وظیفه برج خنک کننده، خنک کردن آب و بازگرداندن آن به سیستم است. بسیاری از صنایع برای تولید و فعالیت باید با استفاده از آب در گردش تجهیزات و ماشین آلات خود را خنک کنند که این وظیفه بر عهده برج خنک کننده می‌باشد. نقل از یکی از بهترین کتب مرجع “تبخیر آب بهترین شکل استفاده را در برج های خنک کننده نشان می‌دهد جایی که به دلیل تماس گسترده و طولانی آب و جریان هوا آب گرمای نهان مورد نیاز جهت تبخیر را از باقی مولکول ها گرفته و در حالی که بخشی از آن تبخیر می‌شود، بخشی دیگر خنک می‌شود“. در این مقاله از کارا فناور اطلس پارسی می‌خواهیم درباره وظیفه برج خنک کننده در صنایع تهویه و تبرید مطالبی را بیان کنیم.
عملکرد و وظیفه برج خنک کننده
اگر قرار بود که برج خنک کنبدون مکانیزم تبخیر به خنک کردن آب بپردازد شاهد دستگاه بسیار بزرگی خواهیم بود که تبادل حرارت را فقط به وسیله هدایت گرمایی منتقل می‌کند. بنابراین تبخیر کلیدی ترین عنصر تئوری برج خنک کننده می‌باشد. وقتی آب از حالت مایع تغییر فاز داده و به بخار تبدیل می‌شود، مقدار بسیار زیاد انرژی (گرما) دریافت می‌کند که به آن گرمای نهان تبخیر گفته می‌شود که مقدار آن در شرایط عادی برابر 1000 بی تی یو بر ساعت (btu/hr) می‌باشد. حتی تبخیر بخش کوچکی از آب موجب دریافت گرمای بسیار زیاد و خنک شدن قابل توجه آب می‌گردد.
“وظیفه برج خنک کننده خنک کردن آب و رساندن آن به نزدیکی دمای مرطوب محیط می‌باشد”
برای درک عملکرد برج خنک کننده و وظیفه کولینگ تاور باید با مفهوم دمای مرطوب آشنا شویم. فرض کنید در فضای آزاد و در زیر سایه هستید. دمای هوا 32 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی هوا 40 درصد می‌باشد. دماسنج معمولی دمای هوا را 32 درجه سانتیگراد نشان می‌دهد که به آن دمای خشک می‌گویند. اما اگر دور حباب دماسنج پارچه نازکی بپیچید و آن را خیس کنید، دماسنج دیگری بوجود می‌آید به نام سایکرومیتر که در این حالت بعد از مدتی کوتاه دما از سطح دمای خشک پایین آمده و در حدود 22 درجه سانتیگراد می‌ایستد. این دمای مرطوب است و کمترین دمایی است که به وسیله تبخیر قابل دست یافتن است.
صرف نظر از راندمان برج خنک کننده و ابعاد در برج خنک کننده رسیدن به دمای مرطوب به هیچ عنوان امکان پذیر نمی‌باشد. به فاصله بین دمای خروجی از برج خنک کننده و دمای مرطوب، اپروچ (Approach) می‌گویند. در عمل و بهترین حالت دمای خروجی از کولینگ تاور به حدود فاصله 2.5 درجه سانتیگراد از دمای مرطوب می‌رسد. تمام اطلاعات انتقال حرارت تبخیری در نمودار سایکرومتریک برج خنک کن قابل دسترس است.
در مطالب بعدی به محاسبات انتقال حرارت در برج خنک کننده می‌پردازیم، ولی جهت مطالعه ببشتر می‌توانید به مطالب “طراحی برج خنک کننده“ و “محاسبات برج خنک کننده“ مراجعه فرمایید.
