انواع برج خنک کننده را می توان از نظر نوع جریان هوای جاری در آن ، از نظر مدار باز یا مدار بسته بودن ، از نظر جنس بدنه خارجی و از نظر شکل ظاهری به 10 نوع مختلف دسته بندی کرد. انواع برج خنک کننده (کولینگ تاورها) شامل برج خنک کننده جریان متقاطع و جریان مخالف از نظر نحوه ورود هوا ، برج خنک کننده مدار بسته (هوا خنک) و مدار باز (آب خنک) از نظر نوع تبادل حرارت و سایر تقسیم بندی ها بر اساس شکل ظاهری، جنس ، کاربرد (برای چیلر یا کاربرد صنعتی) و غیره است که در ادامه آنها را نسبت به هم مقایسه و مزایا و معایب آنها را بررسی می کنیم.
با معرفی و شناخت انواع برج های خنک کننده ، آشنایی با محدودیت ها ، مزایا و معایب آنها می توان مناسب ترین نوع را برای یک پروژه انتخاب نمود. مرجع تخصصی ما می تواند شما را برای خرید برج خنک کننده فایبرگلاس مناسب راهنمایی کند.
1 . دسته بندی انواع برج خنک کننده از نظر جهت جریان هوا
1 . 1 . برج خنک کننده جریان متقاطع
در برج خنک کننده جریان متقاطع ، هوا از دیوار جانبی برج و به صورت افقی و آب داغ به صورت عمودی از بالا به پایین جریان می یابد و برخورد آن دو به صورت متقاطع (عمود بر هم) است. این دو جریان وارد پکینگ (پکینگ قطعه ای است پلاستیکی که سطح تماس آب و هوا را افزایش می دهد) می شوند. جریان هوا توسط مکش فن و جریان آب داغ در اثر نیروی جاذبه ایجاد می شود.
هوا با عبور از لابلای صفحات پکینگ به صورت جریان مغشوش درآمده و در اثر برخورد مستقیم با ذرات آب داغ، گرمای بیش از حد آب را می گیرد. هوا که درجه حرارت آن بالا رفته از قسمت بالایی برج خنک کننده جریان متقاطع و از لای پره های فن به بیرون راه پیدا می کند و آب که درجه حرارت آن کاهش یافته در صفحه زیرین برج جمع می گردد و از یک لوله خارج می شود تا دوباره برای خنک کاری دستگاه صنعتی و یا دستگاه تهویه مطبوعی مانند کندانسور چیلر آماده باشد.
1 . 2 . برج خنک کننده جریان مخالف
در برج خنک کننده جریان مخالف ، هوا از قسمت زیرین برج و به شکل عمودی از پایین به بالا و توسط مکش فن ، جریان می یابد. آب داغ نیز پس از افشانده شدن از نازل ها از قسمت بالایی برج خنک کننده جریان مخالف وارد و در اثر نیروی گرانش از بالا به پایین جریان می یابد و همانند برج خنک کننده جریان متقاطع که توضیح داده شد، این دو جریان در پکینگ به هم رسیده و مبادله گرمایی انجام می دهند.
علت استفاده از نازل ها در این نوع این است که دو جریان در خلاف جهت یکدیگر هستند و آب باید با فشار افشانده شود تا بر جریان هوای رو به بالا غلبه کرده تا بتواند رو پایین حرکت کند. بنابرین در برج خنک کننده جریان مخالف از نازل های تزریق آب استفاده شده ولی در نوع جریان متقاطع استفاده نمی شود.
2 . دسته بندی از نظر مدار باز یا مدار بسته بودن (آب خنک یا هوا خنک بودن)
از میان 10 نوع از انواع برج های خنک کننده که در این تقسیم بندی به طرز کار ، مزایا و معایب آنها اشاره می کنیم این تقسیم بندی و مقایسه از همه مهمتر است.
2 . 1 . برج خنک کننده مدار باز یا همان آب خنک
تمام برج های خنک کننده ای که در آن آب با هوا تماس مستقیم داشته و قسمتی از آب تبخیر می گردد با نام مدار باز شناخته می شوند که باید آبی به مرور زمان به عنوان آب جایگزین وارد مدار آن گردد. بنابرین در این نوع از برج ها مصرف آب وجود دارد.
این برج ها با نام برج خنک کننده مرطوب یا تبخیری نیز شناخته می شوند و این نوع نسبت به نوع مدار بسته راندمان و کاربرد بیشتری دارد که ساختار کامل و مزایا و معایب آن را می توانید در متن زیر مطالعه کنید. بکارگیری انواع پکینگ برج خنک کننده درون برج سبب بالا رفتن استاندارد راندمان دستگاه میگردد زیرا این نوع قطعات به عنوان سطح انتقال دهنده حرارت در سیستم خنک کننده عمل می‌نمایند، فلذا جزء اصلی ترین اجزای سازنده برج می‌باشند.
2 . 2 . برج خنک کننده مدار بسته یا همان هوا خنک
اگر آب داغ درون لوله هایی جریان یابد و هوا از اطراف لوله ها توسط فن عبور داده شود، در این صورت هوا با آب تماس فیزیکی نداشته و به اصطلاح به آن برج خنک کننده مدار بسته (یا برج خنک کننده خشک یا هوا خنک) گفته می شود که بیشتر به جای کاربرد واژه برج از نام های دیگری مانند مبدل حرارتی هوا خنک یا درای کولر (Dry Cooler) برای نام گذاری آن استفاده می شود.
علت جلوگیری از برخورد مستقیم آب با هوا ، جلوگیری از تبخیر آب و نیز ایجاد آلودگی در آب و انتقال آن به هوا است که با توجه به شرایط آب و هوای پروژه، راندمان مورد نیاز، قیمت و … یکی از دو سیستم برج خنک کننده مدار باز و یا برج خنک کننده مدار بسته مورد استفاده قرار می گیرد که ساختار کامل آن را می توانید در متن زیر مطالعه کنید. نوع مدار بسته نسبت به مدار باز دارای مزایا و برتری ها و همچنین معایب و مشکلاتی است که برای مقایسه آنها پیشنهاد می کنیم که متن زیر را مطالعه بفرمایید.
3 . دسته بندی از نظر جنس بدنه
3 . 1 . فایبرگلاس
3 . 2 . فلزی
انواع برج خنک کننده از نظر جنس بدنه به انواع کامپوزیتی ، فلزی ، بتنی و … دسته بندی می شوند که امروزه در ظرفیت های کمتر از 1200 تن تبرید، نوع کامپوزیتی به علت مزایای فراوان کامپوزیت نسبت به فلز، کاربرد گسترده تری دارد. همچنین در ظرفیت های بالاتر از 1200 تن تبرید به صورت بتنی باید طراحی و ساخته شود.
4 . دسته بندی از نظر جنس شکل ظاهری
4 . 1 . برج مکعبی
4 . 2 . برج مدور یا گرد
انواع برج خنک کننده از نظر شکل ظاهری نیز به دو نوع گرد و مکعبی دسته بندی می شوند که معمولا با توجه به جانمایی دستگاه در محل پروژه یکی از این دو مدل انتخاب و ساخته می شود.
5 . انواع برج خنک کننده از نظر نحوه مونتاژ
5 . 1 . نوع یک تکه یا یکپارچه
5 . 2 . نوع چند تکه
برج هایی با ابعاد بسیار بزرگ به صورت چند تکه ساخته شده (به منظور حمل و نقل آسان به محل مورد نظر) و در محل نصب مونتاژ می گردند. با این کار هزینه های حمل و نقل کمتر شده و دستگاه بدون مشکل در محل مورد نظر مستقر می گردد. چنانچه در پروژه ای با مشکلات بزرگ بودن دستگاه مواجه باشیم، باید به صورت چند تکه طراحی و ساخته شود و یا بجای استفاده از یک برج از دو یا چند برج کوچکتر استفاده شود تا همان ظرفیت خنک کاری را داشته باشد.
ما در این مقاله سعی نمودیم تا 10 نوع از انواع کولینگ تاورها را معرفی و تا حدودی طرز کار ، مزایا و معایب آنها را نسبت به هم مقایسه کنیم. ممکن است کولینگ تاورها از سایر ابعاد نیز نسبت به هم مقایسه شوند که ما به مهمترین آنها پرداختیم.
انواع مبدل های حرارتی از جمله انواع برج خنک کننده ، مبدل های هوا خنک ، نوع پوسته و لوله و … و نیز انواع دستگاه های سرمایشی مانند چیلر در شرکت ما و متناسب با نیاز و درخواست های هر مشتری ، مطابق با استانداردهای روز و به صورت منحصر به فرد برای هر پروژه طراحی و تولید شده و به طور مستقیم و بدون واسطه از کارخانه و با قیمت مناسب به فروش می رسند. جهت کسب اطلاعات بیشتر درباره انواع دستگاه های خنک کننده، انتخاب مناسب ترین دستگاه برای پروژه خود و نیز استعلام قیمت آنها با مهندسان ما تماس بگیرید.
انواع برج خنک کننده (Cooling Tower Types) از لحاظ مسیر جریان آب و هوا، نحوه ساخت و روش انتقال حرارت تقسیم بندی می شوند. برج های خنک کننده () دارای اشکال مختلفی هستند.
گاهی شکل آنها به صورت گرد، مکعب و یا هذلولی می باشد و گاهی پروانه در قسمت کنار یا در قسمت بالا قرار گرفته و یا به طور کل فاقد پروانه می باشد. ممکن است تفاوت هایی در توزیع آب داخل دستگاه وجود داشته باشد که می تواند به صورت دورانی، اسپری نازل و یا ثقلی باشد.
در این مطلب از سایت قصد داریم تا به دسته بندی انواع کولینگ تاور بپردازیم و ضمن معرفی هر کدام، معایب و مزایای آنها را نیز توضیح دهیم. در ادامه نیز این برج ها را از نظر مدار آب بررسی کرده و اشکال آن را معرفی نماییم.
علت استفاده از برج خنک کننده
برج خنک کننده
هزینه های اقتصادی پایین استفاده از برج های خنک کننده، در عین افزایش در راندمان تولید، مهمترین دلیل مصرف بالای کولینگ تاور در صنعت عنوان شده است. بسیاری از کارخانه های صنعتی و نیمه صنعتی که از ماشین آلات سبک و سنگین استفاده می کنند، باعث شده است تا امروزه از این تجهیز در افزایش راندمان خود بهره برداری نمایند.
در واقع بکارگیری برج خنک کن در صنعت یک اصل جدایی ناپذیر از هر صنعتی به حساب می آید. صنایع مختلفی چون فولاد، ساخت قطعات پلاستیکی، صنایع فرمدهی فلزات رنگین، تولید لباس، صنایع ریخته گری، چوب، نفت، پتروشیمی و نیروگاه ها بزرگترین مصرف کنندگان برج خنک کننده به شمار می آیند. در یک توصیف کلی از کولینگ تاور، این دستگاه در دو کاربری اصلی مورد استفاده قرار می گیرد.
طرز کار کولینگ تاور (برج خنک کننده)
نحوه کار برج خنک کننده ابارا
نحوه کار برج خنک کن به این صورت است که داخل برج خنک کننده، هوایی که مقداری رطوبت همراه خود دارد در تماس با آب گرم قرار می گیرد. در این حالت به دلیل وجود اختلاف انرژی و همچنین میزان گرادیان غلظت، انتقال انرژی و جرم از آب به هوا انجام می شود. پکینگ فیلمی دارای راندمان بیشتری نسبت به پکینگ برج خنک کننده اسپلش می باشد و سطح تماس گسترده تری میان آب و هوا ایجاد می نماید