تفاوت انواع برج خنک کننده

تفاوت انواع برج خنک کننده را می‌توان در شکل هندسی و جنس بدنه، سیستم توزیع آب، نوع پروانه و محل قرارگیری آن، نوع سطوح انتقال حرارت یا جنس پکینگ برج خنک کننده جستجو نمود. درست است که تمامی برج های خنک کننده به منظور خنک کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرند، ولی دارای انواع مختلفی هستند که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای متفاوتی در صنعت دارند. در این مطلب از شرکت بادران تهویه صنعت به بررسی مدل های برج خنک کننده متداول ساخته شده می پردازیم و نقاط ضعف و برتری هر کدام را اشاره خواهیم نمود.

بررسی تفاوت انواع برج خنک کننده

برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف (سری CS)

• سیستم توزیع آب: سیستم توزیع آب در این برج خنک کننده از طریق اسپری آب نازل ها صورت می‌پذیرد. در داخل دستگاه در فاصله‌های معین لوله فشار قوی قرار گرفته است. آب با فشار پمپ وارد دستگاه شده و از طریق نازل برج خنک کننده به روی سطوح پاشیده می‌شود. انتخاب نازل مناسب بر عهده طراح دستگاه می‌باشد. توزیع آب در برج خنک کننده باید به صورت یکنواخت و متناسب صورت پذیرد. این سیستم توزیع آب برای واحدهای صنعتی بسیار مناسب است و نگهداری آن آسان و کم هزینه می‌باشد. به طور کلی کیفیت سیستم توزیع آب در برج خنک کننده در بحث تفاوت انواع برج خنک کننده بسیار حائز اهمیت می‌باشد.
• بدنه: جنس بدنه از فایبرگلاس ساخته شده است و تنها قسمت ساپورت ها از فلز گالوانیزه ساخته شده که در مقابل رطوبت، نور خورشید، ضربه و عوامل دیگر بسیار مقاوم است و عمر طولانی‌تری نسبت به فلز دارد.
• پکینگ: در این نوع برج خنک کننده در حالت پیش فرض از پکینگ با جنس پی وی سی (P.V.C) از نوع جریان مخالف استفاده می‌شود. مانند هر برج خنک کن دیگر استفاده از انواع پکینگ برج خنک کننده امکان پذیر می‌باشد.

• پروانه: فن این نوع برج خنک کننده از نوع محوری است و در بالای برج خنک کن قرار می‌گیرد. فن هوا را از قسمت پایین برج خنک کننده مکش کرده و به سمت بالا هدایت می‌کند. پروانه این نوع برج خنک کننده از بلیدهای ایرفویل با جنس فایبرگلاس و یا آلومینیوم ساخته می‌شود که با داشتن پره های تو خالی بسیار سبک بوده و عمر و دوام بسیار بالایی دارد.
• قطره گیر: در این برج خنک کننده یک لایه قطره گیر در بالای لوله‌های نازل ها قرار می‌گیرد و اجازه عبور آب و پرتاب آن به بیرون از برج خنک کن را نمی‌دهد.
• فوندانسیون: فوندانسیون برج خنک کننده سری CS بسیار ساده و کوچک است، سطح مقطح این برج خنک کننده به صورت مربع است بنابراین کمترین فضا را اشغال می‌کند.
• چیدمان: چیدمان این نوع برج خنک کننده در تناژهای بالا مشکل ساز است. زیر هر دو برج خنک کننده که کنار هم قرار می گیرند باید حداقل به اندازه نصف دستگاه از یکدیگر فاصله داشته باشند.
• پرتاب آب: پرتاب آب در این برج خنک کننده به دلیل وجود قطره گیر بسیار کم می‌باشد.

در مجموع در بررسی تفاوت انواع برج خنک کننده باید اشاره نمود که برج خنک کننده مکعبی جریان مخالف سری CS برای واحدهای صنعتی بسیار مناسب است و بیشترین سهم فروش در بازار برج های خنک کن را در اختیار دارد. این نوع برج خنک کننده قابلیت تطبیق با انواع سیستم ها و تجهیزات را دارد و در عین حال نگهداری و تعمیرات آن آسان و کم هزینه می‌باشد.

برج خنک کننده مکعبی جریان متقاطع (سری MX)

• سیستم توزیع آب: توزیع آب در این برج خنک کننده به صورت ثقلی انجام می‌شود. در قسمت فوقانی و دو طرف دستگاه تشت توزیع آب وجود دارد که آب به به وسیله پمپ به دورن آن ها منتقل می‌شود. در زیر این تشت ها که به نام اسپلش باکس شناخته می‌شود، روزنه های بسیاری در فواصل مشخص وجود دارد که آب به وسیله نیروی گرانش به صورت قطره قطره به سمت پایین توزیع می‌شود. این سیستم توزیع آب در عین سادگی بهترین عملکرد را داشته و نیاز به فشار پمپ کمی دارد و عمر و دوام آن بسیار طولانی است.
• بدنه: این برج خنک کننده دارای اسکلت فلزی گالوانیزه است و بدنه اصلی آن از جنس فایبرگلاس می‌باشد. بدنه در مقابل رطوبت و عوامل جوی بسیار مقاوم بوده و عمر طولانی دارد.
• پکینگ: پکینگ این برج خنک کننده از نوع جریان متقاطع است. ورق های پکینگ در فواصل مشخص به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند. این نوع پکینگ برج خنک کننده در عین حال که راندمان بالایی دارد، ولی رسوب کمتری نسبت به انواع دیگر می‌گیرد. در این برج خنک کننده نیز می توان از انواع دیگر پکینگ برج خنک کننده با رعایت توزیع آب و فشار هوا استفاده نمود. برج خنک کننده ام ایکس (MX) بیشترین ارتفاع پکینگ را دارد و هنگام ریزش آب دمای آب به خوبی پایین می‌آید. در حقیقت نوع پکینگ در تفاوت انواع برج خنک کننده تأثیرگذار نیست.

• پروانه: فن این نوع برج خنک کننده از نوع محوری است و در بالای برج خنک کن قرار می‌گیرد. فن هوا را از دو طرف برج خنک کننده مکش کرده و به سمت بالا هدایت می کند. پروانه این نوع برج خنک کننده از بلیدهای ایرفویل با جنس فایبرگلاس و یا آلومینیوم ساخته می‌شود که با داشتن پره‌های تو خالی بسیار سبک می‌باشد و همچنین عمر و دوام بسیار بالایی دارد. در طراحی این نوع برج خنک کننده باید شکل‌گیری خطوط مسیر هوا مورد توجه قرار گیرد.
• قطره گیر: پکینگی که در این برج خنک کننده استفاده می‌شود دارای قطره گیر در انتهای خود است که امکان پرتاب آب را می‌گیرد.
• فوندانسیون: فوندانسیون برج خنک کننده سری ام ایکس (MX) بسیار ساده است؛ به طوری که تمام پایه‌های دستگاه بروی کلاف مستطیل فلزی قرار می‌گیرند.
• چیدمان: چیدمان این دستگاه در تناژهای بالا به دلیل اینکه از دو طرف مکش هوا دارند بسیار مناسب است و با اشغال فضای اندک در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و نیازی به فاصله نیست.
• پرتاب آب: به دلیل طراحی و مکانیزم این نوع برج خنک کننده پرتاب آب به حداقل می رسد و کمترین اتلاف آب را دارد.

در مجموع در بررسی تفاوت انواع برج خنک کننده باید اشاره نمود که برج خنک کننده مکعبی جریان متقاطع سری MX در میان انواع برج های خنک کننده عملکرد بهتری دارد و تعمیرات آن کم هزینه می‌باشد، ولی هزینه اولیه خرید آن به دلیل استفاده از متریال بیشتر نسبت به انواع دیگر برج خنک کننده بالاتر می‌باشد.

برج خنک کننده مدور جریان مخالف (سری RF)

• سیستم توزیع آب در این برج خنک کننده به صورت دورانی است. ابتدا آب با فشار پمپ از طریق لوله عمودی در مرکز به سمت بالای برج حرکت می‌کند. سپس به کلگی توزیع آب برج خنک کننده (آبگردان) می‌رسد و به درون لوله های آرم وارد می‌شود که زیر آنها پر از سوراخ است. آب به طوری در شعاع مقطع برج خنک کن توزیع می شود که کلگی در حال دوران می‌باشد و تمام نقاط را پوشش می‌دهد. این سیستم توزیع آب به دلیل حرکت دورانی زودتر از انواع سیستم های دیگر دچار مشکل می‌شود و نیاز به تعمیرات پیدا می‌کند.
• بدنه: بدنه برج خنک کننده سری RF به شکل بطری ساخته می‌شود که کاملا آیرودینامیک است و در مقابل وزش باد مقاومت بالایی دارد و برای مناطقی که وزش باد شدید دارند توصیه می‌شود. مابقی قطعات ساپورت و نگهدارنده از قطعات گالوانیزه ساخته می‌شود.
• پکینگ: پکینگ این برج خنک کن نیز از جنس پی وی سی (P.V.C) ساخته می‌شود و از نوع جریان مخالف است. همانطور که می‌بینیم تفاوت انواع برج خنک کننده در پکینگ آنها نیست، بلکه استفاده از هر نوع پکینگ دیگر هم در هر برج خنک کن با رعایت اصول طراحی امکانپذیر می‌باشد.

• پروانه: پروانه محوری این برج خنک کن در قسمت فوقانی دستگاه قرار گرفته است و هوا را از قسمت زیرین مکش کرده و با عبور از روی پکینگ ها به سمت بالا منتقل می‌نماید. معمولاً پروانه از جنس فایبرگلاس و یا آلومینیوم ساخته می‌شود که عمر بالایی دارد.
• قطره گیر: در این برج خنک کن از قطره گیرهای فایبرگلاس استفاده می‌شود که تنها روی لوله‌های آرم را پوشش می‌دهند و از پرتاب آب جلوگیری می‌کنند.
• فوندانسیون: ساخت فوندانسیون این برج خنک کن مشکل می‌باشد. زیرا پایه ها بروی یک محیط دایره قرار گرفته‌اند و نیاز به اندازه گیری‌های دقیق می‌باشد.
• چیدمان: چیدمان برج های خنک کننده گرد در تناژ های بالا بسیار مشکل می‌باشد. زیرا باید از یکدیگر فاصله داشته باشند و فضای بسیار زیادی را اشغال می‌کنند. بنابراین استفاده از این نوع برج خنک کن در تناژهای بالا و به صورت ماجولار پیشنهاد نمی‌گردد.
• پرتاب آب: پرتاب آب در این نوع برج خنک کننده به نسبت انواع دیگر برج خنک کننده بیشتر می‌باشد. زیرا قطره گیرهای قرار گرفته بروی لوله ها تمام سطح مقطع برج خنک کن را پوشش نمی‌دهند و فاصله فن با پکینگ ها کمتر از انواع دیگر برج خنک کن می‌باشد.

سخن پایانی

در بررسی تفاوت انواع برج خنک کننده در مجموع باید اشاره نمود که به دلیل پرتاب آب و سیستم توزیع آب دورانی، استفاده از برج خنک کننده سری RF فقط در تناژهای پایین پیشنهاد می‌گردد. این برج خنک کن سرویس و تعمیرات پر هزینه‌ای دارد و نسبت به انواع دیگر برج های خنک کننده معایب بیشتری دارد.

جهت مطالعه بیشتر به مطلب “کاربرد برج خنک کننده در صنعت“ مراجعه فرمایید. جهت مطالعه بیشتر: Understanding the Different Types of Cooling Towers