منهول پلی اتیلن

 

تشریح برج خنک کننده

 

برج خنک‌کننده دستگاهی است که برای خنک‌سازی آب موجود در سیستم‌های تهویه مطبوع و دیگر سیستم‌های خنک کننده، از آن استفاده می شود. برج خنک‌کننده یکی از سیستم‌های پرکاربرد است که نسبت به سیستم‌های دیگر کم هزینه‌تر بوده و با آب کار می‌کند. به طور کلی، برج‌های خنک کننده برای خارج کردن حرارت محیط‌هایی مثل کارخانجات، پالایشگاه‌ها، ادارات سازمانی، آپارتمان‌های بزرگ، و برج‌ها استفاده می‌شود. همچنین، دمای تجهیزات موجود در نیروگاه‌ها، سازمان‌ها، کارخانجات، واحدهای صنعتی، و غیره را نیز می‌توان با کمک برج خنک‌کننده پایین آورد. آبی که گرم شده نیز دوباره به چرخه خنک‌سازی باز می‌گردد تا با تکرار این فرآیند، تمام تجهیزات داخل این فضاها همیشه خنک بماند    .

 

اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده

اجزای تشکیل دهنده برج خنک‌کننده عبارت‌اند از بدنه، فن، پکینگ، تشک، الکتروموتور، اسپرینکلر، گریل، لوور، نازل، و فلوتر قطع کن. در ادامه به اختصار به بررسی برخی از این اجزاء و قطعات می‌پردازیم.

بدنه برج خنک کننده

بدنه برج خنک کننده در جنس‌های مختلفی موجود است؛ از قبیل بتن، گالوانیزه، فایبرگلاس و غیره. به دلیل اینکه فایبرگلاس در برابر نور خورشید مقاوم بوده و استحکام بالایی نیز دارد، بدنه این دستگاه به صورت گسترده و با ابعاد مختلف از جنس فایبرگلاس ساخته می‌شود.

 

فن برج خنک کننده

برج خنک‌کننده با استفاده از قسمت مهمی به نام «فن» می‌تواند کار خود را انجام دهد. این فن موجب به جریان درآمدن هوا می‌شود. در واقع، حرکت هوا به دو صورت انجام می‌شود؛ حرکت طبیعی و حرکت اجباری. در حرکت طبیعی به دلیل اختلاف دما، هوا از پایین به بالا حرکت می‌کند. ولی در حرکت اجباری، هوا توسط فن به بالا مکیده می‌شود . فن نیروی مورد نیاز خود برای به حرکت درآمدن را از الکتروموتور می‌گیرد.

 

پکینگ برج خنک کننده

پکینگ بخش مهم دیگر برج خنک کننده است. پکینگ باعث می‌شود هوا بیشتر با آب تماس داشته باشد؛ به این ترتیب که سرعت هوا را در حین برقراری با آب کم می‌کند.

 

حوضچه برج خنک کننده

با کم شدن دمای آب، آب سرد شده در مکانی به نام حوضچه قرار می‌گیرد. بعد از قرارگیری در حوضچه، دوباره آب برای پمپاژ منتظر می‌شود.

 

تیغه قطره‌گیر

از آنجایی که جریان هوا در برج خنک کننده زیاد است، زمانی که آب از پکینگ‌ها عبور می‌کند ممکن است سرعت بالایی داشته باشد و مقداری از آب خارج شود. به همین منظور، برای جلوگیری از  هدر رفتن آب، تیغه‌های قطره‌گیر در اطراف برج قرار داده می‌شوند تا جلوی خروج آب را بگیرند.

 

لوور

کیفیت هوای ورودی به برج خنک کننده، به قسمت مهمی از برج به نام لوور یا کرکره ورودی هوا بستگی دارد. این لوورها دارای انواع مختلف با میزان هوادهی متفاوت هستند. دبی هوا یا همان میزان ورود هوا به داخل برج خنک کننده به دو عامل بستگی دارد. عامل اول این است که هوای ورودی با چه سرعتی وارد برج خنک کننده می‌شود. معمولا این سرعت چیزی معادل 5 الی 10 متر بر ثانیه است. عامل دیگر، مساحتی است که در قسمت لوور وجود دارد و هوا را به داخل می‌کشد. با ضرب این دو عامل با یکدیگر، دبی هوای ورودی به دست می‌آید. وظیفه لوور جلوگیری از پاشیدن آب و هدر رفتن آن است.

 

سطوح خنک کننده

سطوح تبادل برج خنک کننده از دیگر بخش‌های مهم برج است. میزان کاهش حرارت و انتقال حرارت، رابطه مستقیم با افزایش تعداد سطوح تبادلات دارد. اوایل که برج خنک کننده ساخته شد، جنس سطوح تبادل از چوب، پوشال، سفال یا بلوکه های بتنی بود. اما امروزه با پیشرفت علم، از سطوحی استفاده می‌شود که به راحتی خنک شوند؛ مانند سرامیک، پی‌وی‌سی، و پلی اتیلن.

 

سیستم توزیع آب

لوله‌کشی، رایزرها، اتصالات، پمپ، پخش کننده آب و نازل‌های توزیع آب از اجزای سیستم توزیع آب در برج‌های خنک کننده می‌باشند. این سیستم‌ها باید طوری طراحی شوند که افت فشار، انتقال حرارت، و مشکلاتی ناشی از یخ زدگی آب را به‌طور کامل مد نظر قرار دهند.

 

تفاوت برج خنک کننده با دیگر سیستم‌ها

کنترل سه فاکتور رطوبت، دما و سرعت جریان هوا، در فرآیندهای تهویه مطبوع بسیار مهم است. تمامی سیستم‌های تهویه مطبوع با کمک یک سیال می‌توانند دمای آب سرد و گرم را تغییر دهند. این سیستم‌ها را بر اساس سیالی که در آن‌ها استفاده می‌شود می‌توان به سه نوع تقسیم‌بندی کرد:

        سیستم تهویه مطبوع با هوا

        سیستم تهویه مطبوع مبتنی بر آب و هوا

        سیستم تهویه مطبوع کامل با آب

از آنجایی که فعالیت کارخانجات، نیروگاه‌ها، و دیگر صنایع مختلف با تولید گرما همراه است، باید این گرما به طریقی خارج شود و دمای تجهیزات کاهش یابد. این کار را با برج خنک کننده و به کمک آب انجام می‌دهند. در گذشته آب را از منابع ذخیره مانند رودخانه‌ها تامین می‌کردند و آب گرفته شده بعد از گرم شدن، مستقیما به رودخانه‌ها و یا فاضلاب وارد می‌شد که مقدار زیادی از آب به هدر می‌رفت.

 

انواع برج خنک کننده بر حسب نوع عملکرد

برج خنک کننده بر اساس نوع عملکرد انواع مختلفی دارند. انواع برج خنک کننده را ادامه توضیح می‌دهیم.

 

برج خنک کننده مدار باز

این برج خنک کننده برای محیط‌هایی که نسبتا خشک هستند و رطوبت کمی دارند، گزینه بسیار مناسبی محسوب می‌شود. در این نوع برج خنک کننده، آب بوسیله پمپ به بالای برج انتقال داده شده و سپس با کمک نازل‌ها به قسمت خنک کننده ریخته می‌شود. فن و الکتروموتوری که در بالای برج قرار دارد، هوایی که از پایین برج وارد می‌شود را از بین سیستم خنک‌کننده عبور می‌دهد و به بالا می‌مکد. به همین دلیل، بخشی از آب به دلیل تماس با هوا تبخیر شده و گرمای آب را به خود جذب می‌کند. به این فرآیند، گرماگیری می‌گویند. تنها ایراد این برج این است که آب زیادی در زمان تبخیر به هدر می‌رود.

 

برج خنک کننده مدار بسته

این نوع برج خنک کننده در مناطق سردسیر و مکان‌هایی که دمای تجهیزات بسیار بالاست استفاده می‌شود. در این برج تماسی بین آب و هوا برقرار نیست و هر سیالی که برای خنک شدن به کار برده شود باید از کویل عبور کند. هوا نیز توسط همان فن و الکتروموتور به بالا کشیده می‌شود و در اثر برخورد با سطح بیرونی کویل، موجب کاهش دمای آن می‌شود. سپس حرارت گرفته شده با کمک جریان هوا به اطراف منتقل می‌شود.

 

برج خنک کننده هیبریدی

این برج ترکیبی از دو برج خنک کننده مدار باز و مدار بسته است. عملکرد این برج تقریبا ترکیبی از دو برج خنک کننده قبلی است؛ یعنی به این صورت که سیال مورد نظر داخل کویل حرکت داده می‌شود و روی سیستم خنک کننده می­‌ریزد. این سیستم نسبت به بقیه دارای مزیتی است و آن این  که در زمانی از شب که دمای هوا کمتر است و نیاز به آب نیست، تنها بوسیله هوا موجب سرد شدن تجهیزات می‌شود. ولی در ساعاتی از روز که دما بالاتر می‌رود، آب به کار می‌آید و روی سیستم خنک کننده ریخته می‌شود.

شرح خلاصه عملکرد برج خنک کننده:

 همان طور که می دانید برج خنک کننده دستگاهی کاربردی در سازمان ها, کارخانه ها, بیمارستان ها و صنعت می باشد که جهت دفع حرارت استفاده می گردد. بطور خلاصه سیکلی چرخشی است که توسط جریان باد, دما و حرارت آب را کاهش می دهد و گاهی اوقات تبخیر بیش از اندازه آب توسط هوای گرم باعث غلظت آب می شود و در نتیجه غلظت بیشتر مواد معدنی در آب که ممکن است کارکرد دستگاه را پایین بیاورد. به همین علت می بایست میزان املاح موجود در آب کنترل شود و نقش تصفیه آب را داشته باشد لذا بسیاری از مصرف کنندگان صنعتی این دستگاه قبل از ورود آب به محیط برج خنک کننده دستگاه تصفیه آب قرار می دهند.

 

 

 

به طور کلی به فرآیندی که شامل المان های رطوبت, دما و سرعت جریان هوا باشد تهویه مطبوع گفته می شود. کلیه ی سیستم های تهویه مطبوع نقش یک واسط را در جریان انتقال سرما و یا گرما را ایفا می کنند. می توان تمامی این سیالات را به سه دسته تقسیم کرد:

 

الف: سیستم تهویه مطبوع بر پایه جریان هوا

 

ب: سیستم تهویه مطبوع ئبر پایه آب و هوا

 

ج: سیستم تهویه مطبوع که کاملا بر پایه آب می باشد.

 

برج خنک کننده شرکت ناب زیست بر اساس ساختار آب و هوا کار می کند و اساسا یک دستگاه طراحی شده ی دانش بنیان می‌باشد که شرح عملکرد آن در عین سادگی, خاص و نوآورانه می باشد.

 

در قدیم ورودی آب توسط جریان طبیعی آب تامین کمی شده است. این دستگاه با از بین بردن گرمای آب کارکردهای فراوانی در صنعت دارد اما هزینه های اولیه, مصرف انرزی در این وسیله بسیار بالاست پس باید مساحت مورد نیاز برای اجرای طرح نیز بالا باشد.

 

 

انواع برج خنک کننده بر اساس عملکرد:

برج خنک کننده از لحاظ نوع عملکرد به دو نوع تقسیم می گردد:

 برج خنک کننده مدار باز: در این نوع برج خنک کننده آب توسط نازل ها از بالای برج خنک کن بروی سطوح خنک کننده پاشیده می شود. به این ترتیب بر اثر تماس مستقیم آب و هوا, بخشی از آب تبخیر می شود که البته تبخیر آب یک فرآیند گرماگیر است. این نوع برج خنک کننده مناسب محیط های با گرمای بیشتر و آب و هوای گرم و خشک است. یکی از معایب این نوع برج خنک کن تبخیر بیش از حد آب به دلیل هوای گرم می باشد.

 

برج خنک کننده مدار بسته: در این نوع برج خنک کننده تماسی بین آب و هوا برقرار نمی شود بلکه جریان آب توسط موتور الکتریکی به بالای برج خنک کننده می رود و از داخل یک کویل به حرکت در می آید. در اثر برخورد هوا با سطح بیرونی کویل, حرارت از کویل و سیال داخل آن جذب می شود و توسط جریان هوا به محیط اطراف منتقل می گردد. این نوع برج خنک کننده برای خنک کردن آب با دمای بالا و یا محیط دارای هوای سرد بسیار مناسب است.

 

برج خنک کننده هیبریدی: به ترکیب نوع برج خنک کننده اول و دوم که نوع برج خنک کن دیگری را شامل می شود, برج خنک کننده هیبریدی گفته می شود. در این نوع برج خنک کننده آب از داخل کویل حرکت می کند ولی در زمان هایی که هوا از درجه حرارت بالاتری برخوردار اسعت بر روی کویل آب پاشیده می شود تا حرارت کمتری برسد و در زمان شب که حرارت کمتری به کویل می رسد به حالت نوع دوم و فقط جریان هوا بسنده می کند. مزیت این نوع برج خنک کننده بهینه سازی مصرف آب است. شما عزیزان می توانید برای شناخت بیشتر اجزای برج خنک کننده, مقاله آشنایی با برج خنک کننده را مطالعه بفرمائید.

 

دمای هوای خشک و دمای هوای مرطوب و روند کارکرد آن در برج خنک کننده:

منظور از دمای هوای خشک همان دمایی است که در دماسنج نمایش داده می شود. اگر بتوانیم حباب شامل جیوه ی یک دماسنج را خیس کنیم, در اثر وزش باد, شروع به خشک شدن می کند. در این روش چون سطح آب روی دماسنج خیلی نازک است و در نتیجه به سرعت تبخیر می شود. این کار را می توان با پیچیدن یک دستمال کاملا خیس روی حباب دماسنج انجام داد و دماسنج را داخل یک قاب دسته دار قرار داد و با چرخاندن آن در هوا, تبخیر آب از پارچه را تسریع کرد. بعد از گذشتن مدت کوتاهی دما کاهش می یابد و به یک دمای ثابت می رسد. در انتهای کار دمایی که مشاهده می فرمائید, همان دمای مرطوب هواست.