازه و ابعاد» و «تعیین فرم» این دستگاه‌ها و بالتبع بر روی قیمت کولینگ تاور تأثیرگذار است. اما تعیین ظرفیت برج خنک کننده چگونه انجام می‌شود؟ در پاسخ به این سوال در نظر گرفتن و آگاهی از پارامترها و عوامل زیر ضروری است:

• نوع سیالاتی که قصد دارید در این تجهیزات به جریان بیندازید، یا به عبارت تخصصی‌تر، سیال فرآیندی برج خنک کننده شما چیست؟
• دمای خشک محیط (محیطی که دستگاه قرار است نصب گردد.)
• جریان و دبی آب در گردش
• مدل عملکردی و ساختاری دستگاه (هیبریدی، مدار باز یا مدار بسته بودن)
• دمای آب ورودی به برج خنک کننده
• دمای خروجی از کولینگ تاور
• فرم شکلی دستگاه (مخروطی یا مکعبی)؛ با توجه به نیازها و بودجه‌ای که صاحبان صنایع در اختیار دارند.

قیمت برج خنک کننده

قیمت برج‌های خنک کننده همانند تمامی تجهیزات پیشرفته صنعتی، تابع فاکتورها و پارامترهای مختلفی است. این پارامترها چه در بحث ظرفیت، فرم و ساختار عملکردی و چه در بحث قطعات و جنس پوشش بدنه، همه و همه تابع شرایط خاص بوده و در تعیین قیمت نهایی این دستگاه‌ها مؤثر خواهند بود. به طور اجمالی از پارامترهای مؤثر در قیمت برج خنک کننده می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• فرم ساخت دستگاه‌ها (مکعبی یا مخروطی)؛ البته که برج خنک کننده مخروطی همواره گران‌تر است.
• جنس بدنه و ساپورت‌های تقویتی شامل چوب، آهن گالوانیزه، استیل یا کامپوزیت
• ظرفیت‌ برودتی برج خنک کن (این فاکتور به شدت در تعیین نهایی قیمت مؤثر است.)
• جنس، پیچیدگی و کیفیت ساخت نازل، پکینگ و فن
• نوع پکینگ مورد استفاده
• اورجینال بودن یا نبودن قطعات، تجهیزات و سیستم‌های منصوب در این دستگاه‌ها
• نوع تیپ ساختاری و عملکردی دستگاه (مدار بسته، مدار باز یا نیمه خشک – هیبریدی)
• ابعاد و اندازه تاور خنک‌ ساز
• قدرت و مارک الکتروموتورهای نصب شده
• جنس و قدرت پروانه
• تعداد لایه‌های مصرفی
• جنس قطره گیر
• تخمین طول عمر این تجهیزات و میزان راندمان کاری دستگاه
• نوع رزین به کار رفته در مراحل تولید برج خنک کن فایبرگلاس

این دستگاه‌ها عمدتاً در دو فرم کلی «مکعبی» و «کروی» (مخروطی) طراحی و تولید می‌شوند. البته که قابلیت طراحی تاورهای خنک‌ ساز در اندازه‌ها و ابعاد متفاوت وجود دارد و با توجه به نیاز پروژه و محدودیت‌های فضایی، کارفرمایان سفارش‌های متفاوتی را برای طراحی ارائه خواهند داد. بیشترین خرابی ها که نیاز به تعمیر برج خنک کننده یا تعویض قطعه معیوب است در بخش هایی که با آب و هوا تماس مستقیم دارند رخ میدهند

همچنین به لحاظ بررسی جنس پوشش بدنه باید گفت که برج خنک کننده فایبرگلاس، مدل چوبی و البته فلزی، مهم‌ترین دسته بندی‌های موجود در بازار هستند. اما همواره یک سوال اساسی برای صاحبان صنایع وجود داشته است: « برج خنک کننده مخروطی بهتر است یا مکعبی؟»