دوشنبه ۱۷ اردیبهشت ۱۴۰۳
کد مقاله: ۱۴۰۱۱۱۰۰۹۳

انواع برج های خنک کننده، نحوه کارکرد و نصب آنها

برج خنک کننده,برج خنک کننده چیستبرج های خنک کننده
برج های خنک کننده دستگاهی است که براساس تماس مستقیم یا غیرمستقیم آب گرم و هوا می تواند دمای آن را کاهش دهد، در حقیقت این دستگاه نوعی مبدل حرارتی محسوب می شود. در ادامه این مطلب سرپوش به انواع برج های خنک کننده و سازوکار آنها اشاره می شود.

برج خنک کننده چیست؟

برج های خنک کننده در حقیقت نوع خاصی از مبدل های حرارتی هستند که می توانند از هوا برای کاهش دمای آب استفاده کنند که تحت تاثیر تماس مستقیم یا غیر مستقیم صورت می گیرد. 

این تجهیزات از نظر ساختار، جنس بدنه، شکل، روش انتقال حرارت، آرایش جریان آب و هوا همچنین نوع مکش جریان هوا انواع مختلفی دارند که هرکدام از آنها ویژگی و محدودیت هایی را شامل می باشد و کاربردهای گوناگونی نیز دارد. 

کاربرد برج های خنک کننده به صنایع متفاوت مانند پالایشگاه یا نیروگاه ها محدود نخواهد شد. در سیستم های تهویه مطبوع مجتمع های اداری و مسکونی هم از این برج های خنک کننده استفاده می کنند. به دلیل اینکه انتخاب مناسب ترین نوع برج خنک کننده با شناخت کاربردها، محدودیت ها مزایا و معایب آن اتفاق می افتد در ادامه به بررسی این موارد می پردازیم. 

طرز کار برج خنک کننده:

محوه کارکرد برج های خنک کننده از طریق مقداری رطوبتی خواهد بود که در تماس با آب گرم قرار می گیرد. در این حالت به دنبال اختلاف انرژی و همچنین میزان گرادیان غلظت انتقال انرژی و جرم از آب به هوا صورت خواهد گرفت. 

در ادامه مسیر آب هم از حالت مایع به بخار تبدیل شده و وارد این فاز می شود. در این صورت به دنبال تبخیر ایجاد شده مقداری انرژی هم به فاز گازی وارد می شود که لازم به ذکر است میزان انرژی بسیار بالای خواهد بود زیرا گرمای نهان آب در ان حالت بالا است. 

در ادامه روند به دلیل تبخیر مقداری آب و خروج گرما از فاز مایع دمای آب کاهش پیدا می کند، شرط پیش رفتن به روند این است که هوای مورد استفاده در برج همراه با مقدار کمی رطوبت است تا ظرفیت پذیرش آب تبخیر شده را داشته باشد. 

برج خنک کننده,نحوه کارکرد برج های خنک کنندهنحوه کارکرد برج های خنک کننده

تقسیم بندی برج های خنک کننده:

برج های خنک کننده شامل؛ برج خنک‌کننده فایبر گلاس طرح مکعبی - برج خنک‌کننده مارلی (ذوزنقه‌ای) - برج خنک‌کننده ۱مارلی (مکعبی)- برج خنک‌کننده مدل سانتریفیوژ - برج خنک‌کننده کانتر فلو فلزی - برج خنک‌کننده گِرد می باشند که با توجه به مواردی که در ادامه عنوان می شوند تقسیم بندی خواهند شد. باید توجه کرد که برج های خنک کننده به صورت ترکیبی از هرکدام از دسته ها می توانند باشند و این طبقه بندی تنها برای نشان دادن وضعیت عملکرد خنک کننده ها خواهد بود:

نیروی محرک جریان هوا:

برج های خنک کننده براساس نیروی جریان دهنده هوای طبیعی یا مکانیکی به دو دسته تقسیم می شوند که شامل موارد زیر می باشند: 

برج خنک‌کن فن دار (مکانیکی):

در برج هایی که فن دارند یک یا چند فن وظیفه دارند هوا را به جریان در آورده و وارد برج خنک کننده کنند. در این مورد تا زمانی که فن روشن باشد جریان هوا میان داخل و خارج برج برقرار خواهد بود از طرفی نسبت به برج های بدون فن فضای کمتر اشغال خواهند کرد اما مهمترین عیبی که این برج های دارند مربوط به صدا و لرزشی است که فن یا فن ها ایجاد می کنند. 

در برج هایی که بدون فن هستند؛ جریان هوا به صورت طبیعی بین برج و محیط بیرون جابجا می شوند. از جمله مزیت هایی که در این دسته وجود دارند می توان به مصرف مقدار انرژی الکتریکی کمتر، صدا، قطعات متحرک کمتر و عدم پاشیده شدن آب به فضای اطراف اشاره کرد. در کنار این مزایا معایبی هم دارد که بیشتر مربوط به هزینه های ساخت آن می شود. 

مکانیسم انتقال حرارت:

برج های خنک کننده از لحاظ روش های انتقال حرارتی به سه دسته تقسیم می شوند که شامل موارد زیر می باشند: 

برج خنک کن مرطوب:

در برج های خنک کننده مرطوب آب گرم از بالا و عبور از پکینگ ها در ادامه برخورد با جریان هوای تازه محیط بیرون که یا به شکل صورت طبیعی وارد برج می شوند یا از طریق فن، علاوه بر تبادل حرارتی و خنک شدن، در پایین برج نیز ته نشین خواهند شد. مهمترین عیبی که می توان به این دستگاه نسبت داد مربوط به پاشیدن ذرات آب به اطراف و همچنین تبخیر بیش از حد آب می باشد. 

برج خنک کن خشک:

در مناطقی که مقدار کافی آب وجود ندارد باید از اسراف و مصرف بی رویه آب پیشگیری کرد که در این صورت پیشنهاد می شود از برج های خنک کننده خشک استفاده شود. در این نوع تجهیزات آب گرم به جای عبور از پکینگ ها از لوله های پره داری که با هوای سرد در تماس هستند عبور می کند و سپس دچار کاهش دما خواهد شد. از جمله معایبی که می توان برای این سیستم در نظر داشت مربوط به کاهش راندمان با افزایش دمای محیط اطراف می باشد. 

برج خنک کننده,تقسیم بندی برج های خنک کنندهتقسیم بندی برج های خنک کننده؛ نوع خنک خشک کن

برج خنک کن خشک-مرطوب:

این نوع برج های خنک کننده به صورت ترکیبی از دو نوع برج بالا هستند که به جهت کاهش عواض و معایب دو سیستم بالایی مورد استفاده قرار می گیرد. برج های خنک کننده خشک دارای دو مسیر هوایی هستند که به صورت موازی و دو مسیر آب نیز دارند که به صورت سری قرار می گیرند. 

آب گرم در ابتدا وارد لوله های پره دار شده و سپس وارد پکینگ می شود در طول مسیر هم با هوای سرد شروع به تبادل حرارتی می کند سپس آب سرد در انتهای برج تجمع پیدا می کند. 

نحوه برخورد جریان‌های آب و هوا:

برج های خنک کننده بر اساس اینکه چگونه جریان هوای سرد با جریان آب گرم برخورد می کند به دو دسته تقسیم می شوند که شامل موارد زیر می باشد: 

برج خنک کن با جریان هوای متقاطع:

در این صورت هوایی که از محیط بیرون وارد برج می شود با جریان آب به صورت متقاطع برخورد می کند. 

برج خنک کن با جریان هوای مخالف:

در این صورت جریان هوا به صورت ممخالف با جریان آب برخورد خواهد کرد. 

انواع برج خنک ‌کننده:

دسته بندی هایی که برای برج های خنک کننده درنظر می گیرند به چند صورت می باشد. به صورت کلی می توان گفت برج های خنک کننده به دو دسته مدار باز و مدار بسته تقسیم می شوند. 

برج های خنک کننده مدار باز:

در این نوع تجهیزات آب به وسیله نازل ها روی سطوح خنک کننده توزیع شده و در مجاورت هوا دچار کاهش دما می شوند. 

برج خنک کننده,برج های خنک کننده مدار بازبرج های خنک کننده مدار باز

برج های خنک کننده مدار بسته:

در این نوع تجهیزات هم آب از داخل کویل جریان پیدا کرده و هوا روی همین کویل ها وارد می شود. در برخی از موارد برای افزایش مقدار راندمان آب را روی سطح کویل می ریزند. بزرگ ترین مزیتی که می توان برای برج های مدار بسته در نظر گرفت مربوط به مصرف کم آب می باشد. در مناطق خشک و کم آب استفاده کردن از این نوع تجهیزات علاوه بر اینکه سرمایه گذاری بیشتری نیاز دارید به نسبت برج های خنک کننده مدار بسته نیز دارای ارجحیت است. 

براساس شکل ظاهری این برج ها به دو صورت مخروطی، گرد یا مکعبی تقسیم بندی می شود. 

در برج های خنک کننده مخروطی توزیع آب به وسیله پخش کن یا اسپرینکلر انجام می شود، اما در نوع مکعبی توزیع آب به وسیله نازل های ثابت صورت می گیرد. باتوجه به اینکه توزیع مناسب آب در برج های خنک کننده مکعبی راندمان این نوع برج های خنک کننده را نسبت به نوع مخروطی افزایش می دهد اما مشکل عمده ای که برج‌های خنک‌کننده مخروطی دارند ایجاد رسوب در اسپرینکر است که موجب گرفتگی خواهد شد و در نهایت نیاز به تعمیرات و نگهداری دارند. 

برج خنک کننده,برج های خنک کننده مدار بستهبرج های خنک کننده مدار بسته

محل نصب برج خنک کننده:

محل نصب برج های خنک کننده باید به گونه ای باشد که از ورود جریان هوای تازه به داخل برج جلوگیری نکنند، از طرفی اگر چندین برج درکنار هم باشند باید چاره ای اندیشید تا هوای گرم خروجی از برج ها به صورت مستقیم وارد همدیگر شده و موجب کاهش راندمان و عدم کارایی برج نشوند. 

درصورتی که بتوانید برج های خنک کننده را در فضای باز و جریان هوای آزاد قرار دهید، در ایجاد یک بازده مناسب از برج مشکلی نخواهید داشت اما اگر بخواهید برج را داخل ساختمان بگذارید به طوری که بین دیوارها محصور باشد باید به نکاتی توجه داشته باشید: 

باید فضایی کافی و بدون وجود هیچ مزاحمی در اطراف برج داشته باشید تا هوای لازم به برج شما برسد. 

هوای گرم خارج شده از برج باید به طوری باشد که امکان بازگشت و گردش مجدد آن به داخل برج وجود نداشته باشد زیرا گردش مجدد این هوا در برج دمای رطوبت هوای ورودی را افزایش می دهد در نتیجه آب همچنان بعد از خروج از برج هم گرم می ماند. 

گردش مجدد هوا به داخل برج زمانی مورد توجه خواهد بود که چند برج در مجاورت همدیگر باشند. تعیین محلی مناسب برای نصب برج به عواملی مانند قبیل استحکام محل نصب، تجهیزات اضافی برای تقویت آن، هزینه فراهم کردن تجهیزات اضافی برای برج و مسائل مربوط به معماری ساختمان و... بستگی دارد. 

گردآوری: بخش علمی سرپوش

  • 10
  • 2
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
عبدالله دوم پادشاه اردن بیوگرافی عبدالله دوم پادشاه اردن به همراه عکس های خانواده اش

تاریخ تولد: ۳۰ ژانویه ۱۹۶۲ (۶۲ ساله)

محل تولد: عمان، اردن

سمت: پادشاه اردن (از سال ۱۹۹۹)

تاجگذاری: ۹ ژوئن ۲۰۰۰

ولیعهد: حسین بن عبدالله دوم

همسر: رانیا عبدالله (ازدواج ۱۹۹۳)

ادامه
محمدرضا احمدی بیوگرافی محمدرضا احمدی؛ مجری و گزارشگری ورزشی تلویزیون

تاریخ تولد: ۵ دی ۱۳۶۱

محل تولد: تهران

حرفه: مجری تلویزیون

شروع فعالیت: سال ۱۳۸۲ تاکنون

تحصیلات: کارشناسی حسابداری و تحصیل در رشته مدیریت ورزشی 

ادامه
رضا داوودنژاد بیوگرافی مرحوم رضا داوودنژاد

تاریخ تولد: ۲۹ اردیبهشت ۱۳۵۹

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر

شروع فعالیت: ۱۳۶۵ تا ۱۴۰۲

تحصیلات: دیپلم علوم انسانی

درگذشت: ۱۳ فروردین ۱۴۰۳

ادامه
فرشید اسماعیلی بیوگرافی فرشید اسماعیلی فوتبالیست جوان ایرانی

تاریخ تولد: ۴ اسفند ۱۳۷۲

محل تولد: بندرلنگه، هرمزگان، ایران

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک هجومی

باشگاه کنونی: پیکان

قد: ۱ متر ۷۲ سانتی متر 

ادامه
رضا عطاران بیوگرافی رضا عطاران؛ ستاره سینمای کمدی ایران

تاریخ تولد: ۲۰ اردیبهشت ۱۳۴۷

محل تولد: مشهد

حرفه: بازیگر، کارگردان، فیلم‌نامه‌نویس، تدوین‌گر، خواننده

آغاز فعالیت: ۱۳۶۹ تا کنون

تحصیلات: دانشجوی انصرافی دانشکدهٔ هنرهای زیبای دانشگاه تهران 

ادامه
اسدالله شعبانی بیوگرافی اسدالله شعبانی شاعر و نویسنده آثار کودک

تاریخ تولد: ۴ تیر ۱۳۳۷

محل تولد: روستای بهادربیگ از توابع همدان

محل زندگی: تهران

حرفه: شاعر، نویسنده، منتقد ادبی، کارشناس بازنشسته کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان

تحصیلات: فارغ التحصیل رشته زبان و ادبیات فارسی

آثار: خرمن شعر خردسالان، جستاری پیرامون شعر کودک در ایران، قصهٔ امشب، پولک ماه، دختر باغ آرزو، پرسه‌های شبانه

ادامه
ابومنصور موفق هروی ابومنصور موفق هروی؛ پدر داروشناسی فارسی

مشهور به: موفق هروی

متولد : قرن چهارم

محل تولد: احتمالا هرات

حرفه: پزشک و داروشناس ایرانی

آثار: کتاب الابنیه عن حقایق الادویه

ادامه
آزیتا حاجیان بیوگرافی آزیتا حاجیان بازیگر سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۲۱ دی ۱۱۳۶

محل تولد: ملایر

حرفه: بازیگر سینما، تلویزیون و تئاتر

تحصیلات: لیسانس بازیگری و کارگردانی تئاتر از دانشگاه هنر

سال های فعالیت: ۱۳۵۴ تاکنون

ادامه
رید هستینگز بیوگرافی رید هستینگز؛ امپراطور محتوا و نتفلیکس

تاریخ تولد: ۸ اکتبر ۱۹۶۰

محل تولد: بوستون، ماساچوست، ایالات متحده آمریکا

حرفه: کارآفرین، مدیر ارشد اجرایی

شناخته شده برای: بنیانگذار نتفلیکس

تحصیلات: فارغ التحصیل دانشگاه استنفورد

دارایی: ۹/۴ میلیارد دلار

ادامه
ویژه سرپوش