آشنایی با برج خنک کننده و بررسی تجهیزات برج خنک کننده | گروه صنعتی هلدینگ صنایع برتر ایران

برج خنک کننده یا کولینگ تاور چیست؟

برج خنک کننده (برج خنک کن) یا کولینگ تاور نوعی مبدل انرژی می باشد که وظیفه آن، خنک سازی آب برای سایر ماشین آلات صنعتی می ‌باشد. کولینگ تاور یک مبدل حرارتی بزرگ بین آب و هوا به حساب می‌ آید. هدف اصلی برج خنک کننده کاهش دمای آب برگشتی تجهیزاتی همانند چیلر ها، بویلر ها و کوره‌ های ذوب فلزات است. این تجهیز با ایجاد یک عملکرد تبخیری در کاربری کاهش دمای آب تا محدوده خاص به کار می ‌رود. افت دمای سیال آب گرم در برج خنک کننده همواره تابع شرایط محیط اقلیم محل نصب بوده است. این ماشین سرمایشی به واسطه مایعی مثل آب حرارت مازاد و اضافی ماشین‌ آلات را جذب و آن را به محیط هدایت می ‌کند.

عملکرد برج خنک کننده

عملکرد برج خنک کننده بر اساس تبخیر سطحی آب است. اساس کار تمام برج های خنک کننده بر مبنای ایجاد سطح تماس بیشتر بین جریان آب گرم و هوای سرد و در نتیجه تبادل حرارتی بین این دو می ‌باشد. عموماً در برج های خنک کننده آب گرم توسط لوله ‌هایی به بالای برج خنک کننده منتقل شده و در آن جا یا به صورت طبیعی یا با آب فشان هایی به سمت پایین برج به جریان می ‌افتد که در طول این مسیر با توجه به نوع برج به شیوه‌ های مختلف با جریان هوای سرد برخورد می‌ کند.

اساس کار سیستم برج خنک کننده، انتقال گرما بر مبنای اصول اولیه فرآیند تبخیر است. در این فرآیند حجم زیادی از آب خنک می‌شود تا برای ورود مجدد به تجهیزات مورد نیاز مورد استفاده قرار گیرد. از برج خنک ‌کننده در صنایعی مانند نیروگاه‌ ها، پتروشیمی ‌ها، پالایشگاه‌ ها و ... استفاده می ‌شود. با توجه به شرایط آب‌ و هوایی محل تاسیسات صنعتی، انواع مختلفی از این تجهیز مورد استفاده و بهره برداری قرار می‌ گیرد.

کاربرد برج خنک کننده

سیستم برج خنک کننده در بسیاری از صنایع معمول است، از جمله مهم ترین آن ها قدرت، تجاری، تهویه مطبوع و صنعتی است. در تنظیمات صنعتی، سیستم گرما را از ماشین آلات، مواد فرآوری شده گرم شده را در میان منابع دیگر رد می کند. به طور خاص، برج های خنک کننده صنعتی در کارخانه های فرآوری مواد غذایی، پالایشگاه های نفت، نیروگاه های گاز طبیعی و کارخانه های پتروشیمی رایج است.

سایر کاربرد های صنعتی برج خنک کننده

• سردخانه
• نیروگاه تولید برق
• دستگاه ریخته گری
• سیستم های تهویه مطبوع
• گیاه یخچال و خنک کننده
• کمپرسور هوا خنک شده با آب
• تزریق پلاستیک و ماشین قالب گیری ضربه

برج های خنک کننده از لحاظ نوع عملکرد به چند دسته تقسیم می شوند:

• برج خنک کننده مدار باز
• برج خنک کننده مدار بسته
• برج خنک کننده هیبریدی

در سیستم های برج خنک کننده باز و برج خنک کننده مدار بسته، هنگامی که یک سیستم بسته است، آب با هوای بیرون در تماس نیست. این باعث می شود آلودگی آب برج خنک کننده توسط آلاینده های هوا و میکروارگانیسم ها ناچیز باشد. همچنین، میکروارگانیسم هایی که در آب برج خنک کننده وجود دارند، نمی توانند در هوای خارج از بین بروند. هنگامی که برج خنک کننده یک سیستم باز است، ممکن است این پدیده رخ دهد.

انواع کولینگ تاور از نظر جنس بدنه

هر چند در ابتدا به نظر می رسد این که بدنه کولینگ تاور از چه جنسی باشد در کارایی این وسیله اختلافی ایجاد نکند، اما در عمل با توجه به جنس بدنه برج خنک کننده قطعات داخلی برج خنک کننده نیز تغییر کرده و عملا کارکرد و کیفیت کولینگ تاور تغییر می کند.

عموما از مواد بسیار متنوعی می توان برای ساخت کولینگ تاور استفاده کرد، اما مشهور ترین مواد مورد استفاده در صنعت ساخت برج خنک کننده در کشور موارد زیر هستند:

• برج خنک کن بتنی
• برج خنک کن فلزی
• برج خنک کن فایبرگلاس

بررسی تجهیزات برج خنک کننده

• سیستم فیلتراسیون

یکی از تجهیزات تکمیلی برج خنک کننده سیستم فیلتراسیون آب کولینگ تاور است که جهت جدا سازی ذرات جامد و مواد خارجی موجود در آب خنک کننده که از طریق هوا و یا روش های دیگر وارد آب شده اند، در نظر گرفته شده است. همواره بخشی از آب درون حوضچه به سیستم فیلتراسیون ارسال شده و پس از انجام عمل جدا سازی ناخالصی ها دوباره به حوضچه برگردانده می شود. این عمل به شفافیت آب کمک کرده و مانع از تشکیل و ته نشین شدن رسوبات در داخل حوضچه کولینگ تاور می شود.

• واحد استفاده کننده

مبدل های حرارتی و تجهیزات فرآیندی که آب خنک را جهت خنک سازی سیستم و محصولات فرآیند استفاده می کنند، مصرف کننده آب خنک می باشند.

• سیستم تزریق مواد شیمیایی

سیست تزریق مواد شیمیایی از دیگر تجهیزات تکمیلی کولینگ تاور می باشد. مواد بازدارنده رسوب، به نام دیسپرسانت شناخته می شوند. این مواد شیمیایی، مانع از رسوب در بخش های مختلف سیستم خنک کننده و مبدل های حرارتی می شود که در زمان های لازم، توسط پمپ های تزریقی به آب اضافه می شود. برای جلوگیری از بروز پدیده خوردگی از مواد شیمیایی ضد خوردگی استفاده می شود. این مواد در تانک های مخصوص ذخیره شده و در زمان های لازم به آب اضافه می شود.

• سیستم تزریق کلر

از دیگر تجهیزات تکمیلی برج خنک کننده سیستم تزریق کلر است که برای گند زدایی آب استفاده می شود. کلر در تانک های مخصوص ذخیره شده و توسط پمپ های تزریقی در زمان های لازم به آب اضافه می شود. میزان تزریق کلر باید به مقداری باشد که مقدار کلرین موجود در آب به میزان 1 mgcl2/lit تجاوز نکند.

• سیستم تزریق اسید

یکی دیگر از تجهیزات برج خنک کننده سیستم تزریق اسید است. معمولا برای تنظیم PH آب از اسید سولفوریک استفاده می شود. اسید در تانک های مخصوص، ذخیره شده و توسط پمپ های تزریقی در زمان های لازم به آب اضافه می شود. البته میزان تزریق اسید و زمان آن، بر اساس نتایج مربوط به آزمایش آب انجام می گیرد.

• شیر ها

شیر ها از مهم ترین تجهیزات تکمیلی برج خنک کننده می باشند که وظیفه کنترل و تنظیم جریان های مختلف موجود در یک برج خنک کن را انجام می دهند که شامل شیر های قطع جریان، شیر های تنظیم جریان و شیر های آب جبرانی می باشد. نوع و تعداد و نحوه طراحی شیر ها با توجه به نوع و اندازه برج و احتیجات مصرف کننده متفاوت است.

1. شیر های قطع جریان

این شیر ها معمولا از نوع دروازه ای و یا پروانه ای می باشد و در هر نوع برج های خنک کننده متقابل و برج های خنک کننده جریان متقاطع در مسیر لوله های رایزر نصب می شود، که به منظور قطع جریان در مواردی که احتیاج به تعمیرات و یا تمیز کاری است، استفاده می شود.

2. شیر های تنظیم جریان

این نوع شیر ها معمولا در برج های خنک کننده با جریان متقاطع برای متعادل کردن میزان آب بین حوضچه های توزیع کننده در یک سلول و یا بین سلول های متفاوت در یک سیستم خنک کننده چند سلولی استفاده می شود. در صورت طراحی مناسب، ممکن است برای قطع جریان ورودی در بعضی از حوضچه های توزیع کننده آب به منظور تمیز کاری و تعمیرات استفاده شود در حالی که سایر قسمت ها در سرویس می باشد.

3. شیر های آب جبرانی

این شیر ها که معمولا به صورت اتوماتیک عمل می کند برای جبران آب هدر رفته از کولینگ تاور تعبیه شده است.

نحوه خنک کردن آب در برج خنک کننده

• خنک کردن آب توسط انتقال حرارت جا به جایی

آبی که در برج خنک کننده توسط هوای سرد بیرون خنک می شود از دو روش اساسی گرما از دست می ‌دهد. روش اول بر اثر اختلاف دمای آب داغ با هوای بیرون می باشد که به این گرمای از دست رفته انتقال برودتی می گویند. در اثر پدیده انتقال گرمای برودتی در برج خنک کننده، آب با توجه به میزان هوادهی و اندازه دمای محیط خنک می ‌شود. به هر میزان حجم هوای بیشتری را بتوانیم در تماس با آب قرار دهیم میزان انتقال برودتی نیز بیشتر خواهد شد. در بسیاری از موارد در فصول گرم با افزایش دمای خشک و نزدیک شدن دمای محیط به دمای آب داغ این میزان کاهش می‌ یابد.

• خنک کردن آب توسط انتقال گرمای محسوس

روش دوم در کاهش دمای آب در برج خنک کننده، تبخیر و آزاد شدن گرمای محسوس آب می باشد. در واقع برای تبخیر درصدی از جریان آب داغ گرمایی نیاز است که این گرمای محسوس از خود جریان آب گرفته می شود. آب پس از تبخیر به صورت بخارات وارد هوای خشک ورودی شده و اشباع می شود. میزان رطوبت هوا به هر میزان کم تر باشد گرمای محسوس بیشتری از آب گرفته می شود و آب خنک تر خواهد شد. به دلیل همین موضوع عملکرد برج خنک کننده در محیط های خشک (دارای رطوبت کم) بهتر می باشد. گرمای محسوس همواره بیشتر از میزان گرمایی است که بر اساس اختلاف دمای آب و هوا جا به جا می ‌شود.

انتخاب مناسب برج خنک کننده

انتخاب برج خنک کننده در هر پروژه چالشی بین هزینه اولیه مخارج جاری و تعمیر نگهداری است. در انتخاب برج خنک کننده پارامتر هایی نظیر نوع برج خنک کننده (آبی هوایی تبخیری) مقدار انتقال حرارت توسط برج خنک کننده، دبی آب جریانی برج خنک کننده، دمای مرطوب و خشک محیط، دمای آب ورودی و خروجی برج خنک کننده (دلتا تی) اهمیت بسیار زیادی در تایین ظرفیت تبرید برج خنک کننده دارند.

برای مطمئن بودن از استفاده بهینه و کارکرد صحیح چیلر انتخاب یک برج خنک کننده (برج خنک کن) یا کولینگ تاور با ظرفیت بالا تر کاری مقرون به صرفه خواهد بود استفاده از یک موتور برای فن برج خنک کننده که به صورت مکرر خاموش روشن می شود راندمان برج خنک کننده کاهش می یابد ولی برای افزایش آن می توان از موتور سه مرحله ای یا با سرعت پیوسته با استفاده از سیستم اینورتر استفاده و بهره برداری کرد.

قیمت برج خنک کننده

قیمت در هر موضوعی طبیعتاً حرف آخر را می ‌زند و در مورد برج خنک کننده نیز این موضوع صادق می باشد. قیمت هر دستگاهی که تولید می‌ شود از عوامل مختلفی می تواند تأثیر پذیر باشد. قیمت این تجهیز نیز با توجه به جامع بودن قطعات داخلی و سروکار داشتن با بخش های مختلف تهیه مواد اولیه دائماً دستخوش تغییرات فراوان می ‌شود. با توجه به همت تولید کنندگان و سازندگان کولینگ تاور هم اکنون سعی تمامی شرکت های سازنده بر این بوده است تا قیمت های خود را با کم ترین ضریب تغییرات اعلام نمایند.

عوامل موثر در تعیین قیمت کولینگ تاور:

• قیمت مواد اولیه فایبرگلاس همانند الیاف و رزین
• تعداد لایه های الیاف و رزین و ضخامت نهایی بدنه
• نوع الیاف و رزین به کار برده شده در تولید و ساخت
• گرید عایق حرارتی و کلاس محافظتی موتور و نوع برند موتور
• نوع دستگاه برج خنک کننده (مکعبی یا مدور، مدار باز یا مدار بسته)
• ظرفیت سرمایشی یا برودتی برج خنک کننده (از 10 تن تبرید تا 4500 تن تبرید)
• نوع پکینگ مدیا برج خنک کننده به کار رفته و گرید مواد به کار رفته در پکینگ ها
• نوع پروانه با فن برج خنک کننده، نوع تیغه های به کار رفته و تعداد پره های فن مکنده برج خنک کننده

تعمیر و نگهداری برج خنک کننده

تعمیر و نگهداری عملیاتی مناسب برای رسیدن به حداکثر توان کولینگ تاور و افزایش عمر آن بسیار مهم است. با انتخاب یک شرکت مناسب مانند هلدینگ صنایع برتر ایران برای خریداری و نصب برج خنک کننده می ‌تواند هزینه های عملیاتی و نگهداری برج خنک کننده را کاهش دهد. شرکت هلدینگ صنایع برتر ایران تهویه دستورالعمل های نگهداری و اطلاعات تعمیر و سرویس را به مشتری ارائه می‌ دهد. این روش ها می توانند با حفظ جریان مناسب آب و جریان هوا و همچنین جلوگیری از خوردگی در برج خنک کننده، از افت کارایی در قسمت انتقال گرما جلوگیری کنند.

با توجه به موارد ذکر شده در بالا، گروه تولیدی و صنعتی هلدینگ صنایع برتر ایران سعی دارد برج های خنک کننده را با کیفیت و قیمت مناسب خدمت شما عزیزان ارائه دهد و امروزه برج های خنک کننده به روز این کارخانه را با قیمت بسیار مناسب می توانید تهیه کنید.

گروه تولیدی و صنعتی هلدینگ صنایع برتر ایران، تولید کننده و تامین کننده پیشرو انواع برج خنک کننده است که راه حل های سفارشی را برای نیاز های مختلف مشتریان ارائه می دهد.

برج خنک کننده شرکت هلدینگ صنایع برتر ایران با دوام و کاربردی است و در برابر شرایط شدید در هر شرایطی سازگار است و برای استفاده های صنعتی و نهادی ایده آل است. برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص برج خنک کننده و نحوه تولید آن ها به سایت هلدینگ صنایع برتر ایران مراجعه نمایید.

جهت ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 02186127232 – 09129536702 – 09127065945