برج خنك كننده ( به انگليسي Cooling tower ) وسيله‌اي براي دفع حرارت اضافي آب مورد استفاده در چگالنده به جو از طريق تبادل حرارتي با هوا است. برجهاي خنك كن معمولاً با تبخير آب، حرارت ايجاد شده در يك واحد شيميايي را دفع كرده و سيل سرويس را تا دماي حباب مرطوب هوا پايين مي‌آورند.
البته بايد در نظر داشت در برخي از برجهاي خنك كن 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.
كاربرد برج هاي خنك كن ( برج خنك كننده ) به قرن نوزدهم و اختراع چگالنده براي استفاده در موتور بخار برمي‌گردد.
ماشيهاي صنعتي در حين انجام كار دما و حرارت بسيار زيادي توليد ميكنند و براي اينكه بتوانند به فعاليت خود ادامه دهند لازم است تا اين دماي ايجاد شده را كاهش دهند و اصولا اين كاهش دما به وسيله برجهاي خنك كننده انجام مي گيرد.
به زبان ساده‌تر، برج خنك كننده سيستمي است كه از آن براي خنك سازي آبي در فرآيندهاي سردسازي سيستم‌هاي تهويه مطبوع، فرآيندهاي صنعتي، پالايشگاه‌ها، نيروگاه‌ها و صنايع مختلف استفاده مي‌گردد.
از برج خنك كننده در سيستم خنك‌كاري واحدهاي پالايشگاهي،پتروشيمي و ساير واحدهاي شيميايي مشابه، نيروگاههاي 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.
برج خنك كننده چطور كار ميكند
همانطور كه مي دانيد مجاورت آب با هوا باعث خنك شدن آن مي شود.برج هاي خنك كن از دو مكانيزم ساده براي خنك كردن آب استفاده مي كنند.ابتدا سرعت جريان آب را در داخل برج پايين مي آورند و سپس با افزايش جريان هوا در داخل برج آب را خنك مي كنند.اما اين ماكنيزم براي برج خنك كننده مدار باز چطور استفاده مي شود؟
هر جا نياز به افزايش جريان هوا و تماس آن با آب باشد نياز به يك فن احساس مي شود.از اين رو برج هاي خنك كن تر از فن ها براي افزايش جريان هوا استفاده مي كنند.حال كه با توليد كننده جريان هوا آشنا شديد نياز است تا در مورد مكانيزم كند كردن سرعت آب و افزايش تماس جريان آب با برج اطلاعاتي را كسب كنيد.
پكينگ برج خنك كننده نيز جهت افزايش جريان هوا با آب به كار مي رود و براي آشنايي بيشتر ذكر يك مثال خالي از لطف نخواهد بود.همه ما عملكرد يك كولر آبي را ديده ايم.آب كف كولر توسط پمپ به روي پوشال ها ريخته و هواي ورودي از بين پوشال ها عبور مي كند و خنك شده و توسط فن به داخل كانال هدايت مي شود.پوشال ها باعث كند شدن جريان آب مي شوند و هوا مي تواند به راحتي با سطح آب تماس برقرار كند.
پكينگ نيز داراي بافت شبكه اي مي باشد كه توسط آن جريان آب كند شده و هوا مي تواند خيلي بهتر با آب تماس داشته باشد و در نتيجه كيفيت پكينگ مورد استفاده در برج خنك كن مي تواند روي راندمان آن تاثير بالايي داشته باشد.
عملكرد و وظيفه برج خنك كننده
اگر قرار بود كه برج خنك كننده بدون مكانيزم تبخير به خنك كردن آب بپردازد شاهد دستگاه بسيار بزرگي خواهيم بود كه تبادل حرارت را فقط به وسيله هدايت گرمايي منتقل مي كند بنابراين تبخير كليدي ترين عنصر تئوري برج خنك كننده مي باشد. وقتي آب از حالت مايع تغيير فاز داده و به بخار تبديل مي شود مقدار بسيار زياد انرژي ( گرما ) دريافت مي كند كه به آن گرماي نهان تبخير گفته مي شود كه مقدار آن در شرايط عادي برابر ۱۰۰۰ بي تي يو بر ساعت مي باشد. حتي تبخير بخش كوچكي از آب موجب دريافت گرماي بسيار زياد و خنك شدن قابل توجه آب مي گردد.
وظيفه برج خنك كننده خنك كردن آب و رساندن آن به نزديكي دماي مرطوب محيط مي باشد.
براي درك عملكرد برج خنك كننده و وظيفه برج خنك كننده بايد با مفهوم دماي مرطوب آشنا شويم. فرض كنيد در فضاي آزاد و در زير سايه هستيد دماي هوا ۳۲ درجه سانتيگراد و رطوبت نسبي هوا ۴۰ درصد مي باشد. دماسنج معمولي دماي هوا را ۳۲ درجه سانتيگراد نشان مي دهد كه به آن دماي خشك مي گويند اما اگر دور حباب دماسنج پارچه نازكي بپيچيد و آن را خيس كنيد دماسنج ديگري بوجود مي آيد به نام سايكروميتر كه در اين حالت بعد از مدتي كوتاه دما از سطح دماي خشك پايين آمده و در حدود ۲۲ درجه سانتيگراد مي ايستد. اين دماي مرطوب است و كمترين دمايي است كه به وسيله تبخير قابل دست يافتن است.
هنگام حمل و نصب برج هاي خنك كننده موارد زير را در نظر داشته باشيد:
چنانچه قطر برج خنك كننده فايبرگلاس خريداري شده شما بيش از 220 سانتي متر باشد، توصيه مي گردد به منظور جلوگيري از ايجاد صدمه به برج خنك كننده در مرحله حمل، برج مذكور به صورت قطعات مجزا تا محل پروژه حمل گردد. بديهي است مونتاژ نهايي برج هاي خنك كننده با قطر بيشتراز 220 سانتي متر در محل پروژه با پرداخت هزينه مجزا انجام خواهد گرديد.
شاسي برج هاي خنك كننده متناسب با وزن و ابعاد دقيق برج طراحي و اجرا شده باشد كه بتواند وزن برج را باتوجه به سازه ساختمان تحمل نموده و از نطر نماي معماري ساختمان نيز ايجاد مشكل ننمايد.
چنانچه امكان استفاده از جرثقيل براي انتقال برج يكپارچه در محل پروژه نيست، برج خنك كننده مونتاژ شده سفارش داده نشود.
اصولاً محل نصب برج هاي خنك كننده بايد به گونه اي باشد كه مانعي در اطراف آن براي ورود جريان هواي تازه به داخل برج خنك كننده وجود نداشته باشد و همچنين در صورت استفاده از چندين برج در كنار يكديگر بايد تدابيري انديشيده شود كه هواي خروجي از برج ها مستقيماً وارد يكديگر نشده و باعث كاهش راندمان و عدم كارايي برج هاي خنك كننده نشود. پس از انتخاب ظرفيت صحيح برج خنك كننده اگر بتوان آن را در فضاي باز با جريان هواي آزاد قرار داد، در حصول يك بازده مناسب از برج خنك كننده مشكلي وجود نخواهد داشت.
- شنبه ۱۸ آبان ۹۸ ۰۰:۱۰ ۱۰ بازديد
- ۰ نظر