برج خنک کننده چیست | کولینگ تاور چیست

۲۰ آذر ۱۳۹۹ | ۲۲:۳۹ اخبار
تعداد بازدید:۷۷۷
حال و هوای نامناسب اوضاع اقتصادی کشور به دلیل بیماری کرونا و تشدید تحریم ها سبب افزایش قیمت تجهیزات برودتی همانند برج خنک کننده ، اگزاست فن و کندانسورهای هوایی می باشد.

برج خنک کننده چیست

تجهیزات تهویه مطبوع و در واقع ماشین آلات برودتی همواره بخش اعظمی از نیاز روز صنعت کشور را برآورده می کند. ماشین های سرمایشی همانند برج خنک کننده ، هواکشها ، هواسازهای صنعتی و انواع کندانسور در رأس هرم کاربری قرار دارند. لزوم استفاده از برج خنک کننده (کولینگ تاور) و کندانسورهای صنعتی امروزه با پیشرفت صنایع داخلی کشور اهمیت دو چندانی یافته است. بیشتر کارخانجات صنعتی ، صنایع نفت و پتروشیمی و حتی صنعت ساختمان امروزه وابسته به تجهیزات برودتی می باشد. بکارگیری تجهیزات برودتی با کیفیت بالا تأثیر بسزایی در راندمان تولید و یا عملکرد سایر ماشین آلات خواهد گذاشت. در واقع نبض تپنده صنعت در دفع حرارت تولید شده ماشین آلات صنعتی همانند کولینگ تاور یا برج خنک کننده می باشد.

برج خنک کننده چیست ؟

به دلیل اهمیت کاربری تجهیزات برودتی در صنایع مختلف کشور امروزه بیشتر این تجهیزات صنعتی در داخل کشور تولید می گردد. تولید و ساخت برج های خنک کننده امروزه به دلیل افزایش تقاضا رونق بسیاری داشته است. بسیاری از صنعتگران بزرگ در راستای تولید اینگونه تجهیزات سرمایه گذاریهای مناسبی در دو دهه اخیر انجام داده اند. افزایش واحدهای صنفی و تولیدی کشور و وابستگی تمامی واحدها به سیستم های سرمایشی بر رونق تولید و فروش این محصولات افزوده است. یکی از پرکاربردترین محصول سرمایشی در صنعت برج خنک کننده (cooling tower) می باشد که آب سرد مورد نیاز ماشین آلات دیگر را در صنعت فراهم می کند. به دلایل رشد سریع صنایع کشور مخصوصاً صنایع وابسته به نفت و گاز ، سایر صنایع نیز رشد چشم گیری داشته اند. رشد یک صنعت موجب افزایش میزان تقاضای واحدهای تولیدی از تجهیزات برودتی گردیده است.

برج خنک کن فایبرگلاس چیست ؟

ابتدا به این پرسش می‌پردازیم خود برج خنک کننده فایبرگلاس چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟ برج خنک کننده فایبرگلاس جهت خنک کاری آب داغ ماشین آلات صنعتی از آن استفاده می‌شود. در سیستم خنک کاری ماشین آلات صنعتی از چیلر و آب جهت سرد کردن دستگاه استفاده می‌شود. در گذشته دور که کولینگ تاور فایبرگلاس وجود نداشت آب پس از عبور از سیستم  صنعتی به صورت آب داغ خارج شده و هدر می گشت. با توجه به کمبود منابع آبی و به کمک فناوری های نوین مهندسی امروز نظیر برج خنک کننده فایبرگلاس از این هدررفت جلوگیری به عمل آمد. در برج خنک کن فایبرگلاس آب پس از خنک شدن دوباره جهت استفاده به سیستم برمی‌گردد. البته بخشی از آب به صورت رطوبت وارد هوای ورودی می‌شود. در انتها هوای اشباع از بالای کولینگ تاور (برج خنک کننده) خارج می‌گردد.

چرا برج خنک کننده شرکت دما مهر

گروه کارخانجات دمامهر با کیفیتی بسیار بالا، توانسته است انواع کولینگ تاور فایبرگلاس را تولید و به مشتریان ارائه کند. به بیانی ساده اساس کار برج خنک کننده فایبرگلاس قرار دادن جریان هوای طبیعی محیط در کنار آّب داغ است. این موضوع در دو مدل برج مدار باز و مدار بسته انجام می‌شود. درصد رطوب هوای ورودی به برج خنک کننده فایبرگلاس اگر از حد خاصی فراتر رود سبب اختلال کار برج می‌شود. دلیل این مهم این است که رطوب باعث اشباع شدن هوای محیط می‌شود. درواقع وارد کردن هوایی که اشباع شده اجازه انتقال حرارت نمی‌دهد. یکی از عوامل خنک کننده آب انتقال گرمای محسوس آب به صورت بخار به هوا است. اگر هوای محیط از لحاظ رطوبت اشباع باشد نمی‌تواند آنچنان سبب تغییر دمای آب شود.

 کارکرد برج خنک کننده یا کولینگ تاور 

نحوه خنک شدن آب در برج خنک کن: روش اول گرمای محسوس آب در نتیجه جریان خود آب در برج به صورت بخار به هوای ورودی اضافه می‌شود. در ادامه هوای اشباع از برج خنک کننده فایبرگلاس خارج می‌شود. در روش دوم در نتیجه تماس بین هوای ورودی با سطح آب انتقال حرارت صورت می‌گیرد. بنابراین هرچه سطح تماس بیشتر،دمای هوای ورودی کمتر و میزان هوای ورودی بیشتر باشد کاهش دمای آب بیشتر می‌شود. به همین دلیل در تابستان نسبت به فصل های سرد تغییر دمای آب در کولینگ تاور فایبرگلاس نیز کمتر است. چراکه دمای هوای ورودی بیشتر است. پس طراحی اصولی برج خنک کننده فایبرگلاس باید با توجه به شرایط اقلیمی و آب و هوای هر منطقه باشد.

مزیت های کاربری برج خنک کننده

برج خنک کننده فایبرگلاس تعمیر و نگهداری آسانی که باعث شده این تجهیز در صنایع مختلف کاربرد فراوان داشته باشد. در برابر گرمای خورشید (مخصوصاً در فصول گرم) نفوذ پذیری حرارتی کمتری دارد. برج خنک کننده فایبرگلاس در شرایط دمایی بالا، راندمان و کارایی خود را حفظ می‌کند. حمل و نقل آسانی داشته و در عین حال می‌تواند به صورت دمونتاژ ارسال گردد و در محل نصب مونتاژ شود.نسبت به برج های فلزی به طور چشم گیری سبک تر، ارزان تر و کاربری آن به مراتب بیشتر است. عدم اکسایش بدنه در واکنش با رطوبت،  عمر و دوام بدنه را افزایش داده است. در کولینگ تاور فایبرگلاس  رسوب گرفتگی املاح آب پایین بوده در صورتی  که در برج فلزی رسوب بیشتری می‌یابد.

 فایبرگلاس چیست؟

ورق های به کار رفته در برج خنک کننده فایبرگلاس متشکل از مواد پلیمری با الیاف شیشه است. این  پلیمر با الیاف شیشه تقویت شده. ماده اصلی الیاف شیشه است و مواد پلیمری به عنوان زمینه افزوده می‌شود. نوع الیاف و رزین به کار رفته در ساخت ورقه های فایبرگلاس متفاوت است. انواع الیاف عبارتند از: سوزنی ،حصیری و ترکیب الیاف سوزنی و حصیری می‌باشد. انواع رزین عبارتند از: پلی استر ونیل استر و اپوکسی می‌باشد. شرکت دماگستر برای تولید بدنه کولینگ تاور فایبرگلاس از الیاف ترکیبی سوزنی حصیری با 7 لایه رزین ایزوفتالیک UP110  استفاده  می‌کند. نوع رزین به کار رفته در ساخت بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس اپوکسی می‌باشد.  بسیار مقاوم در برابر خوردگی و تحمل دمای بالا و حرارت را دارد. برای قسمت تشتک (آب جمع کن) از رزین ونیل استر ضد آب و مقاوم در برابر خوردگی استفاده می‌شود.

ورق بکار رفته در کولینگ تاور فایبرگلاس مقاوم، سبک و قیمت مناسب می‌باشد. علاوه بر آن مقاوم در برابر اشعه UV و همچنین ویژگی منحصر به فرد آن، که می‌توان آن را به شکل دلخواه درآورد. در صنعت برج خنک کننده فایبرگلاس ورقهای فایبری جایگزین مناسبی برای ورقهای گالوانیزه و استیل می‌باشد. ورقهای فایبرگلاس اجازه رسوب میکروب های بیولوژیکی را نمی‌دهد درحالی که روی بدنه هایی از جنس گالوانیزه دیده می‌شود. در ورقهای فایبرگلاس رزین درصد بیشتر بخش پلیمری را به خود اختصاص می‌دهد. افزودن موادی مانند فوم و ... به استحکام قطعات بدنه برج خنک کننده فایبرگلاس کمک می‌کند.

 انواع برج خنک کننده بر اساس انتقال حرارت 

برج خنک کننده فایبرگلاس به طور کلی در دو مدل مدار باز و مدار بسته تولید و طراحی می‌شود. در مدار باز آب و هوا به صورت مستقیم با یکدیگر تماس پیدا می‌کند و انتقال حرارت مستقیماً انجام می‌شود. در برج خنک کننده فایبرگلاس مدار بسته آب و هوا از طریق سطح کویل با یکدیگر تماس پیدا می‌کند. انتقال حرارت از سطح کویل انجام می‌شود. در مدار باز به دلیل تماس مستقیم تغیرات دمایی آب بیشتر است و دلتاتی آب کاهش بیشتری پیدا می‌کند. بنابراین به طور معمول از برج خنک کننده فایبرگلاس مدار باز استفاده می‌شود. برای خنک کاری سیالی خاص مانند روغن، آب سخت املاح دار، شیر و مواردی از این قبیل از مدار بسته استفاده می‌شود. در این مدل سیال با قطعات و بدنه در تماس نیست. در این کولینگ تاور فایبرگلاس آب یا سیال های دیگر هدر رفت کمی دارد و یا اصلاً ندارد.

  1. برج خنک کن فایبرگلاس مداربسته

برج خنک کننده فایبرگلاس مدار بسته به دو دسته خشک و هیبریدی تقسیم می‌شود. سیستم مدار بسته خشک در آن کویل نقش اصلی را ایفا میکند. و هوای خروجی رطوبت ندارد. در برج خنک کننده فایبرگلاس مداربسته هیبریدی علاوه بر کویل،نازل و پکینگ وجود دارد. به سیستم حالت دو منظوره می‌دهد. در فصول گرم سال می‌توان برای عبور دادن آب از بخش کویل استفاده کرد و هدر رفت سیال را از بین برد. سیستم پاشش آب به سیستم خنک کاری کولینگ تاور فایبرگلاس کمک نموده تا دلتاتی آب کاهش بیشتری پیدا کند. همچنین در فصول سرد سال می‌توان از آن تک منظوره و فقط از سیستم مدار بسته آن استفاده نمود. چون دمای هوای ورودی سرد می‌باشد،دیگر نیازی به خنک کاری بیشتر وجود ندارد.

  1. برج خنک کننده فایبرگلاس مدارباز

برج خنک کننده فایبرگلاس مدار باز انواع متفاوتی دارد. مکعبی به خاطر شکل ظاهری آن به مکعبی معروف است در سیستم مدار باز مخروطی پاشش آب با اسپرینکلر انجام می‌شود. برج خنک کننده فایبرگلاس مخروطی برخلاف مکعبی برای خنک کردن چیلر در ارتفاعات بالا بسیار مناسب است. شکل ظاهری کولینگ تاور فایبرگلاس مخروطی باعث شده باد شکن باشد. در اثر وزش باد جابه جا نمی‌شود. جریان متقاطع ابارا: شکل آن مکعب مستطیل بوده هوا را از دو طرف به داخل برج می‌کشد. در برج های دیگر  لوور ها دور برج قرار دارند اما در ابارا هوا از دو طرف وارد می‌شود . اسپرینکلر ها عمودی جلوی دریچه ها قرار دارند. فن از بالا هوا را می‌کشد و هوا از طریق دریچه ها به داخل برج کشیده می‌شود.

بومی سازی صنعت تولید برج خنک کننده و ماشین آلات برودتی

با توجه به شرایط رشد اقتصادی کشور در زمینه صنایع وابسته و غیر وابسته به نفت ، قیمت تجهیزات برودتی همانند برج خنک کننده نیز افزایش زیادی داشته است. امروزه 100 درصد صنایع کشور و  93 درصد ساختمانهای کشور نیازمند تجهیزات سرمایشی می باشند. اغلب سیستم های سرمایشی (تهویه مطبوع) در ساختمان ها شامل چیلر ، هواساز ، برج خنک کننده و فن کویل می باشند. ترکیب و استفاده همزمان از چند تجهیزه برودتی امروزه در قالب سیستم های تهویه مطبوع اجتناب ناپذیر است. به دلایل وابستگی نسبی کشور به تجهیزات خارجی مخصوصاً الکتروموتور و کمپرسور بیشتر سازندگان تهویه مطبوع در تلاش در بومی سازی این محصولات گام های مفیدی برداشته اند. بومی سازی صنعت تولید برج خنک کننده امروزه در بسیاری از شرکتهای تولیدکننده همانند شرکت دماگستر انجام پذیرفته است. در آینده ای نزدیک سایر ماشین آلات برودتی نیز با همت پروردگار و دانش مهندسین داخلی نیز بومی خواهد شد.

بومی سازی یک صنعت در داخل کشور نیازمند حمایت دولت از بخش خصوصی و پیش مقدمه ای بر صادرات خواهد بود. مقدمه بومی سازی تجهیزات برودتی همانند برج خنک کننده ، چیلر و هواساز رسیدن به دانش تخصصی می باشد. امروزه به جدیت می توان بیان کرد که دانش مهندسی در کشور ایران کاملاً بومی شده است. سیستم مهندسی معکوس در تولید تجهیزات برودتی امروزه جای خود را به تحلیل و طراحی مهندسی داده است. بیشتر ماشین آلات سرمایشی همانند کندانسورهای هوایی امروزه با نرم افزارهای مهندسی داخلی طراحی و تولید می شوند. حمایت دولت و پیوند دانش آکادمیک با دانش مهندسی دو فاکتور اصلی در تسهیل بومی سازی است. ارتقا و رشد صنعت تهویه مطبوع در سراسر ایران ، آرمانی است که اکثریت سازندگان تجهیزات سرمایشی برای آن تلاش می نمایند.

کاربرد برج خنک کننده در تهویه مطبوع مرکزی ساختمان ها و ادارات

برج خنک کننده در سیستم های تهویه مطبوع به عنوان خنک کننده چیلر در انواع چیلرهای جذبی و تراکمی مورد کاربرد قرار می گیرد و آب خنک مورد نیاز بخش کندانسور چیلرهای جذبی و تراکمی را فراهم می آورد. در این نوع کاربری از کولینگ تاور، به این تجهیز برج خنک کننده چیلر گفته می شود و در بیشتر ساختمان ها ، بانک ها ، ادارات و ساختمان هایی با سیستم حرارت و برودت مرکزی که دارای چیلر آبی هستند برج خنک کننده در بام این برج ها قابل روئیت می باشد. انتخاب صحیح برج خنک کننده جهت خنک کاری چیلر مستلزم داشتن آگاهی کافی در این زمینه بوده و دانش فنی مورد نیاز در علوم سیالات می تواند کمک بسزایی نیز در عملکرد صحیح این دستگاه بنماید. همانطور که واضح است راندمان چیلر وابستگی بسیار زیادی به دمای آب خنک کولینگ تاور دارد و از این رو توصیه می شود کلیه اصول طراحی و انتخاب برج خنک کننده را قبل از نصب و خرید در نظر بگیرید.

کاربرد برج خنک کننده در صنایع مختلف

برج خنک کننده در صنایع مختلف کشور همچون پتروشیمی، صنایع فولاد ، صنایع چوب ، صنایع رنگ و رزین ، صنایع غذایی و تزریق پلاستیک به عنوان واحد مرکزی تولید آب سرد مبدل های حرارتی ایفای نقش می نماید. برج خنک کننده در کاربری صنعتی خود تحت عنوان یک منبع سرمایشی گاه می تواند در صنایع ذوب فلزات دمای یک کوره القایی را بعد از فرآیند ذوب کاهش دهد و گاه نیز میتواند قطعات تزریق شده توسط دستگاه های تزریق پلاستیک را توسط آب سرد ، خنک نماید. برج خنک کننده صنعتی در زمان های گذشته به صورت بتنی و فلزی تولید و عرضه می شد و امروزه به دلیل معایب فراوان سازه بتنی (وزن زیاد، ابعاد زیاد، رشد جلبک و رسوب ، راندمان پایین) تولید و طراحی برج خنک کننده بتنی منسوخ گردیده است.

قیمت برج خنک کننده 

مهمترین فاکتور و اساسی ترین پارامتر در انتخاب یک محصول کیفیت و تعیین کننده نهایی انتخاب مشتری قیمت یک محصول می باشد. تولیدکنندگان داخلی برج خنک کن و سایر ماشین آلات امروزه با ارتقاء روز افزون کیفیت تولید محصولات خود گام بزرگی را در القاء خود باوری به صنعت داخل برداشته اند. حمایت صنعت داخل از خود و پشتیبانی دولت از بخش خصوصی می تواند بر نتیجه این موضوع تآثیر بهتری نیز بگذارد. پس از افزایش کیفی محصولات تولیدی توسط تولیدکنندگان داخلی رقابت اصلی در بازار فروش را قیمت، تعیین می کند. امروزه متاسفانه با توجه به شرایط تحریم بیشتر تولیدکنندگان محصولات برودتی (همانند اگزاست فن ها) چالش فراوانی را در زمینه تهیه و عرضه محصولات خود دارند.

دشواری در تهیه مواد اولیه و رقابتی شدن بازار با کالاهای بی کیفیت داخلی یا وارداتی دغدغه هایی است که اغلب تولیدکنندگان مطرح با آن گریبان گیر شده اند. شرکت دماگستر با تکیه بر دانش فنی مهندسین و با تلاش مضاعف مهمترین هدفش را عرضه کالای ایرانی با کیفیت با قیمت مناسب قرار داده است. تولید برج خنک کننده با نشان استاندارد ملی دستاوردی است که در دهه اخیر این شرکت به آن دست یافته است. دریافت تاییده های شرکتهای معتبر خارجی در زمینه تولید و طراحی برجهای خنک کننده نیز یکی دیگر از دستاوردهای این مجموعه بوده است. به منظور حفظ و ثبات کیفی محصولات این شرکت پس از هر دوره خرید مواد اولیه آنها را تحت تستهای تشخیص کیفیت قرار می دهد. امروزه اکثریت صنایع بزرگ نفت ، پتروشیمی ، فولاد ، سیمان و صنایع کوچکتر افتخار همکاری را به این شرکت اعطا نموده اند. شرکت دماگستر با توجه به عرضه کلی محصولات برودتی همانند کندانسورها ، چیلرها و هواسازهای صنعتی امروزه درصد عظیمی از نیاز کشور را در صنعت تبرید برآورده می نماید.

تولید برج خنک کننده 

گروه کارخانه جات دما مهرامروزه با دو هدف ارتقا کیفی محصولات و افزایش میزان تولید به راه خود ادامه می‌دهد. رسیدن به این دو غایت جز با حمایت بخش خصوصی و دولتی شدنی نیست. این شرکت هم اکنون تحقیقات گسترده ای را در زمینه تولید برجهای خنک کننده کم مصرف انجام می دهد. این تحقیقات در حال اجرا با کمک دانشجویان نخبه امروزه تبدیل به ثبت طرح دانش بنیان تولید برج خنک کننده هیبریدی گردیده است. این سیستم که اولین بار توسط این شرکت با همکاری دانشگاه امیرکبیر تهران صورت پذیرفت در آینده ای نزدیک جایگزین بیشتر سیستم های برودتی در صنایع بزرگ خواهد شد. آنچه بر ارزش این طرح می افزاید کاهش مصرف آب در شرایطی است که این گوهر گران بها روز به روز در کشور نایاب تر خواهد شد. در چندسال اخیر و با تولیدی شدن این محصول (برج خنک کننده هیبریدی) ، بسیاری از صنایع بزرگ و کوچک از مزایای این تجهیز صنعتی بهره جسته اند.

با اتکا بر ایزد منان و با کمک دانش فنی مهندسین داخلی کشوری خواهیم ساخت آباده و آزاده. آباد در صنعت تولید و آزاد در پرواز به سوی قله های پیشرفت. شرکت دماگستر در این راستا قصد دارد که تا حد امکان از طرح های نو بنیاد و اصولی در صنعت تبرید حمایت خود را ابراز نماید. رسیدن به اهداف بلند پایه در صنعت و ارتقا رشد کیفی محصولات انشالله در آینده نزدیک صورت خواهد پذیرفت. با تکیه بر توکل الهی راه پیشرفت در هر شرایطی هموار خواهد بود.

مزایای برج خنک کننده

به نقل از  سایت گروه کارخانجات دماگستر کولینگ تاورها دارای معایب و محاسنی هستند که به صورت مجزا به توصیف آنها خواهیم پرداخت. مزیت های برج خنک کننده بسیار فراوان بوده و بدلیل همین مزایا امروزه کاربرد آن بسیار زیاد گردیده است. مزیت اصلی کولینگ تاور تامین آب سرد برای دستگاه های صنعتی و جذب گرما از آنها میباشد. این موضوع سبب افزایش میزان تولید کارخانجات دیگر و افزایش سودآوری برای آنها میگردد. امروزه بیشتر کارخانجات صنعتی با دانستن اهمیت سیستمهای سرمایشی بخش اعظمی از سرمایه خود را صرف بازسازی و احیا این سیستم صرف مینمایند. سرویس سالیانه و باز احیا سازی دستگاه در دوره‌های منظم یکی از مهمترین راهبردها در دستیابی به این موضوع میباشد.

مزیت دیگر برج خنک کننده کاهش استهلاک و خرابی تجهیزات صنعتی می‌باشد. بسیاری از ماشین آلات صنعتی از روغن به جهت کارکرد روان تر در ماشین آلات خود استفاده میکنند. بکارگیری روغن در سیستم روانکاری این تجهیزات سبب می شود دمای روغن افزایش یابد. یک برج خنک کننده با گردش دائمی آب سرد در یک مبدل حرارتی موجب باز خنک سازی این گونه روغنها میشود.

محاسبات برج خنک کننده

به منظور انجام محاسبات در یک سیستم برودتی باید ابتدا در مرحله اول معادلات حاکم بر آن را مورد بررسی قرار دهید. رایج ترین معادلات حاکم بر برج خنک کننده عبارتند از:

  • معادلات مربوط به محاسبات آب مصرفی
  • معادلات مربوط به انجام محاسبه ظرفیت برودتی
  • محاسبات مربوط به تعیین حجم هوادهی مورد نیاز
  • معادلات انرژی و معادله‌های انتقال حرارت در سطوح خنک کن

انجام صحیح این معادلات بخش مهمی از طراحی صحیح برج خنک کننده به شمار می‌آید. این معادلات بیانی تصویر واضحی از شرایط طراحی، میزان سرمایش و میزان حجم آب مصرفی کولینگ تاور نمایان می‌کند. به منظور انجام صحیح معادلات در برج خنک کننده بهتر است با شرکتهای مشاوره معتبر ارتباط برقرار نمایید. گروه کارخانجات دماگستر با طراحی نرم افزارهای مهندسی در زمینه انجام این محاسبات در خدمت مهندسین محترم میباشد.


نظر شما :