برج خنک کننده ساختار

برج خنک کننده ساختار:

1. برج خنک‌کننده جریان طبیعی

این نوع برج خنک کننده نوع طراحی و ساختار  عمدتاً در صنایعی استفاده می‌شوند که نیاز به ظرفیت خنک‌کنندگی بسیار بالا دارند، مانند نیروگاه‌ها.

• ساختار:
  • دارای یک دودکش بزرگ بتنی یا فلزی است که به آن شکل هیپر بولوید داده می‌شود.
  • این طراحی باعث ایجاد مکش طبیعی هوا به دلیل تفاوت دما و فشار بین داخل و خارج برج می‌شود.
• مزایا:
  • بدون نیاز به فن، مصرف انرژی بسیار کم است.
  • عمر طولانی به دلیل ساختار مقاوم.
• معایب:
  • هزینه ساخت اولیه بالا.
  • نیازمند فضای بزرگ برای نصب.

2. برج خنک‌کننده جریان اجباری

فن‌ها در این نوع برج نقش اصلی را در ایجاد جریان هوا دارند.

الف) جریان مکشی (Induced Draft):

• فن‌ها در بالای برج نصب می‌شوند و هوا را از پایین به بالا می‌کشند.
• ویژگی‌ها:
  • راندمان بالا در خنک‌سازی.
  • کاهش آلودگی صوتی نسبت به سیستم دمشی.

ب) جریان دمشی (Forced Draft):

• فن‌ها در پایین برج قرار دارند و هوا را به داخل برج می‌دمند.
• ویژگی‌ها:
  • مناسب برای فضاهای بسته یا مکان‌هایی با جریان هوای محدود.
  • ممکن است آلودگی صوتی بیشتری داشته باشد.

3. برج خنک‌کننده مدار باز

• عملکرد:
  • آب گرم از تجهیزات صنعتی یا تهویه مطبوع وارد برج می‌شود و به صورت پاششی روی پکینگ‌ها توزیع می‌گردد.
  • هوا به صورت عمودی یا افقی جریان پیدا می‌کند و بخشی از آب تبخیر می‌شود که منجر به خنک‌شدن آب باقی‌مانده می‌شود.
• ویژگی‌های اضافی:
  • پکینگ‌ها (Packing): ساختارهای شبکه‌ای که سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می‌دهند.
  • حوضچه جمع‌آوری آب (Basin): برای جمع‌آوری آب خنک‌شده.
• کاربردها:
  • سیستم‌های HVAC، پالایشگاه‌ها، و صنایع پتروشیمی.

4. برج خنک‌کننده مدار بسته

• عملکرد:
  • آب یا سیال دیگر در لوله‌های مبدل حرارتی حرکت می‌کند.
  • هوا از روی سطح لوله‌ها عبور کرده و گرما را دفع می‌کند.
• مزایا:
  • جلوگیری از آلودگی یا تبخیر سیال.
  • مناسب برای صنایعی که نیاز به سیال تمیز دارند، مانند صنایع غذایی و دارویی.

5. برج خنک‌کننده هیبریدی

این نوع برج‌ها ترکیبی از سیستم‌های مدار باز و مدار بسته هستند.

• ویژگی‌ها:
  • دارای دو حالت عملکرد:
    • در هوای سرد: به صورت خشک کار می‌کند.
    • در هوای گرم: به صورت مرطوب (مانند برج مدار باز) کار می‌کند.
• کاربردها:
  • صرفه‌جویی در مصرف آب.
  • صنایع حساس به مسائل زیست‌محیطی.

6. جنس و مواد ساخت برج خنک کننده ساختار

بتنی:

• مزایا:
  • استحکام بالا و مقاومت در برابر شرایط سخت.
  • عمر طولانی.
• معایب:
  • وزن زیاد و هزینه نصب بالا.

فایبرگلاس:

• مزایا:
  • سبک و مقاوم در برابر خوردگی.
  • هزینه نگهداری پایین.
• معایب:
  • مناسب برای برج‌های کوچک و متوسط.

فلزی:

• مزایا:
  • ساخت سریع و مناسب برای برج‌های موقت.
• معایب:
  • مستعد زنگ‌زدگی در محیط‌های مرطوب.

7. پکینگ‌ها (Packing) در برج خنک کننده ساختار

• انواع پکینگ‌ها:
  • فیلم پکینگ (Film Packing): آب به صورت لایه‌ای روی سطح پکینگ جریان می‌یابد.
  • اسپلش پکینگ (Splash Packing): آب به قطرات کوچک شکسته می‌شود.
• ویژگی‌ها:
  • افزایش سطح تماس آب و هوا.
  • بهبود راندمان برج.

8. تجهیزات جانبی

• فن‌ها: تأثیر مستقیم در ایجاد جریان هوا دارند و انتخاب نوع آن (محوری یا سانتریفیوژ) اهمیت زیادی دارد.
• سیستم‌های توزیع آب: شامل لوله‌ها و نازل‌هایی برای توزیع یکنواخت آب.
• حوضچه آب: برای جمع‌آوری آب خنک‌شده در انتهای برج.
• کنترل‌کننده‌ها: برای تنظیم سرعت فن و کنترل دما.

9. طراحی بهینه برج خنک‌ کننده

• محاسبه بار حرارتی: مقدار گرمایی که باید از آب دفع شود.
• انتخاب محل مناسب: دور از موانع و جریان‌های آشفته هوا.
• توجه به بهره‌وری انرژی: استفاده از فن‌های با راندمان بالا و مواد عایق حرارتی.
• سیستم تصفیه آب: برای جلوگیری از رسوب و خوردگی در برج‌های مدار باز.