کویل برج خنک کننده و کاربرد آن

کویل برج خنک کننده، سیال خنک شونده را از هوای محیط جدا می کند و این کار باعث تمیز ماندن سیال مورد نظر که معمولاً آب می باشد، می شود. برج های خنک کننده نیز دارای کویل می باشند. در کولینگ تاور مدار بسته، کویل وظیفه انتقال حرارت بین سیال خنک شونده و محیط اطراف را عهده‌دار می باشد. بنابراین در مواردی به کویل برج خنک کننده، مبدل گرمایی و هیت اکسچنجر نیز می گویند. در واقع بر خلاف برج خنک کننده مدار باز که در آن سیال خنک شونده بر اثر تبخیر در روی پکینگ خنک می گردد، در کولینگ تاور مدار بسته نیز سیال خنک شونده در داخل کویل جریان دارد و پاشش آب روی کویل موجب خنک کاری آن می گردد. در این مقاله از سری مقالات سایت بادران تهویه صنعت درباره کویل برج خنک کننده و کاربرد آن مطالبی بیان خواهد شد.

کابردهای کویل در برج های خنک کننده

کولینگ تاورهایی که دارای کویل می باشند عبارتند از برج های خنک کننده مدار بسته، برج های خنک کننده هیبریدی، خنک کننده های آدیاباتیک و خنک کننده های هوای خشک که در همه موارد ذکر شده، وظیفه کویل، انتقال حرارت بین سیال خنک شونده و محیط اطراف می باشد که در ادامه به تفصیل هر کدام را توضیح خواهیم داد.

کویل در برج های خنک کننده مدار بسته

برج های خنک کننده مداربسته (Closed circuit cooling tower) دارای کویل با لوله هایی از جنس مس، گالوانیزه و استیل هستند. این کویل ها بدون فین آلومینیومی می باشد. سایز این لوله ها معمولاً بزرگ می باشد تا سرعت درون لوله زیاد نشود و تشکیل رسوب و گرفتگی درون لوله کاهش یابد. در برج های خنک کننده، سیال خنک شونده که بیشتر آب می باشد درون لوله ها جریان یافته و پس از چند پاس و ردیف لوله از کویل خارج می شود. مدار ثانویه‌ایی نیز درون برج خنک کن وجود دارد که آب از طریق نازل ها بر روی کویل و لوله های آن پاشش شده و از طریق تبخیر این آب، آب درون لوله های کویل خنک می شود. در کولینگ تاورهای مدار بسته نیز فن وجود دارد تا عملکرد تبخیر با شتاب بیشتری صورت گیرد.

کویل در برج های خنک کننده هیبریدی

کویل در برج های خنک کننده هیبریدی (Hybrid Cooling tower) دارای کویل با لوله های از جنس مس، گالوانیزه و استیل می باشد. این برج خنک کن دارای دو نوع کویل خشک (کویل همراه با لوله و فین آلومینیوم) و کویل تر (کویل با لوله و بدون فین آلومینیومی) است. کویل خشک کولینگ تاور هیبریدی، شامل لوله های مسی، گالوانیزه و استیل همراه با فین های آلومینیومی پوشش دار Blue و Gold می باشد تا آلومینیوم آن از زنگ ضدگی محافظت شود. معمولاً تراکم فین آلومینیومی در این برج ها برای جلوگیری از افت فشار هوا بالا نمی باشد.

کویل تر برج های خنک کننده هیبریدی، همانند کویل های برج های خنک کننده مدار بسته می باشند که این کویل ها بستگی به شرایط، شامل لوله های مسی،گالوانیزه و استیل بدون فین آلومینیومی هستند. در این سیستم آب ابتدا وارد کویل خشک شده و توسط هوای خنک مدار بسته مقداری از گرمای خود را از دست می دهد و سپس وارد لوله ی تر یا مدار بسته شده و همانند برج های خنک کننده مدار بسته توسط آب مدار ثانویه کولینگ تاور، اب درون لوله های کویل خنک می شود. در این برج ها نیز از پروانه آکسیال بزرگ استفاده می شود. و اگر برج های خنک کننده هیبریدی به صورت چهار فصل کار کنند تا 40 الی 60 درصد در مصرف آب صرفه جویی می شود.

جهت خرید کویل برج خنک کننده و طراحی کویل می توانید با شرکت بادران تهویه صنعت تماس حاصل نمایید

کویل در برج های خنک کننده آدیاباتیک

برج های خنک کننده آدیاباتیک (Adiabatic Cooling Tower) معمولاً از کویل با لوله های مسی و همراه با فین آلومینیومی روکش دار Blue و فین Goldمی باشد. البته از لوله های استیل و فین استیل و لوله های گالوانیزه و فین آلومینیومی نیز تشکیل شده که توسط پد سلولزی احاطه شده است. این نوع برج های خنک کننده دارای فن های سایز 80 یا 91 سانتی متر مکشی و یا فن های آکسیال پروانه‌ایی و ملخی با طول زیاد می باشد. در این برج ها، هوای گرم عبوری از پدهای سلولزی خنک شده و سپس هوای خنک وارد کویل می گردد و در آنجا آب وارد برج خنک کن می شود. در زمستان نیز بدون استفاده از پدهای سلولزی و گردش آب در آنها، آب درون کویل را با هوای خنک محیط کاهش می دهد. در صورتی که این برج ها به صورت چهار فصل کار کنند، در حدود 80 درصد در مصرف آب صرفه جویی می شود.

کویل در برج های خنک کننده هوای خشک

برج هایی در مقیاس های کوچک تا متوسط را برج های خنک کننده هوای خشک یا (Dry Cooler) می نامند و برج هایی در مقیاس های متوسط تا بزرگ که به صورت بتنی هستند را با نام برج های خشک هلر می نامند. در برج های خنک کننده درای کولر که کویل معمولاً به صورت V-Type می باشند، آب درون کویل و لوله های مسی با فین آلومینیومی در جریان است و فن های مکشی با سایز 80 الی 91 سانتی متری جهت جریان هوای اجباری در این کویل ها وجود دارد.

در خنک کننده های درای کولر، هوای عبوری از درون کویل باید چندین درجه از دمای آبی که می خواهیم خنک کنیم کمتر باشد تا آب درون کویل خنک شود، دمای مقدار خنک شدن آب درون کویل بیشتر از هوای محیط می باشد. بنابراین ما می توانیم از این دستگاه در مناطق سردسیر یا در فصل های سرد سال و یا در شرایطی که دمای خشک محیط از دمای خروجی از کویل کمتر باشد استفاده نماییم. به عنوان مثال می‌خواهیم آبی را با 200 متر مکعب در ساعت از دمای 80 درجه به 60 درجه سانتیگراد در شهر تهران کاهش دهیم.

خوب از آنجا که بیشترین دمای هوای تهران 43 درجه سانتی گراد می باشد، ما می توانیم دمای آب را توسط خنک کننده های درای کولر کاهش دهیم. اما فرض کنیم می خواهیم آبی را با دبی 80 متر مکعب در ساعت از دمای 37 درجه به 32 درجه ساتی گراد در شهر تهران کاهش دهیم که در این صورت دیگر امکان استفاده از خنک کننده های درای کولر در فصل گرم سال وجود ندارد، زیرا دمای خشک محیط از دمای خروجی بالاتر می باشد.

در برج خنک کننده های هلر که به صورت بتنی می باشد و جریان هوای عبوری از کویل ها به صورت طبیعی می باشد، فن وجود ندارد. بنابراین در قسمت پایین برج خنک کننده بتنی هلر، آب درون کویل ها عبور می کند و خنک می شود. در این برج ها نیز شرط اینکه دمای خشک محیط از دمای آب خروجی مورد نظر کمتر باشد نیز، وجود دارد. این نوع برج برای جریان های زیاد می باشد که هم باعث کاهش مصرف برق فن ها و هم باعث کاهش مصرف آب می شود.

کویل هایی که در بالا ذکر شدند، نیز می توانند در برج های خنک کننده با بدنه گالوانیزه، برج های فایبرگلاس (FRP) و برج های با بدنه استیل استفاده شوند که هر کدام دارای مزایا یا معایبی می باشند. به طور مثال برج های فایبرگلاس سبک تر و ضد زنگ تر از نوع گالوانیزه و سبک تر از برج استیل می باشند و برج های استیل کمتر دچار زنگ ضدگی شده و مقاوم تر هستند.

جنس کویل کولینگ تاور

جنس کویل برج خنک کننده هم بسیار مهم است که بسته به نوع کاربرد، تفاوت دارد. کویل های مسی انتقال حرارت را بهتر انجام داده و در نهایت باعث می شوند که دستگاه سبک تر باشد. در جاهایی که آب درون کویل اسیدی باشد، باید از کویل های استیل و کویل های گالوانیزه استفاده کرد که نیاز به طول لوله های بیشتر نسبت به کویل مسی می باشد.

کویل مسی در برج های خنک کننده به علت دارا بودن ضریب بالای انتقال حرارت، راندمان بالاتری را نسبت به کویل گالوانیزه دارد. زیرا قطر و ضخامت پایین در لوله مسی، در مصارف صنعتی ممکن است باعث بروز مشکلاتی شود. ضخامت کم کویل مسی کولینگ تاور، باعث می شود تا این نوع کویل نسبت به ضربه و برخورد با اشیاء خارجی حساسیت بالایی داشته و در صورت برخورد، سوراخ شود. با توجه به همه موارد بیان شده، می توان عنوان کرد که کویل مسی در مصارف صنعتی خاص و خشن، کمتر کاربرد داشته و برج خنک کننده مدار بسته با کویل مسی بیشتر برای استفاده همراه با چیلر، برای مصارف مسکونی و تجاری کاربرد دارد.

ساخت کویل های برج خنک کننده

برای انتقال حرارت بهتر در کویل ها مخصوصاً کویل های فین دار، سرعت هوای عبوری از روی کویل باید 2.5m/s یا 500FPM باشد. در این صورت است که سرعت روی کویل بهینه است و انتقال حرارت به درستی انجام می شود. به عنوان مثال فن ما دارای 12000CFM می باشد و ما می خواهیم کویل متناسب با آن را طراحی کنیم

که می توان یک کویل مربعی با ابعاد 1.49m طراحی کرد که برای تعداد ردیف های آن می‌توان از فرمول انتقال حرارت ذیل استفاده کرد.

سرعت درون لوله های کویل خنک کننده نباید از 8ft/s بیشتر شود چون باعث ایجاد افت بالا و لرزش کویل می شود و در این صورت نیاز به پمپ قوی تری می باشد و در دراز مدت مصرف برق را افزایش می دهد. کلکتور های کویل های آبی معمولا از فرمول ذیل محاسبه می شود.

که N مجموع تعداد لوله هایی می باشد که کلکتور را به کویل متصل می کند و d قطر لوله های کویل می باشد.

نویسنده: مهندس میرحسین آقاخواه

شرکت بادران تهویه صنعت

• فروش و ساخت کویل گالوانیزه برج خنک کننده
• فروش و ساخت کویل مسی برج خنک کن
• فروش و ساخت کویل استیل کولینگ تاور
• ساخت و فروش کولینگ تاور مدار بسته فایبرگلاس

(۲۶۷۰۹۹۱۸ – ۲۶۷۰۹۳۶۸) –021
(۲۲۶۴۵۸۹۰ – ۲۶۶۰۲۷۷۶) -021

تماس فوری / واتس اپ: 09213602690

https://badrantahvie.com

سوالات تکمیلی