برج خنک کننده چیست؟

برج خنک کننده دراکثر کارخانجات کوچک و وسیع و در ساختمانهای مسکونی و تجاری پهناور يکي از مهمترين و اساسي ترين دستگاه های موجود است.

برجهاي خنک کننده علاوه بر آب به خنک کردن سیال های  ديگر در تهویه مطبوع و صنعت به کارمی گیرند.

براي ساخت‌ و ‌ساز کولینگ تاور (cooling-tower-water) تکنولوژي بالايي نياز نيست همان طور که درکشور عزیزمان اکنون تولید اين برج ها در توان وسيعي بوسیله بخش اعظمی از کارخانجات و کارخانه های کوچک انجام میشود . برجهای خنک کننده با اعتنا به شرايط فيزيکي و شيميايي خاص خود دچار مشکلات و معایبی میشوند ولي معمولاٌ دوران زماني که طول می کشد تا اين برج خنک کننده به مشکل جدی برخورد کند طولانی می باشد.ولی پیشگیری بی نقص از این ایرادات در سیستم های تبخیری مانند کولینگ تاور ها عملاٌ اجتناب ناپذير میباشد.

پیشنهاد می شود مقاله مبدل حرارتی صفحه ای چیست؟ را نیز مطالعه نمایید

برج خنک کننده دستگاهي میباشد که با ايجاد سطح وسيع تماس آب با هوا ،تبخير آب را شدت بخشیده و به جهت گرماگیر بودن روند تبخیر ،سبب خنک شدن سريع آب سیستم کولینگ مي شود.فعالیت خنک شدن در اثر هدر دادن گرماي نهان تبخير انجام مي گيرد، در حالي که مقدار کمي آب تبخير خواهد شد و منجر به خنک شدن آب می‌شود. بايد دقت داشت آب یه خرده از گرماي  خود را به طريق تشعشع ،هدايتي وجابجايي و بقيه حرارت را از منش تبخير از دست می دهد.

بيشتر سیستم های کولینگ تاور از يک مدار بسته تشکيل گردیده اند که آب در اين دستگاهها نقش جذب ، دفع و انتقال گرما را به عهده دارااست، يعني گرمای بوجود آمده بوسیله ماشين و یا این که هر پروسه مد لحاظ در صنعت مانند تزریق پلاستیک ،جذب و از دستگاه به دور مي سازد. اين عمل سبب ساز ادامه فعالیت يک نواخت و پايداري دستگاه خواهد شد.

در دستگاه هايي که به دلايلي مجبوريم آب را بگردش در آوريم و يا به عمل ببريم بايد بنحوي گرماي آب را دفع کرد. با بکار بردن برجهاي خنک کننده اين عمل انجام مي گيرد. در کل سوله ها تعداد زيادي دستگاههاي تبديل حرارتي (heat exchanger)  موجود است که دراغلب آن‌ها آب ادله سرد کنندگي میباشد.

به دلایل زیر متداول ترین مبرد  در صنایع آب است:

متداول ترین مبرد در صنایع آب برج خنک کننده است که دلایل آن را در زیر نام می بریم.

1. معمولا زياد و ارزان در دسترس مي باشد.

2. به آساني آب را مي توان گزینه به کار گیری قرار داد.

3. توان سرد کنندگي آب نسبت به اکثر مایعات در حجم برابر بیشتر میباشد

4. به جز روند انجماد ،انبساط و انقباض کلی در آب با تفاوت دما اندک میباشد.

هر تعدادی که آب براي انتقال گرما بسيار مطلوب میباشد ، البته استفاده  از آن سب وارد شدن مشکلاتي نيز مي گردد.

آب با سختي زياد سبب رسوب سازي در دستگاه ها گردیده و همچنين از آنجايي که بيشتر اين دستگاه ها از آلياژ آهن و یا این که بقیه فلزات ارزان و متداول تشکیل‌شده اند مشکل خوردگي فلزی بوجود مي ايد. از طرف ديگر بيشتر برج هاي خنک کننده در بر خورد مستقيم با هوا و نور و روشنایی خورشيد و اشعه U مي باشند که طبیعتا محيط مناسبي براي پرورش باکتري ها و ميکرو ارگانيسم ها مانند گونه های جلبک نيز مي باشد که آن‌ها نيز مشکلاتي به همراه داشته و خوردگی و انسداد بیولوژیک را موجب میشوند.

آمدن گرد و خاک و غبار به درون برج نیز ايجاد اشکال مضاعف در مراحل کارکرد برج خنک کننده مي نمايد.ضمن آنکه در سیستم های تبخیری واحد سنجش گاز های محلول در آب به ویژه اکسیژن و گاز کربنیک ارتقا قابل مراعات ای داشته که به نوبه خود خوردگی و انسداد بیولوژیک با جلبک و باکتری های هوازی را موجب میگردد .

به صورت کلی اين خطاها سبب خواهد شد که بازدهی برج خنک کننده کاهش پیدا کرده و در نتيجه از حیث اقتصادي هزینه های بالاتری را به مخاطب تحمیل نماید .

عموماً برج خنک کننده (cooling tower) به سه مجموعه تقسيم مي شوند

•  1. برجهاي خنک کننده مرطوب

• 2. برجهاي خنک کننده مرطوب – خشک

• 3. برجهاي خنک کننده کم آب

برجهاي خنک کننده مرطوب

در برج هاي خنک کننده مرطوب، آب نقش اصلي و اساسي را داشته و هدف نيز به عبارتی خنک کردن آب می باشد. اين نوع دستگاه ها که خود به یک سری مجموعه و دسته تقسيم مي شوند در صنعت داراي کاربرد فراواني می باشد.

برج خنک کننده کم آب

از برج هاي خنک کننده کم آب بيشتر در مکان هاي که آب کافي براي خنک کردن برج نیست به کار گرفته می شوند. کار خنک کردن آب را نيز ميتوان از برج هاي سيني دار بصورت مرحله اي انجام داد.ولي عملاً بعلت وجود هزينه هاي زياد ساخت و ساز ،نگهداري و در اختیار گرفتن سيستم اين نحوه ، معمول نمي باشد.

براي انجام عمليات خنک سازي آب مي توان از برج هاي سيني دار بهره مند شد.با وجود اين در مواردي که فازهاي متبوع آب و هوا باشند بعلت فراواني و ارزان بودن فازهاي فوق بدلايلي که در ابتدا اشاره شد از دستگاه هاي ديگري استفاده می شود که ساختن و نگهداري آن ها نیازمند هزينه هاي زيادي نمي باشد. از اين جهت بيشتر دستگاه هايي که در مقياس صنعتي بکار مي رود ساختمان و خصوصيات بسيار عمده ای را دارا میباشد که اينک به انواع متعدد اين دستگاهها اشاره مي خواهد شد.

پیشهاد می شود مقاله تجهیزات سردخانه را نیز مطالعه نمایید.