cooling tower | برج خنک کننده
برج خنک کننده
از اینها می توان دریافت که برج خنک کننده با رویکرد کوچکتر
کارایی بیشتری دارد. کولینگ تاور معمولاً رویکردی بین 5 تا 10 درجه فارنهایت
دارند. در حالی که یک رویکرد کوچک مورد نظر است، هزینه سرمایه گذاری ممکن است غیر
عملی باشد زیرا اندازه برج خنک کن گالوانیزه به طور تصاعدی با کاهش رویکرد افزایش
می یابد.
معمولاً محدوده و سرعت جریان آب خنک کننده پارامترهایی هستند که
متعادل می شوند. این به این دلیل است که بار گرمایی از قبل از تقاضای مصرف کننده
تامین می شود و دمای لامپ مرطوب هوای محیط ممکن است دستکاری نشود. افزایش برد برج
خنک کن گالوانیزه ناب زیست را کارآمد می کند. این کار را می توان با افزایش دمای
برگشت آب خنک کننده یا با کاهش دمای منبع آب خنک کننده انجام داد. در هر یک از
موارد، معمولاً یک دما به دلیل نیاز کاربران نهایی ثابت است. از این دو گزینه،
افزایش دمای برگشت آب خنک‌کننده عملی‌تر است، زیرا اختلاف دمای هوا و آب در تماس بسیار
بیشتر خواهد بود. هر چه اختلاف دما بیشتر باشد، گرمای بیشتری را می توان دفع کرد.
اگر تنها گزینه کاهش دمای منبع آب خنک کننده باشد، نتیجه نیز رویکرد
را کاهش می دهد. به نوبه خود، طراحی به یک برج بسیار بزرگتر نیاز دارد.
دمای لامپ مرطوب این یک پارامتر مهم برای برج خنک کننده با تکیه بر
خنک کننده تبخیری است. دمای طراحی لامپ مرطوب به شرایط موجود سایت بستگی دارد.
بنابراین، بررسی های دقیق محل باید انجام شود، به ویژه در ماه های تابستان که دمای
محیط و رطوبت نسبی بالا است. یک طراح باید انتشارات سازمان های مهندسی و علمی مانند
انجمن مهندسین گرمایش، تبرید و تهویه مطبوع آمریکا
(ASHRAE) و اداره ملی اقیانوسی و جوی را برای منحصر به فردترین و
بدترین شرایط طراحی برای یک مکان خاص در نظر بگیرد.
از نقطه قبل مشاهده می شود که دمای بالای حباب مرطوب باعث کاهش نزدیک
می شود. بنابراین، در مکان‌هایی که شرایط دمایی لامپ مرطوب بالا وجود دارد، برج‌های
خنک‌کننده بزرگ‌تری برای بار خنک‌کننده معین مورد نیاز هستند.
بار حرارتی مصرف کننده اندازه و هزینه برج خنک کننده متناسب با بار
حرارتی است. کولینگ تاور معمولاً با استفاده از
حداکثر بار گرمایی مصرف کننده یا تقاضای خنک کننده طراحی می شوند. سپس آنها ظرفیت
نامی برج خنک کن گالوانیزه ناب زیست خواهند بود. با این حال، مواقعی وجود دارد که
تقاضای کمی برای خنک کننده وجود دارد. در این موارد، برج با راندمان کمتری کار
خواهد کرد.
به منظور صرفه جویی در مصرف انرژی، یک روش استفاده از کنترل سرعت فن
است. سرعت انتقال حرارت با افزایش سرعت هوا افزایش می یابد. اگر به انتقال حرارت یا
سرمایش تبخیری زیادی نیاز نباشد، می توان سرعت فن را کاهش داد. این کار را می توان
با استفاده از موتورهای درایو با سرعت متغیر، موتورهای فن دو تا سه سرعته و پره های
فن قابل تنظیم انجام داد. گزینه دیگر طراحی یک برج خنک کننده ناب زیست چند سلولی
است. در این حالت، یک سلول ممکن است در ساعات غیرفعال یا در مواقع کم تقاضا در
حالت آماده به کار باشد.
تصفیه آب
با تبخیر آب، ناخالصی ها در آب حل شده و غلیظ تر می شوند. آب آرایشی
اضافه می شود که بعداً تبخیر می شود و ناخالصی های بیشتری را پشت سر می گذارد. اینها
مواد معدنی محلول هستند که بعداً در قسمتهای برج خنک کن گالوانیزه در تماس با آب،
مقیاس ایجاد می کنند. نه تنها برج خنک کننده، بلکه مصرف کنندگان مانند مبدل های
حرارتی و کندانسور نیز تحت تأثیر قرار می گیرد.
جدای از تجمع رسوب، رسوب بیولوژیکی تمایل به ایجاد روی سطوح دارد. کولینگ
تاور تبخیری به ویژه در معرض رسوب بیولوژیکی هستند که در آن جریان هوای حامل میکروب
ها توسط آب پاک می شود. مواد معدنی غلیظ موجود در آب به دلیل تبخیر، محیط مساعدی
را برای رشد این میکروب ها فراهم می کند.
بسته به کاربرد و پارامترهای آب، روش های تصفیه آب تا حد زیادی
متفاوت است. مواد شیمیایی تصفیه آب و سیستم های فیلتراسیون اختصاصی در بازار به
فروش می رسند که طیف وسیعی از مشکلات را هدف قرار می دهند. در زیر چند روش متداول
تصفیه آب خنک کننده آورده شده است.
کاربردهای برج خنک کننده
در هر کارخانه صنعتی، گرما از تجهیزات مورد استفاده در فرآیندهای
مختلف تولید می شود. نیاز به حذف گرمای نامطلوب یک اتفاق رایج در فرآیندهای تولید
صنعتی است. همین امر در مورد ساختمان های تجاری و مسکونی نیز صادق است، جایی که
خنک کننده راحت، ذخیره سازی در یخچال و حفظ تجهیزات مورد نیاز است. اگر حرارت تولید
شده نامطلوب حذف یا دفع نشود، ماشین آلات، تجهیزات و سیستم های تهویه مطبوع به
درستی کار نمی کنند.
کولینگ تاور به دلیل کارایی بالا، یک سیستم دفع گرما پرکاربرد هستند.
اندازه برج خنک کننده بسته به کاربرد متفاوت است. از واحدهای چیلر کوچک برای سرمایش
منازل، تا سازه های بلند 200 متری که نیروگاه های تولید برق را خدمت می کنند. در زیر
برخی از کاربردهای برج خنک کننده آورده شده است.
نیروگاه های تولید برق
نیروگاه های تولید برق از بخار به عنوان سیال کار استفاده می کنند.
برای تولید برق، آب توسط زغال سنگ، گاز طبیعی یا حتی تشعشعات هسته ای به بخار تبدیل
می شود. سپس این گرما به انرژی مکانیکی تبدیل می شود. با این حال، مقداری از این
گرما را نمی توان به انرژی تبدیل کرد و برای تکمیل چرخه بخار باید حذف شود. اینجاست
که برج خنک کننده وارد عمل می شوند.
کارخانه های صنعتی (نفت و گاز، پتروشیمی و ...)
این شبیه به یک نیروگاه است. کندانسورها، مبدل های حرارتی و ژاکت های
خنک کننده همگی گرما را از فرآیندها جذب می کنند. سپس این گرما توسط آب منتقل می
شود تا از طریق برج خنک کننده دفع شود.
برج خنک کننده برای چه مواردی استفاده می شود؟
برج خنک کننده عمدتاً برای گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
و کاربردهای صنعتی استفاده می شوند. برج خنک کننده عملکرد مقرون به صرفه و کم مصرف
را برای سیستم هایی که نیاز به خنک کننده دارند ارائه می دهند. بیش از 1500 تأسیسات
صنعتی از آب زیادی برای خنک کردن گیاهان خود استفاده می کنند. سیستم های HVAC
معمولاً در ساختمان های اداری بزرگ، مدارس و بیمارستان ها استفاده می شود. کولینگ
تاور صنعتی بزرگتر از سیستم های HVAC هستند و برای
حذف گرمای جذب شده در سیستم های آب خنک کننده در گردش مورد استفاده در نیروگاه ها،
پالایشگاه های نفت، کارخانه های پتروشیمی، کارخانه های فرآوری گاز طبیعی، کارخانه
های فرآوری مواد غذایی استفاده می شوند. و سایر تاسیسات صنعتی استفاده می شود.
برج خنک کننده چگونه کار می کند؟
خنک سازی تبخیری یک فرآیند طبیعی است که باعث خنک شدن تبخیری هوا می
شود. یک مثال خوب برای این موضوع، احساس سرمای ناگهانی هنگام بیرون آمدن از دوش آب
گرم یا هواداران هیجان‌زده است که باعث می‌شود بازیکنان فوتبال در کنار زمین خنک
شوند. در حالی که زیر دوش هستیم، پوست ما مرطوب است و به راحتی در معرض هوا قرار
نمی گیرد، اما وقتی بیرون می رویم، آب روی پوست شروع به تبخیر می کند و گرما را از
بدن ما می گیرد و احساس می کنیم که یک اثر خنک کننده وجود دارد. برج خنک کننده از
همان اصل خنک کننده تبخیری برای خنک کردن جریان مداوم آب استفاده می کنند.
برج خنک کننده اساسا جعبه های بزرگی هستند که برای به حداکثر رساندن
تبخیر آب طراحی شده اند. برای انجام این کار، آنها حاوی موادی هستند، معمولاً ورق
های پلاستیکی PVC، که مناطق بزرگی را برای تبخیر آب ایجاد می
کنند. این ماده همان چیزی است که داخل برج خنک کننده ناب زیست را پر می کند و به
آن فن برج خنک کننده می گویند.
نظرات
ارسال یک نظر