کولینک تاور چیست؟
در پاسخ به سوال: کولینگ تاور چیست؟ باید بگوییم که برج خنک کننده یا کولینگ تاور به انگلیسی cooling tower، نوعی مبدل حرارتی است که وظیفه آن دفع حرارت آب مورد استفاده در صنایع و سیکلهای مختلف مانند: سیکل برودتی، تهویه مطبوع، نیروگاه، پالایشگاه و صنایع پتروشیمی میباشد. دفع حرارت آب در برج خنک کننده با برقراری تماس بین آب و هوا انجام میگیرد.
در واقع اگر کسی نداند برج خنک کن چیست؟ می توان به او گفت برج خنک کننده یا کولینگ تاور (Cooling tower) دستگاهی است که انرژی گرمایی یا همان حرارت را به محیط منتقل می کند.
در اغلب سیستم های تهویه مطبوع و فرآیندهای صنعتی، حرارتی تولید میشود که باید به روشی از سیستم یا فرآیند دفع شود. به منظور خنککاری معمولاً از آب به عنوان انتقال دهنده حرارت استفاده میگردد، چرا که ظرفیت گرمایی ویژه آب بالا بوده و قیمت آن نیز پایین است.
در گذشته، این کار به وسیله جریان آبی که از یک منبع ذخیره یا از منابع طبیعی مثل رودخانه تامین می شد، صورت میگرفت. آب با عبور از سیستم، گرم شده و سپس مستقیماً به فاضلاب و یا جریان رودخانهها ویا دریاها تخلیه میشد. این کار اثرات مخربی بر محیط زیست دارد.
لذا امروزه از منابع آب محدودی استفاده میشود، که لازم است پس از گرم شدن و افزایش حرارت، دمای آن کاهش یافته تا مجدداً مورد استفاده قرار گیرد. نرخ مصرف آب در کولینگ تاور تنها ۵ درصد است و میتوان گفت به طور کم آب کار میکند و با محیط زیست نیز سازگار است.
فهرست مطالب
نحوه خنک کاری آب در کولینگ تاور
نحوه کار برج خنک کننده به طور کلی به این شکل است که آب گرم که از سیکل خارج شده و باید خنک شود، وارد برج شده و به طور یکنواخت در بالای آن پخش میشود. با پخش شدن آب، سطح برخور آن با هوا بیشتر شده که باعث افزایش نرخ انتقال حرارت میگردد. حجم زیاد هوا از پایین به سمت بالا جریان پیدا کرده و حرارت آب را جذب میکند. در ویدیوی زیر با جزییات بیشتری به بررسی این موضوع پرداخته ایم.
البته برجهای خنک کننده انواع مختلفی دارند که در ادامه به برخی از آنها اشاره میکنیم.
تفاوت کولینگ تاور با کندانسور چیست؟
کولینگ تاورهای مدار بسته از روش تبخیر برای خنک کردن آب استفاده میکنند، اما برخلاف کندانسورها، بخار مبرد یا بخار آب را چگالش نمیکنند. به عبارت سادهتر، این نوع کولینگ تاورها فقط دمای آب را پایین میآورند و در فرایند تقطیر بخار نقش ندارند.
به عبارت دیگر:
کولینگ تاورهای مدار بسته آب را خنک میکنند، اما بخار آب تولید شده در این فرایند به مایع تبدیل نمیشود.
انواع کولینگ تاور
برجهای خنک کننده یا کولینگ تاورها بر حسب جهت جریان، شکل ظاهری، نوع گردش آب و … به دسته بندیهای مختلفی تقسیم میشوند که در ادامه به آنها اشاره میکنیم.
انواع کولینگ تاور از لحاظ جهت جریان
- با جریان متقاطع که هوا به شکل متقاطع با جریان آب برخورد دارد
- با جریان مخالف که هوا به شکل خلاف جهت جریان آب جریان دارد
انواع کولینگ تاور از لحاظ شکل ظاهری
- برج خنک کننده مکعبی
- برج خنک کننده مدور
- برج خنک کننده ذوزنقه ای
انواع کولینگ تاور از لحاظ نوع جریان
برج خنک کننده با جریان طبیعی یا اتمسفری
این نوع کولینگ تاور بدون فن بوده و جریان هوا به طور طبیعی در آن جریان دارد. یکی از معروفترین نوع کولینگ تاور جریان طبیعی، نوع هزلولی آن است که در ابعاد بسیار بزرگ برای نیروگاهها ویا کارخانجات بزرگ استفاده میشود.
برج خنک کننده با جریان مکانیکی
در این نوع برج خنک کننده از فن برای ایجاد جریان استفاده میشود. این نوع کولینگ تاور از عملکرد بالاتری برخوردار است ولی مصرف برق آن بالا میباشد.
انواع کولینگ تاور از لحاظ نوع انتقال حرارت
برخ خنک کننده مرطوب
در کولینگ تاورهای مرطوب یا خیس، آب گرم از بالای برج وارد شده و با جریان هوای تازه که توسط فن به داخل کشیده شده است برخورد میکند و عمل انتقال حرارت صورت میگیرد. مهمترین عیب این نوع برج، پاشیده شدن آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آن است.
برج خنک کننده خشک
این نوع کولینگ تاور آب گرم با عبور از لولههای فین دار که اب هوای سرد در تماس است خنک میشوند. مزیت آن جلوگیری از اتلاف آب است اما در مقابل راندمان کم آنهاست.
برج خنک کن هیبریدی یا خشک مرطوب
این نوع از برجهای خنک کننده برای کاهش عوارض و معایب دو سیستم قبلی بکار میروند. برج خنک کن هیبریدی دارای دو مسیر جریان هوا به صورت موازی و دو مسیر جریان آب به شکل سری میباشند. ابتدا آب گرم وارد لولههای فیندار شده و سپس وارد پکینگها میشود و در طول این مسیر با هوای سرد تبادل گرما کرده و آب سرد در پایین برج جمع میگردد.
انواع کولینگ تاور از لحاظ جنس سازه
- فایبرگلاس
- برج خنک کننده گالوانیزه یا فلزی
- بتنی
- چوبی
انواع فن در کولینگ تاور صنعتی
برجهای خنککننده را میتوان بر اساس نوع فن به دو دسته تقسیم کرد:
فنهای محوری
این فنها هوا را در جهت موازی با محور چرخش پرهها به حرکت در می آورند و معمولاً در تونلهای باد و برجهای خنککننده استفاده میشوند. تعداد پرههای آنها کمتر و قطر آنها بزرگتر از فن های سانتریفیوژ است.
فنهای سانتریفیوژ
این فن ها هوا را از ورودی چرخشی به یک خروجی هدایت میکنند و معمولاً در کاربردهای کانالکشی و دستگاههای هوا رسان استفاده میشوند. هر کدام از این فنها مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب نوع فن بستگی به کاربرد و شرایط محیطی دارد.
به عبارت سادهتر فن محوری، هوا را به صورت مستقیم به جلو میراند و فن سانتریفیوژ، هوا را به صورت چرخشی به بیرون پرتاب میکند. انتخاب نوع فن مناسب به عواملی مانند: حجم هوایی که باید جابجا شود، فشار مورد نیاز و فضای موجود بستگی دارد.
نکته:
این خلاصه، تفاوت اصلی بین فنهای محوری و سانتریفیوژ در برجهای خنککننده را به صورت ساده و مختصر بیان میکند.
جمع بندی
برج خنک کننده یا کولینگ تاور صنعتی یکی از انواع مبدلهای حرارتی است، که در صنایع مختلف جهت خنک کردن آب مورد استفاده قرار میگیرد. در این مقاله با ساختار برج خنک کننده یا کولینگ تاور و نحوه کار آن و همچنین انواع برجهای خنک کننده آشنا شدیم. امیدواریم از این مقاله لذت برده باشید. جهت تهیه انواع مبدلهای حرارتی با گروه صنعتی دی در تماس باشید.
متریال برج خنک کننده چیه؟ منظورم اینه که جنسش چیه؟
درود دوست گرامی، کولینگ تاور از موادی چون فایبرگلاس، فلزهای گالوانیزه، بتن و یا چوب ساخته میشود.