انواع برج خنک کننده مداربسته
کولینگ تاور مدار بسته به دلیل استفاده از کویل در آن قیمت بیشتری به نسبت برج خنک کننده معمولی را دارد که همین امر باعث شده در صنایع خاصی مورد استفاده قرار گیرد.
برج خنک کننده مدار بسته یک مدل خاص و محبوب از برج های خنک کننده است، که از ظرفیت ۱۰ الی ۴۶۰ تن به بالا در متریال‌های فایبرگلاس، فلزی و بتنی با توجه به نیاز شما در دلتا کولینگ تولید می شود. در این نوع از کولینگ تاورها بر خلاف نوع باز، آب و هوا در تماس مستقیم با یکدیگر قرار ندارند، و عمل انتقال حرارت بدون تماس مستقیم انجام میشود. مکانیزم برج‌های مدار بسته با استفاده از یک کویل است، که آب درون لوله‌های این کویل به گردش در میآید، همزمان هوا بر روی کویل دمیده میشود، البته برای افزایش نرخ انتقال حرارت همراه هوا آب نیز به جهت خنک کنندگی، بر روی لوله های کویل پاشیده میشود، به این ترتیب آب خنک‌شونده با طی کردن مسیر کویل، کاهش دما پیدا کرده و به سمت سیکل هدایت میشود، آب خنک‌کننده نیز تبخیر شده و همراه هوا به خارج از برج دمیده میشود. در صورتی که بخشی از آب خنک‌کننده بخار نشود، در قسمت تشتک پایین برج جمع میشود تا مجدداً استفاده شود.
اطلاعات بیشتردر خصوص : انواع برج خنک کننده مداربسته
انواع برج خنک کننده مداربسته
برج خنک کننده خشک:
عموماً عملکرد برج خنک کننده خشک با یک سامانه بسته بدین شکل است که آب گرم ورودی با ورود به بخش کویل فین دار (فین پره‌هایی در سطح خارجی کویل جهت افزایش سطح تبادل حرارت می باشد) در قسمت داخلی در تماس با یک سطح ویژه معین لوله های فلزی(عموماً مس و استیل) قرار می گیرد. در سوی دیگر کویل در برج خنک کننده، هوای مکش شده توسط فن یا پروانه با جریان القایی قرار دارد.
گرمای هدایت شده از آب گرم ورودی در این نوع خنک کن مدار بسته ابتدا به سطح خارجی کویل نفوذ می‌کند و سپس بعد از فرآیند نفوذ حرارتی بین آب و سطح خارجی کویل، هوا در تماس با کویل قرارگرفته و در این قسمت از برج خنک کننده مدار بسته شاهد یک هدایت حرارتی بین سطح خارجی کویل و جریان هوا می باشیم. بعد از هدایت گرما از سطح خارجی کویل برودتی به هوای محیط بیرون در این نوع برج خنک کننده، آب بدون هیچ گونه تبخیر و هدررفتی خنک خواهد شد. عملکرد این مدل سردکن مدار بسته بسیار مشابه با کندانسور هوایی یا هوا خنک می باشد.
برج خنک کننده هیبریدی:
این نوع کولینگ تاور که ترکیبی از یک سیکل باز آدیاباتیک (آنتروپی ثابت) و یک سیکل بسته می باشد تحت عنوان برج خنک کننده هیبریدی نامیده می شوده و همچنین عملکرد این گونه از سردکن‌های صنعتی بسیار شبیه به کندانسورهای تبخیری می باشد. برج خنک کننده هیبریدی در واقع به صورت فصلی عملکرد دارد. در فصول سرد و خنک طی یک فرآیند کاملاً خشک در تماس با هوا، از آب درون کویل گرما استخراج می‌کند و این درحالی است که در فصول گرم توسط یک چرخه آدیاباتیک از پاشش آب بر روی کویل در یک سیکل مدارباز از جریان آب داخل کویل برودتی گرما دریافت می نماید.
استفاده از برج خنک کننده مداربسته چه مزیت هایی دارد ؟
- مصرف انرژی پایین (مخصوصاً مصرف پایین تر آب) نسبت بهبرج خنک کننده مدار باز
- رسوب پذیری و رسوب گذاری کمتر
- عدم نیاز به تجهیزات جانبی جهت تصفیه آب در گردش (سختی گیر رزینی، پکیج آنتی اسکالانت، تزریق هیپوکلرید سدیم)
- کاهش هزینه های ناشی از تامین آب جبرانی (make up water)
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری به واسطه رسوب گرفتگی کمتر
- افزایش دوره ی تعمیر و نگهداری (آورهال)
- افزایش راندمان و بازدهی خنک کاری
- ثبات در عملکرد خنک کنندگی آب
- کاهش دمای آب در فصول سرد بدون نیاز به سیکل پاششی (به صورت تماماً هواخنک)
- اشغال فضای کمتر با ایجاد تراکم و سطح ویژه بیشتر در بخش کویل برودتی
- حفاظت یخ زدگی آسان با افزودن میزان معین اتیلن گلیکول در سیکل بسته (یکبار شارژ)
- حفاظت کاتودیک لوله های فلزی با هزینه های بسیار پایین در برابر اکسایش و زنگ زدگی
- قابلیت کنترل انرژی در فصول مختلف با بکارگیری ترموستات و سنسورهای دما در سیکل چرخش آب
- عدم نیاز به رزین سختی گیر، بایوساید و تعویض فیلترهای سیستم تامین آب جبرانی
لزوم استفاده از کولینگ تاور مداربسته
برج خنک کننده مداربسته به دلیل کاربری کویل ( coil ) در سیستم سرمایشی آب بدون تبخیر بوده و این موضوع بر اهمیت این مدل کولینگ تاور نیز افزوده است. عدم وجود تبخیر در سیکل گردشی آب سبب شده تا این برج خنک کننده رسوب گرفتگی کمتری نیز داشته باشد. رسوب پذیری کمتر و مصرف بسیار پایین آب دو فاکتور اساسی و مهم از مزیت های این مدل برج خنک کن می باشد. عدم تبخیر آب در سیکل گردشی و مصرف بسیار پایین این تجهیز سبب شده که در دهه های اخیر از این مدل کولینگ تاور استقبال زیادی به عمل آید.
در واقع بسیاری از صنایع که در سیستم های سرمایشی خود از آب استفاده می نمایند به دلایل نداشتن شرایط تأمین زیاد آب کافی دغدغه های بسیاری را دارند. بکارگیری برج خنک کننده مداربسته امروزه یکی از رایج ترین طرح های مهندسی در بهبود شرایط سیستم های برودتی به شمار می آید. در واقع بکارگیری برج خنک کننده با سیستم بسته سبب می شود که دغدغه های ناشی از تأمین آب برج خنک کننده به میزان زیادی مرتفع گردد.
محاسبه ظرفیت کولینگ تاور مداربسته
توان سرمایشی کولینگ تاور مداربسته به معنای پتانسیل خنک کاری برج در حجم معینی از آب در ساعت با اختلاف دمای معین می باشد. فاکتورهای بسیاری در نحوه محاسبه ظرفیت برج خنک کن مدار بسته اهمیت بسزایی دارد که در ذیل به مهمترین عوامل آن اشاره خواهیم کرد.
- میزان حجم آب گردشی یا دبی برج خنک کننده
- دمای ورودی آب داغ به سیستم خنک کاری
- دمای آب سرد خارج شده ایده آل و مطلوب از دستگاه
- میزان رطوبت نسبی محیط محل نصب
- دمای حباب تر یا wet bulb محیط طراحی
- راندمان یا کارایی کولینگ تاور(وابسته به نوع آن متفاوت می باشد.)
- ارتفاع از سطح دریا و عوامل جغرافیایی
- میزان تأمین آب و برق مصرفی دستگاه
- اقلیم محل قرارگیری برج و شرایط عمومی محیط
طراحی، ساخت وقیمت برج خنک کننده مداربسته
برج خنک کننده مدار بسته (Cooling Tower) براساس روش ایجاد جریان هوا به دو دسته جریان طبیعی و جریان اجباری تقسیم میشود. در صورتی که جریان هوا در برج خنک کن مداربسته به وسیله کنوکسیون طبیعی (Natural Convection) انجام شود، به آن برج خنک کن جریان طبیعی یا برج خنک کننده اتمسفریک گفته می شود و چنانچه هوا به وسیله یک فن یا دمنده در داخل کولینگ تاور جریان پیدا کند به آن برج خنک کننده جریان اجباری (برج خنک کننده جریان القایی) نیز گفته می شود. برج خنک کن جریان القایی وابسته به اینکه فن یا پروانه کولینگ تاور ، هوا را از قسمت داخل دستگاه مکش نماید یا هوا را ازبیرون به داخل دمش نماید به دو دسته کلی برج خنک کننده مکش القایی و برج خنک کننده دمش القایی نیز تقسیم می شود.
کولینگ تاور مدار بسته به دلیل استفاده از کویل در آن قیمت بیشتری به نسبت برج خنک کننده معمولی را دارد که همین امر باعث شده در صنایع خاصی مورد استفاده قرار گیرد؛ از جمله این صنعت‌هایی که از برج خنک کن مدار بسته استفاده ویژه‌ای دارند، می توان به: کوره های القایی، فولاد سازی، هسته‌ای، غذایی، تولید روغن و غیره اشاره نمود.
دیدگاه