راهنمای خرید و قیمت برج خنک‌ کننده (۱۴۰۴)

برج خنک کننده (Cooling Tower) دستگاهی است که آب گرمِ گردش‌کننده در ساختمان‌ها و کارخانه‌ها را خنک می‌کند. این آب پس از عبور از تجهیزات، داغ می‌شود و اگر خنک نشود راندمان پایین می‌آید و مصرف انرژی بالا می‌رود. برج با تماس دادن آب و هوا، بخشی از گرما را از آب می‌گیرد و آن را به محیط منتقل می‌کند. نتیجه چیست؟ کارکرد پایدار چیلر و خطوط تولید، کاهش خرابی‌ها و صرفه‌جویی در هزینه‌های انرژی و نگه‌داری. اگر به‌دنبال سرمایش مطمئن برای سیستم‌های بزرگ هستید، برج خنک‌کننده جزء اصلی چرخه است.

برج خنک کننده (کولینگ تاور)

برج خنک‌کننده یک تجهیز فرآیندی است که دمای آبِ برگشتی از کندانسور چیلر یا واحدهای صنعتی را تا محدوده طراحی پایین می‌آورد. در این سامانه، آب گرم توسط پمپ به بخش فوقانی هدایت می‌شود و از طریق نازل‌ها روی «پکینگ» توزیع می‌گردد. ساختار پکینگ با افزایش سطح تماس، انتقال جرم و حرارت را تقویت می‌کند. به‌طور هم‌زمان، فن هوای تازه را از میان قطرات عبوری می‌کشد؛ بخش کوچکی از آب تبخیر می‌شود و گرمای نهان تبخیر را از توده‌ی آب می‌گیرد، بنابراین دمای کل جریان کاهش می‌یابد. قطرات بازیابی‌شده به تشتک می‌ریزند و پس از جداسازی درِفت، مجدداً به مدار برمی‌گردند. انتخاب صحیح نوع مدار (باز، بسته یا هیبرید)، جنس بدنه و ظرفیت، به شرایط آب‌وهوایی، آنالیز آب و محدودیت‌های سایت وابسته است. طراحی درست، افت فشار مناسب، صدای کنترل‌شده و نگه‌داری استاندارد، عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد و پایداری تولید یا تهویه مطبوع را تضمین می‌کند.

دسته بندی برج خنک کننده براساس متریال بدنه

جنس بدنه یکی از عوامل مهم در تعیین دوام، هزینه نگهداری و کارایی برج خنک کننده است. انتخاب نوع متریال به شرایط محیطی، کیفیت آب، نوع فرآیند صنعتی و بودجه کارفرما بستگی دارد. هر متریال مزایا و محدودیت خاص خود را دارد که در ادامه معرفی می شود.

برج خنک کننده فایبرگلاس

رایج ترین نوع برج در صنایع، سبک وزن، مقاوم در برابر خوردگی و با نصب سریع است. بدنه فایبرگلاس در برابر رطوبت و تابش مستقیم خورشید پایداری بالایی دارد و برای مناطق مرطوب یا دارای آب شور توصیه می شود. رهاب سازه این نوع برج را با ترکیب الیاف فشرده حصیری و سوزنی تولید می‌کند. این ترکیب استحکام بدنه را افزایش می‌دهد. در پایان، تیم تولید لایه های بدنه را با الیاف پودری می پوشاند تا آب به داخل نفوذ نکند و طول عمر سازه بیشتر شود.

برج خنک کن گالوانیزه

سازندگان این مدل را با استفاده از ورق فولادی گالوانیزه تولید می‌کنند. این نوع برج برای پروژه‌هایی با بودجه محدود انتخابی اقتصادی است. ماندگاری آن به کیفیت گالوانیزه و شرایط آب‌و‌هوایی بستگی دارد. در صورت عدم رسیدگی و استفاده نکردن از ضدزنگ، امکان زنگ زدگی تدریجی وجود دارد.

برج خنک کننده استیل

گزینه ای مقاوم و بهداشتی برای محیط های خاص مانند صنایع غذایی و دارویی است. فولاد ضد زنگ در برابر آب های اسیدی، قلیایی یا دارای کلرید، عملکرد پایدار و مطمئنی دارد. اگرچه هزینه اولیه بالاتر است، اما در بلندمدت برای محیط های خورنده انتخاب اقتصادی تری محسوب می شود.

برج خنک کننده بتنی (هذلولی)

این مدل برای ظرفیت های بسیار بالا یا نیروگاه ها طراحی می شود و عمر طولانی دارد. برج بتنی در برابر باد، ضربه و آلودگی صنعتی مقاومت عالی نشان می دهد. هرچند اجرای آن هزینه بر است، اما برای پروژه های بزرگ و ثابت بهترین گزینه به شمار می رود.

---

---

جدول زیر دسته‌بندی کولینگ تاور براساس متریال بدنه را ذکر کرده است.

---

انواع برج خنک کننده براساس سیستم گردش آب

انتخاب نوع سیستم گردش آب در برج خنک کننده به شرایط اقلیمی، کیفیت آب، حساسیت تجهیزات و الزامات بهره برداری بستگی دارد. هر مدل مزایا و محدودیت خود را دارد و انتخاب درست آن می تواند راندمان حرارتی و هزینه های نگهداری را به طور مستقیم تحت تاثیر قرار دهد.

برج خنک کننده مدار باز

در این سیستم، آب و هوا به طور مستقیم با یکدیگر در تماس قرار می گیرند. سیستم توزیع آب، جریان آبگرم را از طریق اسپرینکلر یا نازل روی پکینگ‌ها پخش می‌کند. همزمان، جریان هوای ورودی بخشی از این آب را تبخیر می‌کند و دمای کل حجم آب را پایین می‌آورد. به طور متوسط، حدود ۱.۵ تا ۲ درصد از آب در اثر تبخیر از مدار خارج می‌شود و هوای خروجی با رطوبت اشباع می‌گردد. به همین دلیل این مدل با نام «برج خنک کننده مرطوب» یا «برج خنک کننده خیس» هم شناخته می شود. مزیت اصلی آن راندمان بالاست، اما مصرف آب بیشتر و حساسیت به رسوب و آلودگی از محدودیت های آن محسوب می شود.

برج خنک کننده مدار بسته

در برج مدار بسته، آب درون شبکه‌ای از لوله‌های بسته یا کویل حرکت می‌کند و به صورت غیرمستقیم با هوای محیط تبادل حرارت دارد. برای افزایش راندمان حرارتی، سازندگان کویل‌ها را از مس همراه با فین‌های آلومینیومی می‌سازند. هوای خنک توسط فن از میان این کویل ها عبور کرده و گرمای آب را کاهش می دهد. مزیت اصلی این سیستم جلوگیری از تماس مستقیم آب فرآیندی با هوای بیرون است؛ بنابراین رسوب گذاری، آلودگی و مصرف آب در آن کمتر است. با این حال، راندمان خنک سازی آن معمولا پایین تر از برج های مدار باز است و هزینه اولیه بیشتری دارد.

برج خنک کننده مختلط یا هیبریدی

برج های هیبریدی ترکیبی از سیستم مدار باز و مدار بسته هستند. در این نوع، آب گرم ابتدا داخل کویل های فین دار جریان می یابد و سپس با یک مدار پاششی ثانویه در تماس قرار می گیرد. در این فرآیند، انتقال حرارت هم از طریق هدایت گرمایی در کویل و هم از طریق تبخیر در مدار پاششی انجام می شود. مزیت اصلی برج هیبریدی، دستیابی به دمای آب نزدیک به دمای مرطوب محیط است، در حالی که مصرف آب کمتری نسبت به برج مدار باز دارد. همچنین به دلیل کاهش تماس مستقیم آب فرآیندی با هوا، مشکلاتی مثل رسوب و گرفتگی کمتر رخ می دهد. هرچند هزینه اولیه این مدل بالاتر است، اما در پروژه هایی با محدودیت مصرف آب یا نیاز به راندمان بالا انتخاب بسیار مناسبی به شمار می رود.

---

---

جدول زیر دسته‌بندی برج خنک‌ کنن براساس سیستم گردش آب را ذکر کرده است.

---

انواع برج خنک کننده براساس جریان هوای ورودی

انتخاب آرایش جریان هوا به محل نصب، محدودیت فضا، شرایط اقلیمی، سطح صدا و هزینه های بهره برداری بستگی دارد. طراحی درست این بخش مستقیما روی راندمان حرارتی، مصرف انرژی و سهولت نگهداری اثر می گذارد و اگر از ابتدا با قیود پروژه هماهنگ شود، عملا هزینه های بعدی سرویس و انرژی را کنترل می کند.

جریان طبیعی

زمانی به کار می رود که بخواهیم بدون استفاده از فن و تکیه بر حرکت خودبه خودی هوا، آب را خنک کنیم. در مدل اتمسفریک یا بادخور، نازل‌ها آب گرم را روی پکینگ می‌پاشند و باد طبیعی هوا را از میان سطوح مرطوب عبور می‌دهد. این سیستم به فن نیازی ندارد و مصرف برق بسیار پایینی دارد، اما بازده آن به سرعت و جهت باد بستگی دارد و کنترل آن دشوارتر است. در مقیاس های بزرگ تر، جریان طبیعی به صورت بدنه هذلولی اجرا می شود. در این حالت اختلاف دما و چگالی بین هوای داخل برج و محیط، یک کشش طبیعی رو به بالا ایجاد می کند. چنین سازه ای ظرفیت بسیار بالا را ممکن می سازد و انرژی فن ناچیزی می خواهد، اما سرمایه گذاری اولیه و الزامات عمرانی آن قابل توجه است.

جریان مکانیکی

فن، هوا را از میان پکینگ عبور می‌دهد و به همین دلیل در بیشتر اقلیم‌ها عملکرد سیستم پایدار و قابل کنترل است. بسته به نیاز پروژه و محدودیت کانال‌کشی، طراح از فن محوری یا سانتریفیوژ استفاده می‌کند. مزیت اصلی این روش، دستیابی مطمئن به دبی هوای طراحی و امکان کنترل آن با اینورتر است. در مقابل، مصرف انرژی الکتریکی بیشتر می‌شود و اپراتور باید نگهداری منظم مجموعه فن و محرک را در برنامه بهره‌برداری قرار دهد.

جریان مخالف و متقاطع

در سطح آرایش داخلی، جریان متقاطع و جریان مخالف دو هندسه رایج برای نسبت بین مسیر هوا و آب هستند. در جریان متقاطع، هوا افقی از میان پکینگ عبور می کند و آب از بالا به پایین روی پکینگ می ریزد، بنابراین مسیرها عمود بر هم هستند. این هندسه معمولا افت فشار کمتری روی هوا ایجاد می کند، می تواند با صدای کمتری کار کند و دسترسی به پکینگ برای سرویس آسان تر است، هرچند برای یک ظرفیت مشخص ممکن است به سطح مقطع بزرگ تری نیاز داشته باشد. در برج‌های جریان مخالف، هوا از پایین بالا می‌رود و آب از بالا پایین می‌ریزد. این برخورد مخالف جهت باعث می‌شود انتقال حرارت مؤثرتر انجام شود و سیستم در ابعاد کوچکتر بتواند به دمای خروجی پایین‌تری برسد. در مقابل، افت فشار و صدای بالقوه بیشتر است و انتخاب نازل ها و پمپ باید با دقت انجام شود.

برج خنک کننده جریان القایی و اجباری

در برج های مکانیکی، محل نصب فن منجر به دو چیدمان جریان القایی و جریان اجباری می شود. در جریان القایی، فن در خروجی واقع است و با مکش، هوا را از میان پکینگ عبور داده و به بیرون می کشد. این کار یکنواختی توزیع هوا را بهبود می دهد و احتمال بازگشت بخار گرم به ورودی را کاهش می دهد، در نتیجه در بسیاری از کاربردهای عمومی انتخاب اول محسوب می شود.

در جریان اجباری، فن در ورودی نصب می شود و هوا را به داخل برج می راند. این چیدمان زمانی مفید است که به فشار استاتیک ورودی بالاتر یا مسیر دهی خاص هوا نیاز باشد، اگرچه باید به مدیریت صدای ورودی و جلوگیری از پاشش قطرات به سمت فن توجه کرد. از نظر بهره وری انرژی، مقایسه دقیق به طراحی فن، پکینگ، ابعاد مسیر و استراتژی کنترل دور بستگی دارد، اما در عمل چیدمان القایی در بسیاری از طرح ها راندمان آیرودینامیکی مطلوبی ارائه می دهد.

---

---

جدول زیر دسته‌بندی برج خنک‌ کننده براساس جریان هوای ورودی را ذکر کرده است.

---

تقسیم‌ بندی برج خنک کننده براساس شکل ظاهری

انتخاب شکل بدنه به محدودیت فضای نصب، کارایی آیرودینامیکی، سطح صدا و الزامات نگهداری بستگی دارد. مدل های مکعبی برای جانمایی در فضاهای محدود و ماژولار مناسب هستند، در حالی که مدل های مدور یا مخروطی به دلیل مکش یکنواخت و تلفات فشار کمتر، در جریان هوا مزیت دارند. منظور از «مدور یا مخروطی» در این بخش، مدل های فایبرگلاس مکانیکی با فن محوری در بالا است؛ برج بتنی هذلولی نیروگاهی قبلا در دسته بندی دیگری پوشش داده شده است.

کولینگ تاور مکعبی

اگر محدودیت فضا دارید یا می خواهید ظرفیت را مرحله ای زیاد کنید، فرم مکعبی معمولا انتخاب عملی تری است. بدنه چهارگوش با سلول های ماژولار اجازه می دهد چند یونیت کنار هم بچینید، مسیر لوله کشی را کوتاه نگه دارید و در آینده یک سلول دیگر اضافه کنید. به خاطر دسترسی روبه رو به پکینگ و نازل، سرویس دوره ای ساده تر انجام می شود و توقف سیستم کمتر می شود. در پروژه های بامی، وقتی پلان مستطیلی و موانع پیرامونی زیاد است، مکعبی با فن های دورپایین و لوور مناسب می تواند هم صدای محیط را مدیریت کند و هم توزیع هوا را پایدار نگه دارد. فقط باید مراقب بازگشت هوای گرم باشید؛ جانمایی نادرست یا discharge نزدیک به موانع می تواند هوای اشباع خروجی را دوباره به ورودی برگرداند و دمای آب خروجی را بالا ببرد.

برج استوانه‌ای یا مخروطی

وقتی کیفیت جریان هوا و کاهش تلفات فشار اولویت اصلی است، فرم استوانه ای یا مخروطی مزیت جدی دارد. پوسته گرد باعث مکش یکنواخت پیرامونی می شود، نقاط مرده جریان کمتر شکل می گیرد و ریسک بازگشت هوای گرم کاهش می یابد. در محوطه های باز که اطراف یونیت آزاد است، این فرم با discharge عمودی کمک می کند ستون هوای گرم سریع تر از ناحیه ورودی دور شود. اگر پروژه به مصرف انرژی فن و دستیابی به دمای خروجی پایین در فضای محدود حساس باشد، طراح می‌تواند با انتخاب مدل مدور و طراحی دقیق، دمای آب را در همان فضای نصب کاهش دهد. در عوض، باید از ابتدا به دسترسی داخلی برای سرویس فکر کنید؛ برخی سازندگان، دریچه های بازدید و مسیرهای روشنایی ویژه قرار می دهند تا شست و شوی پکینگ و بازرسی نازل ها ساده بماند.

---

---

جدول زیر دسته‌بندی برج خنک‌ کننده براساس شکل ظاهری را ذکر کرده است.

---

اجزای اصلی برج‌ خنک‌ کننده

در یک کولینگ تاور استاندارد، مجموعه ای از اجزا دست به دست هم می دهند تا آب در گردش با حداقل افت فشار و حداقل مصرف انرژی، به دمای هدف برسد. شناخت نقش هر جزء، هم در انتخاب درست مدل مفید است و هم در نگهداری دوره ای و پیشگیری از افت راندمان.

بدنه یا سازه

بدنه و اسکلت، وزن تجهیزات و بارهای باد و ارتعاش را تحمل می کنند و باید در برابر خوردگی، اشعه فرابنفش و چرخه های دمایی مقاوم باشند. در برج های مدرن، بدنه از FRP به دلیل عدم زنگ زدگی و وزن کمتر، انتخاب رایجی است؛ در مقیاس های بسیار بزرگ، سازه زیرین بتنی به کار می رود تا بارگذاری و پایداری تامین شود.

کویل حرارتی

کویل حرارتی در برج‌های مدار بسته مبدل اصلی است و گرمای سیال را به هوای عبوری منتقل می‌کند. هر چه سطح تماس و یکنواختی جریان بهتر باشد، اختلاف دمای هدف سریع‌تر به دست می‌آید. جنس کویل با توجه به محیط و کیفیت آب انتخاب می‌شود؛ فولاد گالوانیزه برای مصارف عمومی اقتصادی است، کویل مسی به دلیل رسانایی بالا راندمان انتقال حرارت را بهبود می‌دهد و استنلس استیل در اتمسفر خورنده یا کاربردهای بهداشتی عمر مفید بلندتری دارد. رسوب، لهیدگی پره‌های فین و گرفتگی مسیر هوا مستقیما دمای خروجی آب را بالا می‌برد و باید با شست‌وشوی دوره‌ای و کنترل بلودان مدیریت شود.

---

---

لوله‌های داخلی

لوله های داخلی وظیفه هدایت آب از ورودی تا نازل ها و از حوضچه تا خروجی را بر عهده دارند و باید از نظر مکانیکی محکم، از نظر آب بندی مطمئن و از نظر دمای کاری متناسب با پروژه انتخاب شوند. در دماهای بالاتر و شوک های مکانیکی، لوله فلزی یا استیل انتخاب معقول تری است و در دماهای معمولی، لوله های PVC یا پلی پروپیلن می توانند هزینه را کاهش دهند و در برابر خوردگی آب معمولی عملکرد خوبی داشته باشند. هم محوری فلنج ها، استفاده از گسکت سالم و پیش بینی نقاط تخلیه کامل در پایین دست، جلوی بسیاری از خرابی های بعدی را می گیرد.

---

---

نازل و بست‌ها

نازل ها آب گرم را یکنواخت روی پکینگ پخش می کنند تا سطح تماس آب و هوا حداکثر شود و راندمان تبخیر بالا برود. انتخاب زاویه پاشش، دبی هر نازل و مقاومت در برابر گرفتگی باید متناسب با کیفیت آب انجام شود تا روی پکینگ لکه خشک یا تجمع موضعی ایجاد نشود. اتصال مطمئن نازل به کلکتور و استفاده از بست های مقاوم در برابر ارتعاش باعث می شود الگوی پاشش در طول زمان تغییر نکند و آب بندی اتصالات حفظ شود.

---

---

دریچه‌های ورود هوا

دریچه های ورود هوا یا لوورها روی دیواره های جانبی نصب می شوند تا هوا با کمترین افت فشار وارد شود و در عین حال از پاشش آب به بیرون، ورود اجسام درشت، گرد و غبار و نور مستقیم به حوضچه جلوگیری شود. شکل پروفیل و فاصله پره ها هم بر صدای کارکرد اثر دارد و هم بر یکنواختی جریان در مقطع ورودی، بنابراین انتخاب متریال مقاوم به UV و امکان شست و شوی ساده اهمیت دارد.

بخش کاهنده سرعت

بخش کاهنده سرعت در عمل همان گیربکس یا مجموعه انتقال قدرت است که دور بالای الکتروموتور را به دور مناسب فن تبدیل می کند و گشتاور را افزایش می دهد. این جزء نسبت تبدیل ثابت دارد و برای محافظت لحظه ای موتور طراحی نشده است، اما اگر به درستی انتخاب و نگهداری شود، به کاهش تنش مکانیکی مجموعه، نرم تر شدن راه اندازی و افزایش طول عمر یاتاقان ها کمک می کند. پایش دمای کارکرد، نشتی روغن و هم محوری شافت ها از ملزومات سرویس است.

فن یا سیستم تهویه

فن برج خنک کننده (Cooling tower fan) یا سیستم تهویه، جریان هوا را از میان پکینگ عبور می‌دهد و قلب مدار آیرودینامیک برج است. در بیشتر برج‌ها از فن محوری برای دبی زیاد و افت فشار پایین استفاده می‌شود. در موقعیت‌هایی که فشار استاتیک یا کانال‌کشی خاص نیاز باشد، فن سانتریفیوژ به کار می‌رود. قطر، تعداد و گام پره‌ها و دور کارکرد تعیین‌کننده صدا، توان مصرفی و راندمان هستند. به همین دلیل، بالانس پویا و استفاده از پوشش‌های ضد خوردگی روی پره‌ها برای پایداری عملکرد ضروری است. افزودن کنترل دور الکترونیکی نیز می‌تواند مصرف انرژی و صدا را در بارهای جزئی به شکل محسوسی کاهش دهد.

---

---

شیر تخلیه یا اطمینان

شیر تخلیه یا اطمینان در زبان روزمره یک معنا دارد، اما در برج خنک کننده که در فشار جو کار می‌کند، منظور اصلی همان شیر تخلیه، سرریز و بلودان است. اپراتور از شیر تخلیه برای خالی کردن سریع حوضچه در زمان سرویس یا شرایط اضطراری استفاده می‌کند. سرریز سطح آب را در محدوده ایمن نگه می‌دارد و مانع پر شدن بیش از حد می‌شود. برای کنترل سختی و جلوگیری از رسوب نیز شیر بلودان به کار می‌رود. جانمایی درست این اجزا باید دسترسی آسان و مسیر تخلیه امن را تضمین کند تا هنگام تعمیرات و شست‌وشو زمان از دست نرود.

فلنچ ورودی و خروجی

فلنج های ورودی و خروجی نقطه اتصال مدار برج با سیستم هستند و انتخاب درست کلاس فشار، جنس بدنه و نوع گسکت در پایداری آب بندی و کاهش ارتعاش نقش دارد. در نزدیکی پمپ استفاده از لرزه گیر لاستیکی و نصب توری مکش به جلوگیری از ورود ذرات و انتقال لرزش به لوله کشی کمک می کند. هم محوری دقیق، سفت کردن پیچ ها با گشتاور استاندارد و بازبینی دوره ای نشتی ها، از بدیهیات اجرای حرفه ای است.

الکتروموتور و گیربکس

الکتروموتور همراه با گیربکس توان چرخشی فن را تامین می کند و باید با کلاس حفاظتی مناسب، عایق بندی حرارتی استاندارد و توان نامی متناسب با دبی هوا انتخاب شود. وقتی موتور با درایو فرکانس متغیر سازگار باشد و از حفاظت حرارتی و کنترل جریان راه‌اندازی استفاده شود، سیستم انرژی کمتری مصرف می‌کند و عمر مکانیکی آن بیشتر می‌شود. لرزش سنجی دوره ای، چک کردن یاتاقان ها و تمیزی شبکه برق از خرابی های پرهزینه پیشگیری می کند.

پکینگ مدیا انتقال حرارت

پکینگ مدیا (Media packing) سطح تماس بین آب و هوا را افزایش می دهد و هسته فرآیند تبخیر در برج های مدار باز محسوب می شود. در آب تمیز، پکینگ فیلم راندمان بالاتری دارد چون لایه نازک پیوسته ایجاد می کند، در حالی که در آب با ذرات یا بیولوژی بالا، پکینگ اسپلش به دلیل عبورپذیری و مقاومت در برابر گرفتگی انتخاب مطمئن تری است. جنس PVC در دماهای معمول اقتصادی و پایدار است و پلی پروپیلن در دما یا شیمی سخت تر دوام بیشتری می دهد. شست و شوی دوره ای و مدیریت شیمی آب برای جلوگیری از رسوب و لجن، مستقیما روی دمای خروجی اثر می گذارد.

---

---

سیستم کنترل و سنسورها

سیستم کنترل و سنسورها با اندازه گیری دمای ورودی و خروجی، سطح آب حوضچه، رسانایی برای بلودان و سرعت فن، شرایط را پایدار نگه می دهد و خطاها را زودتر آشکار می کند. اتصال این سامانه به BMS یا PLC امکان تعریف آلارم های حدی و بهینه سازی مصرف انرژی را فراهم می کند و با کنترل دور فن می توان عملکرد را متناسب با دمای مرطوب لحظه ای محیط تنظیم کرد.

حوضچه جمع‌آوری آب سرد

حوضچه جمع آوری آب سرد در پایین برج قرار دارد و آب خنک شده را ذخیره و به پمپ باز می گرداند. طراحی درست شکل و عمق حوضچه، نصب شکست دهنده گرداب در مقابل دهانه مکش و پیش بینی شیب کف برای تخلیه کامل، از ورود هوا به پمپ، کاویتاسیون و ته نشینی لجن جلوگیری می کند. درپوش های بازدید و امکان دسترسی برای نظافت دوره ای، زمان خواب سیستم را کاهش می دهد.

قطره‌ گیر (Drift Eliminator)

قطره گیر (Drift Eliminator) مسیر هوا را خمیده می کند تا قطرات ریز آب به جریان برگردند و همراه هوا به بیرون پرتاب نشوند. با انتخاب صفحات مقاوم به UV و شیمی و افت فشار کم، می توان نرخ دریفت را به مقادیر بسیار پایین رساند و هم مصرف آب را کاهش داد و هم از خیس شدن محیط و خوردگی تجهیزات اطراف جلوگیری کرد. تمیز نگه داشتن قطره گیر و اطمینان از نصب درست آن، روی سلامت لوورها و فن نیز اثر مثبت می گذارد.

---

اطلاعات بیشتر در مورد قطعات کولینگ تاور میتوانید صفحه اجزای برج خنک کننده را نیز مطالعه کنید.

---

جدول اجزای اصلی برج خنک‌کننده

---

طرز کار برج خنک‌ کننده

برج خنک کننده با تماس مستقیم یا غیر مستقیم آب گرم و هوای تازه، بخشی از آب را تبخیر می کند و با گرفتن گرمای نهان، دمای کل آب را پایین می آورد. هدف این است که دمای خروجی آب تا حد ممکن به دمای حباب تر محیط نزدیک شود، بدون آنکه مصرف انرژی فن و تلفات آب بی دلیل بالا برود.

مسیر آب و هوا

پمپ، آبگرم را از چیلر یا مبدل به بالای برج می‌فرستد. نازل‌ها این آب را به صورت قطرات ریز روی پکینگ پخش می‌کنند. همزمان، فن هوای تازه را از لوورها می‌کشد و از میان پکینگ عبور می‌دهد. طراح باید پکینگ را طوری انتخاب کند که سطح تماس و زمان ماند افزایش یابد. یکنواختی الگوی پاشش و حذف نواحی خشک شرط اصلی دستیابی به راندمان پایدار است.

تبخیر، اپروچ و رنج

اختلاف دما و رطوبت بین آب و هوا باعث تبخیر بخشی از آب می شود. گرمای نهان تبخیر از توده آب گرفته می شود و دمای آن کاهش می یابد. دمای خروجی ایده آل کمی بالاتر از دمای حباب تر است که به آن اپروچ می گویند و به دبی هوا، کیفیت توزیع آب، نوع پکینگ و شرایط اقلیمی بستگی دارد. اختلاف دمای آب در ورودی و خروجی برج را نیز رنج می نامند که با دبی آب و بار حرارتی فرآیند تنظیم می شود.

کنترل عملکرد و کیفیت آب

پایداری عملکرد با تنظیم دور فن، سلامت نازل ها، تمیزی پکینگ و یکنواختی هوای ورودی حفظ می شود. هر کاهش در دبی هوا یا اختلال در الگوی پاشش، اپروچ را بالا می برد و مصرف انرژی را افزایش می دهد. تبخیر باعث تغلیظ املاح می شود، بنابراین افزودن آب جبرانی و بلودان برای مهار رسوب، خوردگی و رشد زیستی ضروری است. آب خنک شده در حوضچه جمع می شود و با طراحی درست شکست دهنده گرداب و ورودی پمپ، بدون کاویتاسیون به مدار باز می گردد.

---

شماتیک از طرز کار برج خنک کننده

---

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده

ظرفیت سرمایشی برج خنک کننده نشان می‌دهد این تجهیز چه مقدار گرما را می‌تواند از آب در گردش بگیرد و به هوا منتقل کند. این ظرفیت معمولاً بر حسب کیلووات (kW) یا تن تبرید (TR) بیان می‌شود. میزان آن به عواملی مانند دبی آب، اختلاف دمای ورودی و خروجی، دمای مرطوب محیط و شرایط نصب بستگی دارد.

در انتخاب ظرفیت، دو مفهوم کلیدی وجود دارد: رنج (Range) و اپروچ (Approach). رنج همان اختلاف دمای آب در ورودی و خروجی برج است. اپروچ نیز اختلاف دمای آب خروجی با دمای حباب تر محیط را نشان می‌دهد. از دیدگاه ترمودینامیک، دمای آب خروجی هرگز نمی‌تواند از دمای حباب تر پایین‌تر بیاید. به همین دلیل، رنج همیشه باید از اختلاف دمای آب ورودی و دمای حباب تر کمتر باشد و مقدار اپروچ عددی مثبت باقی بماند.

پارامترهای موثر در محاسبه

دبی جرمی یا حجمی آب، به‌طور مستقیم بر ظرفیت برج خنک کننده اثر می‌گذارد. هرچه جرم آب بیشتری در واحد زمان عبور کند، با همان افت دما گرمای بیشتری دفع می‌شود. کیفیت و جنس پکینگ، یکنواختی پاشش نازل‌ها و دبی هوا میزان سطح تماس مؤثر و زمان ماند را تعیین می‌کنند. اگر یکی از این عوامل کاهش یابد، مقدار اپروچ افزایش پیدا می‌کند و ظرفیت واقعی برج کاهش می‌یابد. رطوبت نسبی و دمای مرطوب اقلیم، سقف عملکرد برج را مشخص می‌کنند. همچنین ارتفاع از سطح دریا با تغییر چگالی هوا می‌تواند دبی جرمی هوا و در نتیجه راندمان تبادل حرارت را تغییر دهد. در سیستم‌هایی که به چیلر متصل هستند، باید توجه کرد که گرمای دفع‌شده در برج از ظرفیت برودتی چیلر بیشتر است. زیرا حرارت تولیدشده توسط کمپرسور نیز به کندانسور وارد می‌شود و نسبت آن به بازده چیلر بستگی دارد.

روش اصلی محاسبه ظرفیت کولینگ تاور

اصلی‌ ترین و دقیق‌ ترین روش برای محاسبه ظرفیت کولینگ‌ تاور استفاده از معادله ترمودینامیکی (‏Q=M*C*delta T‏) میباشد. پارامترهای تعیین کننده ظرفیت برج خنک کننده به شرح زیر است:

M: دبی جرمی سیال در گردش
C: سیال خنک‌شونده و ظرفیت گرمایشی ویژه در فشار ثابت
delta T: دمای ورود و خروج سیال (دمای خروجی محدود به دمای مرطوب)‏

منظور از تن تبرید در برج خنک کننده

تن تبرید (TR یا Ton of Refrigeration) در کولینگ تاور، معیاری برای سنجش توان سرمایشی یا قدرت برودتی است که یک سیستم سرمایش (مانند چیلر یا برج خنک‌ کننده) می‌تواند انتقال دهد. این واحد برای اندازه‌ گیری میزان گرمایی که سیستم برودتی قادر به حذف آن از یک سیال (معمولاً آب) در یک زمان مشخص است، استفاده می‌شود.

برای توضیح دقیق‌تر

یک تن تبرید (TR) معادل ۳.۵۱ کیلووات (KW) یا ۱۲,۰۰۰ BTU در ساعت (British Thermal Unit per hour) است.
این واحد معمولاً برای توصیف ظرفیت چیلرها و برج‌های خنک‌کننده به کار می‌رود. به این معنی که یک سیستم با ظرفیت ۱ تن تبرید قادر به جذب و حذف ۱۲,۰۰۰ BTU انرژی حرارتی از یک سیال در هر ساعت است.

در برج خنک‌ کننده، ظرفیت دستگاه برحسب تن تبرید بیان می‌شود و نشان می‌دهد که برج چه مقدار گرما را می‌تواند از آب یا سیال در گردش جذب و به محیط اطراف منتقل کند. برای مثال، یک برج خنک‌ کننده با ظرفیت ۱۰۰ تن تبرید قادر است ۱۰۰ × ۱۲,۰۰۰ BTU یا معادل ۳۵۱ کیلووات انرژی گرمایی را از سیال انتقال دهد.

محاسبه براساس ظرفیت و نوع چیلر

در انتخاب برج خنک کننده باید بار دفع حرارت یا Heat Rejection محاسبه شود. این بار معمولا از ظرفیت برودتی چیلر بیشتر است. دلیل آن این است که سیستم علاوه بر گرمای آب برگشتی، باید کار کمپرسور یا حرارت ورودی ژنراتور چیلر را هم به محیط منتقل کند. مهندسان نسبت بار دفع حرارت به ظرفیت چیلر را معمولا با یک ضریب سرانگشتی در نظر می‌گیرند تا اندازه برج سریع تخمین زده شود. پس از آن، این عدد با منحنی‌های سازنده‌ها دقیق‌تر اصلاح می‌شود.

چیلر تراکمی آب خنک

برای چیلرهای تراکمی، بار دفع حرارت حدود ۱۵ تا ۳۵ درصد بیشتر از ظرفیت چیلر است و عدد ۳۰ درصد یک قاعده مطمئن و سریع محسوب می شود. بنابراین اگر ظرفیت چیلر ۵۰۰ تن تبرید باشد، ظرفیت دفع حرارت برج را حدود ۶۵۰ تن لحاظ می کنیم. همین رابطه را می توان با واحد kW هم نوشت: Qrej ≈ ۱.۳ × Qchiller. مقدار دقیق این ضریب به بازده چیلر، دمای مرطوب طرح، رنج و اپروچ طراحی و افزایش دمای آب کندانسور بستگی دارد؛ هر چه بازده چیلر بهتر باشد، این ضریب به سمت ۱.۲ نزدیک می شود و در شرایط سخت اقلیمی یا رنج بالاتر، به سمت ۱.۳ یا کمی بیشتر می رود.

چیلر جذبی

در چیلر جذبی، علاوه بر بار برودتی، حرارت ورودی به ژنراتور هم نهایتا باید به هوا دفع شود، به همین دلیل ضریب دفع حرارت به طور محسوسی بزرگ تر از تراکمی است. برای یک تخمین سرانگشتی می توان گفت Qrej بین حدود ۱.۶ تا ۲.۰ برابر ظرفیت چیلر قرار می گیرد. انتخاب «دو برابر ظرفیت چیلر» یک راهکار محافظه کارانه و امن است که در اغلب پروژه ها پاسخ می دهد، اما در بسیاری از موارد فنی تر، عددی بین ۱.۶ تا ۱.۸ برای جذبی تک اثر و نزدیک ۱.۳ تا ۱.۵ برای جذبی دو اثر کافی است. مثلا اگر یک چیلر جذبی تک اثر ۴۰۰ تن داشته باشیم، بار دفع حرارت معمول در حدود ۶۴۰ تا ۷۲۰ تن خواهد بود؛ در نظر گرفتن ۸۰۰ تن، حاشیه اطمینان بیشتری می دهد ولی هزینه و ابعاد را بالا می برد و باید با محدودیت فضا و صدا سنجیده شود.

در هر دو حالت، پس از این تخمین اولیه لازم است ظرفیت برج بر اساس شرایط اقلیمی واقعی سایت، دمای حباب تر طرح، رنج و اپروچ هدف، و مدل چیلر با سازنده ها تطابق داده شود. اندازه نهایی زمانی صحیح است که دمای آب خروجی مورد نظر در بدترین شرایط دمای مرطوب به دست بیاید و در بارهای جزئی نیز با کنترل دور فن، مصرف انرژی و صدا بهینه بماند.

شباهت برج‌ خنک‌ کننده با چیلرها

هر دو تجهیز برای مدیریت حرارت در مدار آبی به کار می روند. چیلر گرمای مدار مصرف کننده را می گیرد و آب سرد تحویل می دهد؛ برج خنک کننده گرمای جمع شده در کندانسور یا خود فرآیند را به هوای محیط دفع می کند. به همین دلیل در بسیاری از سیستم های صنعتی، چیلر و برج پشت سر هم کار می کنند تا چرخه حرارتی پایدار بماند.

تفاوت عملکردی

چیلر یک ماشین تبرید است و با چرخه تراکمی یا جذبی دمای آب را در اواپراتور پایین می آورد. برج خنک کننده ماشین تبرید نیست؛ مبدل تبخیری هوایی است که با تبخیر بخشی از آب و گرفتن گرمای نهان، دمای آب را تا نزدیکی دمای حباب تر محیط کاهش می دهد. بنابراین سقف کارایی برج را شرایط اقلیمی تعیین می کند، در حالی که چیلر می تواند آب را بسیار پایین تر از دمای مرطوب سرد کند. از نظر انرژی نیز ماهیت متفاوت است: چیلر عمدتا برق کمپرسور یا حرارت ژنراتور می خواهد، برج بیشتر توان فن و پمپ مصرف می کند.

کاربرد در سیستم ها

نقش این دو تجهیز مکمل است نه جایگزین. در سامانه های آب خنک، چیلر بار سرمایشی را تولید می کند و برج خنک کننده گرمای دفعی چیلر را به محیط می ریزد. در فرآیندهایی که به دمای نزدیک دمای مرطوب نیاز دارند، برج می تواند بدون چیلر کار را انجام دهد؛ اما هر زمان دمای هدف پایین تر از دمای مرطوب باشد، استفاده از چیلر الزامی است. انتخاب نهایی به دمای هدف، اقلیم، کیفیت آب و محدودیت های انرژی و فضا وابسته است.

---

مقایسه برج خنک‌ کننده با دیگر سامانها

---

تأثیر آب سخت در راندمان برج خنک‌ کننده

آب سخت به دلیل وجود یون‌های کلسیم، منیزیم و گاهی آهن، در مدار برج به تدریج به نقطه اشباع نزدیک می‌شود. هنگام تبخیر در پکینگ، غلظت این یون‌ها افزایش پیدا می‌کند و رسوب‌های معدنی روی سطوح انتقال حرارت شکل می‌گیرد. بخش عمده این رسوب‌ها از جنس کربنات کلسیم است. این ترکیب رسانایی حرارتی پایینی دارد و مانند یک عایق عمل می‌کند. حتی لایه‌های بسیار نازک رسوب هم انتقال حرارت را کاهش می‌دهند. در نتیجه دمای آب خروجی بالا می‌رود و برای رسیدن به همان دمای هدف، توان بیشتری از فن و پمپ مصرف می‌شود. پیامد مستقیم این وضعیت، افزایش مصرف انرژی، بالا رفتن اپروچ و ناپایداری عملکرد در ساعات اوج گرما است.

اثر رسوب بر مدار و قطعات

رسوب‌گذاری فقط به کاهش تبادل حرارت محدود نمی‌شود. تجمع رسوب در مسیر جریان افت فشار را بالا می‌برد و توزیع آب روی پکینگ را ناهماهنگ می‌کند. در این شرایط برخی بخش‌ها خشک و برخی بیش از حد خیس می‌شوند و راندمان پایین می‌آید. نازل‌ها هم مستعد گرفتگی می‌شوند و الگوی پاشش یکنواختی خود را از دست می‌دهند. آلودگی قطره‌گیرها نرخ دریفت را افزایش می‌دهد. تغییر شیمی آب نیز می‌تواند خوردگی موضعی را تشدید کند و عمر قطعات مکانیکی، کویل‌ها و بدنه را کاهش دهد.

راهکارهای کنترل و پیشگیری

برای مهار این مشکلات باید کیفیت آب هم در ورودی و هم در مدار در گردش کنترل شود. پایش رسانایی برای مدیریت بلودان و تعیین چرخه تغلیظ، استفاده از مواد بازدارنده رسوب و بیولوژی، و فیلتراسیون جانبی به تمیزی مدار کمک می‌کند. با این حال، ریشه‌ای‌ترین اقدام کاهش سختی آب جبرانی است. توصیه می‌شود قبل از ورود، آب از طریق سختی گیر آب تصفیه شود. این کار بار یون‌های رسوب‌زا را پایین می‌آورد و سرعت تشکیل رسوب را کاهش می‌دهد.

برج خنک کننده نیروگاه برق

برج خنک کننده در نیروگاه های حرارتی حلقه حیاتی دفع حرارت است. آب خنک کننده پس از گرفتن گرما از کندانسور، با دمای بالا به برج می رسد، در تماس با هوای تازه بخشی از آن تبخیر می شود و گرمای نهان تبخیر از توده آب گرفته می شود. آب خنک شده دوباره به کندانسور باز می گردد تا بخار خروجی توربین را میعان کند؛ هر چه دمای این آب پایین تر باشد، فشار کندانسور کمتر، راندمان چرخه بالاتر و مصرف سوخت پایین تر می شود.

انواع برج نیروگاه برق

در مقیاس نیروگاهی، به دلیل دبی بسیار زیاد و نیاز به پایداری بلندمدت، معمولا از برج های جریان طبیعی با بدنه بتنی هذلولی استفاده می شود. شکل هذلولی هم مقاومت سازه ای مطلوب دارد و هم با ایجاد اثر دودکشی، جریان طبیعی هوا را تقویت می کند؛ ارتفاع چنین برج هایی می تواند از ۱۵۰ تا بیش از ۲۰۰ متر باشد. در برخی سایت ها، به ویژه جایی که محدودیت سازه ای یا اقلیمی وجود دارد، از آرایه های بزرگ برج مکانیکی با مکش القایی به صورت چند سلولی استفاده می شود تا ظرفیت مورد نیاز با کنترل پذیری بالاتر تامین شود. انتخاب بین جریان طبیعی و مکانیکی تابع اقلیم، محدودیت فضا و صدا، و هزینه سرمایه گذاری در برابر هزینه انرژی است.

آب، محیط زیست و بهره برداری

به علت تبخیر، مدار به آب جبرانی نیاز دارد و برای کنترل تغلیظ املاح، بلودان تنظیم می شود؛ مدیریت شیمی آب برای جلوگیری از رسوب، خوردگی و رشد زیستی ضروری است تا اپروچ پایین و راندمان پایدار بماند. برای کاهش هدررفت آب و مهار قطرات، از قطره گیرهای کارآمد استفاده می شود و در پروژه های حساس به بخار مرئی، راهکارهای کاهش پلوم یا طرح های هیبریدی به کار می رود. برای دستیابی به کارکرد قابل اتکا در طول سال، طراح باید چند اصل مهم را رعایت کند. طراحی هیدرولیکی یکنواخت نازل‌ها و انتخاب پکینگ متناسب با کیفیت آب ضروری است. همچنین اپراتور باید دمای حباب تر، دبی هوا و افت فشار را به صورت پیوسته پایش کند.

برج خنک کننده نیروگاه سیکل ترکیبی

در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی (Combined Cycle Power Plants)، برج خنک کننده وظیفه دفع حرارت مازاد را از هر دو چرخه گازی و بخاری بر عهده دارد. این نیروگاه ها از ترکیب دو چرخه ترمودینامیکی استفاده می کنند: چرخه بریتون در توربین گازی و چرخه رنکین در توربین بخار. گرمای خروجی از اگزوز توربین گازی که دمای بسیار بالایی دارد، در بویلر بازیاب حرارتی یا HRSG برای تولید بخار به کار می رود و این بخار، توربین بخار را می چرخاند.

نقش برج خنک کننده در سیکل ترکیبی

در این ساختار، سیستم خنک کاری باید حرارت دفعی از کندانسور توربین بخار و همچنین گرمای تجهیزات جانبی مانند ژنراتورها، پمپ ها و کمپرسورها را به هوای محیط منتقل کند. هرچند راندمان نیروگاه سیکل ترکیبی نسبت به نیروگاه بخار بالاتر است و حرارت اتلافی کمتری به ازای هر مگاوات برق دارد، اما همچنان مقدار گرمایی که باید دفع شود بسیار زیاد است.

نوع و طراحی برج

در بیشتر نیروگاه های سیکل ترکیبی از برج های خنک کننده مکانیکی با مکش القایی و طراحی چند سلولی استفاده می شود. این ساختار ماژولار اجازه می دهد ظرفیت خنک کاری به صورت مرحله ای کنترل شود و در بارهای جزئی، فقط بخشی از سلول ها فعال باشند تا مصرف انرژی کاهش یابد. در مناطقی که با محدودیت آب روبه رو هستند، ممکن است از سیستم های خنک کننده خشک یا هیبریدی استفاده شود تا مصرف آب به حداقل برسد.

عوامل انتخاب سیستم

مهندسان انتخاب میان برج تبخیری، هیبریدی یا خشک را بر اساس شرایط اقلیمی، هزینه سرمایه‌گذاری، هزینه بهره‌برداری و الزامات زیست‌محیطی انجام می‌دهند. در مناطق گرم و خشک، سیستم هیبریدی با مصرف آب کمتر می‌تواند کارایی برج تبخیری را حفظ کند. در مقابل، در مناطقی با دمای مرطوب بالا یا محدودیت فضا، برج مکانیکی بهترین گزینه است. این مدل با کنترل دقیق دبی هوا و آب راندمان کلی نیروگاه را پایدار نگه می‌دارد.

قیمت برج خنک کننده

بهای یک برج خنک‌ کننده به طور مستقیم از مشخصات فنی و کیفیت ساخت اجزای کلیدی آن تعیین می‌شود. جنس و استحکام بدنه و سازه، چه از نوع FRP باشد یا فلزی، نقش مهمی در قیمت دارد. طراحی هیدرولیک توزیع آب شامل نوع پکینگ و نازل‌ها و همچنین دقت ساخت و آب‌بندی، روی اندازه و بهای نهایی اثر می‌گذارد. در مدل‌های مدار بسته، سازندگان قیمت را بر اساس جنس و ضخامت کویل حرارتی مسی یا استیل و کیفیت فین تعیین می‌کنند. سمت هوادهی نیز عامل مهمی است. کلاس فنی الکتروموتور، نوع فن و نحوه انتقال قدرت با گیربکس یا تسمه نه‌تنها هزینه اولیه، بلکه مصرف انرژی آینده را مشخص می‌کند. علاوه بر این، پارامترهای طراحی مانند رنج و اپروچ، کیفیت آب در گردش و نیازهای کنترلی و ابزار دقیق، اندازه پکینگ و دبی هوا را تغییر می‌دهند و در نهایت روی قیمت تمام‌شده تأثیر می‌گذارند.

نمونه قیمت و نکات عملی

برای درک تفاوت ها، قیمت برج خنک کننده ۴۰ تن را مثال می زنیم. یک مدل پایه مدار باز مکعبی با بدنه فایبرگلاس و قطعات استاندارد معمولا در بازه حدود ۷۰ تا ۹۵ میلیون تومان قرار می گیرد و برای بسیاری از کاربردهای تهویه مطبوع و صنعتی عمومی انتخابی کارآمد است. بدیهی است با تغییر متریال بدنه، ارتقای پکینگ و نازل، انتخاب موتور و فن کم صدا، افزودن کویل در مدار بسته یا ابزار دقیق کنترلی، قیمت دستخوش تغییر می شود. اعلام قیمت دقیق زمانی ممکن است که رنج و اپروچ مورد نظر، دمای مرطوب طرح، دبی آب، شرایط آب و محدودیت های نصب مشخص باشد؛ توصیه می شود لیست قیمت تفصیلی با تاریخ به روز رسانی در زیرصفحه اختصاصی درج و استعلام نهایی پس از دریافت اطلاعات فنی پروژه ارائه شود.

لیست قیمت برج خنک کننده

در انتها، سوالات پرتکراری که کاربران درباره برج خنک کننده (کولینگ تاور) مطرح کرده‌اند را به اشتراک می‌گذاریم.

سوالات متداول (FAQ)

---

چه عواملی برقیمت نهایی برج خنک کننده تاثیر می گذارند؟

مهندسان قیمت نهایی برج خنک کننده را بر اساس بار حرارتی، دمای مرطوب طرح، رنج و اپروچ مشخص می‌کنند. نوع بدنه و پکینگ، تعداد سلول‌ها و سطح صدا هم در قیمت نقش مهمی دارند. در مدل‌های مدار بسته، جنس و ضخامت کویل نیز به‌طور مستقیم بر هزینه نهایی اثر می‌گذارد. کیفیت ابزار دقیق، قطره گیر، لوورها و سطح پوشش های ضد خوردگی نیز در بهای نهایی و هزینه مالکیت اثر مستقیم دارند.

معیار انتخاب پکینگ مناسب در برج خنک کننده چیست؟

اگر آب تمیز باشد، پکینگ فیلم راندمان بالایی دارد و ابعاد برج را کم می کند. در آب های سخت یا دارای ذرات، پکینگ اسپلش پایدارتر است و دیرتر می گیرد. برای دمای بالاتر یا شیمی خورنده، متریال پلی پروپیلن مناسب تر از PVC است. انتخاب نهایی باید با کیفیت آب، دمای کار و آرایش جریان هوا در برج هماهنگ باشد.

مدت زمان تحویل و مراحل نصب برج خنک کننده چگونه است؟

وقتی ناظر نقشه و مشخصات را تأیید می‌کند، سازنده بدنه، فن، پکینگ و سیستم توزیع آب را می‌سازد. در همان زمان، کارفرما فونداسیون و زیرساخت‌های لوله‌کشی و برق را آماده می‌کند. پس از آن، گروه نصب مونتاژ مکانیکی و کابل‌کشی را انجام می‌دهد. در مرحله بعد، تیم نصب تست آب‌بندی، تنظیم کنترل‌ها و راه‌اندازی نهایی را اجرا می‌کند. زمان کل پروژه به ظرفیت، سطح سفارشی‌سازی و شرایط سایت بستگی دارد.

برج خنک کننده مدار باز چه تفاوتی با مدار بسته دارد؟

در مدار باز، آب فرآیندی مستقیما با هوا تماس دارد، هزینه اولیه کمتر است اما حساسیت به کیفیت آب و رسوب بیشتر است. در مدار بسته، کویل سیال را از هوا جدا می‌کند و جلوی آلودگی را می‌گیرد. این طراحی هزینه اولیه بیشتری دارد و تبادل حرارت را به صورت غیرمستقیم انجام می‌دهد. طراح باید با توجه به حساسیت فرآیند، کیفیت آب و بودجه پروژه مدل مناسب را انتخاب کند.

طول عمر برج خنک کننده چقدر است و چه عواملی آن را تعیین می کنند؟

اگر کیفیت آب مناسب باشد و نگهداری درست انجام شود، برج های فولادی گالوانیزه معمولا بین ۷ تا ۱۵ سال دوام دارند. برج های فایبرگلاس با ساخت خوب و نگهداری منظم ۱۵ تا بیش از ۲۵ سال کار می کنند. سازه های بتنی جریان طبیعی در مقیاس نیروگاهی دهه ها دوام می آورند. کیفیت آب، تابش UV، لرزش، و برنامه سرویس، مهم ترین عوامل تعیین کننده عمر هستند.

چه اقداماتی برای بهینه سازی مصرف آب و انرژی برج های موجود موثر هستند؟

اپراتور می‌تواند با تعویض پکینگ‌های فرسوده و ارتقای قطره‌گیر، مصرف آب و انرژی را کاهش دهد. او با تنظیم و نوسازی نازل‌ها، افزودن کنترل دور فن و نصب فیلتراسیون جانبی این کاهش را پایدار نگه می‌دارد. بهینه‌سازی ضریب تغلیظ با پایش رسانایی، نرخ بلودان را پایین می‌آورد. این کار همچنین بازگشت سرمایه اقدامات را کوتاه می‌کند. ثبت شرایط قبل و بعد از اصلاحات برای ارزیابی نتیجه ضروری است.

مهم ترین اقدامات نگهداری و سرویس دوره ای برج خنک کننده چیست؟

بازبینی دوره ای فن، یاتاقان، کوپلینگ یا گیربکس، کنترل لرزش و هم محوری شافت، تمیزی لوورها و حوضچه، و اطمینان از یکنواختی الگوی پاشش نازل ها ضروری است. کیفیت آب را از نظر سختی، pH، رسانایی و بار میکروبی پایش کنید، بلودان را بر اساس ضریب تغلیظ تنظیم کنید و سوابق شیمی آب را ثبت کنید. نمونه گیری روغن گیربکس و کالیبراسیون سنسورها از خرابی های پرهزینه پیشگیری می کند.

چه عواملی را باید هنگام طراحی برج خنک کننده برای اقلیم های مختلف ایران بررسی کرد؟

در اقلیم های با دمای مرطوب بالا، اپروچ واقع بینانه و سطح تبادل حرارت کافی لازم است. مناطق پرگرد و غبار به پکینگ اسپلش و تمهیدات فیلتراسیون یا محافظت ورودی نیاز دارند. در ارتفاعات زیاد، کاهش چگالی هوا باید در انتخاب فن و توان موتور لحاظ شود. در مناطق ساحلی، انتخاب متریال مقاوم به کلراید مانند FRP و استنلس اهمیت دارد و در اقلیم های سرد، تمهیدات ضدیخ و گرمکن تشتک ضروری است.

ظرفیت برج خنک کننده چگونه محاسبه می شود؟

پایه محاسبه، رابطه Q = m × c × ΔT است که در آن m دبی جرمی آب، c گرمای ویژه آب و ΔT اختلاف دمای ورودی و خروجی است. برای چیلرهای تراکمی، بار دفع حرارت حدود ۱.۲ تا ۱.۳۵ برابر ظرفیت چیلر است و تقریبا می توان Qrej ≈ Qchiller × (۱ + ۱/COP) را به کار برد. طراح هنگام انتخاب برج خنک کننده، ظرفیت نهایی را بر اساس دمای مرطوب طرح، رنج و اپروچ هدف مشخص می کند. اگر طراح این سه عدد را در نظر نگیرد، محاسبه ظرفیت دقت کافی نخواهد داشت.

چگونه می توان سطح صدای برج خنک کننده را مدیریت کرد؟

اپراتور می‌تواند با انتخاب فن بزرگ‌تر و دور پایین، سرعت نوک پره را کاهش دهد. استفاده از کنترل دور و جانمایی درست سلول‌ها مانع بازگشت هوا می‌شود. در صورت نیاز، نصب صوت‌گیر در خروجی یا ورودی هم به کاهش صدا کمک می‌کند. انتخاب پکینگ و نازل با صدای پاشش کمتر و تعریف محدودیت‌های شبانه در کنترلر، سطح صدا را در سایت‌های حساس پایین می‌آورد. پیش از خرید، مهندس طراح باید تراز صدا را در فاصله مرجع شبیه‌سازی کند و در پیشنهاد فنی تضمین نماید.

مصرف آب برج خنک کننده شامل چه بخش هایی است و چگونه محاسبه می شود؟

مصرف آب از تبخیر، رانش و بلودان تشکیل می شود. تبخیر را می توان با رابطه تقریبی E ≈ ۰.۰۰۱۸ × L × ΔT بر حسب متر مکعب بر ساعت محاسبه کرد که L دبی آب در گردش است. رانش با قطره گیرهای کارآمد معمولا در بازه ۰.۰۰۱ تا ۰.۰۰۲ درصد دبی در گردش نگه داشته می شود. بلودان به ضریب تغلیظ وابسته است و مقدار آن B = E ÷ (COC − ۱) است. مجموع این سه، آب جبرانی مورد نیاز مدار را تعیین می کند و تنظیم درست COC، مصرف آب را به سطح اقتصادی می رساند.

برای کارکرد برج خنک کننده در زمستان یا مناطق سرد چه اقداماتی لازم است؟

در سرما اپراتور باید دمای آب خروجی را با کنترل دور فن ثابت نگه دارد. او همچنین باید حداقل دبی عبوری از پکینگ را حفظ کند. استفاده از بای‌پس برای مخلوط کردن آب گرم برگشتی با آب سرد خروجی جلوی یخ‌زدگی موضعی را می‌گیرد. اپراتور در برج‌های مدار بسته باید ضدیخ را به مدار کویل اضافه کند. در برج های مدار باز، انجام این کار اشتباه است چون ترکیب ضدیخ با آب مدار می تواند به پکینگ و سطوح استفاده از گرمکن تشتک و هیت تریس روی لوله‌های بیرونی از الزامات بهره‌برداری ایمن در زمستان است. همچنین جانمایی درست مخزن تشتک دور از باد غالب و پایش یخ در لوورها و پکینگ در روزهای بسیار سرد اهمیت زیادی دارد. معکوس کردن جهت چرخش فن راهکار مناسب یخ زدایی نیست چون می تواند پاشش آب و رانش را تشدید کند.