برج خنک کننده، راهنمای جامع انتخاب و خرید کولینگ تاور

به علت حساسیت دستگاهها و خطوط تولید به دمای زیاد، استفاده از کولینگ تاور استاندارد و با کیفیت و که بدرستی طراحی و ساخته شده باشد، عمر تجهیزات و خط تولید را افزایش داده، هزینه ها و زمان تعمیرات و نگهداری را بشدت کم کرده و هزینه تمام شده را کاهش می دهد.

روش کار برج خنک‌کننده مدار باز صنعتی

در صنایع سنگین و فرآیندهایی با دبی(Flow Rate) بالا، بهینه‌ترین انتخاب از نظر مصرف انرژی و توجیه اقتصادی، استفاده از برج خنک‌کننده مدار باز صنعتی است. آب خنک کاری یا پروسس، پس از چرخش در داخل دستگاه ها و ماشین آلات، انرژی حرارتی را از آنها می گیرد و دمایش زیاد می شود. در ادامه سیال فرآیند(Process Fluid) به صورت مستقیم و بدون واسطه تجهیزات واسط، وارد کولینگ شده و پس از اتمیزه شدن توسط نازل‌های ثابت، روی سطوح تبخیر(پکینگ یا مدیا) پاشیده می شود. در این مقاله تمام تمرکز ما بر برج خنک کننده مدار باز صنعتی خواهد بود.

فرآیند کاهش دمای آب بر اساس تبخیر سطحی و گرمای نهان

برخلاف تصور برخی از افراد، کاهش دمای آب در کولینگ تاور مدار باز صرفاً ناشی از تماس با هوای خنک نیست؛ بلکه خنک شدن آب بر پایه پدیده‌ی تبخیر سطحی استوار است. زمانی که آب توسط نازل‌های ثابت روی پکینگ‌ها پاشش می‌شود، فیلمی نازک از آب شکل می‌گیرد و یا آب به قطرات خیلی ریز تبدیل می گردد.
فن برج با به گردش درآوردن هوا، به تبخیر بخش بسیار کوچکی از این آب می انجامد. این حجم از آب پس از بخار شدن، برای تغییر فاز از مایع به گاز، گرمای نهان تبخیر را از توده اصلی آب جذب می‌کند. این انتقال انرژی باعث می‌شود که مابقی آب به شدت خنک شده و با دمای مطلوب به سمت تجهیزات کارخانه هدایت شود.

عوامل مؤثر بر عملکرد برج خنک کننده چیست؟

عملکرد یک برج خنک کننده فقط به ظرفیت اسمی یا ابعاد آن بستگی ندارد. شرایط هوای ورودی، دمای آب، دبی جریان و میزان هوادهی همگی در عملکرد نهایی کولینگ تاور مؤثر هستند. سه پارامتر مهم در بررسی شرایط حرارتی برج عبارت‌اند از Wet Bulb، Range و Approach.

دمای حباب‌تر یا Wet Bulb

دمای حباب‌تر هوای ورودی (Wet Bulb Temperature) یکی از مهم‌ترین پارامترهای طراحی برج خنک کننده است. در برج مدار باز، آب با هوا تماس مستقیم دارد و بخشی از آب در اثر تبخیر، گرما را از آب باقی‌مانده دریافت می‌کند.
به همین دلیل، دمای حباب‌تر محیط نقش مهمی در تعیین حد پایین دمای آب خروجی دارد. هرچه Wet Bulb بالاتر باشد، رسیدن به دمای پایین آب دشوارتر خواهد بود.

Range یا اختلاف دمای آب

عدد رنج اختلاف دمای آب گرم ورودی و آب سرد خروجی از برج است:
Range = دمای آب ورودی به دستگاه − دمای آب خروجی
برای مثال، اگر آب با دمای 35°C وارد برج شود و با دمای 30°C خارج شود، Range برابر با 5°C خواهد بود.
Range نشان می‌دهد برج در شرایط کاری مشخص، چه مقدار از دمای آب را کاهش می‌دهد؛ اما به‌تنهایی برای ارزیابی عملکرد برج کافی نیست و باید همراه با Wet Bulb و Approach بررسی شود.

Approach 

اپروچ فاصله بین دمای آب سرد خروجی و دمای حباب‌تر هوای ورودی است:
Approach = دمای آب خروجی − دمای جباب تر(وت بالب)
برای مثال، اگر Wet Bulb برابر 24°C و دمای آب خروجی 30°C باشد، Approach برابر با 6°C است.
هرچه مقدار اپروچ کمتر باشد، آب خروجی به دمای حباب‌تر نزدیک‌تر شده و رسیدن به این شرایط دشوارتر می‌شود. به همین دلیل، انتخاب Approach باید متناسب با شرایط اقلیمی و شرایط کاری پروژه انجام شود و نمی‌توان یک مقدار ثابت را برای تمام برج‌های خنک کننده مناسب دانست.

دبی آب و جریان هوا

دبی آب و میزان جریان هوا نیز تأثیر مستقیمی بر عملکرد برج دارند. افزایش دبی آب، بار حرارتی بیشتری برای برج ایجاد می‌کند و میزان هوای عبوری و نحوه توزیع آن نیز بر توانایی برج در انتقال گرما و تبخیر آب اثر می‌گذارد.
بنابراین برای طراحی یا انتخاب یک برج خنک کننده، باید دبی آب، دمای آب ورودی، دمای آب خروجی و Wet Bulb محل نصب هم‌زمان در نظر گرفته شوند.
در واقع، عملکرد واقعی کولینگ تاور نتیجه ارتباط این پارامترها با یکدیگر است و ظرفیت اسمی برج به‌تنهایی نمی‌تواند عملکرد آن را در شرایط مختلف کاری مشخص کند.

اهمیت و نقش کولینگ تاور(Cooling Tower) در صنایع

با توجه به توضیح بالا، می توانیم بگوییم:
کولینگ تاور قلب سیستم خنک کاری کارخانه است. بنابراین انتخاب و خرید یک برج خنک کن صنعتی باکیفیت و استاندارد، اهمیت خاصی دارد.
این بهترین تعریف ممکن برای سوال " کولینگ تاور چیست؟" می باشد.
برخی از مدیران فنی و مالکین کارخانه ها، تصور می کنند خریدن Cooling tower ارزان، باعث صرفه جویی در هزینه ها می شود. اما واقعیت این است که خرید ارزان، معمولا هزینه و زمان تعمیرات را بالا می برد. به همین خاطر است که برج ارزان و بی کیفیت باعث دردسر همیشگی پرسنل تعمیرات و نگهداری خواهد شد. همچنین مقدار تولید مجموعه را هم کم می کند. این مساله در بازار رقابتی این روزها، مثل دور ریختن بخش زیادی از حاشیه سود است.​​​​​​​
"مجموعه RMS Cooling در کنار ارائه اطلاعات فنی، به عنوان با کیفیت ترین تولیدکننده برج‌های خنک‌کننده صنعتی، همراه شما در طراحی و ساخت این تجهیزات است."

محاسبه ظرفیت برج خنک کننده بر اساس تن تبرید (TR)

ظرفیت سرمایش و توان خنک کردن آب در کولینگ تاور در دو حالت اسمی و واقعی تعریف می شود. تناژ تبرید اسمی یا نامی، بر اساس دبی، و اختلاف دمای ورودی و خروجی طراحی، طبق فرمول ظرفیت برج، بدست می آید. ما در مورد تفاوت بین تن تبرید اسمی و واقعی(عملکردی) کولینگ تاور در مقاله های تخصصی توضیحات کامل تری را داده ایم.ما در این سایت و برای استفاده های عمومی، نرم افزار و ماشین حساب آنلاین محاسبه تناژ و ظرفیت کولینگ تاور را آماده کردیم. با استفاده از این نرم افزار می توانید تن تبرید نامی برج خنک کن را بر اساس دبی، دمای آب ورودی و خروجی محاسبه کنید.

انواع کولینگ تاور از نظر مدار؛ بررسی برج خنک کننده مدار باز، بسته و هیبرید​​​​​​​

طبقه بندی برج خنک کن به روشهای مختلفی صورت می گیرد. کولینگ را بر اساس ظاهر(شکل هندسی)، نحوه برخورد هوا و آب(کراس فلو و کانتر فلو) و متریال بدنه طبقه بندی می شود. اما مهمترین روش دسته بندی برج خنک کننده، بر اساس تماس آب با محیط و نوع سیکل آن است.
بر این اساس، cooling tower به سه گروه زیر تقسیم می شود.
1- برج خنک کن مدار باز
2- کولینگ تاور مدار بسته(سیکل بسته)
3- برج خنک کننده هیبریدی
​​​​​​​توضیحات ما در این مقاله و سایر صفحات بصورت پیش فرض در مورد کولینگ مدار باز تر می باشد. در برج مدار باز از پگینگ استفاده می شود و آب فرآیند با محیط در تماس خواهد بود. 
در برج خنک کننده سیکل بسته، آب پروسس داخل کویل مسی، گالوانیزه یا استیل میچرخد و با محیط در ارتباط نمی باشد. برج مدار بسته اگرچه قیمتش بیشتر است، اما از ایجاد رسوب در دستگاه و پایپینگ جلوگیری می نماید.
سیستم Hybrid cooling tower هم از ترکیب کولینگ بسته با کویل هوا خنک تولید می گردد. کولینگ تاور هیبرید برای کاهش مصرف آب گزینه خوبی خواهد بود. 

انواع برج خنک کن بر اساس جهت حرکت و زاویه برخورد هوا و آب

یکی دیگر از روشهای طبقه بندی کولینگ، بر اساس زاویه برخورد آب و هوای ورودی تعریف می شود. در این روش دسته بندی، دو حالت کانترفلو(جریان مخالف) و کراس فلو(جریان متقاطع) وجود دارد.

- برج خنک کن کانترفلو یا جریان مخالف

در این روش، زاویه برخورد هوا و آب تقریبا 180 درجه است. یعنی پاشش آب روی پکینگ از بالا، و ورود هوا به بخش پکینگ از پایین اتفاق می افتد. در کولینگ تاور کانتر فلو، نازل ها آب را با شدت و فشار مشخصی، روی پکینگ می پاشند. برج های کانترفلو استاندارد و با کیفیت، در یک فضای با اندازه مشخص، عملکرد بهتری نسبت به مدل های کراسفلو دارند.

- کولینگ تاور کراس-فلو یا جریان متقاطع

در این مدل از برج های خنک کننده، حریان هوا از بخش کناری به داخل کشیده می شود و آب از داخل تشتک هایی روی پکینگ ریخته می شود. زاویه برخورد آب و هوا در این دستگاهها، نزدیک 90 درجه خواهد بود. نوع پکینگ کانتر فلو با فیلینگ برج خنک کننده کراس فلو متفاوت است. بدلیل استفاده از تشتک برای توزیع آب، کولینگ جریان متقاطع، به هد کمتری نیاز دارد. 
در این مقاله، توضیحات ارائه شده مربوط به برج خنک کن مدار باز کانترفلو(جریان مخالف) می باشد. ما در مقالات دیگری در مورد انواع دیگر برج های خنک کن به صورت تخصصی توضیح داده ایم.

تفاوت برج خنک کننده صنعتی و کولینگ تاور تهویه مطبوع

بسیاری از خریداران به اشتباه تصور می‌کنند که تمام برج‌های خنک‌کننده ماهیت یکسانی دارند؛ اما در دنیای مهندسی، تفاوت بین یک کولینگ تهویه مطبوع (HVAC) و یک برج خنک‌کننده صنعتی (Industrial)، مانند تفاوت یک خودروی سواری با یک ماشین‌آلات سنگین معدنی است. انتخاب اشتباه در این مرحله، می‌تواند منجر به توقف‌های ناخواسته خط تولید و خسارات غیر قابل جبران شود.

۱. بازه گسترده دمای آب گرم ورودی و خروجی 

در استانداردهای تهویه مطبوع، سیستم‌ها فرآیند ساده‌ای دارند و برج‌ها معمولاً برای یک اختلاف دمای ثابت و محدودِ ۵ درجه سانتی‌گراد (مثلاً کاهش دما از37 به 32) طراحی می‌شوند. اما فرآیندهای سنگین صنعتی نظیر خنک‌کاری کوره‌های القایی، صنایع فرآوری فولاد، نفت و گاز یا راکتورهای شیمیایی، اغلب با اختلاف دماهای بسیار بالا و بحرانی (از ۱۰ تا بالای ۳۰ درجه سانتی‌گراد) روبرو هستند. 
طراحی برج خنک کننده صنعتی RMS محدود به جداول پیش‌ساخته بازار نیست. در مصارف صنعتی، ما سیستم را بر اساس رنج حرارتی(Range) وسیع و اپروچ(Approach) واقعی اقلیم منطقه طراحی می‌کنیم. این انعطاف‌پذیری فوق‌العاده در حجم هوادهی فن‌ها و محاسبات سطح برخورد آب و هوا، تضمین می‌کند که industrial Cooling Tower بدون دفرمگی یا افت راندمان، توانایی کارکرد با آب‌ ورودی بسیار داغ (تا 80 درجه سانتیگراد) را داشته باشد.

۲. توان کارکرد دائم (Continuous Duty)؛ بدون توقف در ۳۶۵ روز سال

سیستم‌های تهویه مطبوع ماهیتی فصلی دارند؛ عمدتاً در فصول گرم سال روشن می‌شوند و در طول شبانه‌روز نیز با نوسان بار روبرو هستند. اما یک برج خنک کننده صنعتی باید توان دائم‌کار بودن واقعی (24/7) داشته باشد. توقف یک برج ساختمانی نهایتاً باعث گرم شدن موقت هوای خانه یا شرکت می‌شود، اما توقف یک برج صنعتی یعنی خوابیدن خط تولید و ضررهای هنگفت مالی. از این رو، تمام قطعات متحرک در تجهیزات صنعتی RMS، از پکینگ و قطره گیر، الکتروموتورهای کلاس F و H گرفته تا درایوهای کاهش دور و شفت‌های انتقال قدرت، برای کارکرد بدون وقفه در سخت‌ترین شرایط اقلیمی و زیر بار نامی طراحی شده‌اند.

۳. کیفیت قطعات و متریال؛ شرایط خشن(Heavy Duty)

در برج‌های تهویه مطبوع، اولویت با کاهش صدا و ابعاد کوچک است. اما در ساخت برج‌های صنعتی، قطعات باید در برابر آب‌های خورنده، رسوب‌گذار و جریان‌های شدید هوا مقاومت کنند.
بدنه و استراکچر: استفاده از رزین‌مرغوب و خالص و ضخامت بالای فایبرگلاس (FRP) جهت پایداری در برابر لرزش‌های مداوم صنعتی و مقاومت کامل در برابر پرتوهای شدید خورشید (Anti-UV).
پکینگ‌های ضد رسوب: برخلاف مدل‌های تهویه که از پکینگ‌های نازک و فشرده فیلمی استفاده می‌کنند (که به سرعت با سختی آب مسدود می‌شوند)، در مدل‌های صنعتی از پکینگ‌های اسپلش (Splash) یا گرید ضد رسوب با ضخامت بالا استفاده می‌شود تا آب‌های چرب، کثیف و با سختی بالا بدون ایجاد گرفتگی جریان داشته باشند.​​​​​​​
قطره گیر و لوور صنعتی : ما در برج های صنعتی از شبنم گیر و لوور ورودی هوای PP با ضخامت بالا استفاده می کنیم تا در مقابل تابش آفتاب، دمای بالا و شرایط خشن مقاومت کند.

جدول مقایسه برج خنک کن HVAC و کولینگ تاور صنعتی

آشنایی با اجزا و قطعات اصلی برج خنک کننده

کولینگ تاور، دستگاهی است که دمای سیال یا آب را، با استفاده از تبخیر سطحی کاهش می دهد. کاهش دما بر مبنای تبخیر سطحی نسبت به استفاده از چیلر یا ایر-کولر، راندمان مناسبتری داشته، کم هزینه تر و ساده تر است. به همین خاطر از برج خنک کننده در صنایع مختلف به صورت گسترده ای استفاده می شود. 
در برج های خنک کننده مدار باز، آب پروسس پس از جذب حرارت از دستگاهها و ماشین آلات، وارد نازل ها می شود. نازل در کولینگ، وظیفه پاشش آب روی سطوح تبخیر یا همان پکینگ را دارد. همزمان فن(پروانه) با ایجاد جریان هوا داخل بدنه سیستم، مقدار تبخیر سطحی را افزایش میدهد. ​​​​​​​

آشنایی با قطعات اصلی کولینگ تاور

برج خنک کن مجموعه‌ای از اجزای مکانیکی، سازه‌ای و فرآیندی است که در کنار یکدیگر، شرایط لازم برای تماس مؤثر آب و هوا و دفع حرارت از آب را فراهم می‌کنند. در برج خنک کننده مدار باز، آب گرم پس از ورود به سیستم توسط نازل‌ها روی پکینگ یا سطوح تبخیر توزیع می‌شود و هم‌زمان جریان هوا توسط فن از داخل برج عبور می‌کند. در این فرآیند، تبخیر سطحی آب و انتقال گرما و جرم موجب کاهش دمای آب می‌شود.
عملکرد نهایی برج تنها به یک قطعه وابسته نیست؛ بلکه طراحی و انتخاب صحیح فن، سیستم توزیع آب، پکینگ، قطره‌گیر، مسیر ورود هوا، بدنه و اجزای انتقال قدرت باید متناسب با دبی آب، دمای ورودی و خروجی، شرایط اقلیمی و میزان هوادهی انجام شود.

بدنه و سازه برج خنک کن

بدنه شامل پنل ها، ستون ها، دریچه بازدید و فن ساتک، چهارچوب اصلی کولینگ تاور را تشکیل می‌دهند و محل نصب و سایر اجزای برج هستند. در برج‌های صنعتی، بدنه و سازه باید متناسب با شرایط کاری، دمای آب، رطوبت، تابش خورشید، لرزش و شرایط خورنده محیط طراحی شوند. یکی از مهمترین نشانه های یک برج استاندارد و با کیفیت، دقت تولید و کیفیت بدنه است. در صورتیکه بدنه درست و مهندسی طراحی و ساخته نشده باشد، بمرور زمان دچار نشت آب، شکستگی و پوسیدگی خواهد شد.
در برج‌های فایبرگلاس RMS، کیفیت رزین، نوع الیاف، روش ساخت و کیفیت سطح قالب از عوامل مهم در دوام بدنه محسوب می‌شوند. در پروژه‌های صنعتی با شرایط سخت، انتخاب متریال و ضخامت مناسب بدنه اهمیت ویژه‌ای دارد.

فن و پروانه برج خنک کننده

فن وظیفه ایجاد جریان هوای مورد نیاز برای عبور هوا از داخل دستگاه را بر عهده دارد. جریان هوای ایجادشده توسط فن، تماس آب و هوا را افزایش داده و شرایط لازم برای تبخیر سطحی و انتقال حرارت و جرم را فراهم می‌کند.
انتخاب فن باید متناسب با مقدار هوای مورد نیاز و افت فشار سیستم انجام شود. بالانس بودن فن، هوادهی مناسب، فرم هندسی ایرفویل، فاصله لبه فن تا لبه داخلی فن استک و عدم لرزش، از معیارهای مهم یک دستگاه کولینگ استاندارد می باشد.

الکتروموتور

الکتروموتور منبع تأمین توان مکانیکی فن برج خنک کننده است. توان موتور باید بر اساس دبی هوای مورد نیاز، افت فشار، مشخصات فن و شرایط کاری تعیین شود.
در برج‌های صنعتی که به صورت مداوم و تحت بار کاری مشخص فعالیت می‌کنند، انتخاب صحیح الکتروموتور و هماهنگی آن با سیستم انتقال قدرت، بخش مهمی از طراحی مکانیکی برج محسوب می‌شود. الکتروموتور برج خنک کن باید حداقل IP54 و در حالت صحیح IP55 باشد و همچنین از تولید کننده های معتبر خریداری شود.

سیستم انتقال توان و کاهش دور

در برج‌هایی که فن با سیستم کاهش دور و انتقال قدرت کار می‌کند، این مجموعه وظیفه انتقال توان موتور به فن و تأمین سرعت چرخش مناسب پروانه را بر عهده دارد. گیربکس در صورتی که از برند معتبری باشد، گزینه بهتری است، اما قیمت دستگاه را افزایش می دهد. سیستم تسمه و پولی هم به شرطی که در آن از برینگ با کیفیت استفاده شود و کاملا تراز باشد، در کولینگ های صنعتی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

نازل و سیستم توزیع آب

نازل‌ها وظیفه توزیع و پاشش آب گرم روی سطح پکینگ را بر عهده دارند. کیفیت توزیع آب در سطح پکینگ اهمیت زیادی دارد، زیرا عملکرد حرارتی برج به تماس مناسب آب و جریان هوا وابسته است.
در برج مکعبی، آب پس از ورود به سیستم توسط نازل‌های ثابت روی پکینگ توزیع می‌شود. نوع نازل، نحوه آرایش و فاصله آن از سطح پکینگ باید متناسب با شرایط پروژه و ارتفاع و نوع پکینگ باشد.
در پروژه‌های با Range حرارتی بالا، طراحی سیستم توزیع آب و پوشش مناسب سطح پکینگ اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. طراحی محل قرار گیری نازل ها و فاصله آنها با یکدیگر، نیازمند اطلاع داشتن از زاویه چتر پاشش و دانستن نسبت افت فشار به دبی است.

پکینگ یا Fill

پکینگ مهم‌ترین بخش ثابت دستگاه است که انتقال حرارت و جرم در برج خنک کننده در محدوده آن اتفاق میافتد. وظیفه اصلی پکینگ افزایش سطح تماس مؤثر بین آب و هوا و افزایش زمان تماس آنها در داخل برج می باشد.
در برج‌های مدار باز RMS، بسته به شرایط آب و دمای کاری، از انواع مختلف پکینگ از جمله پکینگ فیلم و پکینگ‌های اسپلش استفاده می‌شود. برای آب‌های با سختی، آلودگی یا شرایط رسوب‌گذاری بیشتر، انتخاب نوع مناسب پکینگ اهمیت ویژه‌ای دارد.
انتخاب پکینگ نباید صرفاً بر اساس قیمت یا حجم آن انجام شود؛ نوع پکینگ، سطح مؤثر، شرایط آب، دمای کاری و میزان هوادهی باید هم‌زمان در طراحی برج در نظر گرفته شوند.

قطره گیر، شبنم گیر یا Drift Eliminator

قطره‌گیر در مسیر خروج هوای مرطوب از برج و بالای نازل و لوله های توزیع آب قرار می‌گیرد و با تغییر مسیر جریان هوا، از خروج قطرات آب همراه جریان هوا جلوگیری می‌کند.
استفاده از قطره‌گیر مناسب علاوه بر کاهش اتلاف آب، در کنترل میزان خروج قطرات آب از برج نیز اهمیت دارد. در برج‌های صنعتی، جنس و ساختار قطره‌گیر باید با شرایط دمایی، تابش خورشید و شرایط کاری سیستم سازگار باشد.

لوور ورودی هوا

لوورها در مسیر ورود هوا به برج قرار می‌گیرند و ضمن فراهم کردن مسیر مناسب برای ورود هوا، به جلوگیری از پاشش و خروج مستقیم آب از بخش‌های ورودی کمک می‌کنند.
طراحی و جنس لوورها باید با شرایط محیطی و کاری برج سازگار باشد. در برج‌های صنعتی RMS، لوورهای ورودی هوا از جنس PP و با ضخامت مناسب برای شرایط کاری سخت مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساپورت‌های داخلی

ساپورت‌های داخلی وظیفه نگهداری و تثبیت محل قرارگیری پکینگ، لوله های توزیع آب، قطره گیر و سایر تجهیزات داخلی برج را بر عهده دارند. انتخاب نوع پروفیل، نوع اتصال و پوشش ساپورتها باید به گونه‌ای باشد که علاوه بر تحمل وزن اجزا و آب، در برابر شرایط کاری و محیط مرطوب داخل برج نیز دوام مناسبی داشته باشد. اگر ساپورت ها نازک بوده، اتصال آنها درست انجام نشود یا سریع زنگ بزنند، سازه داخلی خم می شود(به اصطلاح شکم می دهد) و در مواردی نیز ممکن است بطور کامل بشکند.

حوضچه یا Basin

حوضچه در قسمت پایین برج قرار دارد و آب خنک‌شده پس از عبور از ناحیه انتقال حرارت در آن جمع می‌شود. از این قسمت، آب برای ادامه گردش در مدار خنک کاری به سمت تجهیزات فرآیند یا پمپ‌ها میرود. حوضچه برج خنک کن باید فرم هندسی مناسبی داشته باشد تا وزن بدنه را براحتی تحمل کند. ایجاد فرم هندسی روی حوضچه یا بسین، برای همین است.
ورودی آب میکاپ، خروجی آب، فلنج سرریز و هیتر(در صورت نیاز) داخل حوضچه کولینگ تاور قرار می گیرد. 

لوله‌ها و فلنج‌های ورودی و خروجی آب

سیستم لوله‌کشی و اتصالات ورودی و خروجی، مسیر ورود آب گرم به برج و خروج آب خنک‌شده را تشکیل می‌دهند. ابعاد و آرایش این بخش باید با دبی طراحی، افت فشار مجاز و نحوه اتصال برج به مدار فرآیند هماهنگ باشد.
در یک طراحی صحیح، اجزای هیدرولیکی برج جدا از سایر بخش‌ها انتخاب نمی‌شوند؛ بلکه دبی آب، نحوه توزیع آب، پکینگ، فن و مسیر گردش هوا به صورت یک سیستم یکپارچه مورد بررسی قرار می‌گیرند.​​​​​​​

کاربردهای انواع برج خنک کن در صنایع و کارخانه های مختلف

همانطور که گفتیم بر برج خنک کن برای سرد کردن آب پروسس و کولینگ واتر استفاده می شود. علاوه بر کاربری صنعتی، کولینگ تاور را دبرای خنک کردن چیلر نیز استفاده می کنند.
بعضی از صنایع مهمی که در آن ها از Cooling tower استفاده می شود عبارت است از :
- صنایع فولاد: برای خنک کردن آب در گردش کوره ها، غلتک ها، سیستم پاشش مستقیم، تجهیزات نورد و غیره
- پتروشیمی : کاهش دما سیال در روشهایی مثل کراکینگ و ریفورمینگ و متدهای فیزیکی مثل تقطیر و تغلیظ
- پالایشگاه : خنک کردن آب برای انتقال حرارت ایجاد شده توسط فرآیند(پروسس)، دستگاه ها و خط تولید
- صنایع غذایی : کاهش دمای تجهیزات و ماشین آلات پخت، پرکن، پاستور و چیلر
- شرکت های دارویی : انتقال حرارت از دور ژاکت ها، پروسس تانک ها و خط بسته بندی و پرکن
- ذوب آهن : کولینگ کوره ها، دستگاه ها و تجهیزات انتقال
- کارخانه های مس : کاهش دمای تجهیزات ذوب، خرد کن ها و خطوط انتقال
- ذوب و احیا فلز روی : خنک کاری مایع اسیدی که ین روی در آن وجود دارد
- سردخانه : کاهش دمای آب چیلر و سیستم تراکمی
- کشت و صنعت : کولینگ خط کنسانتره، تولید عصاره و رب گوجه
- چیلر جذبی : کاهش دمای سیال ابزوربر(جاذب) 
- تهویه مطبوع : خنک کاری انواع چیلر
- کمپرسور هوا : کولینگ روغن و قطعاتی که بر اثر اصطکاک داغ می شوند.
- یونیت های تولید گاز : سرد کردن آب خط تولید

راهنمای انتخاب و خرید برج خنک کننده صنعتی​​​​​​​

برای اینکه کولینگ تاور مناسبی را برای مجموعه خود خریداری کنید باید به چند نکته مهم توجه کنید.

تفاوت تن تبرید اسمی و واقعی در طراحی کولینگ تاور

متاسفانه بسیاری از تولید کننده های Cooling tower، که بیشتر بصورت تجربی و کارگاهی فعالیت دارند، توان محاسبات دقیق سایز و ابعاد برج خنک کن را ندارند. به همین دلیل صرفا کولینگ تاور را با تن تبرید نامی می فروشند.
تن تبرید نامی، ظرفیت برج برای خنک کردن آب چیلر (به اندازه 5 درجه)و در شرایط استاندارد آب و هوایی است.
ما در پروژه های صنعتی که معمولا می خواهیم آب را بیش از 10 درجه و در برخی موارد تا 40 درجه سانتیگراد خنک کنیم. به همین دلیل باید طراحی کولینگ تاور بر اساس نرم افزارهای محاسبه واتر لود و مساحت باشد.
پس در پروژه های صنعتی، استعلام خرید کولینگ تاور بر اساس 4 مولفه مهم(بدترین شرایط) صورت می پذیرد.
1- دمای آب گرم ورودی
2- دمای آب سرد خروجی 
3- دبی
4- وضعیت اقلیمی و مقدار وت-بالب
با این توضیحات اگر در پروژه صنعتی، شرکتی صرفا بر اساس تن تبرید و بدون انجام محاسبات تخصصی واتر-لود و پکینگ پیشنهاد داد، حتما در مورد دانش فنی آن محموعه بیشتر تحقیق کنید.
ما به شما کمک می کنیم که بر اساس اطلاعات فنی و محاسبات دقیق، بهترین کولینگ تاور ایران را بخرید. کیفیت برتر کولینگ تاورهای RMS، بدلیل دقت ما به جزئیات محاسباتی و تولید، بدست آمده.
برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره در مورد برج خنک کن استاندارد و با کیفیت، با ما تماس بگیرید :
09124780268

مقاله های مرتبط

مقدار تبخیر آب در کولینگ تاور
برج خنک کننده مدار بسته
برح هیبرید
​​​​​​​فن cooling tower
تعیین ظرفیت و تناژ تبرید برج خنک کن

مطالعه موردی (Case Study): حل چالش دمای بالا در صنایع شیمیایی​​​​​​​

در این قسمت سعی می کنیم، بعضی از پروژه های خاص صنعتی که در آن مشتری دچار چالش شده بود، به همراه راهکار کلی ارائه شده و نتایج نهایی را با شما به اشتراک بگذاریم. 

مورد اول، مشکل کاهش 40 درجه ای دما، در خط تولید مواد شیمیایی

یکی از مشتریان قدیمی که از مخصولات ما رضایت داشت، ما را به یک کارخانه تولید مواد شیمیایی معرفی کرد. این شرکت می خواست دمای آب را از 70 درجه سانتیگراد به 30 درجه برساند. مدیرعامل قبلا از یک تولید کننده برج خنک کن تهویه، دستگاهی خریداری کرده بود. اما پس از چندین ماه استفاده، نه تنها دمای خروجی کولینگ تاور از 45 درجه پایین تر نیامد، بلکه لوور، قطره گیر و پکینگ هم آسیب دیده بود. همچنین بدنه دستگاه دچار نشتی و شکستگی ها زیادی بود. به گونه ای که برج خریداری شده، دیگر غیر قابل استفاده شده بود. چالش این پروژه، دمای بالای آب، تمایل کارفرما به کاهش 40 درجه ای دما در یک مرحله و نیاز به کولینگ تاور heavy duty با  عمر مفید بالا بود. علاوه بر این موارد، تولید کننده قبلی به علت نداشتن دانش صنعتی، به کارفرما گفته بود که در یک مرحله بیش از 5 الی 10 درجه نمی تواند دما آب را با برج خنک کن، کاهش دهد و نیاز است حداقل 3 الی 4 دستگاه کولینگ سری شوند. 

راهکار اجرا شده 

ما پس از بررسی شرایط عملکردی خط، دستگاه برج خنک کننده RMS را به آنها پیشنهاد دادیم. در این دستگاه از پکینگ نت اسپلش PP با مواد نو، استفاده شد که تحمل دما را تا 85 درجه سانتیگراد دارد. علاوه بر این قطره گیر و لوور ها را هم از جنس پلی پروپیلن درجه 1 تولید کردیم. 
برای کاهش دما آب از 70 به 30 درجه سانتیگراد که شرایط بسیار خاصی محسوب می شود، با 3 لایه پکینگ و بر اساس خروجی نرم افزار آلمانی طراحی کولینگ تاور، مقدار هوادهی و افت فشار فن و ابعاد برج خنک کننده را محاسبه کردیم. در عین حال برای اطمینان از عملکرد مناسب، حدود 12% ضریب اطمینان در نظر گرفتیم. بخاطر اینکه مقدار هوای در گردش و افت فشار این پروژه بیشتر از حالت عادی بود، از فن فایبرگلاس پروفیل ایرفویل پیچش دار استفاده کردیم.
یکی دیگر از چالش های این پروژه، سیستم پاشش آب و نازل ها بود. بخاطر ارتفاع بیشتر پکینگ و دمای رنج بحرانی، نوع نازل ها را تغییر دادیم و همچنین فاصله آن را از سطح پکینگ ها کمی بیشتر کردیم. با اینکار چتر پاشش نازلها پوشش بهتری را ایجاد نمود و تمام سطح پکینگ مورد استفاده قرار گرفت.
در بخش بدنه هم پس از بازدید از دستگاه فعلی، متوجه شدیم که متاسفانه، تولید کننده قبلی برای ارزانتر شدن قیمت برج، به رزین فیلر اضافه نموده. به همین خاطر در دمای بالا، بدنه کولینگ قبلی، ترک خورد.
ما در سری RMS بهترین رزین را با الیاف سوزنی و حصیری در تولید استفاده می کنیم. علاوه بر این قالب پنل و ستون بدنه از جنس استنلس استیل ساخته شده که کیفیت سطح را بالا می برد. همچنین به هیچ عنوان فیلر به رزین اضافه نمی گردد و به همین دلیل بدنه دستکاه خود را 5 سال گارانتی کامل می کنیم.
پس از پایان مراحل تولید و کنترل کیفیت، برج خنک کننده RMS برای مشتری ارسال شد. ما توانستیم با طراحی صحیح و بهینه سازی، دمای آب را در این پروژه از 70 به 29 درجه سانتیگراد، در اوج گرمای تابستان و در یک مرحله برسانیم. لازم به توضیح است، دمای وت بالب این پروژه 24 درجه سانتیگراد بود. 

نتایج کلیدی

با جایگزینی یک دستگاه برج خنک کننده مدار باز سفارشی RMS به جای دستگاه قدیمی بی کیفیت، خط تولید مواد شیمیایی، بصورت مداوم به تولید پرداخت و دیگر نیازی به توقف خط بخاطر بالا رفتن دما و خرابی کولینگ تاور وجود نداشت. همچنین در زمان پرسنل تعمیرات و نگهداری طرفه جویی شد. توجه داشته باشید که این شرکت اگر می خواست دمای 70 درجه را با کولینگ تاورهای غیر صنعتی و بی کیفیت و طی چند مرحله به 30 برساند، باید در حدود 90% بیشتر هزینه می کرد و علاوه بر این، با خرابی مداوم سیستم و توقف خط تولید روبرو می شد.