طراحی برج خنک کننده و عوامل تاثیر گذار
تولید برج خنک کننده از دیرباز برای خنک نگاه داشتن برخی از دستگاه های صنعتی کاربرد داشته که صنعتگران برای بالا بردن کیفیت محصول یا بالا رفتن راندمان کاری از برج خنک کننده استفاده نموده اند که در اوایل به صورت چوبی طراحی و ساخته شده اند، صنعتگران در طول زمان به پیشرفت هایی در این زمینه دست یافته اند که امروزه با پیشرفت علم و بحران جهانی کمبود آب روز به روز دست به تغییراتی گسترده زده و برج های خنک کننده را بر اساس نیاز روز طراحی می نمایند.
انواع برج خنک کننده براساس جنس بدنه
همانطور که در قبل تر گفته شد از چوب یرای ساخت برج خنک کننده استفاده شده و پس از چندی بدنبال حذف معایب آن دست به تغییرات ساختاری زده شده و متریال ساخت برج ها از چوب به بتن و فلز تغییر یافت که هنوزه بعد از مدت بسیاری هنوز از این دو نوع برج خنک کننده استفاده می شود که هر دو نوع کولینگ تاور معایب و مزایای خود را داراست، عمده ترین معایب برج های بتنی هزینه ساخت بالا و اشغال فضای زیاد می باشد که این برج ها دارای طول عمر بالا هستند و همانگونه که میدانید امروزه برج های بتنی غول پیکر در نیروگاه ها ساخته شده و مورد استفاده قرار میگیرند. اما برج خنک کننده فلزی برای کمتر شدن حجم و پایین آوردن هزینه ساخت طراحی و تولید شده اما به دلیل واکنش سیال با فلز این برج های خنک کننده عمر کوتاهی نسبت به دیگر مدل های طراحی شده را داراست.
دیگر متریال مورد استفاده برای طراحی و ساخت برج خنک کننده، فایبرگلاس میباشد که تا به امروز بهترین مدل ارائه شده است این مدل از نظر هزینه مقرون به صرفه ترین مدل و از نظر طول عمر نسبت به مدل های دیگر خود برتری دارد یک مزیت بزرگ دیگر برج خنک کننده فایبرگلاس کاهش هدر رفت آب برج خنک کننده می باشد از دیگر مزیت های این کولینگ تاور ها سبکی و قابل حمل بودن برج با صورت مونتاژ شده است.
طراحی و ساخت برج خنک کننده فایبرگلاس
برج خنک کننده فایبرگلاس در دو مدل مکعبی و مدور قابل ارائه می باشد که ابتدا یرج خنک کننده فایبرگلاس مدور تولید و به بازار ارائه شد که به مرور زمان معایب آن آشکار و در فکر رفع عیوب این مدل، برج خنک کننده مکعبی طراحی و ساخته شد از عیوب برج های مدور میتوان خرابی اسپرینکلر یا همان آب پخش کن برج نام برد که این قطعه فلزی بوده و در طول زمان بر اثر تماس مستقیم با آب گرم پوسیده و به ناچار باید تعویض گردد یکی دیگر از دلایل از کار افتادن این قطعه وجود بلبرینگ می باشدکه در نوع مکعبی این عیب عمده با وجود نازل پاشش آب برطرف شده، از دیگر مزایا در طراحی و ساخت برج خنک کننده فایبرگلاس مکعبی وجود دریچه دسترسی به داخل برج میباشد که زمان تعمیر و راه اندازی برج را نسبت به مدل مدور کاهش داده.
طراحی و ساخت برج خنک کننده برای سیستم های تهویه مطبوع
سیستم های برودتی مانند چیلر های آب خنک نیاز به برج خنک کننده دارند که برای خنک کاری کندانسور چیلر مورد استفاده قرار میگیرند، تعیین ظرفیت و ساخت برج خنک کننده برای سیستم های چیلر آب خنک یک فرمول ساده وجود دارد که در چیلر های تراکمی و جذبی یک تفاوت کوچک وجود دارد برای طراحی و ساخت برج خنک کننده برای چیلر های تراکمی، ظرفیت نامی چیلر را یک و نیم برابر محاسبه می نماییم که تناژ برج خنک کننده محاسبه میگردد و این امر برای چیلر های جذبی ظرفیت چیلر را دو برابر نموده تا تناژ برج خنک کننده تعیین گردد.با این دو روش به سادگی هرچه تمام تر میتوانید از ظرفیت برج خنک کننده مورد نیاز خود مطلع شوید.
طراحی و ساخت برج خنک کننده در موارد صنعتی
همانطور که در قسمت قبلی مطالعه نمودید طراحی و ساخت برج خنک کننده برای چیلرهای آب خنک به صورت هست و در این بخش میخواهیم راه حلی برای طراحی برج خنک کننده برای دستگاه های صنعتی را مورد بررسی قرار دهیم،در ابتدا باید آب و هوای شهر مورد نظر را مورد بررسی قرار داد چون برج خنک کننده در شهرهایی با آب و هوای مرطوب جوابگو نمی باشد پس این دستگاه ها در شهر های ساحلی کاربرد ندارند.
دمای مرطوب محیط
دمای مرطوب محیط در هر شهر متفاوت بوده و برای طراحی برج خنک کننده باید به این نکته توجه داشت و دمای مرطوب محیط هر شهر را باید در روزهای گرم سال محاسبه نمود، برای مثال دمای مرطوب شهر مشهد در گرم ترین روزهای سال حدود 20 الی 22 درجه سانتیگراد می باشد که این دما برای شهر تهران 24 درجه سانتیگراد و برای شهر اصفهان 18 درجه سانتی گراد می باشد.بازده برج خنک کننده برای هر شهر بسته به دمای مرطوب محیط متفاوت بوده که در شهر مشهد دمای آب برج خنک کننده تا 25 درجه، در تهران تا 27 درجه و در اصفهان 20 درجه بوده.
دمای آب ورودی و خروجی برج خنک کننده
برای محاسبه و طراحی برج خنک کننده به دو عامل اصلی دیگر احتیاج می باشد اولین گزینه دمای آب ورودی به کولینگ تاور یا همان دمای آب گرم و دومین گزینه دمای آب خروجی یا همان دمای آب سرد که مورد نیاز دستگاه می باشد که با کم کردن این دو گزینه از یک دیگر اختلاف دمای مورد نیاز محاسبه میگردد. اصلی ترین گزینه برای طراحی برج خنک کننده دبی آب دستگاه می باشد که تاثیر مستقیمی بر ظرفیت برج خنک کننده دارد که این مقدار برحسب gpm یا متر مکعب می باشد.
طراحی برج خنک کننده بر اساس نوع صنعت
شما میتوانید برج خنک کننده را برای شرایط مختلف طراحی نماییدبرای مثال یک کارخانه ذوب فلزات برای دو الی چند کوره ذوب نیاز به برج خنک کننده دارد، در مواقعی که در این مجموعه فقط یک کوره نیاز به خنک کاری دارد و دمای آب بالا نمی رود برای این کارخانه دو مدل میتوان برج خنک کننده طراحی نمود.
- برج خنک کننده دو سلولی یا چند سلولی
- برج خنک کننده اینورتر دار
در برج خنک کننده دو سلولی زمانی که شما از تمام ظرفیت دستگاه استفاده نمی کنید میتوانید یک فن برج را خاموش نموده و از یک فن استفاده نمایید تا در مصرف انرژی صرفه جویی نمایید یا طول عمر دستگاه را افزایش دهید. در مورد گزینه دوم که نصب اینورتر برای برج خنک کننده می باشد با تنظیم تابلو برق بر روی دمای آب مورد نیاز به الکتروموتور اعلام مینمایید که در صورت رسیدن به این دما سرعت دور پروانه کمتر شود یا به حالت نیمه خاموش عمل نماید.
شما میتوانید برای هر صنعت و شرایط خاص پروژه برج خنک کننده طراحی نمایید یک مثال: در مواقعی نیاز هست که به علت نبود آب از برج خنک کننده ای استفاده شود تا تبخیر آب کمتری داشته باشد در این مورد میتوان از برج خنک کننده هوا خنک یا هیبریدی استفاده نمود تا در مصرف آب صرفه جویی شود.