Cooling Tower تحت عنوان قسمتی از سیستم تهویه مطبوع و مبدل حرارتی طراحی میشود و برای انواع مصارف صنعتی برج خنک کننده قابل استفاده است. هدف اصلی مهم انواع کولینگ تاور خنک سازی آب ورودی میباشد. یعنی میزان سیالی که در فرآیند تجهیزات تهویه مطبوع یا فعالیت‌های صنعتی افزایش دما پیدا کرده و توانایی خود را جهت انجام کار از دست می‌دهد بجای اینکه دور ریخته گردد، وارد برج خنک کن شده سپس مجدد دما کاهش می‌یابد تا به چرخه فعالیت بازگردانده شود. اینگونه دستگاه‌های خنک کننده بنابر عوامل مختلفی، دارای انواع گوناگونی می‌باشند که ساخت هر مدل باید توسط مهندسان فنی با تجربه محاسبات و طراحی گردد. دسته بندی انواع برج خنک کننده بر اساس معیارهای ذیل صورت میگیرد :
• عملکرد
• جهت حرکت هوا و آب
• نوع مکش هوا
• شکل ظاهری
• متریال سازنده بدنه
• ساختار مدار و مونتاژ
معرفی انواع برج خنک کننده بر اساس نحوه عملکرد
انواع برج‌های خنک کن در نوع جریان مخالف یا متقاطع برای هوا و آب عملکرد دارند. داخل کولینگ‌های متقاطع، جریان هوا و آب موافق یکدیگر هستند، یعنی هوا توسط دیواره‌های جانبی وارد تاور شده بعد آب از بالا و عمود درون آن توزیع میشود. این سیال بخاطر گرانش زمین خود بخود به طرف پایین جریان یافته سپس کامل در تماس با ساختار مولکولی هوا قرار خواهد گرفت. عملکرد انواع برج‌های جریان مخالف نیز اینگونه است که آب از قسمت بالایی و هوا توسط بخش پایین به سیستم ورود پیدا میکند. در طول مسیر که هوا باید بوسیله فن‌ها به بالای برج رود، آب قرار دارد و بعلت نیروی گرانش زمین به پایین هدایت میگردد. طی این عملکرد بیشترین میزان تماس میان آب و هوا انجام شده پس آب کاملا خنک می شود. انواع برج خنک کننده جریان مخالف بدلیل تماس زیاد با هوا، امروزه بسیار استفاده می‌شوند.
معرفی انواع برج خنک کننده بر اساس شیوه انتقال حرارت
انتقال حرارت داخل انواع کولینگ تاور طی اشکال گوناگونی با مدارهای متفاوت انجام می‌پذیرد :
۱- برج خنک کننده مدار باز (تماس مستقیم آب و هوا) : درون برج‌های مدار باز مرطوب یا خیس جریان آب بنحو مستقیم با هوا ارتباط ایجاد کرده تا بر اثر این برخورد، تبادل حرارت انجام شود. انواع برج خنک کاری مدار باز بازدهی بسیار بالایی دارند ولیکن هزینه راه اندازی آنها زیادتر میباشد. مبنای عملکرد اینگونه کولینگ تاورها تبخیر است. همچنین برخلاف انواع مدار بسته، آب ناخالص وارد دستگاه شده که موجب رسوب کولینگ طی مدت زمان میشود.
۲- برج خنک کاری مدار بسته (خشک) : تاورهای مدار بسته دارای کویل مسی هستند بنابراین آب را بنحو مستقیم در تماس با هوا نمی‌گذارند. چون انواع برج خنک کننده فایبرگلاس مدار بسته مشکل رسوب ندارند پس زنگ نمی‌زنند همینطور عمر بالاتری خواهند داشت. توجه گردد مدل خشک بعلت داشتن کویل مسی قیمت خرید بالاتری داراست.
معرفی انواع برج خنک کننده بر اساس شکل ظاهری
❖ انواع برج خنک کن مکعبی : انواع برج‌های مکعبی ظاهری شبیه به مکعب مستطیل داشته و در ساخت آنها از سیستم پاشش آب ثابت (نازل) و هوادهی مکش القایی استفاده میشود. مدل مکعبی دارای مزایایی همچون اشغال فضای محدود، امکان تولید چند سلولی و... میباشد فلذا برای صنعت و تهویه مطبوع بسیار مناسب است. درون انواع برج‌های مکعبی شکل، سیال بعد توزیع از خروجی نازل بر روی پکینگ‌هادر تماس با هوای خنک بیرون قرار گرفته سپس خنک می شود.
❖ انواع برج خنک کننده مخروطی : جزء رایج ترین انواع کولینگ تاور محسوب شده که دارای سیستم پاشش آب دوار (اسپرینکلر) و ظاهری استوانه‌ای شکل (مدور) می باشد. برای خنک سازی چیلرهای تراکمی همینطور دستگاه‌های صنعتی با گردش آب کم کاربرد دارد.
توجه : بنابر جانمایی برج خنک کننده در محل پروژه یکی از انواع برج‌های مکعبی یا مخروطی طراحی و استفاده میگردد.
معرفی قطعات سازنده انواع برج خنک کننده
اجزای تشکیل دهنده انواع برج‌های خنک کن معمولا شبیه همدیگر میباشد و فقط برخی قطعات سازنده با یکدیگر تفاوت دارند. هر قطعه تشکیل دهنده خود دارای انواع مختلفی است، قطعات سازنده کولینگ تاورهای مخروطی و مکعبی شامل اجزای زیر میشود :
✓ سیستم توزیع کننده سیال (اسپرینکلر برای برج‌های مدور، نازل یا افشانک ثابت جهت نصب در کولینگ تاورهای مکعبی)
✓ کویل مسی (مخصوص برج‌های خنک کاری مدار بسته خشک)
✓ لوور یا دریچه ورودی هوا (تیغه ای، لانه زنبوری)
✓ پروانه فن
✓ فلنچ ورودی خروجی سیال
✓ کاهش دور
✓ سطوح خنک کننده (پکینگ فیلمی یا اسپلش)
✓ قطره گیر
✓ ساپورت نگهدارنده موتور
✓ شناور تشتک
✓ عنکبوتی درون برج
✓ بدنه هوابند
جمع بندی نهایی
انواع برج خنک کننده یا همان کولینگ تاور نوعی مبدل حرارتی بزرگ به حساب می‌آیند؛ که امروزه آنها جهت دفع حرارت از دستگاه‌ها یا فرآیندهای صنعتی کارایی دارند. اساس کار برج‌های خنک کن تبخیر قطرات ریز آب طی تماس با جریان هوا است که باعث کاهش دمای آب میگردد. از این سیال سرد شده جهت خنک سازی دستگاه‌ها یا فرآیندهای صنعتی می‌توان استفاده کرد. انواع مصارف برج خنک کننده تجهیزات تهویه مطبوع، چیلر، صنایع صنعتی، آپارتمان‌های (اداری، تجاری، مسکونی) میباشد.