برج خنک کننده در بسیار از سیستم‌ها به جهت خنک کردن آب مورد استفاده در آن سیستم مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین اجزای برج خنک کننده یا کولینگ تاور، پکینگ آن است، که نقش مهمی در عملیات انتقال حرارت بین آب و هوا بر عهده دارد. در این مقاله قصد داریم با پکینگ برج خنک کننده و انواع آن بیشتر آشنا شویم.
فهرست مطالب
برج خنک کننده
برج خنک کننده یا کولینگ تاور (Cooling tower) نوعی مبدل حرارتی است، که گرمای اضافی موجود در آب مورد استفاده در سیستم را به هوا منتقل کرده، تا دمای آب کم شده و مجدداً قابل استفاده باشد. از برج خنک کننده در سیسیتم‌های تهویه مطبوع (مثل چیلر)، سردخانه و برودت، نیروگاه، پالایشگاه، صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و … استفاده می‌شود.
برج‌های خنک کننده طراحی‌های بسیار متنوعی دارند، اما اساس کار آن‌ها تقریباً یکسان است. هدف اصلی در یک کولینگ تاور منتقل کردن حرارت اضافی آب به هوای محیط اطراف است، تا به این شکل دمای آب کاهش یابد. آب توسط مکاانیزم تعبیه شده از بالا بر روی پکینگ برج خنک کننده پاشیده می‌شود و فن با ایجاد جریان هوا باعث می‌شود بین هوا و آب تبادل حرارتی برقرا شود. البته برخی از برج‌های خنک کننده از فن استفاده نمی‌کنند و جریان هوا در آن به شکل طبیعی است، و یا برخی از برج‌های خنک کننده از کویل به جای پکینگ استفاده می‌کنند.
برج‌های خنک کننده را می‌توان به شکل‌های مختلفی دسته بندی کرد. به عنوان مثال بر اساس سیکل گردش آب، شکل ظاهری، نوع گردش هوا، مکانیزم انتقال حرارت و …. شما می‌توانید جهت آشنایی بیشتر با انواع برج‌های خنک کننده مقاله مربوطه را مطالعه کنید.
برج‌های خنک کننده بر حسب نوع طراحی می‌تواند اجزاء مختلفی داشته باشند. اجزای اصلی تشکیل دهنده برج‌های خنک کننده که در اکثر کولینگ تاورهای مرسوم، مشترک هستند عبارتند از:
- بدنه
- فن
- حوضچه آب
- قطره‌گیر
- پکینگ
پکینگ (Packing) یکی از اصلی‌ترین اجزاء برج خنک کننده است، که وظیفه آن افزایش نرخ تبادل حرارت میان آب و هواست. در ادامه به بررسی بیشتر روش کار پکینگ برج خنک کننده و انواع آن می‌پردازیم.
پکینگ برج خنک کننده
یکی از عوامل موثر در افزایش نرخ انتقال حرارت، مساحت می‌باشد. با افزایش سطح سرعت تبادل گرما بین دو ماده افزایش می‌یابد. در برخ خنک کننده نیز برای افزایش نرخ تبادل حرارت، بای سطح آب را افزایش داد یا به عبارت دیگر آب را پخش کرد تا سطح بیشتری از آن در تبادل با هوا باشد. این کار توسط پکینگ برج خنک کننده انجام می‌شود.
پکینگ کولینگ تاور مدل‌های مختلفی دارد، اما در تمامی آن‌ها هدف آن است تا سطح آب را بیشتر کنند تا مساحت بیشتری از آب در مجاورت هوا قرار بگیرد، که نتیجه آن افزایش نرخ انتقال حرارت و افزایش راندمان کویلنگ تاور خواهد بود.
پکینگ برج خنک کننده باید به گونه‌ای باشد، که علاوه بر افزایش سطح تبادل حرارت آب، جریان هوا را محدود نکنده و در مقابل خوردگی و زنگ زدگی نیز مقاومت بالایی داشته باشد. عوامل موثر در طراحی پکینگ برج خنک کننده عبارت است از:
- میزان دمای آب
- میزان سختی آب
- میزان اسیدیته آب
- میزان لزجت آب
- راندمان حرارتی
پکینگ‌های برج خنک کننده، مدل‌ها و طراحی‌های متفاوتی دارند، از جمله معروف‌ترین آن‌ها می‌تواند به موارد زیر اشاره کرد:
- پکینگ فیلمی برج خنک کننده
- پکینگ اسپلش برج خنک کننده
پکینگ فیلمی برج خنک کننده
پکینگ فیلمی یا Film Packing که به آن‌ها پکینگ آبشاری برج خنک کننده نیز می‌گویند، یکی از معروف‌ترین انواع برج‌های خنک کننده هستند که مکانیزم عملکردشان به این شکل است که چندین صفحه فرم‌دار که از جنس PVC یا PP می‌باشد در کنار هم چیده شده‌اند که نسب به هم فاصله بسیار کمی دارند که به این فاصله گام می‌گویند. این ورق‌ها باعث می‌شوند که آب به شکل لایه‌های نازکی در بیاید و سطح تبادل حرارتی آن افزایش یابد.
مزیت اصلی پکینگ فیلمی ایجاد سطح تماس زیاد در ابعاد کم است. اما در مقال به علت وجود فواصل کم برای عبور آب، این پکینگ‌ها به میزان املاح و ناخالصی موجود در آب بسیار حساس هستند. در صورتی که از آب با املاح کم در سیستم استفاده می‌شود، پکینگ فیلمی برج خنک کننده می‌تواند گزینه مناسبی باشد.
پکینگ اسپلش برج خنک کننده
یکی دیگر از انواع پکینگ‌های پرکاربرد، پکینگ اسپلش برج خنک کننده است. ساختار این نوع پکینگ به این شکل است که چندین لایه بند و میله تشکیل شده، که به صورت افقی در مسیر ریزش آب قرار می‌گیرند. با ریزش آب به شکا عمودی بر روی بند و میله پکینگ، آب به صورت قطره‌‌های ریز در آمده و سطح تبادل حرارت آن افزایش می‌یابد. قرار گیری افقی میله‌های در پکینگ اسپلی برج خنک کننده بسیار مهم است، چرا که اگر میله‌ها تراز نباشند آب به یک سمت جریان یافته و عملاً قطره قطره نخواهد شد و پکینگ کارایی خود را از دست خواهد داد.
مزیت اصلی این نوع پکینگ‌ها، قابلیت استفاده از آن با آب بی‌کیفیت و با ناخالصی زیاد است.
جمع بندی
یکی از مهم‌ترین اجزاء کولینگ تاور، پکینگ آن است. پکینگ برج خنک کننده تاثیر مستقیم بر میزان راندمان و عملکرد برج دارد. در این مقاله با نحوه عملکرد پکینگ کولینگ تاور و انواع آن‌ها آشنا شدیم. امیداوریم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد. جهت تهیه انواع برج خنک کننده و تجهیزات جانبی آن با مشاورین فروش دی تماس بگیرید.
