تفاوت کولینگ تاور با کندانسور؟
برج های خنک کننده به صورت گسترده در انواع صنایع از جمله در صنایع نفت، پالایشگاه، پتروشیمی، نیروگاه حرارتی، نیروگاه اتمی، کارخانجات شیمیایی، غذایی، دارویی، صنایع ذوب فلزات، ریخته گری، کوره های القایی، صنایع تولید لاستیک و پلاستیک و تقریباً هر جایی که در پروسه تولید و ساخت نیاز به آب خنک باشد، به کار می رود. سیستم های هوا خنک، از به روز ترین و مورد توجه ترین سیستم هایی است که همیشه در صنعت مورد نیاز می باشد؛ به این معنی که در روزهای سرد سال که دستگاه های صنعتی در حال کار می باشند و نیاز به خنک کاری دارند، از این سیستم استفاده می شود. در این مقاله از قصد داریم تا در مورد تفاوت برج های خنک کننده با سیستم های هوا خنک صحبت کنیم.
برج خنک کننده
در سیستم های تهویه، اعم از هر نوع که از ابتدای علم مهندسی تاسیسات و تهویه مورد توجه قرار داشته است همیشه جزو مهم ترین دستگاه های مورد استفاده بوده است، برای اینکه بتوانیم به صورت علمی این موضوع را مورد بررسی قرار دهیم باید کمی بیشتر در این مورد در طول تاریخ به دنبال انواع آن بگردیم که این نیز ملزم به دانستن یکسری کلید واژه در این صنعت می باشد. در هنگام خرید برج خنک کننده، حتماً ضخامت بدنه در نقاط مختلف اعم از فن استک، بدنه و از همه مهمتر تشت مورد توجه قرار گیرد.
فری کولینگ
یکی از به روز ترین و مورد توجه ترین عواملی که همیشه مورد نیاز در صنعت بوده است سیستم خنک کاری می باشد، در ابتدای پایه گذاری این مبحث (خنک کاری) همیشه این مطلب مورد سوال بوده است که چگونه باید جلوی بیش از حد گرم شدن دستگاه های صنعتی (های تمپرشر) و همچنین جلوگیری از اصطلاک دستگاه ها رو گرفت که با تکنولوژی آن زمان (بین سال های 1940 – 1890) که هنوز مهندسین خبره وارد عمل نشده بودند تنها راه، گذر دادن دو سیال (لیکوئید) از کنار هم بوده است، پس در کولینگ تاورها (فری کولینگ) همیشه هوا به عنوان عامل کنترل دما وجود دارد.
فری کولینگ از آن جا مورد بحث قرار گرفت که در ماه هایی از سال (در هر کشور و موقعیت جغرافیایی متفاوت است) نیاز به روشن بودن سیستم چیلر نیست پس در قسمت کندانسور(تیوپ و فین) در قسمت داخلی لوله های (مسی و استیل) کندانسور که از داخل آن گاز مبرد یا هر مبردی دیگر (گاز آمونیاک یا بخار لیتیوم برماید) کویلی ثانویه تعبیه می شود که به آن کویل هواخنک گفته می شود و در روزهای سرد سال که دستگاه های صنعتی در حال کار می باشند و نیاز به خنک کاری دارند از این قسمت استفاده می شود.
سیستم کولینگ تاور هوا خنک (درای کولر)
برج خنک کننده خشک (Dry Cooler.V-Type)
در برج های خنک کننده که تنها عامل اصلی کنترل دما هوای عبوری (وایند) می باشد باید همیشه کنترل سرعت و حجم هوا محاسبه شود برای مثال اگر در سیستم های هوا خنک سرعت بیش از حد یا کمتر از میزان مورد نیاز باشد یا بی اثر خواهد بود و یا عملکرد کولینگ تاور بدون نتیجه می ماند، پس به این نتیجه می رسیم که
دارای کولر همیشه بر اساس حجم هوای مورد نیاز بابت کنترل دمای محلولی دیگر که در داخل لوله های مورد استفاده در حال جریال می باشد مورد استفاده قرا می گیرد، پس در کولینگ تاور (درای کولر ) هیچ عامل ثانویه ای به نام آب یا سیال (لیکوئید) در مدار وجود ندارد و تنها کنترل کننده دمای دستگاه، هوا (با سرعت کنترل شده) می باشد.
سیستم کولینگ تاور آب خنک (برج های خنک کننده مدار باز)
برج خنک کننده مدار باز مکعبی (CS)
البته این عنوان کولینگ تاور آب خنک کمی از لحاظ لغوی دارای ایراد می باشد زیرا کولینگ تاور همیشه دارای سیال (آب یا هر نوع محلول دیگر) می باشد، پس این نکته مورد توجه باشد که همیشه آب خنک بودن یا هواخنک بودن به خودی خود دارای دستگاه های خاص می باشد. هدف اصلی پکینگ برج خنک کننده کولینگ تاور ایجاد سطح موثر مفید برای تبادل انرژی میان آب داغ و هوای خنک می باشد.
برج های خنک کننده مدار باز به دو شکل در بازار مورد استفاده قرار می گیرند:
- برج خنک کننده (کولینگ تاور) مکعبی یا مربع
- برج خنک کننده (کولینگ تاور) مدور یا گرد
برج های خنک کننده مکعبی همیشه در هر کجای جهان بدین شکل کار می کنند که آب به صورت پاشش از نازل های طراحی شده روی پکینگ به صورت پله ای دمای خود را از دست می دهد و تا 3 الی 3.5 درجه سانتی گراد بالای دمای مرطوب می رسد و سپس با پمپاژ شدن به دستگاهی که در نظر گرفته شده است باز می گردد، نحوه کار نازل ها بسته به دبی آب در حال جریان و همچنین فشاری که پشت آن قرار دارد متغیر است و هیچ گاه نمی شود یک نوع نازل را برای همه برج ها به کار برد.
در کولینگ تاورهای مدور یا گرد به جای نازل از بازویی (آب پخش کن یا هد اسپرینگلر) استفاده می شود که هم دارای ریزش آب وسیع تری نسبت به نازل می باشد هم اینکه بدلیل چرخش مداوم آب پخش کن، همیشه تا حدی دبی آب بیشتری در این مدل از برج ها قابل عبور می باشد.
انواع برج های خنک کننده (کولینگ تاور)
برج های خنک کننده در مدل های جهانی تفاوت های زیادی با یکدیگر ندارند به صورتی که اگر بخواهیم را از لحاظ عبور هوا مورد بررسی قرار دهیم به دو مدل
- جریان متقاطع
- جریان مخالف، تقسیم می شود.
از لحاظ فن به دو مدل
و همچنین اگر بخواهیم از لحاظ نوع خنک کاری (با سیال آب) مورد بررسی قرار دهیم به سه مدل
- پاشش آب (نازل)
- ریزش آب (بازویی)
- آبشار محلول (در سیستم های بسیار بزرگ و صنعتی با دبی بسیار بالا) تقسیم می شوند.
کارکرد برج خنک کننده
پرفورمنس یا در موقعیت های جغرافیایی بسیاری عوامل مختلف، متفاوت خواهد بود و هیچ گاه نمی توان یک یا دو عامل را در همه پروژه ها به عنوان اصل در نظر گرفت، پس برای باز شدن موضوع کمی بیشتر مطلب را توضیح می دهیم.
برج های خنک کننده چوبی، برج های خنک کننده فایبرگلاس، برج های خنک کننده گالوانیزه، کولینگ تاورهای استیل، کولینگ تاورهای بتنی و بسیاری مدل های دیگر تولید و ارائه می شود، پس تا اینجا به این جمع بندی رسیدیم که هیچ گاه یک برج خنک کننده در هیچ کجای دنیا یک عملکرد مشخص ندارد.
برای مثال در پروژه های مسکونی با سختی آب پایین (بین 100 تا 300) برج های مکعبی (نازل دار) مناسب می باشد اما در همان پروژه اگر سختی آب از 350 تا 700 باشد در مدت زمان کوتاهی نازل ها شاید به 50 درصد کارایی خود تحلیل رفته و ظرفیت برج تا زیر نصف نیز کاهش یابد پس از کولینگ تاور با عملکرد بالاتر با نام کولینگ تاور مدور یا گرد استفاده می شود که بازویی با سوراخ های قابل کنترل بابت عبور حجم بیشتر آب بسیار مناسب می باشد، پس به این نتیجه می رسیم که اگر در پروژه ای یک برج خنک کننده مناسب می باشد دلیل بر جوابگو بودن در پروژه ای دیگر نیست.
نوعی دیگر از انواع کولینگ تاورها می باشد که نه نازل های پاششی مانند کولینگ تاورهای معکبی دارد و نه مانند برج های مدور دارای بازویی و آب پخش کن است. در این نوع برج ها همیشه و در همه شرایط از پکینگ های فیلمی با ضخامت 200 تا 500 میکرون استفاده می گردد و نازلی که در همه این برج های خنک کننده استفاده می شود مارلی نام دارد که با توجه به دبی آب سایز آنها متفاوت خواهد بود.
نکته ای که مورد توجه می باشد این است که بالای 90 درصد پروژه های صنعتی و دما بالا از این نوع برج استفاده نمی شود، زیرا اصل تولید و ساخت این نوع از کولینگ تاورها در پروژه های ساختمانی و مسکونی است. موارد استفاده از انواع پکینگ اسپلش می توان به Natural draft – Bottle Type – Counter Flow – Cross Flow ،مربوط به صنایع کاغذ ، فولاد ،شکر ، غذایی ، شیمیایی ، پتروشیمی ، پالایشگاه ها، نیروگاه ها، انواع سیستم های تهویه و برای ارتقاء راندمان برج های خنک کننده قدیمی اشاره کرد
چیلر آب خنک
چیلر یا همان دستگاه خنک کردن آب همان طور که از نام آن پیداست می تواند سرمای محلول که عمدتا آب می باشد را تا حدی نزدیک به 7 درجه سانتی گراد برساند و در سیستم (فن کویل و هواساز) در ساختمان به جریان (با کمک پمپ های سیرکولاسیون) در آورد پس پر واضح می باشد که خود دستگاه چیلر بسته به نوع آن (تراکمی و جذبی) نیاز به خنک کاری (مبرد یا محلول لیتیوم برماید) دارد که این وظیفه بر عهده برج های خنک کننده یا همان کولینگ تاورهای پشت بامی می باشد.
پس این مطلب روشن است که هیچ گاه نمی توان چیلری (یکپارچه و آب خنک) را بدون برج خنک کننده استارت و مورد بهره برداری قرار داد زیرا اصولا بدون برج خنک کننده، چیلر روشن نخواهد شد (بحث سوئیچ های جریانی یا فلو سوئیچ ها)