برج خنک کننده (کولینگ تاور) چیست؟

برج خنک کننده یا کولینگ تاور نوعی سیستم دفع حرارت است، مبتنی بر فرآیند سرمایش تبخیری که جهت تولید آب خنک مورد نیاز در صنایع مختلفی از جمله نیروگاه های تولید برق، پتروشیمی ها، تولید مواد غذایی و همچنین برای تأمین آب خنک کاری لازم در چیلر های آبی (چیلر تراکمی آب خنک) و چیلر جذبی نیز به کار می رود.

عملکرد برج خنک کننده

اساساً دفع حرارت از جریان آب داغ ورودی به برج خنک کننده، به واسطه تبخیر مقداری از جریان آب صورت می گیرد. به نحوی که پس از تماس ایجاد شده میان آب و جریان طبیعی یا اجباری هوا درون برج خنک کننده، بخشی از آب در گردش، تبخیر شده و به این ترتیب دمای آب باقی مانده کاهش می یابد. به عبارت دیگر، گرمای آب داغ ورودی از طریق فرایند تبخیر به جریان هوای عبوری منتقل شده و این چنین ضمن پایین آمدن دمای آب، گرمای نهان هوا و در واقع دمای مرطوب آن به شدت افزایش می یابد. بنابراین، میزان توانایی کولینگ تاور در کاهش دمای آب، بستگی به مقدار رطوبتی دارد که هوای ورودی به برج خنک کن می تواند جذب کند. چنان که کاهش دمای آب در کولینگ تاور تا نزدیک به 3 درجه سانتی گراد بیشتر از دمای مرطوب هوای محیط، امکان پذیر خواهد بود. به همین دلیل، عملکرد سیستم هایی مانند برج خنک کننده و کولر آبی که بر مبنای فرآیند سرمایش تبخیری کار می کنند، در محیطی با هوای مرطوب و شرجی، نمی تواند کارایی مناسبی داشته باشد.

کاربرد برج خنک کننده در صنعت

سیالاتی که جهت خنک کاری در سیستم های تهویه مطبوع پالایشگاه ها، صنایع پتروشیمی، نیروگاه ها و ... استفاده می شوند در اثر سیرکولاسیون گرم شده و دمای آن بالا می رود. برج خنک کننده صنعتی یا کولینگ تاور صنعتی دمای این سیالات را از طریق تبخیر آب تا نزدیکی دمای حباب تر پایین آورده و حرارت جذب شده را وارد محیط می کند. در صنایع مختلف نفت و گاز، تولید اکسیژن مایع، تولید قطعات چوبی و تولید فوم های صنعتی از برج خنک کننده کاربرد های فراوانی می شود که گاه ممکن است به صورت یک سازه بتنی نمایانگر شود و گاه ممکن است به صورت یک یا چند دستگاه برج خنک کننده فایبرگلاس در صنایع مختلف دیده شود.

کولینگ تاور و بهره وری انرژی

با افزایش قیمت انرژی و تأکید بر محیط زیست پایدار، اطمینان از این که برج های خنک کننده به گونه ای طراحی و ساخته شده و همچنین نصب و نگهداری می شوند که از انرژی کم تری استفاده کنند، مهم است. برخی از روش هایی که برای بهبود کارایی کولینگ تاور می‌ توان استفاده کرد شامل موارد زیر است :

• استفاده از برج خنک کننده مدار باز که انرژی کم تری نسبت به سایر انواع کولینگ تاور مصرف می کنند.
• سرعت فن برج خنک کننده باید این قابلیت را داشته باشد که متناسب با دمای سیال خروجی یا دما و فشار خنک کاری کنترل شود. این کار با استفاده از موتور های دو سرعته یا فناوری درایو با سرعت متغیر حاصل می شود. این سیستم را می‌ توان به برج خنک کننده های قدیمی و جدید اضافه کرد.

اجزا و قطعات اصلی برج خنک کننده

کولینگ تاور از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که مهم ترین قسمت های آن عبارتند از:

• بدنه و پوسته کولینگ تاور

اغلب برج های خنک کننده در ساختار خود بدنه ای دارند که آن ها را محافظت می کند و موتور ها، فن ها و دیگر قطعات برج خنک کننده را پوشش می دهد.

• فن برج خنک کننده

برای خنک کاری در برج های خنک کننده، به مکانیزمی برای انتقال و جا به جا کردن هوا همراه با صرف انرژی نیاز است. این مکانیزم به جا به جایی اجباری هوا معروف است و معمولاً به کمک فن انجام می‌ گیرد. جا به جایی طبیعی هوا بدون صرف انرژی و با اختلاف دما و چگالی هوا انجام می‌ شود.

فن های برج خنک کننده در دو نوع مکنده و دمنده هستند. فن های مکنده در قسمت بالای برج خنک کننده قرار می‌ گیرد و بیشتر از مدل محوری می ‌باشند. در مقابل، فن های دمنده در پایین کولینگ تاور قرار داشته و از مدل سانتریفیوژ هستند. جنس پره های فن برج خنک کننده معمولاً از آلومینیوم، آهن گالوانیزه، فیبر و فیبر تقویت شده با پلاستیک (FRP) می ‌باشد. پره های ساخته شده از FRP به علت سبکی مصرف انرژی الکتروموتور را کاهش می ‌دهند. زاویه تیغه های فن قابل تغییر است؛ به طوری که در فصل تابستان که تراکم هوا کم می‌ شود، زاویه تیغه ها را افزایش می ‌دهند تا قدرت مکش فن برج خنک کننده بیشتر شود.

• نازل برج خنک کننده

نازل هایی نصب شده در کلکتور آب ورودی به برج خنک کننده، که جریان آب داغ وارد شده را بر روی پکینگ های بر ج خنک کننده توزیع می کنند. تمیزه شدن آب توسط نازل های برج خنک کننده، علاوه بر پراکندگی بهتر آن روی سطوح پکینگ برج خنک کننده، منجر به کاهش فشار آب شده که دمای تبخیر آن را پایین می آورد. ضمن آن که با تبدیل شدن آب به قطرات متعدد، سطح تماس میان آب و هوا نیز افزایش می یابد.

• پکینگ برج خنک کننده

عاملی است جهت افزایش سطح تماس میان آب و هوا که منجر به تشدید فرایند تبخیر می شود. به طوری که پس از پاشش آب توسط نازل های برج خنک کننده، آب به صورت لایه های نازک در سطوح پکینگ برج خنک کننده، کاملاً پخش شده و این چنین در تماس با هوای بیشتری قرار می گیرد. علاوه بر این، به واسطه به تله افتادن آب درون پکینگ برج خنک کننده، زمان بیشتری برای تبخیر آن به وجود خواهد آمد. در واقع پکینگ در کولینگ تاور نوعی مبدل حرارتی به حساب می آید.

• قطره گیر برج  خنک کننده

قطره گیر های برج خنک کننده قطرات آب موجود در بخار را به تله می اندازند تا وراد اتمسفر نشوند. به این وسیله از خارج شدن قطرات آب به وسیله کشش هوا از برج جلوگیری می کند. تیغه ها معمولا طوری نصب می شوند که با سطح افق زاویه ای در حدود 45 درجه بسازد. جنس این طیغه ها از چوب، فلز یا پلاستیک ممکن است ساخته شده باشد.

• آب پخش کن یا اسپرینکلر برج خنک کننده

آب پخش کن یا آب گردان بخشی است که آب داغ را به صورت مساوی و یکنواخت بر روی سطوح پکینگ برج خنک کننده توزیع می‌ کند. جنس آب پخش کن معمولاً از آلومینیوم، برنج یا ترکیبات پلیمری می‌ باشد. حفره های خروجی آب پخش کن به نازل های برج خنک کننده منتهی می ‌شوند و داخل کولینگ تاور قرار دارند. تعداد حفره ها بسته به نوع طراحی متفاوت است. همچنین، آب پخش کن باید افت فشار بسیار کمی داشته و در برابر خوردگی مقاوم باشد.

• لوله آب جبرانی

لوله آب جبرانی متصل به شناوری است که با پایین آمدن سطح آب درون تشتک برج خنک کننده (ناشی از تبخیر و تخلیه آب) آب جبرانی را تغذیه می کند. اساس کار شناور متصل به این لوله دقیقا مشابه شناور در کولر های آبی است. زمانی که سطح آب داخل تشتک کاهش می یابد، شناور به سمت پایین حرکت می کند و آب بیشتری به داخل برج خنک کننده وارد می شود و بالعکس، زمانی که سطح آب داخل تشتک افزایش می یابد، شناور بر اساس قانون شناوری پاسکال، به سمت بالا حرکت می کند و مسیر آب ورودی به داخل تشتک را محدود تر می کند. در واقع وظیفه شناور و لوله آب جبرانی این است که سطح آب داخل تشتک کولینگ تاور را در سطح بهینه ای حفظ کند.

• لوله آب سر ریز

در صورت خرابی شناور و عمل نکردن آن هنگام پر شدن تشتک برج خنک کننده، از طریق لوله آب سر ریز، آب اضافی از تشتک سر ریز می شود. چراکه در صورت تجمع بیش از حد کولینگ تاور و رسیدن سطح آب به پکینگ های برج خنک کننده، عملکرد کولینگ تاور دچار اختلال می شود.

• لوله آب تخلیه

با توجه به ارتباط مستقیم آب با هوا و در نتیجه کثیف شدن آن، آب آلوده شده از طریق این لوله تخلیه شده و به وسیله لوله آب جبرانی، آب تمیز جایگزین می شود. لوله آب تخلیه همواره در پایین ترین قسمت از تشتک برج خنک کننده نصب می شود.

• حوضچه آب سرد

حوضچه آب سرد وظیفه جمع آوری آب سرد و ذخیره سازی آن در کف کولینگ تاور را بر عهده دارد.

• زه‌کش آب حوضچه

در سیستم برج خنک کننده مدار باز، آب با هوای آلوده در تماس است و همچنین احتمال ورود حشرات و دیگر آلودگی های محیطی وجود دارد. از این رو، در پایین ترین ناحیه حوضچه آب سرد یک لوله برای خروج آب آلوده قرار می‌ دهند که ورودی آب جبرانی، آب تمیز را جایگزین آن می‌ کند.

• لوله آب داغ ورودی

محل ورود آب داغ به کولینگ تاور می باشد. این آب داغ می تواند از خروجی کندانسور چیلر تراکمی آب خنک و یا خروجی کندانسور یک چیلر جذبی باشد که حامل گرمای جذب شده از داخل ساختمان هستند.

• لوله آب سرد خروجی

محل خروج آب سرد از کولینگ تاور می باشد، در واقع آب سرد شده مجددا در دستگاه یا سیستم مورد نظر مورد استفاده قرار می گیرد.

تعمیر و نگهداری کولینگ تاور

تعمیر و نگهداری عملیاتی مناسب برای رسیدن به حداکثر توان برج خنک کننده و افزایش عمر آن بسیار مهم است. با انتخاب یک شرکت مناسب برای خریداری و نصب برج خنک کننده می ‌توان هزینه عملیاتی و نگهداری را کاهش داد. شرکت مهتاب گستر 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 کولینگ تاور، از افت کارایی در قسمت انتقال گرما جلوگیری کنند.

قیمت برج خنک کننده

قیمت برج خنک کننده به عوامل متعددی بستگی دارد که از جمله عوامل موثر بر قیمت خرید کولینگ تاور، می ‌توان به کیفیت قطعات و ظرفیت برج خنک کننده اشاره کرد. کولینگ تاور یکی از تجهیزات بسیار پر کاربرد در صنعت است که از آن در جهت خنک سازی سیستم های تهویه مطبوع استفاده می ‌شود. قیمت خرید برج خنک کننده یکی از مسائل مورد توجه به هنگام خرید کولینگ تاور می ‌باشد. در واقع قیمت برج خنک کننده به پارامتر هایی مانند نوع متریال سازنده اجزای کولینگ تاور ، ظرفیت و ابعاد دستگاه بستگی دارد. یکی دیگر از عوامل موثر بر قیمت خرید برج خنک کننده، برند برخی قطعات نظیر دینام می ‌باشد.

طراحی و محاسبات کولینگ تاور بر اساس سیکل گردش آب به دو دسته برج خنک کننده مدار باز و برج خنک کننده مدار بسته تقسیم بندی می ‌شود. به دلیل وجود متراژ بسیار زیادی از کویل در برج های خنک کننده مدار بسته، قیمت این کولینگ تاور ها بالا تر می ‌باشد.

عوامل موثر بر قیمت کولینگ تاور

قطعات اصلی کولینگ تاور شامل بدنه و سازه، پکینگ ‌ها، سیستم متحرک (الکتروموتور، گیربکس، فن) و فلنچ ‌ها یا همان تجهیزات جانبی را شامل می ‌شود. در نتیجه کیفیت الکتروموتور، پکینگ، مکعبی یا گرد بودن دستگاه، نوع پنل انتخابی در تعیین نرخ‌ های یک برج مهم هستند. همچنین گرید اسپرینکلر برج خنک کننده، متریال چکه‌ گیر ها، مونتاژ یا دمونتاژ بودن برج ‌های خنک کننده در افزایش یا کاهش قیمت کولینگ تاور تاثیر گذاراند. هنگام استعلام قیمت برج خنک کننده به این نکات توجه کرده و مشخصات کامل برج مدنظر را اعلام کنید. هرگز جهت صرفه جویی به دنبال برج خنک کننده ارزان ‌تر نروید چرا که عملکرد مطلوبی نخواهد داشت و راندمان کاهش دمایی که مد نظر شما است، به دست نمی ‌آید.

• ظرفیت برج خنک کننده

به هر میزان که ظرفیت برودتی و انتقال حرارت در این تجهیز بیشتر باشد. قیمت خرید هر دستگاه پیرو افزایش ابعاد آن، فزونی می‌یابد.

• ضخامت پنل های سازنده

به هر میزان که ضخامت بدنه برج خنک کننده بیشتر باشد، متریال به کار رفته در آن بیشتر خواهد بود. بنابراین کاهش و افزایش ضخامت پنل ها و تشتک ذخیره کننده آب سرد، بر قیمت خرید کولینگ تاور موثر است.

• جنس هاب و پروانه یا فن برج خنک کننده

پروانه یا فن برج خنک کننده در سه گرید مولتی وینگ، آلومینیوم و فایبرگلاس ساخته می ‌شود. بسته میزان هوادهی و نوع سیستم، گزینش صحیح فن نه تنها باعث افزایش راندمان سیستم خنک کاری شده، بلکه سبب کاهش هزینه ها در دوره آورهال برج خنک کننده می ‌شود.

• نوع متریال سازنده بدنه

کولینگ تاور به طور کل در سه گرید بتنی، فلزی و فایبرگلاس ساخته می ‌شود. از لحاظ کیفیت و ماندگاری دستگاه، بی شک برج های خنک کننده فایبرگلاس بهترین و بروز ترین گزینه برای خرید برج خنک کننده است. متریال های فلزی به دلیل پوسیدگی بدنه، قیمت خرید بالای فلزات و عدم بازدهی مطلوب کم تر مورد استفاده قرار می ‌گیرد.

• نوع سیستم گردش آب

کولینگ تاور فایبرگلاس به لحاظ سیکل گردش آب به دو دسته مدار باز (مرطوب) و مداربسته (خشک) تقسیم بندی می ‌شود. در سیستم های برج خنک کننده مدار بسته بخشی به نام کویل، جایگزین پکینگ می‌ شود. انتقال حرارت کولینگ تاور از طریق سطح لوله های کویل صورت می ‌گیرد. استفاده از کویل سبب کاهش چشمگیر میزان مصرف آب در برج خنک کننده می ‌شود. به دلیل استفاده از لوله های مسی، ساتیل و یا گالوانیزه کویل، قیمت دستگاه افزایش می ‌یابد.

• جنس و گرید پکینگ برج خنک کننده

از پکینگ ها به عنواع قلب سیستم خنک کاری برج های خنک کننده مدار باز یاد می ‌شود. به طور کل پکینگ های برج خنک کننده به دسته اسپلش (ضد رسوب) و فیلمی تقسیم بندی می ‌شوند. متریال سازنده هر دو پکینگ پلیمر بوده اما گرانول های سازنده سطوح خنک کاری اسپلش (PP) و فیلمی PVC می ‌باشد. پلی پروپیلن(PP)  پکینگ اسپلش به دلیل مقاومت دمایی بالا در هنگام کار تا ۹۰ درجه سانتی گراد، انعطاف پذیری بالا و مقاومت در برابر طیف وسیعی از مواد شیمیایی دارای قیمت بالا تری می ‌باشد. همچنین پکینگ های اسپلش به دلیل داشتن قابلیت اسید شویی به سطح پر کن های ضد رسوب معروف می ‌باشند.

با توجه به موارد ذکر شده در بالا، گروه تولیدی و صنعتی مهتاب گستر 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 مهتاب گستر به عنوان مرجع تخصصی فروش انواع تجهیزات در حوزه تهویه مطبوع، سیستم های گرمایشی و سرمایشی، انواع برج خنک کننده و اجزای آن، پمپ و سیستم های آبرسانی، سیستم های تصفیه آب و هوا با تنوع بسیار زیاد از لحاظ برند و مدل، با داشتن تیمی فنی و متخصص تلاش دارد تا بهترین کیفیت و رضایت را از آن هموطنان و به ویژه صنعت گران نماید. در صورتی که قصد خرید برج خنک کننده و محصولات مشابه را دارید، می توانید با دریافت قیمت کولینگ تاور و مشورت کارشناسان فروش مهتاب گستر انتخاب بهتری داشته باشید.

مجموعه صنعتی مهتاب گستر در زمینه تولید برج خنک کننده به صورت حرفه ای در حال فعالیت است. شما هر گونه نیازی که به انواع کولینگ تاور و دیگر مدل ها که داشته باشید توسط کادر مجرب و حرفه ای ما در کم ترین زمان ممکن و با بهترین کیفیت به شما ارائه می شود.

جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص برج خنک کننده و نحوه تولید آن ها به سایت مهتاب گستر مراجعه نمایید.

برای ثبت سفارش با ما در تماس باشید: 09127883721 – 66706377 – 66709528