برج خنک کننده مدار بسته | برج خنک کننده هیبریدی

تعداد بازدید:۴۵۷

برج خنک کننده هیبریدی بزرگترین ماشین صنعتی در خنک کردن سایر تجهیزات صنعتی توسط آب سرد می باشد. برج خنک کننده مدار بسته با تولید حجم بسیار زیادی از آب سرد سبب جذب گرمای دستگاه های صنعتی در بخش مبدلهای خنک کننده می شود. گرمای جذب شده از طریق تبخیر و ایجاد رطوبت به هوای بیرون انتقال می یابد. در سیستم های تهویه و برودتی ساختمان ها از برج خنک کننده مدار بسته جهت تنظیم تعادل گرمایی چیلراستفاده می شود و در صنعت نیز بسیاری از دستگاه های پیشرفته جهت بازخنک کاری خود نیازمند آب سرد بوده که توسط برج خنک کن مدار بسته یا کولینگ تاور مدار بسته تولید می گردد. در واقع با توجه به نوع کاربری و وظیفه کولینگ تاور هیبرید ی این تجهیز میتواند آب سرد مورد نیاز را فراهم می کند که در آن صورت تحت عنوان برج خنک کننده چیلر شناخته می شود و در برخی حالات آب سرد یک کارخانه صنعتی را فراهم می کند و باعث متعادل سازی چرخه تولید و دفع گرما می شود که در این حالت به آن برج خنک کننده صنعتی گفته می شود.


برج خنک کن یا برج خنک کننده هیبریدی  چیست؟

این سوالی است که برای بسیاری از مخاطبان و مهندسین در صنایع مختلف پیش می‌آید. برج خنک کن هیبریدی چیست؟ در پاسخ به این سوال باید گفت: "برج خنک کننده مدار بسته یا Cooling tower یک دستگاه خنک کننده آب جهت مصرف در نیروگاه‌ها، پتروشیمی، صنایع هسته‌ای و سایر صنایع میباشد."

 بسیار جالب است بدانید هدف اصلی اغلب برجهای خنک کن مدار بسته  تامین آب سرد برای سایر دستگاه‌های صنعتی می‌باشد. این تجهیز مکمل بسیاری از مبدلهای حرارتی خنک کن روغن، دستگاه‌های تزریق پلاستیک، کوره القایی و دیگهای بخار میباشد. برج های خنک کننده با باز خنک سازی آب به صورت دائم سبب تنظیم دمای دستگاه های صنعتی و افزایش راندمان تولید می‌شوند.

امروزه بسیاری از کارخانجات بزرگ کشور به دلیل شرایط اقتصادی به دنبال افزایش راندمان در تولید خود میباشند. بدین منظور اولین پیشنهادی که میتواند تاثیر بسزایی در این موضوع داشته باشد استفاده از کولینگ تاور هیبریدی در سیستمهای خنک‌کاری ماشین آلات کوچک و بزرگ است. برجها بدلیل داشتن ساز و کار بسیار ساده مقاومت خوبی در برابر شرایط جوی و خاص در صنعت تبرید دارند. طراحان سیستمهای سرمایشی امروزه با بکارگیری دانش روز مهندسی توانسته اند معضلات بسیاری را از این دستگاه سرمایشی برطرف نمایند.

انواع برج خنک کننده مداربسته

اگر سامانه جرمی بین سیالات آب و هوا از نوع سامانه بسته یا ایزوله (Isolate System) باشد، این تجهیز برج خنک کننده مدار بسته(Close Circuit Cooling Tower) نام گذاری می شود. البته در برخی نمونه ها نیز سامانه گردش سیالات در خنک کن های صنعتی، ترکیبی از یک سامانه باز و یک سامانه بسته می باشد که در این صورت به این مدل، برج خنک کننده ترکیبی نیز گفته می شود.

 

برج خنک کننده خشک:

عموماً عملکرد برج خنک کننده خشک با یک سامانه بسته بدین شکل است که آب گرم ورودی با ورود به بخش کویل فین دار(فین پره‌هایی در سطح خارجی کویل جهت افزایش سطح تبادل حرارت می باشد) در قسمت داخلی در تماس با یک سطح ویژه معین لوله های فلزی(عموماً مس و استیل) قرار می گیرد. در سوی دیگر کویل در برج خنک کننده، هوای مکش شده توسط فن یا پروانه با جریان القایی قرار دارد.

گرمای هدایت شده از آب گرم ورودی در این نوع خنک کن مدار بسته ابتدا به سطح خارجی کویل نفوذ می‌کند و سپس بعد از فرآیند نفوذ حرارتی (Conductivity) بین آب و سطح خارجی کویل، هوا در تماس با کویل قرارگرفته و در این قسمت از برج خنک کننده مدار بسته شاهد یک هدایت حرارتی(Conduction) بین سطح خارجی کویل و جریان هوا می باشیم. بعد از هدایت گرما از سطح خارجی کویل برودتی به هوای محیط بیرون در این نوع برج خنک کننده، آب بدون هیچ گونه تبخیر و هدررفتی خنک خواهد شد. عملکرد این مدل سردکن مدار بسته بسیار مشابه با کندانسور هوایی یا هوا خنک می باشد.

برج خنک کننده هیبریدی:

آخرین نسل از انواع کولینگ تاور که ترکیبی از یک سیکل باز آدیاباتیک (آنتروپی ثابت) و یک سیکل بسته می باشد و تحت عنوان برج خنک‌ کننده هیبریدی نامیده می شود و عملکرد این گونه از سردکن‌های صنعتی بسیار شبیه به کندانسورهای تبخیری (Evaporative Condenser) می باشد. برج خنک کننده هیبریدی در واقع به صورت فصلی عملکرد دارد. در فصول سرد و خنک طی یک فرآیند کاملاً خشک در تماس با هوا، از آب درون کویل گرما استخراج میکند و این درحالی است که در فصول گرم توسط یک چرخه آدیاباتیک از پاشش آب بر روی کویل در یک سیکل مدارباز از جریان آب داخل کویل برودتی گرما دریافت می نماید.


طراحی برج خنک کننده مداربسته

 برج خنک کننده مدار بسته  (Cooling Tower)  براساس روش ایجاد جریان هوا به دو دسته جریان طبیعی و جریان اجباری تقسیم  می شود . در صورتی که جریان هوا در برج خنک کن مداربسته به وسیله کنوکسیون طبیعی (Natural Convection)  انجام شود، به آن برج  خنک کن جریان طبیعی  یا برج خنک کننده اتمسفریک گفته می شود  و چنانچه  هوا به وسیله یک فن یا دمنده در داخل کولینگ تاور جریان پیدا کند به آن برج خنک کننده جریان اجباری (برج خنک کننده جریان القایی) نیز گفته می شود . برج خنک کن جریان القایی وابسته به اینکه فن یا پروانه کولینگ تاور ، هوا را از قسمت داخل دستگاه مکش نماید یا هوا را ازبیرون به داخل دمش نماید به دو دسته کلی برج خنک کننده مکش القایی و برج خنک کننده دمش القایی نیز تقسیم می شود.

کاربرد برج خنک کننده مدار بسته

یکی از پرکاربردترین انواع کولینگ تاور می توان به نوع مدار بسته یا هیبریدی آن اشاره نمود. برج خنک کننده مداربسته اکنون به دلیل بکارگیری ساز و کار بدون تبخیر سبب کاهش مصرف آب و همچنین جلوگیری از رسوب گرفتگی در تجهیزات جانبی گردیده است. در واقع مهمترین دلیل بکارگیری این تجهیز در صنعت نیز همین دو عامل فوق می باشد.

 برج های خنک کننده مدار بسته هیبریدی و خشک از انواع کولینگ تاورهای مداربسته به شمار می آید. تفاوت اصلی بین انواع برج مداربسته در سیستم خنک کاری سیال آب درون کویل می باشد. در این مدل برج خنک کن به دلیل تماس هوا به صورت دائمی با آب سیال آب بدون تبخیر و رسوب گرفتگی این سیال را خنک میکند.

 

راهکار اساسی در کاهش مصرف آب برج خنک کننده مدار بسته

کشور ایران به دلیل داشتن منابع محدود آب باید به نسل های آتی پاسخگو باشد و باید با بیهوده مصرف نکردن آن ، این گوهر جبران نشدنی را اسراف ننماید. برج های خنک کن مدار بسته بدون شک در صنایع بزرگ باید مورد کاربرد قرار گیرند ، ولیکن مصرف بسیار زیاد آب این تجهیز می تواند معضل بزرگی به شمار آید. امروزه نسل جدید برج های خنک کننده مداربسته تا حد بسیاری توانسته است مشکل مصرف بی رویه آب در صنعت را برطرف نماید. برج خنک کننده مداربسته با به کار گرفته شدن در بیشتر صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی ، در آینده نزدیک می تواند نقش بسیار مهمی را در بهبود منابع آب و کاهش مصرف آن ایفا نماید. رسیدن به این غایت و هدف مهم فقط با تکیه بر دانش بومی مهندسی ، اعتماد دولت به بخش خصوصی و با تکیه بر توکل ایزدی امکان پذیر خواهد بود. شرکت دما مهر در این راستا اعلام آمادگی می نماید که حاضر است با بکارگیری بزرگترین سرمایه خود ، یعنی دانش مهندسی در این راه گام مفیدی بردارد.

ظرفیت برج خنک کننده مدار بسته چگونه محاسبه می شود؟

توان سرمایشی کولینگ تاور مدار بسته به معنای پتانسیل خنک کاری برج در حجم معینی از آب در ساعت با اختلاف دمای معین می باشد. فاکتورهای بسیاری در نحوه محاسبه ظرفیت برج خنک کن مدار بسته اهمیت بسزایی دارد که در ذیل به مهمترین عوامل آن اشاره خواهیم کرد.

  • میزان حجم آب گردشی یا دبی برج خنک کننده
  • دمای ورودی آب داغ به سیستم خنک کاری
  • دمای آب سرد خارج شده ایده ال و مطلوب از دستگاه
  • میزان رطوبت نسبی محیط محل نصب
  • دمای حباب تر یا wet bulb محیط طراحی
  • راندمان یا کارایی کولینگ تاور(وابسته به نوع آن متفاوت می باشد.)
  • ارتفاع از سطح دریا و عوامل جغرافیایی
  • میزان تامین آب و برق مصرفی دستگاه
  • اقلیم محل قرارگیری برج و شرایط عمومی محیط

به منظور اطلاعات بیشتر در خصوص برج های خنک کننده مدار بسته با کارشناسان فنی شرکت 02122307981 تماس حاصل فرمایید