دوشنبه ۱۰ اردیبهشت ۰۳

برج خنك كننده

تحليل و بررسي سيستم هاي حرارتي ، برودتي و تجهيزات استخر

تفاوت چيلر و برج خنك كننده

ممكن است از خود بپرسيد كه براي شما برج خنك كننده دستگاه مناسب تري مي باشد يا چيلر؟

برج هاي خنك كننده و چيلرهاي صنعتي اهداف مشابهي دارند، از هر دو سيستم مي توان براي خنك سازي فرآيندهاي صنعتي مانند واحدهاي فرآوري مواد غذايي ، آبكاري فلز و موارد ديگر استفاده كرد. از چيلر و برج خنك كننده براي از بين بردن گرما از مايع استفاده مي شود ، كه به عنوان خنك كننده در دستگاه هاي بزرگ مانند نيروگاه ها استفاده مي شود. اگرچه چيلرها و برج هاي خنك كننده عملكرد مشابهي دارند ، اما اين دو دستگاه با توجه به نوع و اجزاي مورد استفاده و نوع تجهيزات خنك كننده و قدرت آنها متفاوت هستند.

 

براي فهميدن اينكه كدام سيستم براي نيازهاي خنك كننده شما بهترين است ، نحوه عملكرد برج خنك كننده و چيلر و تفاوت هاي آن ها را در اين مقاله شرح داده ايم تا با مطالعه اين مقاله بتوانيد بهترين و مناسب ترين انتخاب را متناسب با نياز خود داشته باشيد.

برج خنك كننده گرماي آب تخليه شده از كندانسور را از بين مي برد. سپس آب تخليه شده مجدداً بازيافت مي شود تا براي خنك سازي مجدد سيستم مورد استفاده قرار گيرد يا به محيط تخليه شود. چيلرها گرماي حاصل از خنك كننده را كه به طور كامل در سيستم خنك كننده وجود دارد ، جذب مي كنند. سپس چيلر گرما را به هواي اطراف واحد چيلر منتقل مي كند.

تفاوت چيلر و برج خنك كننده

انواع چيلر و برج خنك كننده 

برج هاي خنك كننده در دو نوع عمده طراحي مي شوند: پيش فرض مكانيكي و پيش فرض طبيعي. برج هاي خنك كننده مكانيكي به هواكش ها متكي هستند تا هواي خنك را به داخل سيستم بكشند تا گرما از آب گرفته شود. برج هاي منشعب طبيعي كه معمولاً با يك نيروگاه هسته اي ديده مي شوند ، از هواي خروجي كه به يك دودكش بلند هدايت مي شود استفاده مي كنند. با بالا رفتن هوا ، خواص خنك كنندگي ايجاد مي كند. چيلرها به عنوان رادياتور طراحي مي شوند كه يا با آب خنك مي شوند و هم با هوا خنك مي شوند. چيلرهاي خنك كننده هوا نسبت به چيلرهاي خنك كننده آب به تعمير و نگهداري كمتري نياز دارند ، در حالي كه چيلر هاي آب خنك مصرف انرژي كمتري نسبت به چيلرهاي هوا خنك دارد.

 

اجزاي اصلي برج خنك كننده و چيلر 

اجزاي اصلي برج خنك كننده حوضچه و پمپ ها هستند. حوضچه توزيع آب تخليه شده از سيستم آب در گردش را جمع آوري مي كند. پمپ ها آب برج هاي خنك كننده را تأمين مي كنند و جريان آب را ايجاد مي كنند كه خنك سازي را تسهيل مي كند. چيلرها از كمپرسورها ، مبدل هاي حرارتي اواپراتور و مبدلهاي حرارتي كندانسور استفاده مي كنند. مبدل حرارتي كندانسور قسمت اصلي است كه گرما را از چيلرها به هوا وارد مي كند.

 

كاربرد برج خنك كننده و چيلر 

برج هاي خنك كننده معمولاً در عمليات خنك سازي در مقياس بزرگ مانند توليد برق ، تصفيه روغن و گاز و نيروگاه هاي حرارتي استفاده مي شوند. يك عامل تعيين كننده بسيار مهم در انتخاب چيلر يا برج خنك كننده بايد بر اساس دماي خنك كننده مورد نياز باشد.

دماي برج خنك كننده بر اساس شرايط لامپ مرطوب محلي و دماي هواي محيط متفاوت است. دماي معمول خنك كننده در دماي پايين در شرايط تابستان هنگام استفاده از برج خنك كننده به ندرت مي تواند به زير 75F-80F برسد. چيلرها مي توانند درجه حرارت معمولي را از 70 درجه فارنهايت به پايين در تمام سال برساند.

برخي از طرح هاي چيلر اگر براي ايجاد چنين شرايطي طراحي شده باشند ، مي توانند دماي خنك كننده را از 70F-100F+ امكان پذير كنند. مجدداً ، بسته به طراحي سيستم ، يك چيلر معمولاً مي تواند نسبت به يك نقطه تنظيم دما مورد نظر ، تحمل دما را نزديكتر نگه دارد.

به طور كلي از برج هاي خنك كننده براي تأمين آب خنك براي توليد برق الكتريكي و فرايندهاي مكانيكي استفاده مي شود. نيروگاه هايي كه در نزديكي درياچه ها و رودخانه ها واقع شده اند از برج هاي خنك كننده براي خنك سازي آب در گردش كه در كندانسور گرم شده است استفاده مي كنند. از چيلرها در كاربردهايي كه تحت تأثير گرماي اضافي تخليه شده نيست استفاده مي شود. در واقع از گرماي اضافي براي گرم شدن در طول زمستان استفاده مي شود. متداول ترين كاربردهاي چيلر شامل استفاده در صنعت پلاستيك و كاربردهاي برودتي است.

 

مصرف برق چيلر و برج خنك كننده 

يك برج خنك كننده از پمپ ها براي گردش منبع تغذيه استفاده مي كند. پمپ ها انرژي زيادي را مصرف مي كنند. فن هاي مورد استفاده در برج هاي خنك كننده نيز برق مصرف مي كنند. با اين حال ، برج هاي خنك كننده ظرفيت خنك كننده قابل توجهي را فراهم مي كنند ، كه به خنك كننده با بازده بيشتر انرژي تبديل مي شود. چيلرها توسط كمپرسورها و مبدل هاي حرارتي هدايت مي شوند ، بنابراين از نظر مصرف انرژي مناسب نيستند. هنگام مقايسه چيلرها ، چيلرهاي خنك كننده با آب (چيلر آب خنك)در مقايسه با سطح مصرف برق كارايي بهينه را ارائه مي دهند. يك سطح مرطوب گرما را بهتر از يك سطح خشك منتقل مي كند. از اين رو ، يك چيلر آب خنك 10 درصد انرژي كمتري نسبت به چيلرهاي هوا خنك كننده مصرف مي كند.

تفاوت هاي برج خنك كننده و چيلر را مورد بررسي قرار داديم اكنون ممكن است اين سوال در ذهن شما مطرح شود كه آيا من فقط به يكي از دو دستگاه چيلر و برج خنك كن نياز دارم يا هر دو دستگاه چيلر و برج خنك كن؟

از برج هاي خنك كننده و چيلرها مي توان به طور مستقل يا به صورت تركيبي براي خنك سازي در مقياس بزرگ و كارآمد استفاده كرد.

قبل از تصميم گيري براي استفاده از هر دو ، عواملي مانند حجم خنك كننده مورد نياز ، دسترسي به آب ، فضاي موجود و بودجه را در نظر بگيريد.

 

برج خنك كننده و چيلر چگونه با هم كار مي كنند؟ 

براي كاربردهاي در مقياس كوچك مي توانيد از يك چيلر هوا خنك يا چيلر آب خنك و يك برج خنك كننده قابل حمل نصب شده در سقف ساختمان خود استفاده كنيد. براي عمليات خنك سازي در مقياس بزرگ ، تركيب دو سيستم ممكن است گزينه مقرون به صرفه تري باشد.

چيلر در كنار برج خنك كننده چگونه كار مي كند؟ تركيب شدن اين دو با هم مي تواند به ايجاد يك كارخانه خنك كننده مركزي براي يك ساختمان بزرگ كمك كند. واحد چيلر را مي توان در طبقه زيرين ساختمان (هنگام استفاده از چيلر آب خنك) يا سقف (هنگام استفاده از چيلر هوا خنك) قرار داد.

برج خنك كننده همچنين بايد در بالاي سقف بماند تا اتلاف حرارت مطلوب انجام شود. لوله هايي (معروف به ريزرها) كه از چيلر به برج خنك كننده مي روند آب سرد و مبرد را به سراسر ساختمان منتقل مي كنند.

اميدواريم با مطالعه اين مطلب، ضمن در نظر گرفتن شرايط پروژه خود بتوانيد بهترين انتخاب را داشته باشيد و دستگاهي متناسب با نياز خود تهيه نماييد.

براي مشاهده اطلاعات فني، تصاوير و قيمت برج خنك كننده چيلر به سايت بامين تهويه مراجعه نماييد. 

اجزاي برج خنك كننده

پوسته بدنه برج خنك كننده (Casing)كه دو وظيفه هم دارد يكي اينكه ديواره و محفظه‌اي را در اطراف پركن‌ها (پكينگ‌ها) ايجاد مي‌كند كه مسير هواي محصوربه محفظه‌اي را ايجاد كند و جريان هوا را از ميان پركن‌ها عبور دهد و دوم اينكه از پاشش آب به بيرون از برج خنك كننده جلوگيري مي‌كند و داخل برج خنك كن نگه مي‌دارد.

اجزاي برج خنك كننده

پوسته‌ي بدنه در برج‌هاي خنك كننده معمولاً  از جنس گالوانيزه و يا فايبر گلاس آنتي UV ساخته مي‌شود. تشتك تحتاني برج خنك كننده محل جمع آوري آب سرد جهت تامين مكش پمپ كندانسور مي‌باشد عمق تشتك معمولاً بين 12 تا 18 اينچ است كه عمق آب در زمان كار كمتر از 12 اينچ است.

برج خنك كننده تشتك تحتاني

در برج‌هاي خنك كننده مكعب سيستم توزيع آب به دو صورت تشتك در بالاي برج يا به صورت پاشش به وسيله نازل مي‌باشد.

دركاركرد برج ‌هاي مدور بايد زاويه پاشش آب روي پكنيگ‌‌ها- شبكه قطره گير- تعداد دور بازوها واسپرينگلر طوري تنظيم شود كه از پاشش آب به خارج برج خنك كننده جلوگيري شود. پكنيگ‌ها (Packing) يا همان پركن‌هاي برج خنك كننده به انوع پكنيگ‌هاي فيلم يا لايه‌اي- پكنيگ‌هاي پاششي يا اسپلش كه از PVC و PP و PE و ABS ساخته مي‌شوند.

نگهدارنده‌هاي (Supports)جهت سر هم كردن اجزاء برج خنك كننده استفاده مي‌گردد كه معمولاً از جنس گالوانيزه گرم يا فايبر گلاس تقويت شده هستند. نگهدارنده‌ها در برج‌هاي خنك كننده جهت اتصال تشتك به بدنه- نصب الكتروموتور – مهار پكنيگ‌ها و به عنوان پايه نصب در برج‌هاي مدور بالاي 150 تن مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

پكينگ برج خنك كننده

در برج خنك كننده مكعبي از دو نوع پكينگ فيلم و پكينگ اسپلش مي توان استفاده كرد. نوع پكينگ فيلم در كاربرهاي متفاوت داراي مشخصات متفاوت مي باشد. در سيستم هاي تهويه مطبوع به جهت جلوگيري از رسوب گيري و از طرفي افزايش راندمان معمولا از پكينگ هاي فيلم 19 مكيلي متر با ضخامت 300 تا 500 ميكرون استفاده مي شود. پكينگ هاي فيلم بكار رفته در برج خنك كننده مكعبي از جنس PVC يا PP در ضخامت هاي مختلف با گام هاي متفاوت از نوع مقاوم در برابر اشعه UV با گريد دارويي مي باشد.

فن برج خنك كننده

فن برج خنك كننده وظيفه گردش هوا بروي پكينگ هاي برج و تبادل حرارتي بين آب و هوا را بر عهده دارد. با كاهش وافزايش سرعت فن مي توان راندمان برج و دماي آب خروجي از برج را كنترل كرد. كنترل سرعت گردش فن و الكتروموتور فن برج توسط درايو يا اينورتر انجام مي شود.

اطلاعات فني و تخصصي و قيمت برج خنك كننده را در سايت بامين تهويه مشاهده نماييد.

كولينگ تاور چيست؟

برج خنك كننده چيست؟

برج خنك‌كننده يا همان كولينگ تاور وسيله‌اي براي دفع حرارت آب مورد استفاده در چگالنده به جو از طريق تبادل حرارتي با هوا است. برج‌هاي خنك‌كن معمولاً باتبخير آب، حرارت ايجاد شده در يك واحد شيميايي را دفع كرده و سيال سرويس را تا دماي حباب مرطوب هوا پايين مي‌آورند؛ البته بايد در نظر داشت در برخي از برج‌هاي خنك‌كن با چرخه بسته كه به برج خنك‌كن خشك مشهور هستند، كاهش دماي سيال سرويس صرفاً تا دمايي نزديك به دماي حباب خشك هوا امكان‌پذير است.

به عبارت ساده‌تر،  كولينگ تاور سيستمي است كه از آن به جهت خنك سازي آبي در فرآيندهاي سردسازي سيستم‌هاي تهويه مطبوع، پالايشگاه‌ها، نيروگاه‌ها و غيره استفاده مي‌گردد.

كولينگ تاور

اساس كار برج خنك كننده

اساس كار برج خنك كننده يا كولينگ تاور بر مبناي برقرار سطح تماس زياد آب تا حد ممكن با هوا براي مدت زمان طولاني مي باشد. در نوع اسپري برج خنك كننده، كل زمان تماس آب و هوا مي تواند با افزايش ارتفاع برج، افزايش يابد كه باعث افتادن آب از فاصله بيشتر مي شود. در صورتي ارتفاع برج را بينهايت در نظر بگيريم، دماي آب سرد توليدي برابر با مرطوب هوا و دماي هواي خروجي نيز برابر با دماي آب داغ ورودي (محدوده ي سايكرومتريك) خواهد بود.

انواع برج خنك كننده (كولينگ تاور)

به طور كلي عملكرد انواع برج خنك كننده را مي توان به سه دسته كلي تقسيم بندي كرد:

دسته اول برج خنك كننده يا كولينگ تاور مرطوب بوده كه در اين دسته آب بر روي پكينگ برج خنك كننده ريخته شده و در اثر مجاورت با هوا خنك مي شود.

در دسته دوم كه به نوع خشك شناخته ميشود آب درون لوله ها با كمك فن خنك شده كه اين دسته از برج هاي خنك كننده بيشتر در مناطق كم آب و يا مكان هايي كه سلامت آب داراي اهميت بالايي باشد استفاده مي شود.

دسته سوم از انواع كولينگ تاور كه تركيبي از مورد اول و دوم است به اين صورت مي باشد كه آب دورن لوله ها به كمك فن و پاشش آب بر روي لوله ها خنك مي شود دسته سوم به عنوان برج خنك كننده مدار بسته نيز شناخته ميشود. كاهش دماي آب خروجي از اين گروه برج هاي خنك كننده نسبت به دسته دوم  بيشتر مي باشد.

از برج خنك كن در سيستم خنك‌كاري ، پتروشيمي يا ساير واحدهاي شيميايي مشابه نيروگاه هاي حرارتي و سيستم‌هاي اچ وي اي سي براي تهويه مطبوع ساختمان استفاده مي‌شود. دسته‌بندي برج‌هاي خنك‌كن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت مي‌گيرد؛ متداول‌ترين گونه‌هاي برج خنك‌كن بر اساس مكانيزم‌هاي جابه‌جايي طبيعي و جابه‌جايي اجباري تقسيم‌بندي مي‌شوند.

اطلاعات فني و تخصصي و قيمت برج خنك كننده را در سايت بامين تهويه مشاهده نماييد.

برج خنك كننده فايبرگلاس

برج خنك كننده فايبرگلاس داراي گردش هواي مخالف با آب Counter  Flow  با فن آكسيال و سيستم القايي جريان هوا (بدين معني كه هوا پس از برخورد با پروانه هاي فن به خارج دستگاه هدايت مي گردد.)

اجزا برج خنك كننده فايبرگلاس

برج خنك كننده فايبرگلاس در تمامي ظرفيت ها داراي الكتروموتور زيمنس (ساخت جمهوري چك ) با كلاس حرارتي F و درجه عايق بندي  IP55 مي باشد.

 الكتروموتور برج خنك كننده فايبرگلاس

برج خنك كننده فايبرگلاس از ظرفيت 5 تن تبريد تا 150 تن تبريد امكان تحويل به صورت مونتاژ شده در محل كارخانه و يا مونتاژ درمحل پروژه را دارا مي باشند به بيان ديگر مي توان گفت به دليل ابعاد دستگاه برج خنك كننده تا ظرفيت 150 تن قابليت حمل و ارسال به صورت مونتاژ وجود دارد، اما از ظرفيت 175 تن تا 1250 تن تبريد مي بايست به صورت دمونتاژ به محل پروژه ارسال گردد و در محل نصب برروي استراكچر مونتاژ گردد.

پايه هاي برج خنك كننده فايبرگلاس تا ظرفيت 150 تن تبريد از نوع فايبر گلاس بوده و جنس بدنه برج خنك كننده به صورت يك تكه واز ظرفيت 175 تن تا 1250 تن تبريد از جنس گالوانيزه گرم با اتصال پيچ و مهره مي باشد.

برج خنك كننده برج خنك كننده فايبرگلاس داراي فن آكسيال فايبر گلاس ايرفول با هاب آلومينيومي بوده كه علاوه بر صدا و لرزش پايين داراي قدرت جابجايي هواي بالايي مي باشد. و با استفاده از اين نوع فن صدا و لرزش به ميزان زيادي كاسته شده است.

فن برج خنك كننده فايبرگلاس

برج خنك كننده مدور نسبت به برج هاي مكعبي به دليل عدم وجود سطح صاف داراي مقاومت بيشتري در برابر باد مي باشد و همچنين مقاومت بالاتري در برابر ضربات احتمالي دارند. تمامي نگهدارنده هاي داخلي دستگاه پايه هاي خارجي ، نردبان ، استراكچرفن برج خنك كننده فايبرگلاس از نوع گالوانيزه گرم مي باشد. پكينگهاي برج خنك كننده فايبرگلاس از نوع پكينگ فيلم گام 19 به ضخامت 400 ميكرون تهيه شده از بهترين مواد اوليه از نوع PVC كه به درخواست مشتريان محترم قابل ارائه از جنس PP,PS,PE در ضخامتهاي متفاوت مي باشند.

پكينگ برج خنك كننده فايبرگلاس

لوله هاي مركزي آبرسان برج خنك كننده فايبرگلاس از جنس PVC فشار قوي و يا PE به درخواست مشتريان مي باشد.

لوله مركزي برج خنك كننده فايبرگلاس

اسپرينكلر تعبيه شده در اين دستگاه از كمترين مقاومت در برابر جريان آب و بهترين آلياژ آلومينيوم تهيه شده است تا با آب بندي مناسب توزيع مناسبي را بين بازوهاي انتقال ايجاد نمايد.

محل نصب و راه اندازي برج خنك كننده فايبرگلاس


محل نصب و راه اندازي برج خنك كننده فايبرگلاس بايد از قبل توسط كارفرما از لحاظ موارد زير مورد بررسي قرار گيرد:

وجود يا امكان لوله كشي با توجه به سايز لوله هاي ورودي و خروجي دستگاه برج خنك كننده

جريان هواي مناسب با توجه به استانداردهاي ذكر شده در نصب

تحمل وزن برج خنك كننده فايبرگلاس در حال كار توسط سازه

امكان تامين آب تغذيه برج خنك كننده فايبرگلاس

امكان دسترسي و تعميرات و نگهداري آسان

امكان دسترسي جهت جابجايي و نصب درصورت خريداري برج خنك كننده مونتاژ شده (جابجايي توسط افراد تا محل نصب ،طول بازوي جرثقيل و...)

امكان انتقال قطعات برج خنك كننده فايبرگلاس به محل نصب درصورت خريداري برج خنك كننده مونتاژ نشده

وجود امكانات الكتريكي (با توجه به نوع برق مصرفي، كابلهاي انتقال برق…)

امكان تامين آب نرم (سختي گيري شده) توسط سختي گير آب ورودي (ظرفيت سختي گير بايد جوابگوي تامين آب تغذيه برج خنك كننده و ساير تجهيزات باشد)

تخمين فضاي مورد نياز جهت نصب دستگاه برج خنك كننده فايبرگلاس

تخمين فضاي مورد نياز جهت نصب دستگاه برج خنك كننده كه بستگي مستقيم به ارتفاع برج خنك كننده دارند به شرح زير مي باشد. برج خنك كننده با ارتفاع 5/2 متر، به ازاي هر تن تبريد نيازمند سطحي به اندازه يك فوت مربع به ازاي هر 50 فوت مربع از زير بناي مفيد ساختمان. برج خنك كننده با ارتفاع بالاتر از 5/2 متر، به ازاي هر تن تبريد نيازمند سطحي به اندازه يك فوت مربع به ازاي هر 400 فوت مربع از زير بناي مفيد ساختمان.

ادامه مطلب، اطلاعات فني و تخصصي و قيمت برج خنك كننده را در سايت بامين تهويه مشاهده نماييد.

برج خنك كننده چيست؟

برج خنك كننده يكي از وسايل بزرگتر تجهيزات از نظر مساحت زمين است كه بايد در يك نقشه سايت قرار بگيرد. عواملي كه در محل برج هاي خنك كننده تأثير مي گذارند ، به غير از راحتي در تأمين آب و بازگشت ، جاده هاي حاكم بر باد ، سر و صدا و دسترسي است.

بادهاي غالب
برج هاي خنك كننده بايد در قسمت كوچك آنها به سمت باد غالب قرار داشته باشند. هر دو طرف طولاني به هواي تازه هواي تازه مي دهد.

برجهاي خنك كننده نبايد به سمت پايين و در مجاورت بخاريهاي آتش نشاني ، پشته هاي شعله ور يا هر ماده توليد گرما قرار گيرند ، زيرا اين موارد باعث افزايش دماي هواي محيط و كاهش كارايي برجهايخنك كننده مي شود.

سر و صدا
سطح سر و صداي برجهاي خنك كننده بزرگتر مي تواند بسيار زياد باشد و در صورت قرار گرفتن برج در نزديكي مناطق كار مداوم اشغال شده ، مانند دفاتر و ساختمانهاي كنترل ، ممكن است قابل اعتراض باشد.

دسترسي به جاده ها
دسترسي لازم براي نگهداري اساسي پمپها ، تجهيزات دوز شيميايي و دست زدن به صفحه هاي زباله است.

برجهاي خنك كننده با تبخير و حفر آب از بين مي روند و در نتيجه اسپري آب و مه در طرف پايين دست برج ايجاد مي شود و باعث مي شود هر جاده اي به طور مداوم مرطوب شود. اين يك خطر ترافيكي است ، زيرا در مكان هاي خاصي ، يخ ها در زمستان مي توانند تشكيل شوند.

به طور كلي ، حداقل مسافتي بين 15-20 متر مساحت شفاف براي حركت هوا در مورد برج بايد اختصاص يابد.


جهت كسب اطلاعات بيشتر و مشاهده ادامه مطلب، اطلاعات قيمت برج خنك كننده و خريد برج خنك كننده به سايت بامين تهويه مراجعه فرماييد.