برج خنک‌کننده مکعبی (مدار باز)

برج خنک‌کننده مکعبی (Square Cooling Tower) نوعی از برج‌های خنک‌کننده است که ساختاری مستطیلی یا مربعی شکل دارد. این برج‌ها به دلیل طراحی مدولار و انعطاف‌پذیر، بیشتر برای کاربردهای صنعتی و تجاری با ظرفیت بالا استفاده می‌شوند. این نوع برج در مقایسه با برج خنک‌کننده مدور، فضای بیشتری را اشغال می‌کند اما کارایی بالاتری دارد.

ویژگی‌های برج مکعبی

1. طراحی مستطیلی:
   این طراحی امکان استفاده بهینه از فضای داخلی برای افزایش ظرفیت را فراهم می‌کند.
2. سیستم جریان متقاطع یا مخالف:
   • جریان متقاطع (Crossflow): هوا به صورت افقی و آب به صورت عمودی حرکت می‌کند.
   • جریان مخالف (Counterflow): هوا و آب در جهت مخالف یکدیگر حرکت می‌کنند که بازده حرارتی بیشتری دارد.
3. ظرفیت بالا:
   این برج‌ها برای کاربردهای صنعتی بزرگ مانند نیروگاه‌ها و پالایشگاه‌ها ایده‌آل هستند.
4. ساختار مدولار:
   امکان توسعه و اتصال چندین واحد برای افزایش ظرفیت سیستم.
5. بدنه مقاوم:
   از جنس فایبرگلاس، گالوانیزه یا استیل ساخته می‌شود که در برابر خوردگی و شرایط محیطی مقاوم است.

اجزای اصلی برج

برج خنک‌کننده مکعبی:

1. فن‌های بزرگ (Axial Fans):
   فن‌ها معمولاً در بالای برج قرار دارند و هوا را به سمت بالا مکش می‌کنند.
2. نازل‌های پاشش آب (Spray Nozzles):
   آب گرم به وسیله نازل‌ها روی پرکن‌ها توزیع می‌شود.
3. پرکن‌ها (Fill Media):
   ساختار داخلی برج که سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می‌دهد و به انتقال حرارت کمک می‌کند.
4. قطره‌گیرها (Drift Eliminators):
   این بخش مانع از خروج قطرات آب به همراه هوا می‌شود.
5. ورودی‌های هوا (Air Inlets):
   هوا از طریق دریچه‌های تعبیه‌شده در دیواره‌های جانبی وارد برج می‌شود.
6. حوضچه آب (Basin):
   در قسمت پایین برج قرار دارد و آب خنک‌شده در آن جمع‌آوری می‌شود.

مزایای برج مکعبی

برج خنک‌کننده مکعبی:

1. راندمان حرارتی بالا:
   به دلیل طراحی پیشرفته، عملکرد بهتری در انتقال حرارت دارد.
2. قابلیت توسعه:
   امکان افزودن واحدهای اضافی برای افزایش ظرفیت خنک‌سازی.
3. مناسب برای کاربردهای صنعتی بزرگ:
   برای محیط‌هایی با نیاز به خنک‌سازی زیاد مناسب است.
4. طراحی انعطاف‌پذیر:
   قابل استفاده برای جریان‌های مختلف هوا (متقاطع یا مخالف).
5. دسترسی آسان برای نگهداری:
   طراحی این برج‌ها امکان دسترسی به اجزا برای تعمیر و نگهداری را ساده‌تر می‌کند.

معایب برج 

برج خنک‌کننده مکعبی:

1. نیاز به فضای بیشتر:
   نسبت به برج‌های گرد، به فضای بیشتری نیاز دارد.
2. هزینه اولیه بالاتر:
   به دلیل استفاده از مواد و طراحی پیچیده‌تر، هزینه نصب اولیه بالاتر است.
3. وزن بالاتر:
   ساختار سنگین‌تری دارد و ممکن است برای مکان‌هایی با محدودیت باربری مناسب نباشد.
4. مصرف آب بیشتر:
   به دلیل ظرفیت بزرگ‌تر، میزان تبخیر و مصرف آب نیز بیشتر است.

کاربردهای برج مکعبی

برج خنک‌کننده مکعبی:

• نیروگاه‌ها:
  برای خنک‌سازی آب در مقیاس بالا.
• صنایع نفت و گاز:
  خنک‌سازی فرآیندهای پالایشگاهی.
• صنایع شیمیایی:
  کاهش دمای سیستم‌های تولید و فرآوری.
• صنایع غذایی:
  استفاده در خطوط تولید و فرآوری مواد غذایی.

تفاوت برج مکعبی با برج گرد

نحوه عملکرد برج

برج خنک‌کننده مکعبی:

1. آب گرم از سیستم اصلی وارد برج می‌شود.
2. نازل‌ها آب را روی پرکن‌ها پخش می‌کنند.
3. هوا از ورودی‌های جانبی وارد شده و با آب در تماس قرار می‌گیرد.
4. بخشی از آب تبخیر شده و گرما به هوا منتقل می‌شود.
5. آب خنک‌شده در حوضچه پایین برج جمع می‌شود و دوباره به سیستم اصلی ارسال می‌شود.

نگهداری برج مکعبی

1. کنترل کیفیت آب:
   جلوگیری از رسوب‌گذاری و خوردگی با استفاده از مواد شیمیایی مناسب.
2. تمیزکاری دوره‌ای:
   پاکسازی پرکن‌ها و قطره‌گیرها از رسوبات و جلبک‌ها.
3. بازرسی فن‌ها و نازل‌ها:
   اطمینان از عملکرد صحیح فن‌ها و توزیع یکنواخت آب.
4. کنترل رشد میکروبی:
   استفاده از میکروب‌کش‌ها برای جلوگیری از رشد جلبک‌ها و باکتری‌ها.