چگونگی عملکرد برج های خنک کننده

توضیح نحوه عملکرد برج های خنک کننده +تصاویر📊

در این مقاله با جزئیات کامل از نحوه عملکرد برج های خنک کننده ، انواع برج های خنک کننده و اصول کار برج های خنک کننده را با متن، مثال، تصاویر و نمودار های مختلف توضیح می دهیم.

برج خنک کننده چیست؟

هرچند که در مقالا قبلی، به صورت تخصصی در خصوص برج خنک کننده توضیح دادیم ، اما به جهت یادآوری و تکمیل مجدد، توضیح کوتاهی در این راستا ارائه خواهیم کرد.

برج های خنک کننده نوع خاصی از مبدل های حرارتی است که اجازه می دهد آب و هوا در تماس با یکدیگر قرار گیرند تا دمای آب گرم کاهش یابد. در طی فرایند کار برج خنک کننده، حجم کمی از آب تبخیر می شود و باعث کاهش دمای آب در سراسر برج خنک کننده می شود.

به طور خلاصه، هدف از برج خنک کننده خنک کردن آبی است که با تجهیزات و فرآیندهای صنعتی گرم می شود. آب گرم در برج خنک کننده وارد می شود و از برج خنک کننده خارج می شود (دوباره وارد فرآیند می شود). در این جا عملکرد برج خنک کننده و عملکرد داخلی برج های خنک کننده را برای کاربرد های مختلف بررسی می کنیم  .

برج های خنک کننده چگونه کار می کنند

برج های خنک کننده نوع خاصی از مبدل های حرارتی است که اجازه می دهد آب و هوا در تماس با یک دیگر قرار گیرند تا دمای آب گرم کاهش یابد. در طی این فرآیند، حجم کمی از آب تبخیر می شود و باعث کاهش دمای آب در سراسر برج خنک کننده می شود. در یک توضیح کوتاه، یک برج خنک کننده آبی تجهیزات و دستگاه های صنعتی که بیش از حد گرم می شود را خنک می کند.

آب گرم معمولاً توسط کندانسور های تهویه هوا یا سایر فرآیند های صنعتی ایجاد می شود. این آب از طریق لوله ها مستقیماً به برج خنک کننده پمپ می شود. از نازل های برج خنک کننده برای پاشش آب روی “محیط پر کردن” استفاده می شود، که جریان آب را کند می کند و حداکثر مقدار تماس آب را با هوا ایجاد می کند. آب هنگام عبور از برج خنک کننده در معرض هوا قرار می گیرد. هوا توسط یک فن برج خنک کننده برقی به حرکت در می اید.

وقتی هوا و آب به هم می رسند، حجم کمی از آب تبخیر می شود و عملکرد خنک کننده ایجاد می شود. آب سرد تر به فرآیند و تجهیزات جذب کننده گرما یا کندانسور بر می گردد. این حلقه را بار ها و بار ها تکرار می کند تا تجهیزات گرم شده یا کندانسور ها دائما خنک بمانند. انواع مختلفی از برج های خنک کننده وجود دارد اما اصول کار برج خنک کننده تقریباً ثابت است. بیشتر برج های خنک کننده بر اساس اصل ” خنک کننده تبخیری ” کار می کنند.

برج خنک کننده چگونه کار می کند

خنک کننده تبخیری چیست؟

خنک کننده تبخیری فرایندی است که در آن آب گرم حاصل از یک فرآیند صنعتی به بالای برج خنک کننده که سیستم توزیع آب در آن است پمپ می شود. سپس آب توسط نازل های برج خنک کننده به سطح مرطوب توزیع می شود. در همان زمان، هوا از طریق دریچه های ورودی هوا کشیده می شود تا آب بخار شود. تبخیر باعث می شود گرما از آب خارج شود. هوای گرم به طور طبیعی از برج ها خارج می شود.

برج خنک کننده برای چه مواردی استفاده می شود؟

از برج خنک کننده HVAC  برای دفع گرمای چیلر ها استفاده می شود. چیلر های خنک کننده هوا به دلیل رد شدن گرمای آب برج در دمای بالا، کمتر از چیلر های خنک کننده با آب کارایی دارند.

برنامه های برج خنک کننده

سیستم های گرمایشی و سرمایشی در مدارس، ساختمان های بزرگ اداری و بیمارستان ها استفاده می شود. از طرف دیگر، برج های خنک کننده بسیار بزرگ تر از سیستم های HVAC تجاری هستند و برای حذف گرما از سیستم های آب برج خنک کننده در پالایشگاه های نفت، نیروگاه ها، کارخانه های فرآوری گاز طبیعی، کارخانه های پتروشیمی و سایر فرآیند های صنعتی و تسهیلات استفاده می شوند.

انواع سیستم های برج خنک کننده

برج های خنک کننده معمولاً برای اهداف خاصی طراحی می شوند. همه برج های خنک کننده برای همه عملیات ها یا فرآیندهای صنعتی کارایی  ندارند. در این جا به شما کمک می کنیم انواع مختلف برج خنک کننده را بشناسید، از مزایا و معایب آن ها مطلع شوید و تعیین کنید که کدام نوع برج خنک کننده برای فرآیند صنعتی شما مناسب است. لیست برج خنک کننده و لیست قطعات را بررسی کنید که نمای کلی از انواع برج خنک کننده را ارائه می دهد تا به شما کمک کند متوجه شوید کدام برج برای کاربرد های صنعتی شما مناسب است و چه قطعات تعویضی ممکن است لازم داشته باشید.

برج های خنک کننده Crossflow

برج های خنک کننده Counterflow

برج های خنک کننده اجباری و برج های خنک کننده القایی

برج های خنک کننده طبیعی و برج های خنک کننده طبیعی به کمک فن

برج های خنک کننده (FAP) مونتاژ شده در کارخانه

برج های خنک کننده مونتاژ شده در محل (FEP)

برج های خنک کننده  Crossflow

در سیستم های برج خنک کننده جریان متقاطع، آب به طور عمودی وارد می شود در حالی که هوا به طور افقی از طریق آب در حال سقوط جریان دارد. به همین دلیل آن ها آن را “عبور عرضی” می نامند زیرا هوا و آب از مسیر های متقاطع عبور می کنند یا جریان می یابند. به دلیل عبور جریان ها، هوا نیازی به عبور از سیستم توزیع ندارد. این امر اجازه می دهد تا جریان آب گرم از طریق جاذبه و حوضچه های توزیع در بالای برج پر شود. حوضچه ها استاندارد برج های خنک کننده جریان متقاطع هستند و روی همه واحد ها اعمال می شوند.

برج های خنک کننده Counterflow

تفاوت بین برج های خنک کننده Counterflow و  Crossflow:  در فرایند های سیستم برج خنک کننده جریانی، هوا به صورت عمودی به سمت بالا جریان می یابد و در مقابل جریان آب در محیط پر کن قرار می گیرد. به دلیل جریان عمودی هوا، امکان استفاده از جریان جاذبه حوضه مانند برج های عبور جریان وجود ندارد. به عنوان جایگزین، این برج ها از سیستم های اسپری تحت فشار، معمولاً از نوع لوله ای، برای اسپری آب در بالای محیط پر استفاده می کنند. لوله ها و نازل های برج خنک کننده معمولاً از فاصله دور تر پخش می شوند بنابراین هیچ گونه جریان هوا را محدود نمی کنند

برج های خنک کننده Crossflow

برج های خنک کننده اجباری و برج های خنک کننده القایی

از فن های برج خنک کننده در برج های خنک کننده القایی استفاده می شود تا هوا را از طریق محیط پر کننده به سمت بالا بکشد. در برج های خنک کننده با فشار اجباری، هوا توسط دمنده ها در پایین ورودی هوا رانده می شود.

برج خنک کننده القایی

برج های خنک کننده مونتاژ کارخانه

این سیستم های برج خنک کننده مونتاژ شده در کارخانه تا حدودی از هم جدا شده و در چند قسمت حمل و نقل شده و آماده مونتاژ نهایی یا نصب در محل خود هستند. اگر چه، برج های خنک کننده کوچک مونتاژ شده در کارخانه را می توان به صورت کامل حمل کرد. برج های خنک کننده FAP بسته به نوع کاربردی که دارد می تواند باعث ایجاد جریان متقاطع، انشعاب اجباری یا ضد جریان شود. برج های خنک کننده TCIA به طور گسترده ای برای کاربردهای سبک صنعتی و HVAC مورد استفاده قرار می گیرند.

خنک کننده طبیعی و برج های خنک کننده القایی به کمک فن

برج خنک کننده طبیعی

خنک کنندگی طبیعی

برج های مونتاژ در محل  (FEP)

برج های خنک کننده مونتاژ در محل معمولاً در مقصد نهایی ساخته می شوند. برج های بزرگ معمولاً به صورت پیش ساخته، با قطعه مشخص می شود و برای مونتاژ به محل ساخت ارسال می شود. ساخت برج خنک کننده معمولا نیاز به سه جز اصلی اصلی دارد: مرحله ساخت و ساز، مونتاژ نهایی و نیروی کار. این نوع برج ها بسته به نوع کاربرد می توانند جریان معکوس یا جریان متقاطع داشته باشند. برای کاربرد های صنعتی سنگین با انرژی بیشتر مورد نیاز، برج های خنک کننده ساخته شده در محل می توانند با توجه به مشخصات، ساختار، عملکرد، کاهش فشار و رانش دقیق ساخته شوند  .

ارتباط برج های خنک کننده با موتور های گرداب اتمسفر چگونه است؟

برای انتقال گرما از نیروگاه ها به فرآیند های دیگر و سپس به هوا، معمولاً به برج های خنک کننده نیاز است. با استفاده از جریان گرمای هدر رفته که برای خنک کردن برج ها جهت تولید گرداب در نظر گرفته شده است، ایده بیرون کشیدن انرژی اضافی با رد گرما به تروپوسفر فوقانی سرد تر فراهم می شود.

هر زمان که برج خنک کننده وجود داشته باشد یا منبع گرمای زیادی در دسترس باشد، همیشه می توان از گرمای هدر رفته به عنوان سوخت اضافی برای موتور های گرداب اتمسفری استفاده کرد.

این تغییرات برای بالا آمدن هوا و ایجاد حرکت چرخشی لازم است. برای تبدیل برج های خنک کننده به موتور های گرداب اتمسفری فقط چند تغییر جزئی لازم است.

 

منبع: coolingtowerproducts.com

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

به بالای صفحه بردن